JPH05127480A - 画像形成装置とそれに使用する反射濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コントローラによる現像特性の制御開始時期は
制御開始手段により決定されるので、濃度補正のための
操作が煩わしくなく、かつ適正な濃度のコピーが得られ
る。 【構成】制御開始手段７３に予め設定した制御開始時期
にテストパターンジェネレータ７２が信号を出力し、該
信号に基づいて露光手段１３ａは感光ドラム１１表面に
露光を行う。該感光ドラム１１ａ表面は１次帯電器１２
ａによって一様に帯電されており、該表面には静電潜像
が形成される。該静電潜像は現像器１５ａによって現像
され転写帯電器１６ａによって転写ベルト２２上に転写
される。該転写されたテストパターン３３の反射濃度を
反射濃度測定装置１が測定し、コントローラ５は該測定
結果に応じて１次帯電器の電圧を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多色電子写真複写装置
等の画像形成装置とそれに使用する反射濃度測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置は種々提案されてい
る。図１６に、その一例として多色電子写真複写装置を
示す。

【０００３】複写装置本体Ｃには、感光ドラム１１ａ，
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが色に対応して４個設けられて
おり、それぞれの感光ドラム１１ａ，…，１１ｄは駆動
装置（不図示）により矢印の方向に回転駆動されるよう
になっている。

【０００４】また、各感光ドラム１１ａ，…，１１ｄの
周囲には、感光ドラム１１ａ，…，１１ｄの表面を一様
に帯電する１次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２
ｄ、該帯電された部分にレーザ光を照射することにより
静電潜像を形成する露光手段（潜像形成手段）１３ａ，
１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、各色トナーが収納され該静電
潜像を現像する現像器（現像手段）１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄ、感光ドラム１１ａ，…，１１ｄ上のトナ
ーを転写材上に移行させる転写帯電器１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ，１６ｄ、前記感光ドラム１１ａ，…，１１ｄの
表面に残留しているトナーを除去するクリーナ１７ａ，
１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ等、がそれぞれ配置されてい
る。

【０００５】一方、これらの感光ドラム１１ａ，…，１
１ｄの下方には、ローラ２０，２１間に巻き掛けられた
転写ベルト２２が配置されており、該転写ベルト２２の
上部は前記感光ドラム１１ａ，…，１１ｄと転写帯電器
１６ａ，…，１６ｄとの間を通って回転駆動されるよう
に構成されている。

【０００６】次に、上述した構造をもつ複写装置の作用
について簡単に説明する。

【０００７】各感光ドラム１１ａ，…，１１ｄは１次帯
電器１２ａ，…，１２ｄにより一定電位に帯電され、そ
の帯電された部分には、露光手段１３ａ，…，１３ｄか
ら各色に色分解された光が照射されて静電潜像が形成さ
れる。一方、現像器１５ａ，…，１５ｄ内に収納された
各色のトナーは帯電されているので、感光ドラム１１
ａ，…，１１ｄの回転に伴なって、静電潜像形成部分に
トナーは付着し、可視画像を形成する。このようにして
形成された各色可視画像は、転写帯電器１６ａ，…，１
６ｄによって転写材（不図示）に重ねて転写されること
により、該転写材上にはフルカラー画像が形成される。
なお、この転写に際しては、転写材が転写ベルト２２上
に載置され、各感光ドラム１１ａ，…，１１ｄとの接触
を繰り返しながら搬送される形成のものでもよく、また
転写ベルト２２自体に各可視画像が一旦転写されたフル
カラー画像が形成された後に転写材に再転写される形式
のものでもよい。

【０００８】このような複写装置では、連続して複写を
行うとき、あるいは現像器１５ａ，…，１５ｄ内に収納
されているトナー少なくなってしまった等のときには、
種々の画像形成条件が変化してしまって所望の濃度のコ
ピーが得られなくなる場合があった。このため、複写装
置内等の適当な場所に反射濃度測定装置を設けており、
複写装置の電源のｏｎ／ｏｆｆ時などに基準濃度データ
に基づくテストパターンを転写材上に出力させ、該テス
トパターンの反射濃度を反射濃度測定装置で測定し、該
測定結果に応じて画像形成条件を変更する方法が取られ
ていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した複
写装置では、テストパターンが出力された転写材を反射
濃度測定装置に対向する位置に置くなどの操作が煩雑で
あるという問題があった。

【００１０】また、コピー画像の濃度を常に適正に維持
するには前記操作を定期的に行う必要があり、該操作を
行う時期を管理しなければならないという煩わしさがあ
った。

【００１１】そこで、本発明は、反射濃度測定装置を可
視画像に対向する位置に配設し、制御手段が所定のタイ
ミングで該反射濃度測定装置の測定結果に基づいて画像
形成条件を制御する画像形成装置を提供することを目的
とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上述事情に鑑み
てなされたものであって、その第１の発明の画像形成装
置は、回転駆動される像担持体と、該像担持体に対向し
て配設され該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成
手段と、該像担持体に対向して配設され前記静電潜像を
可視化する現像手段と、を備える画像形成装置におい
て、濃度測定用の可視画像を形成するための信号を前記
潜像形成手段に出力するテストパターン作成手段と、前
記出力された信号に基づいて形成された可視画像に対向
する位置に設けられて前記可視画像の反射濃度を測定す
る反射濃度測定装置と、該反射濃度測定装置からの信号
に基づいて画像形成条件を制御する制御手段と、前記テ
ストパターン作成手段及び前記制御手段を作動させる制
御開始手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１３】この場合、前記制御開始手段が、前記画像
形成装置により連続して画像形成が行われる場合に限
り、前記制御手段を作動させるようにしてもよい。

【００１４】また、前記制御開始手段が、前記画像形成
装置の特定の部品を交換したときに限り、前記制御手段
を作動させるようにしてもよい。

【００１５】さらには、前記制御開始手段が、現像剤の
消費量を測定する現像剤消費量測定手段を備え、該現像
剤消費量測定手段からの信号に基づいて前記制御手段を
作動させるようにしてもよい。

【００１６】また、第２の発明の反射濃度測定装置は、
被測定物に対して光を出射する発光部と、該被測定物か
らの反射光を受光して電気信号に変換する受光部と、該
受光部からの信号を受けて該被測定物の反射濃度を演算
するコントローラと、を備えた反射濃度測定装置におい
て、前記発光部からの出射光を受光して電気信号に変換
して前記コントローラに出力する発光量測定部と、前記
被測定物からの反射光が該発光量測定部に受光されるこ
とを防止する迷光防止手段と、を備え、前記コントロー
ラが、前記発光量測定部からの信号により前記発光部の
発光量の変動を演算し、該演算結果に基づいて前記発光
部の発光量の変動に伴なって被測定物からの反射光量の
補正をし、該被測定物の反射濃度を演算することを特徴
とする。

【００１７】この場合、前記迷光防止手段が、前記発光
量測定部と前記発光部との間に配設された第１の偏光手
段と、前記被測定物と前記発光部との間に配設された第
２の偏光手段と、を有するようにしてもよい。

【００１８】また、前記迷光防止手段が、前記発光部か
ら出射された光の一部を前記発光量測定部の方向へ反射
させると共に、前記被測定物から前記発光量測定部への
反射光を遮断する反射部材を備えたものでもよい。

【００１９】

【作用】以上構成に基づき、第１の発明において、制御
開始手段がテストパターン作成手段を作動させると、該
テストパターン作成手段は潜像形成手段に対して信号を
出力する。該潜像形成手段は前記信号を受けて像担持体
上に静電潜像を形成し、現像手段は該静電潜像を現像し
て可視画像のテストパターンを形成する。反射濃度測定
装置は、形成された可視画像に対向する位置に配設され
ており、前記テストパターンの反射濃度を測定する。該
測定結果に基づいて、制御手段は画像形成条件を適正に
制御する。

【００２０】一方、第２の発明において、発光部が露光
量測定部に対して光を出射すると、該発光量測定部は、
受光した光をその光量に応じた電気信号に変換し、コン
トローラに該電気信号を送る。かかる場合、迷光防止手
段は、被測定物からの反射光が前記発光量測定部に受光
されることを防止する。また、前記発光部は被測定物に
対しても光を出射するが、被測定物によって反射された
光の一部は受光部により受光され、その受光量に応じた
電気信号に変換される。該電気信号も、前記コントロー
ラに送信される。前記コントローラは、前記受光部から
の電気信号に基づいて受光量を演算することにより被測
定物の反射濃度を求めるが、かかる演算に際しては前記
発光量測定部からの電気信号による補正を行う。この補
正においては、前記発光量測定部からの電気信号に基づ
いて、前記発光部における発光量の変動を演算する。

【００２１】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、図１６に示すものと同一部分は同一
符号を付して説明を省略する。

【００２２】図１は、図１６で示した感光ドラム１１ａ
周囲の構造を詳示したものである。

【００２３】制御ユニット７１はコントローラ（制御手
段）５を有しており、該コントローラ５は反射濃度測定
装置１からの信号（後述）に基づいて１次帯電器１２ａ
の帯電量等を制御し画像形成条件を変更するように構成
されている。また、テストパターンジェネレータ（テス
トパターン作成手段）７２には所定の信号がメモリされ
ており、該信号を露光手段（潜像形成手段）１３ａに出
力することによって、感光ドラム１１ａ上にはテストパ
ターン（可視画像）が形成される。該テストパターンは
最低濃度から最高濃度までの８段階或は１６段階の段階
濃度をもったステップパターンであり、転写ベルト２２
上には転写されたテストパターン３３が形成される。一
方、制御開始手段７３は、前記コントローラ５及びテス
トパターンジェネレータ７２の起動時期を制御するもの
で、例えば１度に１０枚以上のコピーをとるときに起動
されるようになっている。なお、その起動開始枚数は予
め指定できるように構成されており、またテストパター
ン３３は通常のコピー画像の間に形成されるようになっ
ている。

【００２４】非接触式のセンサである表面電位センサ３
０は、感光ドラム１１ａの表面電位を検出するよう該感
光ドラム１１ａに対向して設けられており、電位計３１
を介して前記制御ユニット７１に接続されている。ま
た、光反射方式の現像剤濃度センサ３２は、現像剤の濃
度を検出するように現像器１５ａ内に配設されており、
同じく前記制御ユニット７１に接続されている。

【００２５】反射濃度測定装置１は、被測定物たる転写
ベルト２２に対向する位置に配置されており、図２に詳
示するように発光ユニット２を有している。該発光ユニ
ット２は転写ベルト２２に対向するように配設されたＬ
ＥＤ６を有しており、該ＬＥＤ６は、電源（不図示）に
接続されて光を上下双方向に出射する形式のものであ
る。該ＬＥＤ６の上方（ＬＥＤ６を挟んで転写ベルト２
２と反対側）には第２のフォトセンサ７が配置されてお
り、該第２のフォトセンサ７は前記ＬＥＤ６から出射さ
れた直接光Ｌ_１ を受光するように構成されている。該
第２のフォトセンサ７はＬＥＤ６をその光量に応じた電
気信号に変換するものであり、コントローラ５に接続さ
れている。一方、第１のフォトセンサ（受光部）３は、
転写ベルト２２に対向するように配設されており、前記
ＬＥＤ６から下方に出射され転写ベルト２２上の画像Ｅ
にて乱反射された光Ｌ_２ を受光し、その光量に応じた
電圧の電気信号に変換して前記コントローラ５に出力す
るように構成されている。該コントローラ５は、２つの
フォトセンサ３，７からの信号を受けて比較演算し、画
像Ｅの濃度を算出する演算回路である。

【００２６】該反射濃度測定装置１によると、環境温度
の変化等に伴ないＬＥＤ６の発光量が変化しても、その
変化量は第２のフォトセンサ７で検知されるため、第１
のフォトセンサ３の測定値を補正でき、従って画像Ｅの
濃度測定が適正に行われる。

【００２７】ついで、上述実施例の作用について説明す
る。まず、オペレータが操作ボタンを押す等の操作によ
り、前記コントローラ５等の起動開始条件を設定し、例
えば１度に１０枚以上のコピーをとるときに濃度補正の
制御が行われるようにしておく。そして、通常のコピー
作業において連続して１０枚以上のコピーを行う場合に
は、前記制御開始手段７３がこれを検知し信号を出力し
て、前記テストパターンジェネレータ７２を作動させ
る。該テストパターンジェネレータ７２は基準濃度信号
を出力し、該信号を受けた前記露光手段１３ａは感光ド
ラム１１ａ上に静電潜像を形成する。現像器１５ａは該
静電潜像を現像し、感光ドラム１１ａ上にテストパター
ンの可視画像が形成される。さらに該可視画像は、転写
帯電器１６ａにより転写ベルト２２上に転写され、該ベ
ルト２２上にテストパターン３３が形成される。該転写
ベルト２２は図中左の方向に駆動されるため、前記テス
トパターン３３は前記反射濃度測定装置１に対向する位
置を通過する。

【００２８】反射濃度測定装置１において、ＬＥＤ６
（図２）から下方に出射された光は、転写ベルト２２上
に描かれたテストパターン３３の画像Ｅにて乱反射さ
れ、その一部Ｌ_２ は第１のフォトセンサ３により受光
される。該第１のフォトセンサ３は、受光した光をその
光量に応じた電気信号（アナログ信号）に変換し、コン
トローラ５に出力する。該アナログ信号は、コントロー
ラ５内に内蔵されたＡ／Ｄ変換器（不図示）によりデジ
タル信号に変換されて、濃度信号となる。一方、ＬＥＤ
６から上方に出射された光Ｌ_１ は、第２のフォトセン
サ７に受光される。該第２のフォトセンサ７も、前記第
１のフォトセンサ３と同様に受光した光をその光量に応
じた電気信号に変換し、コントローラ５に出力する。コ
ントローラ５は、これらフォトセンサ３、７から受けた
信号を基にして、ＬＥＤ６の発光量の変動に応じて反射
光Ｌ_２ の変動を補正し、正確な反射濃度を演算する。
したがって、環境温度の変化等に伴ないＬＥＤ６の発光
量が変化しても、その変化量は第２のフォトセンサ７で
検知されるため、第１のフォトセンサ３の測定値を補正
できる。

【００２９】ところで、複写装置の現像特性は、図３に
示す如くリニアな関係（Ｃ）が望ましいことは一般的に
知られている。しかし、実際の複写作業においてはトナ
ー濃度が変動してトナー濃度制御精度内で最大のトナー
濃度変動を起こしていたり、一時的に多量のトナーが消
費されるような画像が連続して形成されるためにトナー
補給が間に合わない場合がある。かかる場合は、前述し
たリニアな関係（Ｃ）とはならず、Ｂの如くなり、所望
のコピー濃度よりも薄いコピーとなってしまう。

【００３０】そこで、前記コントローラ５は、反射濃度
測定装置４１により検出した結果に基づいて、現像特性
が正常か否かを判断し、例えば図３のＢの如くなってい
る場合は、１次帯電器１２ａのグリッド電圧を上げるこ
とにより、潜像形成時前の帯電電位を上げてトナーの付
着量を増加させ、現像特性を回復させる。

【００３１】これによると、複写枚数等の影響によりト
ナーの消費量が一時的に増加して現像特性が悪化して
も、帯電電位を上げることによりコピー濃度を安定にす
ることができる。

【００３２】また、テストパターンが形成された転写材
をあらためて反射濃度測定装置にセットする必要はな
く、テストパターンジェネレータ７２からの信号によっ
て自動的に形成されたテストパターン３３が反射濃度測
定装置１に対向する位置を通過する際に自動的に計測さ
れ、したがって操作が煩雑であるという問題も解消され
る。

【００３３】さらに、コントローラ５及びテストパター
ンジェネレータ７２の起動開始条件は、制御開始手段７
３に予め設定しておけばよく、したがって定期的な作業
はなんら必要がなく、該操作を行う時期を管理しなけれ
ばならないという煩わしさもない。

【００３４】次に、コントローラ５及びテストパターン
ジェネレータ７２の起動開始条件の設定方法につき、そ
の他の実施例を図４に沿って説明する。

【００３５】照明ランプ（不図示）より出射され原稿８
１にて反射する光の光路には、レンズ８２及びＣＣＤ等
の撮像素子８３が配設されている。この撮像素子８３
は、原稿像を多数の画素部に分解し、原稿８１を反射し
た光をその光量に応じた電位の電気信号に変換するもの
である。該撮像素子８３には画像信号処理回路８４が接
続されており、この画像信号処理回路８４は、各画素毎
にその画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画
像信号を形成する。また、画像信号処理回路８４にはパ
ルス幅変調回路８５が接続されており、該変調回路８５
は上記画素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅（時
間長）のレーザ駆動パルスを形成する。即ち、図５の
（ａ） に示すように高濃度画素に対してはより幅広の
駆動パルスｎを、低濃度画素に対してはより幅狭の駆動
パルスｗを、中濃度画素に対しては中間幅の駆動パルス
ｍを形成する。

【００３６】また、パルス幅変調回路８５には半導体レ
ーザ８７が接続されており、該半導体レーザ８７は、前
記駆動パルスによって点滅駆動される。従って、レーザ
光Ｌｂは、高濃度画素に対しては長時間点灯され、低濃
度画素に対してはより短時間点灯される。このため、感
光ドラム（不図示）に対しては、高濃度画素の場合は主
走査方向に沿って長い領域が露光され、低濃度画素の場
合は短かい領域が露光される（図５（ｄ） ）。つま
り、画素の濃度に対応して潜像のドットサイズが異な
る。従って、当然のことながら、高濃度画素に対するト
ナーの消費量は、低濃度画素に対するそれよりも大であ
る。

【００３７】一方、図４に示すクロックパルス発振器９
２は一定周期のクロックパルス（図５（ｂ） ）を発生
するものであり、アンドゲート９３にはこのクロックパ
ルスと前記駆動パルスが入力される。従って、アンドゲ
ート９３からは図５（ｃ）に示すようにレーザ駆動パル
スの各々の幅に対応した数のクロックパルス、即ち、各
画素の濃度に対応した数のクロックパルスが出力され
る。このクロックパルス数はカウンタ９５によって積算
される。而して、この積算信号（積算クロックパルス数
Ｃ_１ ）は、前記原稿８１のトナー像を１つ形成するた
めに現像器（不図示）から消費されるトナー量に対応し
ている。この積算クロックパルス数Ｃ_１はＣＰＵ（現像
剤消費量測定手段）９６に印加されると共に、ＲＡＭに
記憶される。該積算クロックパルス数Ｃ_１ が予め設定
された数値に到達すると、前記ＣＰＵ９６は信号を出力
し、該信号を受けた制御開始手段７３が前述のとおりテ
ストパターンジェネレータ７２及びコントローラ５を作
動する。

【００３８】これによると、正確に測定したトナーの消
費量の測定結果に応じてコントローラ５を作動されるの
で、トナー残量が少なくてトナーの補給が間に合わず現
像特性が不安定となる場合においても、画像形成条件を
適正に制御することにより所望の濃度をもつコピー画像
を得ることができる。

【００３９】また、テストパターンが形成された転写材
をあらためて反射濃度測定装置にセットする必要はな
く、テストパターンジェネレータ７２からの信号によっ
て自動的に形成されたテストパターン３３が反射濃度測
定装置１に対向する位置を通過する際に自動的に計測さ
れ、したがって操作が煩雑であるという問題も解消され
る。

【００４０】さらに、コントローラ５及びテストパター
ンジェネレータ７２の起動開始自動的に行われるため、
定期的な作業はなんら必要がなく、該操作を行う時期を
管理しなければならないという煩わしさもない。

【００４１】なお、前述した反射濃度測定装置１は、図
６に示すように各色のレジストレーションパターンの検
出用にも用いてもよい。

【００４２】各色のレジストレーションパターンＲは、
転写ベルト２２の端部上面にそれぞれ形成されており、
発光ユニット４２及び第１のフォトセンサ３は、このパ
ターンＲに対向する位置に配置されている。該反射濃度
測定装置１からの信号に基づいて、不図示の同期手段が
可視画像の形成位置を制御する。また、前述したテスト
パターン３３も該反射濃度測定装置１に対向する位置に
形成する。

【００４３】これによると、フォトセンサ３は、前述の
如くテストパターンの反射濃度を検出してコピー濃度を
適正に保つと共に、レジストレーションパターンＲを読
み取ることにより、転写材上に転写される各色の可視画
像の色ズレ（主走査方向Ｋ、副走査方向Ｌの両方向の色
ズレ）を検知し、レジストレーションの精度を適正に保
つことができる。

【００４４】また、反射濃度測定装置１が、テストパタ
ーンの反射濃度検出及びレジストレーションパターンＲ
の位置検出に兼用されるため、装置が安価となりまた構
造も簡単となる。

【００４５】なお、図６においては、発光ユニット２と
フォトセンサ３とが転写ベルト２２の端部にそれぞれ１
組ずつしか設けられていないが、複数組ずつ設けてもよ
い。これにより、テストパターンの反射濃度測定におい
てコントローラ５が測定値の平均を算出し、その平均値
に基づいて１次帯電器１２ａ等を制御することにより、
さらに適正な濃度をもつコピー画像が得られる。

【００４６】また、テストパターン３３の形成手段であ
るテストパターンジェネレータ７２の信号を転写ベルト
２２の回転に同期させることにより、該テストパターン
３３が常に転写ベルト２２上の同じ位置に形成されるよ
うにしてもよい。同様に、レジストレーションパターン
Ｒの形成手段（不図示）を転写ベルト２２の回転に同期
させることにより、該レジストレーションパターンＲを
転写ベルト２２上の同じ位置に必ず形成されるようにし
てもよい。これにより、反射濃度等の測定に際して転写
ベルト２２の表面状態（例えば、傷の有無）は一定であ
り、その測定結果が該転写ベルト２２の表面状態の影響
を受けることがなく、該測定結果が正確になり、従って
適切な制御を行うことができる。

【００４７】一方、発光ユニット２により発せられる光
が吸収されてフォトセンサ３による測定が困難なトナー
（例えば、カーボンブラックを含有するブラックトナ
ー）と、他の測定可能なトナーとを組み合わせて使用す
る場合には、測定可能なトナーを転写ベルト２２上に転
写し、その上に測定不可能なトナーを転写する。これに
より、フォトセンサ３は、本来測定不可能なトナーの吸
収特性を読み取ることができ、結果として全てのトナー
の濃度を読み取ることができる。なお、この場合はコン
トローラ５の濃度変換用のテーブルを別に設ける必要が
ある。

【００４８】また、前述した如く、各感光ドラム１１
ａ，…，１１ｄから転写ベルト２２上に転写されたテス
トパターン３３は、転写ベルト２２自身の回転駆動に伴
なって移動する。従って、例えば上流側にある感光ドラ
ム（例えば、感光ドラム１１ａ）にて形成され転写ベル
ト２２上に転写されたテストパターン３３は、該転写ベ
ルト２２の回転に伴い下流の感光ドラム１１ｂ，…，１
１ｄを通過する。かかる通過の際に、該テストパターン
３３が該感光ドラム１１ｂ，…，１１ｄ上のトナーと接
触すると、該トナー像が乱されるので、かかる場合は転
写ベルト２２と感光ドラム１１ｂ，…，１１ｄとの接触
をなくしてもよい。例えば、転写ベルト２２と感光ドラ
ム１１ａ，…，１１ｄとの接触圧を維持している不図示
の押当て部材の付勢を解除したり、転写ベルト２２を駆
動系（不図示）と共に下げるようにすればよい。

【００４９】更に、上述した反射濃度測定器１は、転写
ベルト２２上方に配設しなくてもよく、例えば感光ドラ
ム１１ａ，…，１１ｄに対向させて設けてもよい。かか
る場合は、現像器１５ａ，…，１５ｄよりも、感光ドラ
ム回転方向下流側に設ければよく、これにより、転写の
影響（例えば、転写ベルトの傷等の影響）を受けずにテ
ストパターンの反射濃度測定が可能である。

【００５０】また、前記の濃度補正は、複写装置内部の
特定部品を交換した場合に行ってもよい（図７）。

【００５１】現像器、感光ドラム、画像形成用光源、転
写ベルト等の主要な部品を保守又は交換のために取り外
したあと（Ｓ１）、オペレータがサビースモードを作動
させる（Ｓ２）。次に、何の部品を交換したかを指示特
定し、テストモードを作動させる（Ｓ３）。すると、制
御開始手段７３が信号を出力して、前述したようにテス
トパターンジェネレータ７２及びコントローラ５を作動
させ、その結果図８及び図９に示すようなテストパター
ン１００、１０１が複写されたシート材が出力される
（Ｓ４）。この出力されたテストパターンの反射濃度を
前述した反射濃度測定装置１にて測定する（Ｓ５）。読
み取られた濃度は複写機本体内のコントローラ５におい
て演算され、画像形成部の現像特性を補正し、コピー濃
度が適正となるように制御する。

【００５２】なお、上述の実施例において、部品が交換
されたか否かの判断（Ｓ１）、及び交換された部品の特
定（Ｓ３）は、各部品毎に予め取り付けられているセン
サ（マイクロスイッチ、フォトインタラプタ等）からの
信号による自動判別でもよい。

【００５３】また、サービスモードの作動操作は、専用
のスイッチを設けなくとも、通常は行われないようなキ
ー操作（例えば、複数のボタンを同時に押す等）などに
よって行うようにしてもよい。

【００５４】上記操作をすることにより、図８及び図９
に示すようなテストパターン１００、１０１が出力され
る。このテストパターン１００、１０１を、前述した反
射濃度測定装置１に読み取らせると（Ｓ５）、読み取ら
れた反射濃度はコントローラ５において演算され、その
演算結果に基づいて複写機の画像形成条件が変更され
（前述）、一連の作業が終了する。

【００５５】なお、上述実施例においては画像形成条件
の補正を行ったが、転写効率補正を行ってもよい。

【００５６】即ち、図８のテストパターン１００を作成
する際に、転写帯電器に流す総電流を例えば１００〜６
００μＡまで１００μＡ毎に変化させて、６種のテスト
パターン１００を作成する。これらのテストパターン１
００を前記同様反射濃度測定装置４１で測定し、濃度変
換されＣＰＵのグラフにプロットされた転写効率のピー
ク値より、最適な転写電流が決定される。

【００５７】これにより、適正なコピー画像が得られる
と共に、転写電流過大によるオゾンの発生量が増大する
ことを防止できる。

【００５８】図１０は、反射濃度測定装置の測定結果を
演算処理するコントローラ５内のメモリに格納されたグ
ラフの例を示したものである。

【００５９】ここで、それぞれＡの曲線は、気温３０
℃、相対湿度８０％、Ｂの曲線は気温２３℃、相対湿度
６０％、Ｃの曲線は気温２０℃、相対湿度１０％の環境
下における、転写帯電器への総電流と転写効率との関係
の一例を示している。かかる転写効率は環境によって変
化することは知られているが、図に示すように、本出願
人の実験によると、だいたい１００μＡ〜６００μＡの
範囲で転写電流を選択すれば、転写効率を高く維持する
ことができることがわかった。

【００６０】図１１は、前記実験に用いた複写機の転写
帯電器１６の構造について詳示したものである。

【００６１】本実験では、トナー粒径８ｍｍ、帯電量−
３０μｃ／ｇであり、また感光ドラム１１にはＯＰＣを
用い、その径は８０φ、ＣＴ層２０μｍ、誘電率ε＝２
７であった。更に、転写ベルト２２の体積抵抗率１０
^−１４ 〜１０^−１５ Ω・ｃｍ、膜厚１５０μｍであ
った。一方、転写帯電器１６のシールド幅ＳＷ、シール
ド高さＳＨは共に２０ｍｍであり、また転写帯電器１６
の放電ワイヤ１６ａと転写ベルト２２との間隙は１０ｍ
ｍ、シールドケース１６ｂの背面から放電ワイヤ１６ａ
までの距離は１５ｍｍ、放電ワイヤ１６ａは６０μｍの
タングステンワイヤであった。

【００６２】なお、転写効率と転写電流との関係は、こ
れらの諸条件により変化するものであり、実際には、複
写機それぞれの仕様により前記関係を求めればよい。

【００６３】このように、転写効率と転写電流との関係
を求めた上で、気温等の環境変化に応じて最適な転写電
流を決定し使用することで、常に安定したコピー画像を
得ることができる。

【００６４】次に、最高濃度の補正方法について述べ
る。

【００６５】最高濃度の補正には、図９のテストパター
ン１０１を用いるが、該テストパターン１０１の最高濃
度はマゼンタ色、シアン色、イエロー色、ブラック色の
各色について１．８±０．１であることが望ましい。そ
して、前記反射濃度測定装置により読み取られたテスト
パターンの最高濃度が１．８±０．１よりも小さい場合
は、前記ＣＰＵに予め設定されている最高濃度補正テー
ブルを使用することにより、１次帯電器の適正電位を演
算し、感光ドラムの帯電電位を変化させることにより、
最高濃度を１．８±０．１に保つ。

【００６６】更に、調子再現性（階調性）向上のための
いわゆるＬＵＴ補正について説明する。

【００６７】かかる補正には図９のテストパターン１０
０を用いるが、出力されたテストパターン１００は、反
射濃度測定装置４１にて読み取られ、ＣＰＵに送信され
る。前記テストパターン１００は図９に示すとおり１６
段階の濃度をもっているため１６種のデータを得られる
が、データ間の補完を行うことにより図１２に示すよう
な濃度曲線が得られる（Ａ）。そして、ＣＰＵにおい
て、階調特性がリニアな関係（Ｃ）となるように各画像
形成条件の制御を行うことにより、適正なコピー画像を
得ることができる。

【００６８】以下、図面に沿って、反射濃度測定装置の
他の実施例について説明する。なお、図２に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００６９】反射濃度測定装置４１は、図１３に詳示す
るように、発光ユニット４２を有しており、発光ユニッ
ト４２は、ＬＥＤ（発光部）６、第２のフォトセンサ
（発光量測定部）７、これらＬＥＤ６と第２のフォトセ
ンサ７との間に配設された第１の偏光フィルタ（第１の
偏光手段）４３、ＬＥＤ６と転写ベルト２２との間に配
設された第２の偏光フィルタ（第２の偏光手段）４５を
備えている。これら偏光フィルタ４３，４５は互いに位
相が９０°ずらして配設されている。

【００７０】上記構成によると、ＬＥＤ６から光が上下
双方向に出射されると、下方に出射された光は第１の偏
光フィルタ４３を通過して転写ベルト２２の上面に照射
され、そのうちの反射した光の一部Ｌ_２ は第１のフォ
トセンサ３に受光される。かかる第１のフォトセンサ３
は、受光した光をその光量に応じた電位を有する電気信
号に変換し、コントローラ５に対して出力する。一方、
ＬＥＤ６から上方に出射された光は第２の偏光フィルタ
４４を通過して第２のフォトセンサ７に受光され、かか
る第２のフォトセンサ７は、受光した光をその光量に応
じた電位を有する電気信号に変換し、コントローラ５に
対して該信号を出力する。前記偏光フィルタ４３，４５
は前述したように位相が９０°ずれて配置されているの
で、ＬＥＤ６から下方へ出射された光の一部Ｌ_４ が転
写ベルト２２の上面（テストパターン３３）で第２のフ
ォトセンサ７のある方向に反射されても、該光の一部Ｌ
_４は第２の偏光フィルタ４５を通過する際に偏光されて
いるため、第１の偏光フィルタ４３を通過することはで
きない。

【００７１】従って、第２のフォトセンサ７はＬＥＤ６
から上方へ直接出射された光のみ受光し、その他の反射
光は受光しないため、ＬＥＤ６の発光量の変動が正確に
測定できる。これにより、テストパターン３３からの反
射光量測定に際して、ＬＥＤ６の発光量の変動の補正を
正確に行うことができ、該テストパターン３３の反射濃
度測定を正確に行うことができる。

【００７２】ついで、図１４に沿って、反射濃度測定装
置の他の構造について説明する。

【００７３】フォトセンサ５１は、ＬＥＤ６の中心を通
る鉛直線上を外れた位置で、ＬＥＤ６の斜め上方に図示
のように配置されており、ＬＥＤ６に対向している。従
って、フォトセンサ５１は、ＬＥＤ６から上方向に放射
状に出射された光のみを受光し、テストパターン３３か
らの反射光は受光しない。

【００７４】これによると、偏光フィルタなどの反射光
を遮蔽部材を設ける必要がなく、構造が簡単にできる。
なお、ＬＥＤ６の中心を通る鉛直線上を外れた位置で計
測するために減少する受光量による弊害は、高感度のフ
ォトセンサを用いることで解消できる。

【００７５】また、フォトセンサの位置を図１４に点線
（５２）で示す如く、ＬＥＤ６の斜め下方に配設して
も、フォトセンサ５２はテストパターン３３からの反射
光を受光することなく、ＬＥＤ６の発光量の変動を正確
に計測できる。なお、かかる場合は、ＬＥＤは一方向に
のみ光を出射する形式のものでよい。

【００７６】更に、図１５に沿って、反射濃度測定装置
の他の構造について説明する。

【００７７】フォトセンサ６１は、ＬＥＤ６よりも転写
ベルト２２側に配設され、その受光方向は転写ベルト２
２の上面に対して略平行になるように、即ちＬＥＤ６の
光軸とフォトセンサ６１の光軸とが直交するように配設
されている。また、これらの光軸の交点には半透過ミラ
ー（反射部材）６２が配設されており、ＬＥＤ６から出
射された光は転写ベルト２２の方向の光Ｌ_５ とフォト
センサ６１の方向の光Ｌ_６ とに分けられる。このうち
光Ｌ_５ はテストパターン３３にて反射されるが、この
光はさらに半透過ミラー６２にて反射され、フォトセン
サ６１の方には透過されない。

【００７８】これにより、テストパターン３３にて反射
された光Ｌ_５ は、フォトセンサ６１には受光されずフ
ォトセンサ３にのみ受光されることにより、前述した実
施例同様、ＬＥＤ６の発光量の変化を正確に測定するこ
とができ、転写ベルト２２上のテストパターン３３の反
射濃度を測定する際の補正が正確に行え、従って反射濃
度測定も正確に行うことができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明の画像
形成装置によると複写枚数等の影響によりトナーの消費
量が一時的に増加して現像特性が悪化しても、制御手段
によって画像形成条件が適正に保たれるため、常に適正
な画像形成が行われる。

【００８０】また、テストパターンが形成された転写材
をあらためて反射濃度測定装置にセットする必要はな
く、テストパターン作成手段からの信号によって自動的
に形成された可視画像の反射濃度が反射濃度測定装置に
より測定されるため、測定操作も不要となる。

【００８１】さらに、制御手段及びテストパターン作成
手段は、制御開始手段７３によって作動されるため、し
たがって該制御手段等の作動開始時期を管理しなければ
ならないという煩わしさもない。現像手段により形成さ
れたテストパターンの可視画像の形成することができ
る。

【００８２】また、第２の発明の反射濃度測定装置によ
ると、発光量測定部には発光部から直接出射された光の
みが入射され、被測定部を反射した光は迷光防止手段に
よって前記発光量測定部への入射を防止されるため、前
記発光量測定部は前記発光部からの発光量の変動を正確
に測定できる。

【００８３】したがって、コントローラは受光部から出
力された電気信号に基づいて反射濃度を正確に演算で
き、また発光部における発光量が気温等の影響を受けて
変動したとしても、該変動の影響を受けることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光ドラム１１ａ周囲の構造を示す縦断面図。

【図２】反射濃度測定装置１の構造を示す詳細説明図。

【図３】複写装置の現像特性を示す図。

【図４】トナーの消費量を測定する回路の説明図。

【図５】図４に示す回路各部における出力電圧波形等を
示す図。

【図６】反射濃度測定装置をレジストレーションパター
ンの検知に用いたときの斜視図。

【図７】複写装置の特定部品交換時におけるコントロー
ラ５の作動を示すフローチャート図。

【図８】複写装置により出力されるテストパターンの一
例を示す図。

【図９】複写装置により出力されるテストパターンの他
の例を示す図。

【図１０】転写効率と転写電流との関係を示す図。

【図１１】転写帯電器近傍を拡大した縦断面図。

【図１２】反射濃度測定装置の測定結果に基づいて得ら
れた濃度曲線の一例を示す図。

【図１３】本発明に係る反射濃度測定装置の構造説明
図。

【図１４】反射濃度測定装置の他の実施例を示す図。

【図１５】反射濃度測定装置のさらに他の実施例を示す
図。

【図１６】多色電子複写装置の構造を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 反射濃度測定装置 ３ 受光部（第１のフォトセンサ） ５ 制御手段（コントローラ） ６ 発光部（ＬＥＤ） ７ 発光量測定部（第２のフォトセンサ） １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 像担持体（感光ド
ラム） １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 潜像形成手段（露
光手段） １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 現像手段（現像
器） ２２ 転写ベルト ３３ テストパターン ４１ 反射濃度測定装置 ４２ 発光ユニット ４３ 第１の偏光手段（第１の偏光フィルタ） ４５ 第２の偏光手段（第２の偏光フィルタ） ５１ 発光量測定部（第２のフォトセンサ） ７１ 制御ユニット ７２ テストパターン作成手段（テストパターンジュ
ネレータ） ４２ クロックパルス発振器 ７１ 制御ユニット ７２ テストパターン作成手段（テストパターンジェ
ネレータ） ７３ 制御開始手段 ９３ アンドゲート ９５ カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/47 Ｆ 7370−2Ｊ Ｇ０３Ｇ 15/01 １１３ Ａ 7818−2Ｈ 15/08 １１５ 9222−2Ｈ Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｚ 9186−5Ｃ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される像担持体と、該像担持体
   に対向して配設され該像担持体上に静電潜像を形成する
   潜像形成手段と、該像担持体に対向して配設され前記静
   電潜像を可視化する現像手段と、を備える画像形成装置
   において、 濃度測定用の可視画像を形成するための信号を前記潜像
   形成手段に出力するテストパターン作成手段と、 前記出力された信号に基づいて形成された可視画像に対
   向する位置に設けられて前記可視画像の反射濃度を測定
   する反射濃度測定装置と、 該反射濃度測定装置からの信号に基づいて画像形成条件
   を制御する制御手段と、 前記テストパターン作成手段及び前記制御手段を作動さ
   せる制御開始手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御開始手段が、前記画像形成装置
   により連続して画像形成が行われる場合に限り、前記制
   御手段を作動させる、請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御開始手段が、前記画像形成装置
   の特定の部品を交換したときに限り、前記制御手段を作
   動させる、 請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記制御開始手段が、現像剤の消費量を
   測定する現像剤消費量測定手段を備え、該現像剤消費量
   測定手段からの信号に基づいて前記制御手段を作動させ
   る、請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 被測定物に対して光を出射する発光部
   と、該被測定物からの反射光を受光して電気信号に変換
   する受光部と、該受光部からの信号を受けて該被測定物
   の反射濃度を演算するコントローラと、を備えた反射濃
   度測定装置において、 前記発光部からの出射光を受光して電気信号に変換して
   前記コントローラに出力する発光量測定部と、 前記被測定物からの反射光が該発光量測定部に受光され
   ることを防止する迷光防止手段と、を備え、 前記コントローラが、前記発光量測定部からの信号によ
   り前記発光部の発光量の変動を演算し、該演算結果に基
   づいて前記発光部の発光量の変動に伴なって被測定物か
   らの反射光量の補正をし、該被測定物の反射濃度を演算
   する、 ことを特徴とする反射濃度測定装置。
6. 【請求項６】 前記迷光防止手段が、前記発光量測定部
   と前記発光部との間に配設された第１の偏光手段と、前
   記被測定物と前記発光部との間に配設された第２の偏光
   手段と、を有する、 請求項１記載の反射濃度測定装置。
7. 【請求項７】 前記迷光防止手段が、前記発光部から出
   射された光の一部を前記発光量測定部の方向へ反射させ
   ると共に、前記被測定物から前記発光量測定部への反射
   光を遮断する反射部材を備えた、 請求項１記載の反射濃度測定装置。