JPH1115215A - 画像濃度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録シートに形成された最終画像の濃度を検
出するとともに、記録シートの消費量を少なくして無駄
を低減することのできる画像濃度検出装置を提供する 【解決手段】 画像形成装置の画像形成位置を通るよう
に形成された循環路内で循環手段により記録シートを搬
送し、テストパターン形成手段により前記画像形成装置
を用いて前記循環路中の前記画像形成位置を通る前記記
録シートにテストパターンを形成すると共に、このテス
トパターンの形成位置を、テストパターン形成位置制御
手段により既に形成されているテストパターンの位置以
外の位置となるように制御し、濃度検出手段により前記
記録シートに形成された最新のテストパターンの濃度を
検出するように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ等
の画像形成装置の調整等に用いられる画像濃度検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機においては、経時的な構成要素の
劣化や環境の変動により画像濃度が所望の値からずれる
ことがある。このため、従来から、定期的に画像濃度を
検出し、この検出結果より所望の値が得られていない場
合には、所望の値が得られるように作像条件等を調整す
ることが行われている。

【０００３】この画像濃度の検出方法としては、一般的
に感光体上に形成されたトナー像の濃度を検出する方法
が採られる。また、特開昭５５−１５１８５号公報には
転写ベルト上に転写されたトナー像の濃度を検出するこ
とが開示されている。さらに、特公昭６３−４８０６３
号公報には、記録用紙にテストパターンを形成し、この
濃度を排紙トレイ部分に設けたフォトセンサによって検
出する方法も開示されている。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】しかし、上記の感光体
上に形成されたトナー像の濃度を検出する方法や、転写
ベルト上に転写されたトナー像の濃度を検出する方法で
は、記録用紙に対する転写特性や定着特性を含んだ最終
画像の濃度を検出することができない。特にカラー複写
機等のように各色ごとに転写性や定着性の異なる複数の
トナーを重ね合わせる場合には、記録紙に形成された最
終画像の濃度を検出することが望ましい。

【０００５】また、特公昭６３−４８０６３号公報に開
示されている方法では、最終画像の濃度を検出すること
ができるため、理想的な画像濃度検出を行うことができ
るが、この方法では一回の画像濃度検出のために一枚の
記録用紙を消費することとなり無駄が多い。特に、画像
濃度を検出する時間間隔を短くすると、より無駄が拡大
されることとなる。

【０００６】そこで、本発明は記録シートに形成された
最終画像の濃度を検出するとともに、記録シートの消費
量を少なくして無駄を低減することのできる画像濃度検
出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は画像形成装置内に設けられる画像濃度検出
装置に、前記画像形成装置の画像形成位置を通るように
形成された循環路と、前記循環路内で記録シートを搬送
する循環手段を設け、また、前記画像形成装置を用いて
前記循環路中の前記画像形成位置を通る前記記録シート
にテストパターンを形成するテストパターン形成手段
と、前記テストパターン形成手段が新たなテストパター
ンを形成する位置を、既に形成されているテストパター
ンの位置以外の位置となるように制御するテストパター
ン形成位置制御手段を設け、さらに、前記循環路中に設
けられる、前記記録シートに形成された最新のテストパ
ターンの濃度を検出する濃度検出手段とを設けたもので
ある。なお、本明細書において「画像形成位置」とは、
白紙の記録シートから最終画像が定着するまでの位置を
いい、例えば複写機ならば転写位置から定着位置までの
間をいう。

【０００８】また、前記循環路は前記画像形成装置に設
けられた両面又は合成複写の際に用いる循環路とするこ
とが可能である。そして、画像濃度検出装置には、さら
に、前記画像形成装置を用いて前記画像形成位置を通る
前記記録シートに前記画像形成装置の状態を表わす情報
を印字する情報印字手段を設けることが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。 （実施の形態）図１に本実施の形態に係る画像濃度検出
装置を含むアナログ式複写機（以下「複写機」という）
の概略構成図を示す。なお、この画像濃度検出装置はア
ナログ式の複写機だけでなく、デジタル式複写機、プリ
ンタ等の他の画像形成装置に用いることも可能である。

【００１０】この複写機は、大きく分けて、原稿読取部
１００、プリンタ部２００により構成され、給紙カセッ
ト３００または給紙トレイ３１０から供給される記録シ
ートＳに原稿読取部１００が読み取った画像をプリンタ
部２００で像形成するものである。さらに、この複写機
には本発明に係る画像濃度検出装置１が組み込まれてい
る。また、これらの各構成は、制御ユニット４００によ
り制御される。

【００１１】原稿読取部１００は、原稿が載置される原
稿ガラス１０１の下方を図の矢印ｌの方向に移動するス
キャナ１２０を備え、このスキャナ１２０の露光ランプ
１２１により原稿を照射し、原稿からの反射光をミラー
１２２、１３１〜１３５を介して、プリンタ部２００の
後述する感光体ドラム２０１の表面へと露光する。な
お、露光ランプ１２１のランプ光量は後述するランプ電
圧制御回路により電圧を変えることによって調整するこ
とができる。

【００１２】プリンタ部２００では、感光体ドラム２０
１を中心として、その周囲に帯電チャージャー２０２、
像端・像間イレーサー２０３、現像装置２０４、転写チ
ャージャー２０５、分離チャージャー２０６、クリーニ
ング装置２０７を配置してある。このような構成によっ
て、帯電、露光、不要電荷の除去、現像、転写、分離と
いった周知の静電複写プロセスによって、シート搬送部
から搬送される記録シートＳへトナー画像が転写され
る。さらにプリンタ部２００には搬送ベルト２０８、定
着装置２０９が設けてあり、これらにより、トナー画像
が転写された記録シートＳは搬送ベルト２０８を介して
定着装置２０９へと搬送され、定着装置２０９により像
定着される。像定着された記録シートＳは、通常は排紙
トレイ２１０へ排出される。

【００１３】なお、上記帯電チャージャー２０２による
帯電量は、帯電チャージャー２０２内のグリッドメッシ
ュに供給されるグリッド電圧によって定まり、このグリ
ッド電圧は後述するグリッド電圧制御回路によって調整
することができる。また、上記像端・像間イレーサー２
０３は、制御ユニット４００により任意の範囲の電荷の
除去を行うことができる。さらに、感光体ドラム２０１
へ記録シートＳを搬送する搬送路上に、前記感光体ドラ
ム２０１の転写位置へ記録シートＳを送るタイミングを
調整するレジストローラ３０１が設けられてあり、この
レジストローラ３０１も制御ユニット４００によって任
意のタイミングで作動させることができる。

【００１４】制御ユニット４００は複数のＣＰＵとＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ等により構成され、原稿読取部１００、プリ
ンタ部２００、画像濃度検出装置１、記録シートＳの搬
送等の制御を行う。このうち画像濃度検出装置１を制御
する部分については後に詳述する。画像濃度検出装置１
は、循環路１１、循環ローラ１２ａ、１２ｂ、・・・、
画像濃度検出センサ１３、センサ駆動ユニット１４、記
録シート検知センサ１５、制御ユニット４００中に設け
られる制御装置１６、テストパターン板１７とにより構
成される。

【００１５】循環路１１は、複写機の画像形成位置、即
ち、レジストローラ３０１から定着装置２０９までの経
路を通る循環式の記録シート搬送経路であり、循環ロー
ラ１２ａ、１２ｂ、・・・、はモータにより回転駆動さ
れ、この循環路１１内で記録シートＳを矢印Ｂの方向へ
循環させる。また、この循環路１１内の排紙トレイ２１
０と定着装置２０９との間には排紙切換爪１１ａが設け
られる。この排紙切換爪１１ａは、ソレノイド等の駆動
器により図の破線で示す水平の状態と、図の実線で示す
傾いた状態の二つの状態をとる。この排紙切換爪１８が
傾いた状態の時に循環路１１は閉じて、記録シートＳは
循環路１１内を循環する。一方、この排紙切換爪１８が
水平状態となった場合は、循環路１１は開き、画像が定
着した記録シートＳは、排紙トレイ２１０へと搬送され
ることになる。

【００１６】画像濃度検出センサ１３は循環路１１の経
路上に設けられ、記録シートＳに形成される後述するテ
ストパターンの画像濃度を検出する。なお、画像濃度検
出センサ１３は図において記録シートＳの下方に形成さ
れたテストパターンの画像濃度を検出するものであり、
循環路１１の画像濃度が検出される位置は透明ガラス又
はスリット状の穴が設けられている。

【００１７】センサ駆動ユニット１４は、この画像濃度
検出センサ１３を検出すべきテストパターン位置に移動
させる。図２に、画像濃度検出センサ１３、センサ駆動
ユニット１４、記録シート検知センサ１５の設けられて
いる部分の概略の斜視図を示す。図に示すように、セン
サ駆動ユニット１４は循環路の進行方向に直交する方向
に対向して設けてある２つのプーリー１４ｃに張架され
るベルト１４ｄに画像濃度検出センサ１３を固定してあ
る。そして、プーリー１４ｃの一方を歯車１４ｂを介し
てステッピングモータ１４ａにより駆動することで、画
像濃度検出センサ１３を記録シートＳの進行方向に直行
する方向へ移動させることができるように構成してあ
る。なお、図に示すように画像濃度検出センサ１３が初
期位置にあることを検出するために、画像濃度検出セン
サ１３に設けた金属片１３ａを検出するホームセンサ１
３ｂが設けてある。

【００１８】記録シート検知センサ１５は前記画像濃度
検出センサ１３に対して所定距離ｌだけ搬送方向手前に
設けられ、記録シートＳの存在を検知する。これによ
り、画像濃度検出センサ１３による画像濃度検出のタイ
ミングがはかられる。テストパターン板１７は、前記原
稿読取部１００中の原稿ガラス１０１下面端部に設けら
れるテストパターンが印刷された板体である。図３にテ
ストパターン板１７の平面図を示す。図に示すようにテ
ストパターン板１７には、濃い濃度のテストパターン
（以下「パターン１」という）と、薄い濃度のテストパ
ターン（以下「パターン０」という）が印刷されてい
る。また、このテストパターン板１７は原稿ガラス１０
１の走査方向の幅とほぼ等しい長さを有している。

【００１９】制御装置１６は前記制御ユニット４００内
に設けられセンサ駆動ユニット等を制御する。図４に制
御装置１６のハードウエア構成を示す。制御装置１６は
ＣＰＵ１６０、制御プログラム等を格納したＲＯＭ１６
１、ＣＰＵ１６０の作業領域等となるＲＡＭ１６２、前
述した露光ランプ１２１の電圧を制御するランプ電圧制
御回路１６３、前述した帯電チャージャー２０２内のグ
リッドメッシュに供給されるグリッド電圧を制御するグ
リッド電圧制御回路１６４、前述した循環路１１内の排
紙切換爪１１ａを切り替え制御する排紙切換爪制御回路
１６５、前述したセンサ駆動ユニット１４の駆動を制御
するセンサ駆動ユニット制御回路１６７よりなる。ま
た、ＣＰＵ１６０は、複写機本来の複写動作を制御する
ＣＰＵ４１０に働きかけて、ＣＰＵ４１０により制御さ
れる各種回路を間接的に制御する。具体的に、ＣＰＵ１
６０を通じて制御されるのは、原稿読取部１００の動作
を制御する原稿読取部制御回路４１３、プリンタ部２０
０の動作を制御するプリンタ部制御回路４１４、レジス
トローラ３０１の動作を制御するレジストローラ制御回
路４１５、給紙カセット３００からの給紙を制御する給
紙制御回路４１６である。なお、ここでは、ＣＰＵ１６
０とＣＰＵ４１０を分けた構成としているが、これらは
一つのＣＰＵに統合してもよく、反対にさらに多くのＣ
ＰＵにより処理するようにしてもよい。

【００２０】続いて、画像濃度検出による複写機の作像
条件の調整方法について説明する。図５に理想的な原稿
濃度と形成された画像濃度の関係および形成された画像
濃度と画像濃度検出センサの出力値の関係を示すグラフ
を示す。図のように原稿濃度と形成された画像濃度はほ
ぼ等しくなることが望ましい。このような状態を基準状
態（ａ）と言うものとする。この状態ではパターン１を
複写して形成された画像濃度については画像濃度検出セ
ンサの出力値はＶ1 となり、パターン０を複写して形成
された画像濃度については画像濃度検出センサの出力値
はＶ0 となるものとする。

【００２１】今、感光体の経時的変化や環境の変動によ
って原稿濃度と形成された画像濃度の関係が図６に示す
状態（ｂ）となったとする。この状態ではパターン１を
複写して形成された画像濃度については画像濃度検出セ
ンサの出力値はＶ1*となり、パターン０を複写して形成
された画像濃度については画像濃度検出センサの出力値
はＶ0*となっている。このようになった場合には複写機
の作像条件を調整して基準状態（ａ）のようにする必要
がある。ここでは作像条件としてランプ電圧とグリッド
電圧を調整することによって基準状態（ａ）に近づける
ものとする。即ち、高濃度のパターン１の基準状態
（ａ）からのずれは、高濃度部に影響が大きいグリッド
電圧を補正し、パターン１の複写画像に対する画像濃度
検出センサの値をＶ1*からＶ１となるように調整する。
一方、低濃度部分の基準状態（ａ）からのずれは、低濃
度部に影響の大きいランプ電圧を補正し、パターン０の
複写画像に対する画像濃度検出センサの値をＶ0*からＶ
0となるように調整する。これにより全体として基準状
態（ａ）に近づくように調整することができる。

【００２２】具体的には、 グリッド電圧値を現在の設定
に対して＋３０Ｖ、±０Ｖ、−３０Ｖ、−６０
Ｖの４段階に変化させて、上記パターン１を記録紙に複
写する。そして、それぞれの電圧ごと形成されたパター
ン１の濃度を画像濃度検出センサで検出し、上記〜
のうち、センサ出力が上記Ｖ1 に最も近いものを形成し
たグリッド電圧値を調整後のグリッド電圧値として採用
する。

【００２３】ランプ電圧値に関しても同様であって、現
在の設定値に対して＋４Ｖ、＋２Ｖ、±０Ｖ、
−２Ｖの４段階に変化させて、上記パターン０を記録紙
に複写する。そして、それぞれの電圧ごとに形成された
パターン０の濃度を画像濃度検出センサで検出し、上記
〜のうち、センサ出力が上記Ｖ0 にもっとも近いも
のを形成したランプ電圧値を調整後のランプ電圧値とし
て採用する。

【００２４】続いて、上述した構成によって画像濃度検
出装置１が具体的に上記原理による濃度調整を実現する
動作について説明する。図７に、画像濃度検出装置１の
制御ルーチンの全体の流れを示すフローチャートを示
す。図に示すように画像濃度検出装置１は、まず、複写
機による画像形成量が所定量に達したか否かを判断し、
所定量に達していなければ処理を終了する。所定量に達
していれば、高濃度領域について濃度を調整する高濃度
部画像安定化ルーチン処理を行う（Ｓ１０２）。続い
て、低濃度領域について濃度を調整する低濃度画像安定
化ルーチン処理を行う（Ｓ１０３）。最後に、用紙を排
出するか否かを決定する用紙排出判断処理を行う（Ｓ１
０４）。

【００２５】次に、各処理の詳細について説明する。図
８に高濃度部画像安定化ルーチン処理の詳細なフローチ
ャートを示す。高濃度部画像安定化ルーチン処理では、
まず、現在循環路内に記録シートＳが存在するか否かの
判断が行われる。具体的には、一枚の記録シートＳにつ
いてテストパターンを形成した回数を代入するように定
められた変数Ｎの値が０か否かを判断する（Ｓ２０
１）。ここで、Ｎの値が０であれば、ＣＰＵ１６０は複
写機のＣＰＵ４１０に働きかけて、給紙制御回路４１６
に給紙カセット３００から記録シートＳをレジストロー
ラ３０１の位置まで給紙させるように制御する（Ｓ２０
２）。一方、Ｎの値が０以外であれば、循環路内に記録
シートＳが存在するので、循環ローラ制御回路１６６を
制御して、循環路内の記録シートＳをレジストローラ３
０１の位置へと搬送させる（Ｓ２０３）。

【００２６】次に、ＣＰＵ１６０はＣＰＵ４１０に働き
かけて、記録シートＳの所定位置にテストパターンを形
成させる（Ｓ２０４）。この動作の詳細を図９のフロー
チャートに示す。この処理ではＣＰＵ４１０に働きかけ
て原稿読取部制御回路４１３およびプリンタ部制御回路
４１４より、原稿読取部１００に前記テストパターン板
１７に印刷された濃い濃度のテストパターンであるパタ
ーン１を読み取らせ、感光体ドラム２０１に、この読み
取ったパターン１の静電潜像を形成させる（Ｓ３０
１）。

【００２７】この際、原稿読取部１００はパターン１を
計４回走査して読み取り感光体ドラム２０１に、４連続
してパターン１を形成する。即ち、１回目〜４回目まで
の走査によるテストパターンの静電潜像形成時には帯電
チャージャー２０２のグリット電圧を現在の設定値に対
してそれぞれ、＋３０Ｖ、±０Ｖ、−３０Ｖ、
−６０Ｖと変化させて、グリット電圧の異なるパターン
１の静電潜像を形成するようにする。

【００２８】次に、ＣＰＵ１６０はＣＰＵ４１０に働き
かけてプリンタ部制御回路４１４により、像端・像間イ
レーサー２０３に、副走査方向全部に渡って形成された
静電潜像を所定部分だけ残して消去させる（Ｓ３０
２）。これを具体的に以下に説明する。今、図１０に示
すように、記録シートＳに対し搬送方向にｍセット（１
セットはパターン１、パターン０の一組）のテストパタ
ーンを形成し、各テストパターンは互いに搬送方向に直
交する方向に間隔ｂをもって配列されるものとする。な
お、各テストパターンは搬送方向に直交する方向の幅が
ｃ、であり図の右上方からまず搬送方向へ形成され、右
最下方に達すると次列に同様に形成されるものとし、ま
た、最右列のテストパターンは用紙右側端からａだけの
間隔をもって形成されるものとする。この場合に、前記
テストパターンを形成した回数を示す変数Ｎの値が”
ｎ”の場合、即ち、ｎ＋１回目のテストパターンを今か
ら形成しようとする場合には、像端・像間イレーサー２
０３は、用紙右端に該当する転写ドラムの所定位置から
走査方向に直交する方向に Ｄ＝ａ＋ｂ［ｎ／ｍ］ （但し、［ ］は整数部分を示す） だけ進んだところから、幅ｃだけを残して、他の部分を
消去する。

【００２９】この状態で、さらに感光体ドラム２０１に
回転に伴い現像装置２０４によりトナー画像が形成さ
れ、このトナー画像は転写位置へと移動する。ここで、
ＣＰＵ１６０はＣＰＵ４１０に働きかけてレジストロー
ラ制御回路４１５に適切なタイミングでレジストローラ
３０１を回転させて、記録シートＳを転写位置へと送り
ださせることで、記録シートＳの所定位置にテストパタ
ーンを形成させる（Ｓ３０３）。

【００３０】このテストパターンの形成位置の算出につ
いて説明する。今、図１０に示すように、テストパター
ンは記録シートＳに先端からｐの間隔をあけて、互いに
ｑの間隔で形成されているものとする。また、上記と同
様に記録シートＳに対し搬送方向にｍセット（１セット
はパターン１、パターン０の一組）のテストパターンが
上記と同様の順番で形成されていくものとする。この場
合に、上記変数Ｎの値が”ｎ”の場合、即ち、ｎ＋１回
目のテストパターンを今から形成しようとする場合に
は、レジストローラ３０１に、記録シートＳの先端から Ｌ1＝ｐ＋ｑ×Ｆ(ｎ／ｍ) （１） （但し、Ｆ(ｘ／ｙ)はｘをｙで割った剰余を示す関数で
ある）だけ進んだところから、記録シートＳに転写でき
るタイミングで記録シートＳを送り出す。

【００３１】以上のように、図８のＳ２０４における記
録シートＳの所定位置へのテストパターンの形成が終了
すると、次に、画像濃度の検出処理が行われる（Ｓ２０
５）。図１１にこの画像濃度検出処理の詳細を示すフロ
ーチャートを示す。画像濃度検出処理では、ＣＰＵ１６
０は排紙切換爪制御回路１６５により前記排紙切換爪１
１ａを傾けて循環路１１を閉じた状態にさせる。これに
より、テストパターンが転写され定着装置２０９により
テストパターンが定着された記録シートＳは循環路１１
へと導かれることになる（Ｓ４０１）。

【００３２】循環路１１に導かれた記録シートＳは循環
ローラ１２ａ、１２ｂ等により搬送されていき、循環路
１１中に設けてある記録シート検知センサ１５が記録シ
ートＳの先端を検知して、ＣＰＵ１６０へ信号を発す
る。これによりＣＰＵ１６０はセンサ駆動ユニット回路
１６７によってセンサ駆動ユニット１４を駆動させて、
画像濃度検出センサ１３を適当な位置へと移動させる
（Ｓ４０２）。

【００３３】この画像濃度検出センサの移動制御につい
て、さらに詳しく説明する。やはり図１０に示すような
テストパターンが形成されているものとする。まず、前
述した画像濃度検出センサ１３は初期位置として、図１
０のテストパターンのうちの右端のものを検出できる位
置、即ち、図１０における記録シート右端からａ*＝ａ
＋（ｃ／２）の位置にあるものとする。この初期位置に
あるかどうかは前述したホームセンサ１３ｂからの信号
によりわかる。このときに、前記変数Ｎの値が”ｎ”の
場合、即ち、ｎ＋１回目の画像濃度の検出をしようとす
る場合には、センサ駆動ユニット制御回路１６７はセン
サ駆動ユニット１４を駆動させて画像濃度検出センサ１
３を初期位置から Ｒ＝ｂ［ｎ／ｍ］ （但し、［ ］は正数部分を示す） だけ、移動させる。これにより、画像濃度検出センサ１
３は、最新のテストパターンの形成された列に位置合わ
せされることになる。

【００３４】位置合わせが完了すると、ＣＰＵ１６０は
適当なタイミングで画像濃度検出センサ１３からの検出
値を取得する（Ｓ４０３）。具体的には、前述したよう
に画像濃度検出センサ１３は記録シート検知センサ１５
よりも距離ｌだけ搬送方向手前に設けらており、最新の
テストパターンが記録シートＳの先端からＬ1 の位置か
ら形成されているので、記録シートＳの搬送速度がｖで
あるとすると、ＣＰＵ１６０は、記録シート検知センサ
１５が記録シートＳの先端を検知してから、 Ｔ1＝（ｌ＋Ｌ1 ）／ｖ のタイミングで、画像濃度検出センサ１３からの検出値
の取り込みを始める。

【００３５】以上の画像濃度検出処理（Ｓ２０５）が終
了すると、最後にＣＰＵ１６０は最適なグリット電圧を
決定する（Ｓ２０６）。即ち、前記の画像濃度の検出結
果を用いて、もっとも所望の画像濃度が得られたグリッ
ト電圧を最適なもととして選択する。例えば、Ｓ２０５
による画像濃度検出の結果が図１２のようになったとす
る。図１２において、〜はそれぞれ、現在の設定
値、例えば−６８０Ｖに対してグリット電圧を、＋３
０Ｖ、±０Ｖ、−３０Ｖ、−６０Ｖとしたパター
ン１の濃度検出の結果である。前述したように、パター
ン１のテストパターンに対しては画像濃度検出センサの
検出する値はＶ1 であることが望ましい（図５、６参
照）。従って、図１２の検出結果からはＶ１ にもっと
も近いによる値、即ち−７１０Ｖがグリット電圧の最
適値として決定される。以上で、高濃度部画像部安定化
ルーチン処理（Ｓ１０２）は完了する。

【００３６】続いて、図７の制御ルーチン中の低濃度部
画像安定化ルーチン処理（Ｓ１０３）について説明す
る。図１３に低濃度部画像安定化ルーチンのフローチャ
ートを示す。低濃度部画像安定化ルーチン処理では、高
濃度部画像安定化ルーチン処理に使用された記録シート
Ｓが循環路１１内に存在するので、循環ローラ制御回路
１６６を制御して、この循環路内の記録シートＳをレジ
ストローラ３０１の位置へと搬送させる（Ｓ５０１）。

【００３７】次に、ＣＰＵ１６０はＣＰＵ４１０に働き
かけて、記録シートＳの所定位置にテストパターンを形
成させる（Ｓ５０２）。この動作の詳細を図１４のフロ
ーチャートに示す。この処理ではＣＰＵ４１０に働きか
けて原稿読取部制御回路４１３およびプリンタ部制御回
路４１４より、今度は、原稿読取部１００に前記テスト
パターン板１７に印刷された薄い濃度のテストパターン
であるパターン０を読み取らせ、感光体ドラム２０１
に、この読み取ったパターン１の静電潜像を形成させる
（Ｓ６０１）。

【００３８】この際、原稿読取部１００はパターン０を
計４回走査して読み取り感光体ドラム２０１に、４連続
してパターン１を形成するのは、パターン１の形成時と
同様である。但し、パターン１を形成して時には帯電チ
ャージャー２０２のグリッド電圧を変更したが、ここで
は、露光ランプ１２１のランプ電圧を４段階に変化させ
る。即ち、１回目〜４回目までの走査によるテストパタ
ーンの静電潜像形成時にはランプ電圧を現在の設定値に
対してそれぞれ、＋４Ｖ、＋２Ｖ、±０Ｖ、−
２Ｖと変化させて、ランプ電圧の異なるパターン０の静
電潜像を形成するようにする。なお、後に述べるモニタ
用のメンテナンスデータを後に書き込むために、テスト
パターン板をもう一度走査して、テストパターンとは別
の静電潜像を形成しておく。

【００３９】次に、ＣＰＵ１６０はＣＰＵ４１０に働き
かけてプリンタ部制御回路４１４により、像端・像間イ
レーサー２０３に、走査方向に直行する方向全部に渡っ
て形成された静電潜像を所定部分だけ残して消去させる
（Ｓ６０２）。この所定部分の演算はパターン１の場合
と同様なので、説明を省略する。続いて、前述したテス
トパターンとは別に形成した静電潜像に対して、像端・
像間イレーサー２０３を制御することによりメンテナン
スデータを表す文字列を形成する（Ｓ６０３）。メンテ
ナンスデータは、サービスマンがマシンのモニタ用に使
用するデータであり、設定したグリット電圧値、予め設
けてあるセンサにより測定された複写機の状態を表すパ
ラメータの値等が該当する。もっとも、ここには、他の
情報を表す文字列を形成してもよいことはいうまでもな
い。

【００４０】感光体ドラム２０１に所定幅の静電潜像が
形成されると、この静電潜像よりトナー画像が形成さ
れ、トナー画像は転写位置へと移動する。ここで、ＣＰ
Ｕ１６０はＣＰＵ４１０に働きかけてレジストローラ制
御回路４１５に適切なタイミングでレジストローラ３０
１を回転させて、記録シートＳを転写位置へと送りださ
せることで、記録シートＳの所定位置にテストパターン
を形成させる（Ｓ６０３）。

【００４１】このテストパターンの形成位置の形成もパ
ターン１の場合とほぼ同様であるが、パターン１とパタ
ーン０の形成位置が重ならないようにする必要があるの
で、図１０に示すように、記録シートＳの先端側に位置
するパターン０は記録シートＳの先端からパターン１に
重ならないような距離であるｒの間隔をあけて形成する
ようにする。これに伴いパターン０に関して、上記
（１）式は Ｌ0＝ｒ＋ｑ×Ｆ(ｎ／ｍ) に変えて演算を行う。

【００４２】以上のように、図１３のＳ５０２における
テストターンの形成処理が終了すると、次に、画像濃度
の検出処理が行われる（Ｓ５０３）。図１５にこの画像
濃度検出処理の詳細を示すフローチャートを示す。画像
濃度検出処理では、ＣＰＵ１６０はやはり排紙切換爪制
御回路１６５により前記排紙切換爪１１ａを動かしてテ
ストパターンが定着された記録シートＳは循環路１１へ
と導びく（Ｓ７０１）。

【００４３】そして、循環路１１に導かれた記録シート
Ｓはやがて、記録シート検知センサ１５によりその先端
を検知される。この検知信号を受けたＣＰＵ１６０は適
当なタイミングで画像濃度検出センサ１３からの検出値
を取得する（Ｓ７０２）。なお、画像濃度検出センサ１
３は高濃度部安定化ルーチンにおいて、パターン１を検
出できる位置に移動しており、パターン０も同列に形成
されているので、ここでは画像濃度検出センサ１３の位
置合わせは必要ない。検出値の取得タイミングの計算
も、パターン１の場合と同様である。即ち、最新のテス
トパターンが記録シートＳの先端からＬ0 の位置から形
成されているので、記録シートＳの搬送速度がｖである
とすると、記録シート検知センサ１５が記録シートＳの
先端を検知してから、 Ｔ0＝（ｌ＋Ｌ0）／ｖ のタイミングで画像濃度検出センサの取り込みを始め
る。

【００４４】以上で、一組のテストパターンについて画
像濃度の検出が終わったことになるので、テストパター
ンを回数を示す変数Ｎの値を１つインクリメントし（Ｓ
７０３）、画像濃度検出センサ１３の位置を初期位置に
復帰させて（Ｓ７０４）、画像濃度検出処理を終了す
る。以上の画像濃度検出処理（Ｓ５０３）が終了する
と、最後にＣＰＵ１６０は最適なランプ電圧を決定する
（Ｓ５０４）。即ち、前記の画像濃度の検出結果を用い
て、もっとも所望の画像濃度が得られたランプ電圧を最
適なものとして選択する。

【００４５】この処理も、高濃度部安定化ルーチンの場
合と同様である。例えば、Ｓ５０３による画像濃度検出
の結果が図１６のようになったとする。図１６におい
て、〜はそれぞれ、現在の設定値、例えば５６Ｖに
対してランプ電圧を、＋４Ｖ、＋２Ｖ、±０Ｖ、
−２Ｖとしたパターン０の濃度検出の結果である。前
述したように、パターン０のテストパターンに対しては
画像濃度検出センサの検出する値はＶ0であることが望
ましい（図５、６参照）。従って、図１６の検出結果か
らはＶ0 にもっとも近いによる値、即ち５８Ｖがラン
プ電圧の最適値として決定される。以上の処理で、低濃
度部画像部安定化ルーチン処理（Ｓ１０３）は完了す
る。

【００４６】最後に、図７のメイン処理ルーチン中の用
紙排出判断処理について説明する。図１７に用紙排出判
断処理のフローチャートを示す。用紙判断処理では、ま
ず、前記テストパターンを形成した回数を示す変数Ｎの
値が所定の数Ａ、具体的にはテストパターンが記録シー
トＳを埋め尽くす数に達したか否かを判断する（Ｓ８０
１）。ここで、変数Ｎの値がＮに達していなければ、そ
のまま処理を終了する。この場合、記録シートＳは循環
路１１内に留まることになる。

【００４７】一方、変数Ｎの値が所定数に達した場合に
は、記録シートＳにテストパターンを記録する余白がな
いので、ＣＰＵ１６０は循環ローラ制御回路１６６に指
示を出して記録シートＳを循環ローラにより搬送させる
とともに、排紙切換爪制御回路１６５により排紙切換爪
１１ａを水平にして循環路１１を開いた状態にさせる。
これにより、テストパターンが全面に形成された記録シ
ートＳが排紙トレイ２１０へと排出されることになる
（Ｓ８０２）。

【００４８】以上のような動作を行うことにより、一枚
の記録シートＳは余白が無くなるまで、循環路１１内に
留められ、その間に何度も最終画像であるテストパター
ンが形成されるので、無駄をなくして高精度の画像濃度
検出を行うことが可能となる。なお、上記実施の形態で
は、記録シートを循環させるための循環路１１を特別に
設けたが、これは、両面および合成複写が可能な複写機
に利用する場合には、両面および合成複写時に用いる循
環機構を利用することができる。図１８に循環複写機構
を有する複写機の一例を示す。この複写機の循環機構に
ついて、以下に簡単に説明する。なお、図１８の複写機
において原稿読取部１００、プリンタ部２００、給紙カ
セット３００および給紙トレイ３１０は、上述した複写
機と同じなので説明を省略する。

【００４９】循環機構は循環反転路５００、両面カセッ
ト５１０、循環ローラ５２０ａ、４２ｂ、・・・、両面
合成切換爪５３０、排紙切換爪１１ａにより構成され
る。両面複写を行う場合は、排紙切換爪１１ａが循環反
転路５００に記録シートＳが搬送されるよう、図中の実
線で示すように傾けた状態とされ、両面合成切換爪５３
０は図の実線のように、ほぼ垂直方向を向いた状態をさ
れる。この状態で、定着装置２０９から送りだされた記
録シートＳは循環反転路５００内に導かれ、循環ローラ
５２０ａ、５２０ｂにより搬送されて、循環ローラ５２
０ｃの位置に達する。ここで、記録シートＳは反転して
上方へ搬送され、両面カセット５１０内を導かれる。こ
れにより、画像が定着した面は上方を向く。そして、こ
の状態のまま、記録シートＳは給紙用の搬送路を通って
プリンタ部２００へと送られて、画像が定着した面の反
対面に新たに画像が形成されることになる。

【００５０】また、合成複写をする場合には、上記両面
合成切換爪５３０を図の破線のように傾けた状態とする
ことにより、記録シートＳが循環ローラ５２０ｃの位置
へと送られず、循環ローラ５２０ａから、すぐに、両面
カセット５１０内に導かれるようにする。これにより両
面カセット５１０内の記録シートＳは画像が定着した面
は下方を向く。この状態で、記録シートＳは給紙用の搬
送路を通ってプリンタ部２００へと送られて、画像が定
着した面に新たに画像が形成されることになる。

【００５１】また、両面カセット５１０には、図１９に
示すように用紙整合装置５１０ａが設けてある。用紙整
合装置５１０ａは図示しない駆動装置により図の矢印方
向に移動できる羽体ｈ、ｈを有しており、この羽体ｈ、
ｈによって送られてきた記録シートＳを搬送方向に直交
する方向に移動させて、記録シートＳの位置の調整を行
う。

【００５２】このような構成において、図に示すように
例えば両面カセット５１０の下面に画像濃度検出センサ
１３、記録シート検知センサ１５を記録シート表面が検
知できるような状態で設けることにより、本願の画像濃
度形成装置を実現することができる。この場合、センサ
駆動ユニット１４は設けなくともよい。即ち、両面カセ
ットには用紙整合装置５１０ａが設けてあるので、これ
によって記録シート側を搬送方向に直交する方向に移動
させることによって、テストパターンを画像濃度検出セ
ンサ１３の位置へ位置合わせすることができるので、こ
れを利用すればよいからである。この位置の計算は、上
述したセンサ駆動ユニット１４の移動量の計算とほぼ同
様に行うことができる。

【００５３】なお、図では画像濃度検出センサ１３、記
録シート検知センサ１５を両面カセット５１０の下面に
設けている。これは、画像濃度検出を行う場合には合成
複写を行うときと同様に両面合成切換爪５３０を図の点
線のように切り替えて、画像が定着した面は下方を向く
ように両面カセットに記録シートＳが導かれるようにす
ることを前提としているためである。もっとも、両面複
写を行う場合のように、両面カセットに画像が定着した
面が上方を向くように導かれるようにして濃度検出を行
うようにする場合は画像濃度検出センサ１３、記録シー
ト検知センサ１５を両面カセット５１０にある記録シー
トＳの上面を検知できる位置に設ければよい。

【００５４】それから、本実施の形態では、パターン１
を形成して高濃度部の画像濃度検出によりグリッド電圧
を補正し、その後、パターン０を形成して低濃度部の画
像濃度検出によりランプ電圧の補正を行うようにしてい
るが、これは、低濃度部の画像濃度検出によるランプ電
圧の補正を先に行ってもよく、さらに、一度に、パター
ン１およびパターン０を形成して、高濃度部と低濃度部
の画像濃度を一度に検出してグリッド電圧およびランプ
電圧の両方を一度に補正するようにしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明より、本発明は以下のような
効果を奏する。即ち、本発明に係る画像濃度検出装置
は、記録シートが循環手段によって、前記画像形成装置
の画像形成位置を通るように形成された循環路内に記録
シートを搬送させ、テストパターン形成手段により、循
環路中の前記画像形成位置を通る記録シートにテストパ
ターンを形成させる。このテストパターンの形成の際
に、テストパターン形成位置制御手段により、前記テス
トパターン形成手段が新たなテストパターンを形成する
位置を、既に形成されているテストパターンの位置以外
の位置となるように制御する。そして、濃度検出手段
が、前記循環路中に設けられ、前記記録シートに形成さ
れた最新のテストパターンの濃度を検出する。

【００５６】このような動作により、記録シートに直接
形成された最終的な画像であるテストパターンの濃度を
検出することができるので、高精度の濃度検出が可能と
なる。そして、テストパターンが以前に形成された位置
とは異なる位置に形成されながら、同じ記録シートが循
環路内を何度も循環して、テストパターンの濃度検出に
供することになるので記録シートを無駄に消費せず節約
することが可能となる。

【００５７】また、循環路を前記画像形成装置に設けら
れた両面又は合成複写の際に用いる循環路を利用するよ
うにすれば、両面又は合成複写機能を有する画像形成装
置において、新たな循環路を設けることなく、簡単に本
発明に係る画像濃度形成装置を形成することが可能とな
る。さらに、前記画像形成装置を用いて前記画像形成位
置を通る前記記録シートに前記画像形成装置の状態を表
わす情報を印字する情報印字手段を設けると、前記テス
トパターンが形成された記録シートのさらなる有効利用
が図られ、また、当該情報を複写機のメンテナンスに利
用して保守の容易化、効率化を図ることが可能となる。

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【００５９】

【図１】実施の形態に係るアナログ式複写機の概略構成
図である。

【００６０】

【図２】画像濃度検出センサ、センサ駆動ユニット、記
録シート検知センサの概略構成を示す斜視図である。

【００６１】

【図３】テストパターン版を示す平面図である。

【００６２】

【図４】制御装置のハードウエア構成を示す図である。

【００６３】

【図５】理想的な原稿濃度と画像濃度と画像濃度センサ
の出力値との関係を示す図である。

【００６４】

【図６】原稿濃度と画像濃度の関係が理想状態からずれ
た状態を示す図である。

【００６５】

【図７】画像濃度検出装置の全体の制御ルーチンを示す
フローチャートである。

【００６６】

【図８】高濃度部安定化ルーチン処理を示すフローチャ
ートである。

【００６７】

【図９】高濃度安定化ルーチンにおけるテストパターン
形成処理を示すフローチャートである。

【００６８】

【図１０】記録シートにテストパターンが形成された状
態の一例を示す図である。

【００６９】

【図１１】高濃度安定化ルーチンにおける画像濃度検出
処理を示すフローチャートである。

【００７０】

【図１２】高濃度部の画像濃度検出結果の一例を示す図
である。

【００７１】

【図１３】低濃度部画像安定化ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【００７２】

【図１４】低濃度部画像安定化ルーチンにおけるテスト
パターン形成処理を示す図である。

【００７３】

【図１５】低濃度部画像安定化ルーチンにおける画像濃
度検出処理を示すフローチャートである。

【００７４】

【図１６】低濃度部の画像濃度検出結果の一例を示す図
である。

【００７５】

【図１７】用紙排出判断処理を示すフローチャートであ
る。

【００７６】

【図１８】循環複写機構を有する複写機の概略構成図で
ある。

【００７７】

【図１９】用紙整合装置の概略を示す斜視図である。

【００７８】

【符号の説明】

１ 画像濃度検出装置 １１ 循環路 １１ａ 排紙切換爪 １２ 循環ローラ １３ 画像濃度検出センサ １３ａ 金属片 １３ｂ ホームセンサ １４ センサ駆動ユニット １４ａ ステッピングモータ １４ｃ プーリー １４ｄ ベルト １５ 記録シート検知センサ １６ 制御装置 １７ テストパターン板 １６０、４１０ ＣＰＵ １６１、４１１ ＲＯＭ １６２、４１２ ＲＡＭ １６３ ランプ電圧制御回路 １６４ グリッド電圧制御回路 １６５ 排紙切換爪制御回路 １６６ 循環ローラ制御回路 １６７ センサ駆動ユニット制御回路 ４１３ 原稿読取部制御回路 ４１４ プリンタ部制御回路 ４１５ レジストローラ制御回路 ４１６ 給紙制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置内に設けられる画像濃度検
   出装置であって、 前記画像形成装置の画像形成位置を通るように形成され
   た循環路と、 前記循環路内で記録シートを搬送する循環手段と、 前記画像形成装置を用いて前記循環路中の前記画像形成
   位置を通る前記記録シートにテストパターンを形成する
   テストパターン形成手段と、 前記テストパターン形成手段が新たなテストパターンを
   形成する位置を、既に形成されているテストパターンの
   位置以外の位置となるように制御するテストパターン形
   成位置制御手段と、 前記循環路中に設けられる、前記記録シートに形成され
   た最新のテストパターンの濃度を検出する濃度検出手段
   と、 を有する画像濃度検出装置。
2. 【請求項２】 前記循環路が前記画像形成装置に設けら
   れた両面又は合成複写の際に用いる循環路である請求項
   １記載の画像濃度検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像濃度検出装置
   にさらに、前記画像形成装置を用いて前記画像形成位置
   を通る前記記録シートに前記画像形成装置の状態を表わ
   す情報を印字する情報印字手段を設けた画像濃度検出装
   置。