JPH1115253A - 濃度検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 シャッタが開かない場合でも画像濃度を誤検
出してしまうことがない濃度検出装置及びこれを用いた
画像形成装置を提供する。 【解決手段】 濃度検出用の像に光照射１１し、その反
射光によって画像濃度を光学的に検出するための検出部
材と、前記検出部材の検出面を遮蔽可能なシャッタ１３
ａ，１３ｂとを有し、前記シャッタの検出部材対向面に
前記像からの反射光量と異なる光量の光を反射をさせる
遮蔽部１９を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像濃度の誤検出を
防止し得る濃度検出装置及びこれを用いた画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式や静電記録方式の
画像形成装置において、現像装置により像担持体上の潜
像を現像することが行われているが、二成分現像剤を用
いた現像では、得られる画像の濃度を常に安定にさせる
ために、現像剤のトナー濃度を一定に維持する必要があ
る。

【０００３】現像剤のトナー濃度を一定に維持する方法
としては、従来から光学検出方式によりトナー濃度を検
出して行う方法がよく用いられている。この光学検出方
式のトナー濃度検出方式には、感光体ドラム上に濃度検
出用の基準濃度の像（パッチ画像）を作像し、転写前の
パッチ画像の反射光量を検出することにより、パッチ画
像を現像した現像剤のトナー濃度を検出する画渡度検出
方式による方式がある。

【０００４】特にカーボンブラックトナー等の光吸収が
強いトナーを含むブラック現像剤では反射光が得られな
いので、このようなブラック現像剤に対しては画像濃度
検出方式がよく用いられている。

【０００５】また、感光体ドラム上のパッチ画像の濃度
を検出し、この検出濃度により帯電電位や現バイアスな
どの条件を制御することも行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように画
像濃度を検出する場合、感光体ドラム上のパッチ画像の
反射光量を検出するために、トナー濃度制御装置の画像
濃度検出センサーを感光体ドラムの近傍に設ける構成
上、現像装置本体やそのトナー供給ホッパから飛散した
トナーによりその検出面が汚れるという問題がある。

【０００７】このような検出面の汚れに対しては、従来
は画像形成装置の定期メンテナンスを利用して検出面の
清掃を行うことや、最近では画像濃度検出センサーをシ
ャッタ等で覆うことで、検出面を汚れのない状態に保つ
ようにしたものもある。

【０００８】しかしながら、上記のように画像濃度検出
センサーの検出面にシャッタを設けて汚れのない状態に
維持する方法では、濃度検出時にシャッタが開かないト
ラブルが生じた場合には、正規なパッチ画像濃度や像担
時体濃度を検出できず、シャッタ裏面による反射光の信
号をパッチ画像信号値として取り込んでしまう可能性が
ある。

【０００９】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的は、シャッタが開かない場合でも画像濃度を誤
検出してしまうことがない濃度検出装置及びこれを用い
た画像形成装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、濃度検出用の像に光照
射し、その反射光によって画像濃度を光学的に検出する
ための検出手段と、前記検出手段の検出面を開閉可能な
シャッタとを有し、前記シャッタを閉じたときの前記検
出面との対向面に前記濃度検出用の像からの反射光量と
異なる光量の光を反射をさせる遮蔽部を設けたことを特
徴とする。

【００１１】上記構成にあっては、シャッタが開かない
場合には濃度検出手段が光照射してもその光はシャッタ
の遮蔽部で反射し、そのときの光量が濃度検出用の像の
反射光量とは異なるために、シャッタが開かない状態で
あることを識別でき、濃度検出像の濃度として誤検出し
てしまうことがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る濃度検出装置及
びこれを用いた画像形成装置の一実施形態を図１乃至図
４を参照して説明する。尚、図１は濃度検出装置の遮蔽
部の構成説明図であり、図２は濃度検出装置を用いた画
像形成装置の模式説明図、図３は濃度検出の状態説明図
であり、図４は濃度検出装置のシャッタ構成の説明図で
ある。

【００１３】ここでは、まず画像形成装置の全体構成に
ついて説明し、次に濃度検出装置の構成について説明す
る。

【００１４】（画像形成装置）図２に示す画像形成装置
Ａは、画像形成手段によって電子写真記録方式で形成し
た画像を、搬送手段によって搬送する記録媒体Ｐに転写
記録するものである。

【００１５】具体的には、像担持体である感光体ドラム
１を回転自在に設け、該感光体ドラム１を一次帯電器２
で一様に帯電し、その帯電面に対して光学手段３により
例えばレーザーのような情報信号を露光して静電潜像を
形成し、その潜像を現像装置４で可視像化する。この現
像装置４は黒トナーとキャリアを有する２成分現像剤を
用いるものであり、後述する濃度検出装置で検出した像
濃度に応じてトナー容器４ａからトナーを補給すること
によって形成する画像が常に一定の濃度を維持するよう
にしている。

【００１６】前記現像装置４で現像されたトナー像が転
写位置へ至るのと同期するように、搬送ローラ５及び排
出ローラ６等からなる搬送手段によって記録媒体Ｐを搬
送し、転写帯電器７に転写バイアス電圧を印加すること
によって搬送される記録媒体Ｐに前記トナー像を転写す
る。トナー像が転写された記録媒体Ｐは定着装置８へ搬
送されて熱及び圧力を印加され、トナー像が定着された
後に機外へと排出される。一方、トナー像転写後に感光
体ドラム１上に残留したトナーはクリーニング装置９に
よって除去される。

【００１７】また、前記現像装置４による濃度調整をす
るために、感光体ドラム１の非画像形成部分に濃度検出
用の基準濃度の像（パッチ画像）を形成し、その像の濃
度を濃度検出装置Ｂによって検出し、検出結果に応じて
適量のトナーを補給してキャリアとトナーとの比率が最
適濃度になるようにしている。

【００１８】（濃度検出装置）次に濃度検出装置Ｂの構
成について説明すると、これは図３に示すように、感光
体ドラム１の非画像形成部分と対向する位置に濃度検出
装置Ｂの検出面が対向するように配置されている。

【００１９】濃度検出装置Ｂは、ケーシング10内の発光
素子11と、図示しない受光装置によって検出手段が構成
され、発光素子11からケーシング10の窓部12（窓部12は
アクリル等の透明部材からなる）を介して、感光体ドラ
ム１の表面に照射し、感光体ドラム１面上の反射散乱光
を窓部10を介してケーシング内の受光素子にて検知する
ものである。

【００２０】従って、ケーシング10の窓部12の表面に飛
散したトナーが付着すると、正常なパッチ画像濃度検出
が不可能となる。

【００２１】そこで本実施例では、窓部12と感光体ドラ
ム１表面との間にシャッタ13を設け、パッチ画像検出時
以外のときは、ケーシング10の窓部12を遮蔽し、ケーシ
ング10の窓部12のトナー付着による窓汚れを防止する構
成をとっている。

【００２２】図３に示すように、シャッタ13はシャッタ
部材13ａとシャッタカバー13ｂで構成され、シャッタ部
材13ａは感光体ドラム１の回転軸方向に移動ように構成
され、シャッタカバー13ｂは前記シャッタ部材13ａの移
動空間を形成するように構成されている。

【００２３】シャッタ部材13ａ及びシャッタカバー13ｂ
にはそれぞれ、アパーチャー（開口）13ａ1 、13ｂ1 が
形成され、シャッタカバー13ｂのアパーチャー13ｂ1
は、常にケーシング10の窓部12に対向した位置に固定さ
れている。そしてシャッタ部材13ａ上のアパーチャー13
ａ1 は、該部材13ａの移動により移動する。そして、前
記両アパーチャー13ａ1 、13ｂ1 の位置が一致している
ときはシャッタカバー13ｂは開いた状態（以下「シャッ
タ開状態」という）であるが、シャッタ部材13ａのアパ
ーチャー13ａ1 が移動することにより、実質的にシャッ
タカバー13ｂのアパーチャー13ｂ1 が閉ざされた状態と
なる（以下「シャッタ閉状態」という）。

【００２４】前記シャッタ13の開閉構成を、図４を参照
してより具体的に説明する。図４は図３において感光体
ドラム方向より濃度検出装置Ｂを見たものであり、図３
におけるシャッタカバー13ｂを除去した状態を示してい
る。また、図４(a) はシャッタ閉状態を示し、図４(b)
はシャッタ開状態を示している。

【００２５】前記シャッタ部材13ａの移動駆動はソレノ
イド14によりアーム15を介して駆動される。図４(a) に
示すシャッタ閉状態では、シャッタ部材13ａはバネ16に
より引っ張られるため、シャッタ部材13ａのアパーチャ
ー13ａ1 は窓部12を遮蔽している。この状態より、ソレ
ノイド14を励磁すると、ソレノイドプランジャー17はア
ーム15を引き、該アーム15がピボット18を中心に回動し
てシャッタ部材13ａが矢印ａ方向に移動する。そしてプ
ランジャー17が引ききったとき、図３(b) に示すよう
に、窓部12とアパーチャー13ａ1 が一致し、パッチ濃度
検出が可能となる。

【００２６】パッチ濃度検出後、ソレノイド14を非励磁
状態にすると、バネ16の復元力によりシャッタ部材13ａ
は矢印ｂ方向に移動し、図４(a) の状態になる。また本
実施形態では、図１に示すように、シャッタ部材13ａの
裏面側であってシャッタ13を閉じた状態のときのパッチ
像の検出面（窓12）と対向する側に遮蔽部19を設け、発
光素子11によって照射した光が前記遮蔽部19に反射した
ときに、パッチ像とは異なる光量の光を反射するように
構成している。本実施形態ではそのために遮蔽部19を表
面粗さRz10μm 〜60μm に粗す処理をしてある。前記遮
蔽部19と検出面との距離はシャッタ13の真直度等によっ
て変化するが、遮蔽部19の表面粗さを前記範囲にするこ
とによって前記距離のズレの影響を少なくすることがで
きる。

【００２７】前記のように遮蔽部19の表面を粗すことに
より、像濃度検出時にシャッタ部材13ａが移動しない場
合には、発光素子11からの光は遮蔽部19で反射すること
になり、このときの反射光量はパッチ像による反射光量
と比べて著しく減ることになる。これによりシャッタ13
が開かなかった場合には信号量で、パッチ画像信号値か
シャッタ裏面信号値かの切り分けができるようになり、
濃度検出時の反射光量が一定値以下の場合にはシャッタ
13が開いていないとして濃度検出を中止すると共に、そ
の旨を表示部に表示することができる。このため、画像
濃度を誤検出することがなくなり、濃度制御を安定して
行うことが可能となる。

【００２８】尚、前述した実施形態では像濃度検出装置
を現像装置のトナー補給を制御するための濃度検出装置
として説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
他の画像形成装置を制御するために像濃度を検出する場
合にも好適に用いることができる。

【００２９】また、前述した実施形態ではシャッタ13の
遮蔽部19を粗す処理をすることによってパッチ像に比べ
て反射光量を減少させるようにした例を示したが、それ
以外にも例えば遮蔽部19に発光素子11の発光波長を吸収
する色を着色するようにしても同様の効果を得ることが
できる。具体的には電鋳等によりシャッタ表面を黒く黒
もしくは濃色に着色する。このようにすると、遮蔽部19
で反射した光量をセンサで読みとった場合でも信号が限
りなくゼロになるため、シャッタの開閉不良を検出する
ことができ、濃度の誤検出をすることなく安定してパッ
チ画像濃度を検出、制御することが可能となる。

【００３０】更に、前述した実施形態ではシャッタ13が
閉じた状態ではパッチ画像の反射光量に対して遮蔽部の
反射光量が減るようにした例を示したが、逆に遮蔽部で
の反射光量がパッチ画像の反射光量よりも増えるように
構成しても同様の効果を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
シャッタが開かない場合には濃度検出手段が光照射して
もその光はシャッタの遮蔽部で反射し、そのときの光量
が濃度検出用の像の反射光量とは異なるために、シャッ
タが開かない状態であることを識別でき、濃度検出像の
濃度として誤検出を防止して長期にわたって正確な濃度
検出を行うことが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】濃度検出装置の遮蔽部の構成説明図である。

【図２】濃度検出装置を用いた画像形成装置の模式説明
図である。

【図３】濃度検出の状態説明図である。

【図４】濃度検出装置のシャッタ構成の説明図である。

【符号の説明】

Ａ …画像形成装置 Ｂ …濃度検出装置 Ｐ …記録媒体 １ …感光体ドラム ２ …一次帯電器 ３ …光学手段 ４ …現像装置 ４ａ …トナー容器 ５ …搬送ローラ ６ …排出ローラ ７ …転写帯電器 ８ …定着装置 ９ …クリーニング装置 10 …ケーシング 11 …発光素子 12 …窓部 13 …シャッタ 13ａ …シャッタ部材 13ａ1 …アパーチャー 13ｂ …シャッタカバー 13ｂ1 …アパーチャー 14 …ソレノイド 15 …アーム 16 …バネ 17 …ソレノイドプランジャー 18 …ピボット 19 …遮蔽部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃度検出用の像に光照射し、その反射光
   によって画像濃度を光学的に検出するための検出手段
   と、 前記検出手段の検出面を開閉可能なシャッタと、 を有し、 前記シャッタを閉じたときの前記検出面との対向面に前
   記濃度検出用の像からの反射光量と異なる光量の光を反
   射をさせる遮蔽部を設けたことを特徴とする濃度検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記遮蔽部の表面粗さを粗くすることに
   より、前記濃度検出用の像と異なる光を反射させるよう
   構成したことを特徴とする請求項１記載の濃度検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記遮蔽部に黒もしくは濃色の色をつけ
   ることにより、前記濃度検出用の像と異なる光を反射さ
   せるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の濃度
   検出装置。
4. 【請求項４】 画像濃度を検出して画像を形成する画像
   形成装置において、 記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記搬送される記録媒体に画像を形成するための画像形
   成手段と、 請求項１記載の画像濃度検出装置と、 を有することを特徴とする画像形成装置。