JPH06266194A

JPH06266194A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06266194A
Application number: JP5079071A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kamiya; 裕二神谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】電位センサによる感光ドラム表面電位の検知を
精度よく行う。【構成】感光ドラム２表面の母線方向に沿って敷設した
走行レール４１に沿って、走行台車３１を移動させる。
走行台車３１は、移動ベース３２に圧縮ばね３６を介し
てセンサ固定台３３を取り付ける。センサ固定台３３に
は、４個のころ支持受け５１を固定し、各ころ支持受け
５１によって当接ころ５２を保持する。さらに、センサ
固定台３３に測定部３５ａが感光ドラム２表面に対向す
るように電位センサ３５を搭載する。圧縮ばね３６によ
って、当接ころ５２が感光ドラム２表面に当接するよう
になっているので、感光ドラム２表面と測定部３５ａと
の間の検出距離ｘは、感光ドラム２に偏心等があった場
合でも、常時一定に精度よく保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写
機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成
装置に係り、詳しくは、電位センサ、濃度センサ等の感
光体表面の状態を検知する検知手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

〈従来の技術１〉従来、例えば、感光体として円筒状の
感光ドラムを備えた複写機等の画像形成装置において、
感光ドラム表面の電位や感光ドラム上のトナー像の濃度
を検知する技術が知られている。

【０００３】この複写機による画像形成プロセス概略
は、次の通りである。まず、感光ドラム表面を帯電装置
によって一様に帯電する。次に、この一様に帯電された
感光ドラム表面に露光装置によって露光を行い、静電潜
像を形成する。つづいて、現像装置によって静電潜像に
トナーを付着させ、トナー像を形成する。感光ドラム上
のトナー像を転写装置によって転写材上に転写する。そ
して最後に、定着装置により転写材上のトナー像を転写
材に固着して画像を形成する。

【０００４】上述の画像形成プロセスにおいて、最終的
に良好な画像を得るためには、例えば、帯電装置、露光
装置による好適な静電潜像の形成、現像装置による好適
な現像が行われる必要がある。

【０００５】そこで、帯電、露光後の感光ドラム表面の
電位を検知する電位センサ、及び感光ドラム上に形成さ
たトナー像の濃度を検知する濃度センサを配設し、これ
らの検知結果に基づいて、帯電装置や現像装置を制御す
ることにより、最終的に高画質の画像を得るようにして
いる。

【０００６】これら電位センサ、濃度センサは、感光ド
ラム表面にわずかな距離を介して対向するように配置さ
れ、しかも感光ドラム表面の母線方向に沿って移動する
ように構成されている。さらに、これらセンサの母線方
向の移動に感光ドラムの回転が組み合わされ、これによ
りこれらセンサは、感光ドラム表面全体を２次元的に走
査し表面状態を検知することができるようになってい
る。

【０００７】電位や濃度の検出時のこれらセンサと感光
ドラム表面との距離（以下「検出距離」という。）は、
厳密に一定に保持されなければならない。これは、電位
センサにおいては、電位センサと感光ドラム表面との検
出距離を一定と仮定した電圧変換の理論式にしたがって
電位が算出され、検出距離の誤差はそのまま測定誤差と
なるためである。また濃度センサにおいては、トナー像
に光を照射する発光部とトナー像からの反射光を受ける
受光部とが、最も理想的な距離にあるときに合わせて光
軸が調整されているため、電位センサ同様に距離の誤差
はできる限り少なくする必要があるからである。

【０００８】これらの要求を満足すべく、電位センサ、
濃度センサを走査台車に搭載し、感光ドラムの軸心に厳
密に平行に配置したガイドレールを付設し、このガイド
レールに沿って走査台車を移動させることによって、感
光ドラム表面の母線方向に沿ってこれらセンサを移動さ
せている。〈従来の技術２〉従来、複写機、レーザビームプリンタ
等の画像形成装置において、感光体の回転方向と略直交
する方向（感光体がドラム状の場合は、その表面の母線
方向）の状態量を検知する技術が知られている。例え
ば、感光体表面の帯電分布をその母線方向に測定する手
段や、同じく感光体表面におけるトナー付着量をその母
線方向の測定する手段や、転写材に転写後のトナー像の
濃度を転写材の進行方向と略直交する方向に測定する手
段等である。また、これらの状態量を記録し、帯電、露
光、現像等のプロセス条件へ反映させる技術も従来から
知られている。ここで、プロセス条件への反映とは、感
光体表面の母線方向の状態量を測定し、これを適正化す
べく調整量を加減するという一連の調整ルーチンを繰り
返して、状態量を徐々に適正値へ近づける方法である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

〈第１の発明の課題〉しかしながら、従来の技術１によ
ると、電位センサや濃度センサを搭載した走査台車は、
感光ドラム表面に対して無接点の状態で配置されている
ため、感光ドラム軸心に対して感光ドラム表面がわずか
でも偏心していたり、湾曲していたり、また感光ドラ
ム、センサ等の組み立て精度が悪かったり、走査台車の
機械的な精度が十分でなかったりすると、感光ドラム表
面とセンサとの検出距離を高精度で一定に維持するのが
困難で、大きな測定誤差が発生する原因となっていた。
なお、このような測定誤差は、感光体が円筒状の感光ド
ラムである場合に限らず、例えばこれが感光ベルトであ
る場合も同様に発生していた。すなわち、感光ベルトは
可撓性を有する部材によって形成されているため、ヨリ
やたわみが発生しがちで、これによって測定精度が低下
していた。

【００１０】そこで、第１の発明は、感光体表面に接す
るスペーサを介して感光体表面と検出器（電位センサ、
濃度センサ）との検出距離を規制することによって、検
出器による感光体の表面状態の検知を精度よく行うよう
にした画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。〈第２の発明の課題〉また、従来の技術２によると、感
光体の状態量を適正化するために一連の調整ルーチンを
繰り返す方法では、測定時間の大幅な増加のため、画像
形成装置の使用を制限していた。例えば、全領域の状態
量の測定が、１回で約３０秒必要で、これを４回繰り返
して調整する場合には、少なくとも２分以上の時間を必
要とするため、電源投入後の準備時間内にのみ実行に限
定されるといった問題を生じていた。

【００１１】そこで、第２の発明は、検出器の測定位置
と状態量とを対応付ける記憶手段に基づいて状態量を調
整するようにすることによって、測定時間を大幅に低減
した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（第１の発明及び
第２の発明）は、上述事情に鑑みてなされたものであっ
て、それぞれ以下のような構成をとる。〈第１の発明の手段〉第１の発明は、感光体を一様に帯
電する帯電装置と、前記感光体を露光して静電潜像を形
成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着させて
トナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写材
上に転写する転写装置と、前記感光体表面の状態を検知
する検知手段とを備えた画像形成装置において、前記検
知手段が、前記感光体表面の母線に沿って移動可能に配
置された走査台車と、該走査台車を移動させる駆動手段
と、該走査台車に搭載されて前記感光体の表面の状態を
検知する検出器とを有するとともに、前記走査台車が、
前記感光体表面に当接して該感光体表面と前記検出器と
の間の検出距離を一定に維持するスペーサと、該スペー
サを前記感光体表面に押し付ける付勢部材とを有する、
ことを特徴とする。

【００１３】この場合、前記走査台車が、前記スペーサ
を清掃する清掃部材を有するようにするとよい。

【００１４】また、前記検出器は、前記感光体表面の電
位を検知する電位センサであり、該電位センサが、前記
感光体の回転方向について前記帯電装置の下流側で、か
つ前記現像装置の上流側に配置されたり、または、前記
感光体表面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度
センサであり、該濃度センサが、前記感光体の回転方向
について前記現像装置の下流側で、かつ前記転写装置の
上流側に配置されたりしてもよい。

【００１５】さらに、前記感光体の回転方向について、
前記スペーサの当接領域上流側に、前記感光体の帯電量
を変更させる除電システムを配置することができる。

【００１６】加えて、前記感光体がベルト状に形成され
た感光ベルトであり、前記スペーサが該感光ベルトの表
面に当接するとともに、該当接部分の裏面側には、前記
感光ベルトの位置を規制するベース部材を有するように
してもよい。〈第２の発明の手段〉また、第２の発明は、感光体を一
様に帯電する帯電装置と、前記感光体を露光して静電潜
像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着
させてトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を
転写材上に転写する転写装置と、前記感光体表面の状態
を検知する検知手段とを備えた画像形成装置において、
前記検知手段が、前記感光体表面の母線方向に沿って移
動可能に配置された検出器と、該検出器の位置決めをす
る位置決め手段と、該位置決め手段によって決められた
前記検出器の測定位置と、該測定位置における前記検出
器の検出結果とを対応付ける記憶手段と、前記記憶手段
の記憶に基づいて前記感光体表面の母線方向の状態量を
調整する調整手段とを備える、ことを特徴とする。

【００１７】前記感光体表面の状態量と、前記調整手段
の調整量とを対応付ける演算手段を有してもよく、前記
演算手段が、前記感光体の母線方向の状態量の平均値、
最大値、傾きを演算するようにしてもよい。

【００１８】前記検知手段が検知する状態量が、前記感
光体の表面電位であり、この場合、前記感光体の表面電
位として、完全帯電状態、中間光量露光後の帯電状態、
完全露光後の帯電状態のうちの少なくとも１を測定する
ことを特徴とする。

【００１９】前記検知手段が検知する状態量が、前記感
光体または前記転写材上のトナー濃度であり、この場
合、前記トナー濃度として、前記感光体上または転写材
上の暗部トナー濃度、中間階調のトナー濃度、明部トナ
ー濃度のうちの少なくとも１を測定することを特徴とす
る。

【００２０】さらに、前記調整手段が調整する状態量
が、前記感光体の帯電量、感光体への露光量、感光体ま
たは転写材上の現像トナー付着量であってもよい。

【００２１】前記調整手段は、所定位置に移動させた状
態量測定後の検出器が所定の状態量を得るように調整量
を変更することができる。

【００２２】

【作用】

〈第１の発明の作用〉以上構成に基づき、感光体表面と
検出器との間の検出距離を一定に保持するスペーサは、
検知手段が移動した場合でも、付勢部材によって常に感
光体表面に当接する。つまり、スペーサは、感光体表面
がその軸心に対して偏心していたり、表面に凹凸があっ
たりした場合でも、感光体表面に倣って移動する。した
がって感光体表面と検出器との間の検出距離は、正確に
保持され、感光体表面の状態は、検出器によって精度よ
く検出される。〈第２の発明の作用〉また、第２の発明によると、感光
体表面に対する検出器の測定位置と、感光体表面の状態
とを対応させて記憶し、これに基づいて状態量の調整を
行うので、検出器による測定箇所を大幅に減らして測定
時間を短縮しても、感光体表面の状態量を精度よく検出
することができる。

【００２３】

【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。〈第１の発明の実施例１〉図１に、第１の発明に係る画
像形成装置の一例としての複写機の概略を図示する。こ
の複写機は、装置本体１のほぼ中央に、感光体として円
筒状の感光ドラム２を備えている。感光ドラム２は、装
置本体１によって矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されて
おり、感光ドラム２の周囲には、その回転方向に沿って
順に、感光ドラム２上の電位を消去する除電器３、感光
ドラム２表面を一様に帯電する一次帯電器（帯電装置）
５、感光ドラム２表面を露光して静電潜像を形成する露
光装置６、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形
成する現像器（現像装置）７、転写材Ｐ上にトナー像を
転写する転写分離帯電器（転写装置）９、感光ドラム２
上の残留トナーを除去するクリーニング装置１０が配置
されている。

【００２４】トナー像の転写先となる転写材Ｐは、給紙
デッキ１１から供給される。感光ドラム２の下方、つま
り装置本体１内側の下部には、転写材Ｐの搬送路が形成
されており、その最上流側（図１の右側）には、転写材
Ｐを収納する給紙デッキ１１が配置されている。給紙デ
ッキ１１内の転写材Ｐは、給紙ローラ１２によって給紙
され、搬送ローラ１３、レジストローラ１５を介して、
感光ドラム２と転写分離帯電器９との間に供給される。
転写材Ｐは、ここで感光ドラム２からトナー像が転写さ
れ、搬送ベルト１６によって、定着器１７に搬送され
る。定着器１７によってトナー像が転写された転写材Ｐ
は、最終的なコピーとして、排紙ローラ１９によって排
紙トレイ２０上に排出される。

【００２５】上述の複写機においては、露光手段６は、
プラテンガラス２１上に載置された原稿を原稿照明ラン
プ２２と反射板２３とにより照明し、原稿画像からの反
射光を、ミラー２５ａ、２５ｂ、２５ｃでさらに反射さ
せ、拡大縮小レンズ２６を通過させた後、投影ミラー２
７を介して感光ドラム２表面に導く。これにより、一様
に帯電されている感光ドラム２表面を露光し、原稿画像
に対応した静電潜像を形成するようになっている。

【００２６】また、プラテンガラス２１の一方の端部付
近（同図の左側）には、標準濃度板２９が配置されてお
り、露光手段６は、感光ドラム２の表面電位や濃度測定
時に原稿照明ランプ２２及び反射板２３が、この標準濃
度板２９を照射可能な位置に移動できるようになってい
る。

【００２７】図２に、この標準濃度板２９の構成を示
す。なお、同図中の「手前側」、「奥側」は、図１の状
態で複写機を見たときの手前側、奥側を示す。同図中Ａ
Ｂ間は黒ベタ部、ＢＣ間は白ベタ部、ＣＤ間はハーフト
ーン部で、感光ドラム２上へ均一にそれぞれの光量を投
影することができる。ＤＥ間はハーフトーンチャート部
でハーフトーンの帯状領域と、白色の領域とに分かれて
いる。そして、ＥＦ間は黒チャート部で、黒色の帯状領
域と、白色の領域とに分かれている。

【００２８】また、感光ドラム２表面における露光手段
６による露光位置と現像器７との間には、感光ドラム２
表面の状態を検知する検知手段として、走査型電位セン
サユニット３０が配置されており、感光ドラム２表面の
電位を測定するようになっている。

【００２９】図３に、走査型電位センサユニット３０の
詳細を示す。走査型電位センサユニット３０は、走査レ
ール４１に沿って移動する走査台車３１を備えている。
走査レール４１は、断面形状がほぼＣ字型のチャンネル
部材によって形成され、感光ドラム２表面の母線方向に
沿って敷設されている。走査レール４１は、感光ドラム
２表面に対向する側が、直線状の開口するとともに、内
側にガイド面４１ａが形成されている。走査レール４１
は、装置本体（不図示）に固定された屈曲形状の支持台
４２によって支持されている。支持台４２の先端部に
は、ラック４３が走査レール４１に平行な状態で取り付
けられている。

【００３０】走査台車３１は、上述の走査レール４１の
ガイド面４１ａに案内されてスライドする移動ベース３
２と、電位センサ（検出器）３５を搭載するセンサ固定
台３３とに２分割されていて、移動ベース３２とセンサ
固定台３３とは、圧縮ばね（付勢部材）３６によって連
結されている。移動ベース３２には、ステッピングモー
タ（駆動手段）３７が搭載されており、その出力軸３７
ａには、前述のラック４３に噛合するピニオン３９が固
定されている。ステッピングモータ３７が回転すると、
ピニオン３９がラック４３に噛合した状態で回転し、こ
れによって走査台車３１が走査レール４１に沿って移動
するようになっている。

【００３１】一方、センサ固定台３３の、感光ドラム２
に対向する面には、感光ドラム２表面の周方向に２列、
また母線方向に２列に整列された計４個のころ支持受け
５１が取り付けられている。各ころ支持受け５１はほぼ
円筒状に形成され、先端側には、後述の当接ころ５２を
支持する凹部が形成されている。そして、これらころ支
持受け５１によって、計４個の球状の当接ころ（スペー
サ）５２が回動自在に支持されている（ただし図３、ま
た図３のＡ線矢視図である図４とも、手前側の２個の当
接ころ５２のみを図示している。）。各当接ころ５２
は、その接触部５２ａが各ころ支持受け５１の先端から
突出するように支持され、接触部５２ａを感光ドラム２
表面に当接させている。また、センサ固定台３３の感光
ドラム２表面に対向する面の中央、つまり４個の当接こ
ろ５２の間には、電位センサ３５が固定されている。電
位センサ３５は、先端の測定部３５ａが、当接ころ５２
の接触部よりも少し下がった位置、すなわち、当接ころ
５２が感光ドラム２表面に接触したときに、測定部３５
ａと、感光ドラム２表面との間に所定の検出距離ｘが形
成されるような位置に配置されている。この検出距離ｘ
は、常に一定である。すなわち、前述のように、センサ
固定台３３は、圧縮ばね３６によって、感光ドラム２に
向けて付勢されており、当接ころ５２が感光ドラム２表
面に接触することにより、感光ドラム２表面からの位置
が正確に規制される。一方、電位センサ３５は、この正
確に位置規制されたセンサ固定台３３に固定されて一体
構成となっている。したがって、当接ころ５２が感光ド
ラム２表面に当接している限り、感光ドラム２表面から
電位センサ３５の測定部３５ａまでの検出距離ｘは、一
定に保たれることになる。また、ころ支持台５１の内側
には、当接ころ５２表面に接触するファーブラシ（清掃
部材）５５が配置され、当接ころ５２の表面に付着した
トナーや塵等を除去するようにしており、これらトナー
や塵のころ部材５２に対する付着によって、感光ドラム
２表面と電位センサ３５の測定部３５ａとの検出距離ｘ
が微妙に変化するのを防止している。

【００３２】さらに、ころ支持台３３にはＬＥＤランプ
（除電システム）５６が固定されている。ＬＥＤランプ
５６は、感光ドラム２の円周方向にあって、当接ころ５
２の当接領域上流側（感光ドラム２の回転方向につい
て）に位置し、帯電した状態のままの感光ドラム２表面
に当接ころ５２が接触することのないように、感光ドラ
ム２表面の必要部分の除電を行っている。なお、電位セ
ンサ３５の測定部３５ａの上流に、ＬＥＤランプ５６の
光が漏れないように、ランプの光量分布を狭角化し、か
つ、斜めに配置している。また、遮光板５７によって
も、上記目的を達成するようにしている。図４は、図３
のＡ線矢視図である。この図では、ＬＥＤランプ５６が
当接ころ５２の上流側にのみ発光していることがわか
る。

【００３３】次に、図５のフローチャートを参照しなが
ら、上述の走査型電位センサユニット３０の測定プログ
ラム（動作）について説明する。

【００３４】まず、装置本体１の電源の投入直後、また
は、本体装置１の一時停止時、あるいは、所定使用時間
後等において、走査型電位センサユニット３０による測
定を開始する（ＰＯ）。感光ドラム２を回転駆動し、原
稿照明ランプ２２やその他の感光ドラム２周囲の高圧電
源はすべてＯＦＦにする（Ｐ１）。なお、原稿照明ラン
プ２２がＯＦＦであっても、迷光などによって、感光ド
ラム２が露光されてしまう場合があるので、迷光のない
所定の位置へ、原稿照明ランプ２２などを移動するか、
または、標準濃度板２９上の黒ベタ部（図２のＡＢ間）
を投影したりしてもよい。

【００３５】そして、あらかじめ感光ドラム非有効画像
領域にあった走査型電位センサユニット３０の走査台車
３１を有効画像領域へ移動させる（Ｐ２）。なお、この
時点でＬＥＤランプ５６を点灯させておく。そして、一
次帯電器５に電圧を印加し（Ｐ３）、測定ループ（Ｓ０
〜Ｐ９）を実行する。まず、図６に示すセンサ測定サブ
ルーチン（Ｓ０）を実行する。これは、電位センサ３５
の測定および記憶（Ｓ１）とセンサ１ピッチ分の走査移
動を行い（Ｓ２）、これを感光ドラム２の有効画像領域
の画端にまで実行するものである（Ｓ１〜Ｓ３）。ただ
し、測定は、走査移動中であっても良いし、停止した時
点で実行してもよい。そして、今回の場合、原稿照明ラ
ンプ２２は消灯あるいは黒部を照明しているため、黒部
の電位を感光ドラム２表面の母線方向にわたってチェッ
クする（Ｐ４）。このチェック方法は、電位分布のばら
つきについて最大振幅を所定値と比較している。もし、
異常値があれば（Ｐ５）、この旨をユーザーに警告表示
（Ｐ６）などを行い、中断処理（Ｐ７）を実行する。な
お、中断処理とは、後述のＰ２０を実行後、装置の停止
などを実行することである。

【００３６】もし、異常値がなかった場合には、測定し
た電位分布の平均値と、最大値・最小値の不具合を考慮
して、一次帯電器５のバイアス電圧を加減するかどうか
を判断する（Ｐ８）。もし、バイアス電圧を変更するべ
きならば、変更後（Ｐ９）、再度センサ測定サブルーチ
ンへとジャンプする。

【００３７】つづいて、原稿照明ランプ２２をＯＮと
し、標準濃度板２９上の白ベタ部（図２のＢＣ間）を照
明する（Ｐ１０）。このようにして、感光ドラム２上
に、全面白の露光がなされ、センサ測定サブルーチン
（Ｓ０）を実行して、感光ドラム２の母線方向の白部電
位を測定する。そして、白部電位について、異常値がな
いかチェックする（Ｐ１１）。もし、異常値があれば
（Ｐ１２）、黒部同様ユーザーに警告表示し（Ｐ１
３）、中断処理を実行する（Ｐ１４）。なお、白部電位
に過不足があれば、原稿照明ランプ２２のランプ電圧を
変更して、白部電位測定ループ（Ｓ０（Ｐ１０の下か
ら）〜Ｐ１４）を繰り返し実行をしてもよい。

【００３８】それから、原稿照明ランプ２２を標準濃度
板２９上のハーフトーン部（図２のＣＤ間）を照明する
（Ｐ１５）。このようにして、感光ドラム２上には、全
面ハーフトーンの露光がなされ、センサ測定サブルーチ
ン（Ｓ０）を実行して、感光ドラム２の母線方向のハー
フトーン電位を測定する。そして、ハーフトーン電位に
ついても、異常値がないかチェックする（Ｐ１６）。も
し、異常値があれば（Ｐ１７）、黒・白部同様ユーザー
に警告表示して（Ｐ１８）、中断処理を実行する（Ｐ１
９）。なお、このハーフトーン電位のチェックでは、黒
白の異常が生じなければ、ハーフトーンに限って異常電
位を生じることは、経験的に極めて希である。したがっ
て、このハーフトーン電位の測定は必ずしも実行する必
要はない。また、所定の異常値との比較（Ｐ１７）にお
いて、異常値をより厳しく設定することで、装置自体の
劣化を計る１つのパラメータとして把握し、中断処理を
実行せずに、引き続いてユーザーに使用してもらっても
よい。

【００３９】最後に、一次帯電器５の印加電圧をＯＦＦ
にして、原稿照明ランプ２２をＯＦＦとして、なおかつ
所定の位置へ移動させて、走査型電位センサユニット３
０の走査台車３１を感光ドラム２の非有効画像領域へ退
避させて（Ｐ２０）、通常のモードへ復帰させる。

【００４０】このように、走査台車３１を、感光ドラム
２表面に当接ころ５２を当接させた状態で、有効画像領
域にわたって走査移動させることで、以下のような効果
を引き出すことが可能となる。すなわち、走査型電位セ
ンサユニット３０が移動した場合であっても、圧縮ばね
３６によって当接ころ５２が常に感光ドラム２表面に当
接し、これによって、感光ドラム２表面と電位センサ３
５の測定部３５ａとの間の検出距離ｘが常時、一定に保
持されることになる。図７（ａ）には、従来例として、
当接ころ５２がなく、走査型電位センサユニットが装置
本体２の走査レールのみに支持された場合の測定結果を
示す。次に、図７（ｂ）には、走査型電位センサユニッ
ト以外は同一条件下で、本発明を採用した場合の測定結
果の例を示す。横軸には、感光ドラム２の母線方向にお
ける位置を、縦軸には測定電位を示す。同図では測定結
果のうちで、黒部電位のみを示している。

【００４１】明らかに、図７（ａ）と図７（ｂ）との結
果は異なっており、（ａ）のように右上りの測定結果
は、（ｂ）では生じていない。上記の条件下で測定した
場合、走査型電位センサユニット３０の設置精度をその
まま反映したため、（ａ）は誤差を生じていることにな
った。また、感光ドラム２の偏心等も本発明によれば、
影響が極めて少なく高精度な測定が可能となっている。〈第１の発明の実施例２〉実施例１では、帯電分布を感
光ドラム２上の母線方向にわたって、測定していた。こ
れは、感光ドラム２、一次帯電器５、原稿照明ランプ２
２などの光学系について、母線方向にチェックして、上
記要素の状態量を変更したり、あるいは、警告・中断し
たりといった処理を実行していた。

【００４２】一方、本実施例（実施例２）では、現像器
７によって感光ドラム２上に可視化されたトナー像の濃
度を測定する走査型濃度センサユニット６０について説
明する。

【００４３】図８に、現像器７と転写分離帯電器９との
間に配置された、走査型濃度センサユニット６０を示
す。この走査型センサユニット６０の基本的な構成は、
センサが濃度センサであることを除いては、実施例１
（図３、図４に図示）の走査型電位センサユニット３０
とほぼ同様である。図８において、６１は当接ころ、６
２はころ支持受け、６３はセンサ固定台で、６５は発光
部と受光部とを有する反射型の濃度センサである。そし
て、トナー像が付着した感光ドラム２上を走査移動する
ために、当接ころ６１への飛散トナーの融着を防止する
目的として、回転式の当接ファーブラシ６６が配置され
ている。これは、実施例１での当接ころ５２以上に、本
実施例の当接ころ６１は汚染され易いためである。ま
た、６７は圧縮ばね、６９は走査台車、７０は走査レー
ル、７１は装置本体（不図示）に取り付けられた支持
台、７２はステッピングモータ、７３はピニオンで、７
５はラックである。ただし、走査型濃度センサユニット
６０には、除電用のランプおよび遮光板は不要である。

【００４４】次に、図９に、上述の走査型濃度センサユ
ニット６０の測定プログラム（動作）についての概略フ
ローチャートを示し、以下に説明する。

【００４５】まず、走査型濃度センサユニット６０単独
で実行するか、あるいは実施例１で説明した電位分布を
測定した後に、走査型濃度センサユニット６０による測
定を開始するかする（Ｑ０）。感光ドラム２を回転駆動
し、原稿照明ランプ２２を点灯させて、その他の感光ド
ラム２周りの高圧電源はすべてＯＦＦにする（Ｑ１）。
次に、あらかじめ感光ドラム非有効画像領域にあった走
査型濃度センサユニット６０の走査台車６９を有効画像
領域へ移動させる（Ｑ２）。そして、一次帯電器５に電
圧を印加し、原稿照明ランプ２２を標準濃度板２９の白
ベタ部（図２のＢＣ間）に移動させ、現像バイアスを印
加させる（Ｑ３）。それから、測定ループ（Ｓ０〜Ｑ
７）を実行する。ここではまず、図１０に示すセンサ測
定サブルーチン（Ｓ０）を実行する。これは、センサの
測定および記憶（Ｒ１）とセンサ１ピッチ分の走査移動
を行い（Ｒ２）、これを感光ドラム２の有効画像領域の
画端にまで実行するものである（Ｒ１〜Ｒ３）。もちろ
ん実施例１では、電位センサ３５の測定であったが、今
回は濃度センサ６５の測定であり、概略のフローチャー
トは同じであるためにＳ０を実行している。ただし、測
定は走査移動中であってもよいし、停止した時点で実行
してもよい。そして、今回の場合、原稿照明ランプ２２
は白ベタ部を照明しているため、白部の濃度を感光ドラ
ム２の母線方向にわたってチェックする（Ｑ４）。この
チェック方法は、所定値と比較することで、感光ドラム
２のクリーニング不良を検知することを目的としてい
る。もし、異常値があれば（Ｑ５）、この旨をユーザー
に警告表示（Ｑ６）などを行い、中断処理（Ｑ７）を実
行する。なお、中断処理とは、後述のＱ１８を実行後、
装置の停止などを実行することである。

【００４６】もし、異常値がなかった場合には、原稿照
明ランプ２２は標準濃度板２９上の黒チャート部（図２
のＥＦ間）を照明する（Ｑ８）。この黒チャート部は帯
状の黒部があり、このＥＦ間を原稿照明ランプ２２が低
速度移動することで、感光ドラム２上に螺旋状のトナー
像を形成することができる。このようにして、感光ドラ
ム２上には余分なトナー像が付着せず、トナー消費量が
低減できるだけでなく、原稿照明ランプ２２の低速移動
と同期して濃度センサ６５が走査移動されれば、当接こ
ろ上６１にはトナーが付着することなく感光ドラム２と
接触することができる。そして、第１０図に示すセンサ
測定サブルーチン２（Ｒ０）を実行して感光ドラム２の
母線方向の黒部濃度を測定する。これは、センサの測定
および記憶（Ｒ１）とセンサ１ピッチ分の走査移動を行
い（Ｒ２）、さらに、原稿照明ランプ２２を走査台車６
９と同期してわずかに移動させ（Ｒ３）、これらを感光
ドラム２の有効画像領域の画端にまで実行するものであ
る（Ｒ１〜Ｒ４）。そして、黒部濃度について、異常値
がないかチェックする（Ｑ９）。もし、異常値があれば
（Ｑ１０）、ユーザーに警告表示し（Ｑ１１）、中断処
理を実行する（Ｑ１２）。

【００４７】それから、原稿照明ランプ２２で標準濃度
板２９上のハーフトーンチャート部（図２のＤＥ間）を
照明する（Ｑ１３）。このハーフトーンチャート部も黒
チャート部と同様に、原稿照明ランプ２２の移動と走査
型濃度センサユニット６０の走査移動を同期している
（Ｒ０）。そして、ハーフトーン電位についても、異常
値がないかチェックする（Ｑ１４）。もし、異常値があ
れば（Ｑ１５）、黒・白部同様ユーザーに警告表示して
（Ｑ１６）、中断処理を実行する（Ｑ１７）。なお、こ
のハーフトーン濃度のチェックでは、黒白の異常が生じ
なければ、ハーフトーンに限って異常濃度を生じること
は、経験的に極めて希である。したがって、このハーフ
トーン濃度の測定は必ずしも実行する必要はない。ま
た、所定の異常値との比較（Ｑ１５）において、異常値
をより厳しく設定することで、装置自体の劣化を計る１
つのパラメータとして把握し、中断処理を実行せずに、
引き続いてユーザーに使用してもらってもよい。

【００４８】最後に、一次帯電器５の印加電圧をＯＦＦ
にして、原稿照明ランプ２２をＯＦＦとして、なおかつ
所定の位置へ移動させ、走査型濃度センサユニット６０
の走査台車６９を感光ドラム２の非有効画像領域へ退避
させて（Ｑ１８）、通常のモードへ復帰させる。

【００４９】このように、感光ドラム２への当接ころ６
１を感光ドラム２の有効画像領域にわたって走査移動さ
せることで、実施例１同様に、測定精度が飛躍的に向上
する。

【００５０】なお、本実施例で搭載した走査型の濃度セ
ンサ６５は、転写分離帯電器９の上流だけでなく、クリ
ーニング装置１０上流に設置することで、転写効率を感
光ドラム２の母線方向に測定することも可能であり、転
写紙Ｐへの転写を実行しなければ、本実施例で説明した
転写分離帯電器９上流に配置した走査型の濃度センサ６
５と、なんら変わりのない性能を有することが可能であ
る。あるいは、クリーニング装置１０下流に配置すれ
ば、クリーニング性能を検知することも可能であり、ク
リーニング装置１０の解除機構を備えれば、やはり、本
実施例で説明した転写分離帯電器９上流に配置した走査
型の濃度センサ６５と、なんら変わりのない性能を有す
る。

【００５１】また、本実施例における帯状チャートを備
えた標準濃度板２９を用いれば、実施例１における走査
型電位センサ３５にも適用が可能となり、当接ころ６１
と感光ドラム２間には常に低電位のみが印加されるた
め、除電用ＬＥＤランプ５６は不要となる。

【００５２】加えて、本実施例の走査型の濃度センサ６
５と、実施例１で記述した走査型の電位センサ３５と
を、同期させて駆動することも可能であり、測定時間の
短縮化を図ることができる。

【００５３】さらに、本発明はアナログ式電子写真技術
を用いた画像形成装置ばかりでなく、レーザやＬＥＤな
どを光源に持つデジタル式の露光系を具備した画像形成
装置にも採用が可能である。この場合、標準濃度板２９
は使用せず、所定光量を露光させることが容易になるば
かりでなく、正確に検知した電位および濃度の分布を利
用して、露光光量を調節するといった修復手段へのフィ
ードバックも可能となる。〈第１の発明の実施例３〉実施例１および実施例２で
は、感光体として、円筒状の感光ドラム２を使用してい
た。本実施例（実施例３）では、当接ころを有した走査
型のセンサユニットを、ベルト感光体（感光ベルト）１
００にも適用可能にする構成を示すものである。図１１
に、感光ベルト１００を使用した画像形成装置の概略構
成図を示す。図１同様に、除電器３、一次帯電器５、現
像器７、クリーニング装置１０が感光ベルト１００の周
辺に配置されている。また、給紙デッキ１１から排紙ト
レイ２０までの搬送系、及び原稿照明ランプ２２から投
影ミラー２７までの光学系は基本的に、実施例１及び実
施例２と同様な構成を持つ。

【００５４】また、第１の発明による走査型電位センサ
ユニット３０および走査型濃度センサユニット６０が各
々の当接ころを介して、感光ベルト１００に接触してい
る。

【００５５】そして、本実施例では、当接ころが感光ベ
ルト１００に接触したときの感光ベルト１００の姿勢が
崩れないように保持するために、感光ベルト１００背面
からその当接部分の裏面側にローラ（ベース部材）８０
を配置している。これは感光ベルト１００自体のたわみ
やヨリといった、ベルト特有の現像を防止するために設
けてある。なお、図に示すように、ローラ８０はベルト
支持ローラ９０を兼用しても差し支えない。また、ロー
ラ８０のように２本のローラを走査型センサの当接ころ
に当接配置させてもよい。さらに、ローラ８０の代わり
に、低摩擦係数のプレートをベルト背面に当接させても
よい。〈第２の発明の実施例１〉図１２に、第２の発明の一実
施例を示す画像形成装置の構成の概略を図示する。複写
機、レーザビームプリンタ、ＦＡＸ、印刷機等で共有の
電子写真技術を使用したこの画像形成装置は、装置本体
１及び装置本体１によって矢印Ｒ１方向に回転自在に支
持された感光ドラム（感光体）２を備えている。

【００５６】感光ドラム２の周囲には、その回転方向に
沿って順に、感光ドラム２を一様に帯電する一次帯電器
（帯電装置）５、感光ドラム２上を露光して静電潜像を
形成する露光手段６、静電潜像にトナーを付着させてト
ナー像を形成する現像器（現像装置）７、転写材Ｐにト
ナーを転写する転写分離帯電器（転写装置）９、感光ド
ラム２上の余分なトナーを除去するクリーニング装置１
０、感光ドラム２上の除電を行う除電器３が配置されて
いる。この感光ドラム２上に帯電、現像されたトナー像
は、給紙デッキ１１から給紙ローラ１２、搬送ローラ１
３等を介して感光ドラム２に供給される転写材Ｐ上に、
転写分離帯電器９により転写される。トナー像の転写さ
れた転写材Ｐは、搬送ベルト１６によって搬送され、定
着器１７によってトナー像が固着された後、排紙ローラ
１９を介して、排紙トレイ２０上に排出される。また、
補助部品として、現像器７のすぐ上にこの現像器７にト
ナーを補給するためのホッパー７ａが配置され、クリー
ニング装置１０の下部には、感光ドラム２から転写材Ｐ
を機械的に分離する分離爪１４が説明の先端を感光ドラ
ム２表面に近接させて配置されている。

【００５７】一方、原稿照明ランプ２２と反射板２３と
により、プラテンガラス２１上の原稿を照明する。この
原稿画像に対応する反射光を反射ミラー２５ａ、２５
ｂ、２５ｃ、および拡大縮小レンズ２６と投影ミラー２
７を介して、画像露光口２８から感光ドラム２表面に露
光する。

【００５８】また、標準濃度板２９がプラテンガラス２
１付近に設置され、電位や濃度の測定時に、任意の光量
を感光ドラム２上へ露光できるように、原稿照明ランプ
２２などが移動可能となっている。図１３に標準濃度板
２９についての概略図を示す。同図のＡＢ間はハーフト
ーン部、ＢＣ間は白地部で、感光ドラム２上へ均一にそ
れぞれの光量を投影する。

【００５９】そして、本発明による画像修正を実現する
ための手段として、図１２に示すように、感光ドラム２
表面の母線方向に沿って、表面電位を測定する走査型電
位センサユニット１１０が、感光ドラム２の回転方向
（矢印Ｒ１方向）についての画像露光口２８の下流側に
配置されている。この走査型電位センサユニット１１０
は、図１４に図示するように、電位センサ１１１が走査
台車１１２に取り付けられ、走査レール１１３上を矢印
Ｋ１方向（感光ドラム２表面の母線方向）に画像有効範
囲３２０ｍｍにわたって走査をする。走査方法は、装置
本体１に固定されたラック１１５と走査台車１１２に搭
載されたステッピングモータ１１６およびピニオン１１
７を使用して、外部から制御する。そして、ソフトウェ
アの制御だけでなく、動作信頼性を向上させるために、
走査レール１１３の両端にリミットスイッチ１１９（奥
側のものは不図示）が走査駆動制御の安全スイッチとし
て配置されている。本実施例では、感光ドラム２表面母
線方向の濃度ムラを補正するために、感光ドラム２上の
有効画像領域を１ｍｍ間隔で読みとっているため、走査
レール１１３やギア等の機械的摺動部分は精度よく設置
し、駆動している。また走査測定時の位置出しにも、ス
テッピングモータ１１６のステップ数から算出し、かつ
リミットスイッチ１１９のリセットによる初期位置の確
認も行えるようにしている。

【００６０】これらのセンサを走査駆動したり、測定を
実行したりする制御部１２０は、装置本体１内にあっ
て、本実施例の動作ルーチンにしたがって制御を行って
いる。さらに、制御部１２０の内部には、不図示のマイ
クロプロセッサー、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフ
ェース等が配置され、測定値を記憶する記憶手段や演算
手段として作動するようになっている。

【００６１】ところで、図１５に示すように、感光ドラ
ム２表面の状態を検知する検知手段として、上述の走査
型電位センサユニット１１０に代えて、走査型濃度セン
サユニット１３０を配設してもよい。これは、感光ドラ
ム２の回転方向にあって、現像後の感光ドラム２上のト
ナー濃度を測定することで、一次帯電器５、原稿照明ラ
ンプ２２、現像器７等の劣化状態を把握するもので、現
像を含めて顕像化プロセスをチェックする機能を備える
ものである走査型濃度センサユニット１３０の構成は、
走査型電位センサユニット１１０の構成とほぼ同様で、
電位センサ１１１に代えて、濃度センサ（不図示）を配
置すればよい。なお、走査型電位センサユニット１１０
と走査型濃度センサユニット１３０の双方を備えること
で、より正確な調整を実行することができる。また、走
査型濃度センサユニット１３０は、図１５以外にも、転
写分離後または、転写材Ｐ上を走査測定する構成とする
ことができ、これらの場合も、同様な効果が得られる。

【００６２】図１６は、図１４で示した走査型電位セン
サユニット１１０や、図１５で示した走査型濃度センサ
ユニット１３０、あるいは不図示の転写材上トナー濃度
を測定するセンサによる各状態量の出力例を、無次元で
部分的にグラフ化したものである。実際の出力値は電位
の場合、帯電電位（単位ボルト）で示し、濃度の場合は
反射光量から無次元の濃度値に変換されて示される。こ
の出力値は測定位置におけるデータとしてＸｉと定義す
る。感光ドラム２の有効画像領域を前述のとおり、１ｍ
ｍ間隔で区分しているので、ｉは０から３２０の値をと
ることになる。横軸に感光ドラム２表面の母線方向の位
置（軸方向の位置）を、また縦軸にセンサ出力測定値を
とっている。そして、出力理想値Ｘｔと出力平均値Ｘａ
ｖｅをそれぞれ一点鎖線と点線で表している。また、任
意位置ａ点での出力値Ｘａと、センサ出力測定値Ｘｉと
出力平均値Ｘａｖｅの交点である任意ｂ点での値Ｘｂも
示されている。

【００６３】適正な画像を出力するためには、出力平均
値Ｘａｖｅを出力理想値Ｘｔにしなければならない。と
ころが従来技術では出力平均値Ｘａｖｅを使って、プロ
セス条件を変動した後、繰り返し測定と調整を実行する
ため、多くの時間を費やしていた。

【００６４】そこで、第２の発明では、一度の測定結果
Ｘｉを使用して、適正な出力となるようにすることで調
整時間を大幅に短縮化している。

【００６５】図１７に、本実施例で使用している走査型
電位センサユニット１１０の測定と、その測定結果に応
じたプロセス状態量の調整を行うメインの動作フローチ
ャートを示す。

【００６６】まず、原稿照明ランプ２２を消灯後、一次
帯電器５に電圧を印加して、感光ドラム２上に完全帯電
状態である電位（以下「暗部電位」という。）を形成す
る（ｍ１）。そして、この感光ドラム２の電位を感光ド
ラム２表面の母線方向に測定し（ｍ２）、同じく母線方
向に暗部電位をチェックし（ｍ３）、一次帯電器５の印
加電圧を調整することで暗部電位を適正値とする（ｍ
４）。

【００６７】次に、原稿照明ランプ２２を点灯させ、標
準濃度板２９のハーフトーン部（図１３のＡＢ間）を照
明し（ｍ５）、感光ドラム２の電位を中間光量露光状態
である電位（以下「ハーフトーン電位」という。）に落
とす。そして、感光ドラム２の電位を、感光ドラム２表
面の母線方向に測定し（ｍ６）、同じく母線方向にハー
フトーン電位をチェックし（ｍ７）、ハーフトーン電位
を調節する（ｍ８）。なお、ハーフトーン部を持たず、
白地部のみを有する標準濃度板でも、原稿照明ランプ２
２を中間電圧で点灯することで、類似の効果を引き出す
ことができる。逆に、暗部電位については、黒地部を有
する標準濃度板を具備することで前述の効果を期待でき
る。

【００６８】つづいて、原稿照明ランプ２２を標準濃度
板２９の白地部（図１３のＢＣ間）に移動させ照明し
（ｍ９）、感光ドラム２の電位を完全露光状態である電
位（以下「明部電位」という。）に落とす。そして、前
述と同様、感光ドラム２の電位を、感光ドラム２表面の
母線方向に測定し（ｍ１０）、同じく母線方向に明部電
位をチェックする（ｍ１１）。ただし、上述の順番に測
定を実行すると、アナログ電子写真技術を使用する場
合、明部電位における調整すべきプロセス条件は特別に
必要なくなる。そこで、ハーフトーン電位を測定・調整
するのではなく、代わりに明部電位を測定・調整した
後、ハーフトーン電位を測定することも可能である。ま
た、レーザやＬＥＤの露光によるデジタル電子写真技術
を使う装置の場合にも、特にハーフトーン電位や明部電
位の区別なく、発光体の露光強度のゲインやオフセット
を調節したり、希望の発光強度を得る変換テーブルを書
き換える等の調整が可能である。

【００６９】そして、電位および濃度に共有のセンサ走
査移動および測定については、図１８にその動作フロー
チャートを示す。始めに走査型センサを手前あるいは奥
のどちらかへ移動させる（ｓ１）。このときステッピン
グモータ１１６の信号出力のパルス数を記録すること
で、任意パルス数以上回転しても手前および奥に設けた
リミットスイッチ１１９を切らないならば（ｓ２）、リ
ミットスイッチ１１９の異常のため、測定を中断し、ユ
ーザーもしくはサービスマンへ警告や連絡を行い、指示
を持つ（ｓ３）。リミットスイッチ１１９を切れば（ｓ
４）、現時点が有効画像領域の端部であるので、ステッ
ピングモータ１１６を停止させる。

【００７０】次に、ステッピングモータ１１６に所定パ
ルス数入力して、任意距離分だけ走査移動させる（ｓ
５）。この距離はセンサ走査方向の検知範囲と同程度が
よく、０．１〜１０ｍｍが望ましく、本実施例では前述
のように、１ｍｍとしている。その後、センサ測定用の
サブルーチンを実行し（ｓ６）、測定結果を制御部１２
０内のメモリに記憶する（ｓ７）。このとき、ステッピ
ングモータ１１６へ送信した総パルス数を記憶すること
で、現在の位置を把握して、この位置をｉの添字で表
し、測定結果Ｘｉとして記録する。そして、走査移動が
感光ドラム２の有効画像領域分だけ移動すべき総パルス
数に達するまでｓ５〜ｓ７のステップを繰り返す。有効
画像領域分移動し終えたならば（ｓ８）、本サブルーチ
ンを終了して、メインの動作ルーチンである図１７の動
作フローチャートへ復帰する。また、総パルス数に達し
ていなくても、何らかの原因でリミットスイッチ１１９
を切ることがあれば（ｓ９）、ステッピングモータ１１
６やリミットスイッチ１１９の異常であり、ｓ３同様測
定を中断する（ｓ１０）。

【００７１】一方、電位および濃度センサに共有の測定
サブルーチンの動作フローチャートを図１９に示す。セ
ンサの測定に要する最短時間が所定時間必要のため、セ
ンサからの測定結果入力（ｓｓ１）の後、微少時間のタ
イマーを設ける（ｓｓ２）。そして、これを感光ドラム
２の回転方向に所定回数測定する（ｓｓ３）。これは、
感光ドラム２の回転方向で測定結果に異常値がないかを
確認（ｓｓ４）するために複数回実行される。もし、異
常値があれば、感光ドラム２回転方向の電位あるいは濃
度のムラとして警告し、中断する（ｓｓ５）。なお、異
常値があるかどうかは、所定の上限値および下限値と比
較して、上限値以上もしくは下限値以下かどうかで判断
する。測定結果における上限値および下限値は、測定対
象が電位の場合には、暗部電位、ハーフトーン電位、明
部電位のいずれかである。濃度の場合には、センサの測
定分解能が高めのトナー濃度値付近を使用しいる。測定
値中に異常値がなければ、これら感光ドラム２の回転方
向に複数回測定した出力値の平均を算出して（ｓｓ
６）、本サブルーチンを終了して、図１８に示すセンサ
の走査移動および測定のルーチンへ復帰する。ここで得
られた感光ドラム２の回転方向における複数の測定平均
値を位置の添字ｉをつけてＸｉと定義する。

【００７２】また、図１７のｍ３、ｍ７、ｍ１１でそれ
ぞれ示した各電位をチェックするサブルーチンについ
て、電位および濃度のチェックに共有の動作フローチャ
ートを図２０に示す。このチェックは感光ドラム２表面
の母線方向でのセンサ出力測定値Ｘｉを調査するための
サブルーチンである。まず、センサ出力測定値Ｘｉにつ
いて、最大値、最小値を算出する（ｃ１）。この最大値
と最小値との差が、所定の許容範囲であるかどうかを確
認して（ｃ２）、範囲外ならば全領域の調整量を加減調
整しても、適正化することは難しいため、ユーザーもし
くはサービスマンへ警告や連絡を行い指示を持つ（ｃ
３）。例えば、感光ドラム２上の暗部電位の最大値が５
００Ｖで、かつ、最小値が３００Ｖ、適正値が４００Ｖ
の場合には、最大値と最小値の差が２００Ｖとなり、調
整しようとする４００Ｖに対して変動が大きすぎる。し
たがって、感光ドラム２の全領域にわたって電位を加減
しても、電位の最大値と最小値の差はあまり改善されな
い。つまり、このような場合には他の致命的な故障であ
ることが多く、別の修理を要するため上記の中断を実行
する。

【００７３】つづいて、感光ドラム２表面の母線方向の
全領域の平均値を算出する（ｃ４）。装置本体１は調整
量を限りなく加減変動することは不可能で、有限な範囲
でのみ可能である。したがって、調整量自体が最大値ま
たは最小値、すなわち極値である場合には、これ以上調
整不能である。つまり、調整量が極値で、かつ、かけ離
れて平均値と所定値と異なる場合には（ｃ５）、ｃ３同
様に調整はせず、中断する（ｃ６）。

【００７４】そして、センサ出力測定値の感光ドラム２
表面の母線方向での傾きを算出する（ｃ７）。本実施例
では、最小二乗法を使用している。この傾きが所定許容
範囲内かどうかを比較して（ｃ８）、もし異常ならば、
ｃ３同様に調整はせず、中断する（ｃ９）。

【００７５】このように、上記最大値、最小値、平均
値、傾きによりそれぞれチェックを行い、調整困難なら
ば、その旨をユーザーもしくはサービスマンに警告や連
絡を実行して指示を待つ。なお、上記のチェックは、電
位の場合には暗部電位、ハーフトーン電位、明部電位そ
れぞれの所定許容値を記憶して、これらと比較すること
でチェックの判断を実行している。また、濃度の場合
も、上記のように感光ドラム２表面の母線方向でチェッ
クすることも同様のルーチンで実行可能である。

【００７６】次に、図１７のｍ４で示した暗部電位を調
整するサブルーチンについて、動作フローチャートを図
２１に示す。暗部電位の調整は一次帯電器５から感光ド
ラム２に付与される電流量を調整することであり、実
際、加減調節する調整量は、本実施例の場合、一次帯電
器５に印加する電圧を指す。まず、センサ出力測定値、
この場合は暗部電位Ｘｉの平均値Ｘａｖｅと、出力理想
値Ｘｔとの差を算出し、これをΔＸとする（ｐ１）。こ
のΔＸから、一次帯電器５の電流量を調整するための電
圧補正量をあらかじめ記憶しておいた変換テーブルから
導き、これをΔαとする（ｐ２）。そして、前回までの
一次帯電器５の印加電圧に補正量Δαを加えることで
（ｐ３）、一次電流ひいては感光ドラム２上の暗部電位
を適正化することができる。また図２２に、ΔＸから一
次帯電器印加電圧の補正量Δαを決定する変換テーブル
をグラフ化して示す。横軸に出力理想値Ｘｔと測定平均
値Ｘａｖｅとの差ΔＸを、また、縦軸に一次帯電器５の
印加電圧補正量Δα（単位ボルト）をとる。ΔＸとΔα
の関係は、感光ドラム２の帯電特性や一次帯電器５の電
流−電圧特性や環境状態等を考慮して、あらかじめ調査
し、記憶しておく。なお、上記の特性を含めた複数の変
換テーブルを保持することも、より詳細な調整が可能と
なる。

【００７７】次に、図１７のｍ８で示したハーフトーン
電位を調整するサブルーチンについて、動作フローチャ
ートを図２３に示す。ハーフトーンの調整では、感光ド
ラム２の暗部電位を原稿照明ランプ２２や標準濃度板２
９等によって中間トナー濃度を再現される電位であり、
実際に加減調節する調整量は本実施例の場合、原稿照明
ランプ２２の印加電圧である。このフローチャートの概
要は図２１で示した暗部電位の調整と同様の動作を行
う。すなわち、センサ出力測定値、この場合はハーフト
ーン電位Ｘｉの平均値Ｘａｖｅと、出力理想値Ｘｔとの
差をΔＸとして算出する（Ｌ１）。このΔＸから、原稿
照明ランプ２２の印加電圧の補正量をあらかじめ記憶し
ておいた変換テーブルから導き、これをΔβとする（Ｌ
２）。そして、前回までの原稿照明ランプ２２の印加電
圧に補正量Δβを加算することで（Ｌ３）、原稿照明ラ
ンプ発光量すなわち感光ドラム２上のハーフトーン電位
を適正化することができる。なお、前述したように、原
稿照明ランプ２２の調整はハーフトーン電位を使用して
行うだけでなく、明部電位の使用も可能である。図２４
にΔＸから原稿照明ランプ印加電圧の補正量Δβを決定
する変換テーブルをグラフ化して示す。図２２同様、横
軸に出力理想値Ｘｔと測定平均値Ｘａｖｅとの差ΔＸ
を、また、縦軸に補正量Δβをとる。ΔＸとΔβの関係
も感光ドラム２の帯電特性や原稿照明ランプ２２の電圧
−光量特性や環境状態等を考慮して、あらかじめ調査
し、記憶してある。もちろんこれらの変換テーブルを複
数有することも有用である。

【００７８】このように本実施例では、感光ドラム２表
面の母線方向で電位を測定し、その測定値を調整可能か
どうかチェックし、可能ならば調整を実行している。

【００７９】その際、測定平均値から補正量を直接関連
づける変換テーブルをあらかじめ用意することで出力状
態量を最適化させている。〈第２の発明の実施例２〉上述の実施例１では、感光ド
ラム２表面の母線方向で電位を測定し、その平均値とあ
らかじめ記憶しておいた出力平均値と補正量の変換テー
ブルを使って修正するという方法を用いた。一方、本実
施例（実施例２）では母線方向の測定結果およびその平
均値を使って、同じく母線方向の任意位置一点における
再測定と再修正を行い、母線方向全領域について微調整
するものである。なお本実施例では、感光ドラム２上の
現像後濃度に着目して、走査型濃度センサユニット１３
０を使用している。また、調節する調整量としては、現
像印加直流バイアスＶｄｃとしている。

【００８０】図２５に走査型濃度センサユニット１３０
の測定と、その測定結果に応じた濃度の調整を実行する
メインの動作フローチャートを示す。まず、原稿照明ラ
ンプ２２を消灯し、一次帯電器５に電圧を印加させ、初
期の現像バイアスを印加させて、感光ドラム２上に暗部
トナー濃度領域を作成する（ｎ１）。そして、走査型濃
度センサユニット１３０により感光ドラム２表面の母線
方向について、全有効画像領域を測定する（ｎ２）。こ
の測定は実施例１で用いた走査型電位センサユニット１
１０の制御方法と類似の動作を実行するもので、センサ
部分が電位センサに代えて濃度センサに置き換えたもの
である。次に同じく母線方向での暗部トナー濃度のチェ
ック（ｎ３）も、電位の場合と同様なルーチンを実行す
る。そして本実施例では、得られた濃度測定値を使って
現像器７の重要な調整量である現像直流バイアス電圧Ｖ
ｄｃを調整している（ｎ４）。その後電位の場合と同様
にハーフトーン濃度を顕像化して（ｎ５）、これを測定
し（ｎ６）、チェックを行っている（ｎ７）。さらに、
白地濃度を作成し（ｎ８）、これを測定し（ｎ９）、チ
ェックを実行している（ｎ１０）。上記のハーフトーン
および白地濃度はチェックのみであるが、これらを使っ
て現像条件などを決定しても差し支えない。なお白地濃
度とは、本来感光ドラム２にトナーが付着していない場
合の出力値であり、転写材Ｐ上ではトナーのない、換言
すれば、かぶりのない状態をチェックしていることにな
る。

【００８１】図２６では、図２５のｎ４で示した現像直
流バイアス電圧を調整するサブルーチンについて、動作
フローチャートを示している。現像プロセスにおいて、
現直流バイアス電圧Ｖｄｃは、トナーの付着量に関し
て、濃度の最大値・最小値、階調性、画質などに大きく
影響する重要な調整量であり、トナーの劣化、現像器の
機械的変動などを抑制、防止、対処するため常に監視が
必要である。

【００８２】まず、センサ出力測定値、この場合は暗部
トナー濃度Ｘｉの平均値Ｘａｖｅと、出力理想値Ｘｔと
の差を算出して、これをΔＸとする（ｄ１）。このΔＸ
から現像直流バイアス電圧を調整するための電圧を、あ
らかじめ記憶した変換テーブルから導き、これをΔγと
する（ｄ２）。次に、本実施例では走査型濃度センサユ
ニット１３０を感光ドラム２表面の母線方向の所定任意
位置ａ点まで移動する（ｄ３）。そして前回までの現像
直流バイアス電圧に補正量Δγを加算して出力する（ｄ
４）。

【００８３】ここで、実施例１で用いた変換テーブルに
よる一括補正と異なるは以下の制御を実行する点であ
る。すなわち、補正後に再度所定任意位置ａ点でのみセ
ンサの測定を実行し、この測定結果をＸ′ａとする（ｄ
５）。そしてＸ′ａが（Ｘｔ＋Ｘａ−Ｘａｖｅ）となる
まで（ｄ６）、微少補正（ｄ７）と測定（ｄ５）を繰り
返す。つまり、初期の出力値Ｘａと平均値Ｘａｖｅの差
の分だけ、理想出力値Ｘｔに加えた値となるように、ａ
点でのセンサ出力測定値Ｘ′ａを調整するようにしてい
る。こうして、Ｘ′ａを調節すると、平均値Ｘａｖｅほ
ぼ理想値Ｘｔに等しくなる。ただし、補正と測定の繰り
返しは、任意回数だけ実行するルーチンにしてもよい。

【００８４】このようにして、本実施例では感光ドラム
２表面の母線方向で全領域を測定し、その平均値と所定
任意位置ａ点での測定出力結果を使用して、ａ点での再
測定、再調整を繰り返し実行している。したがって、感
光ドラム２表面の母線方向に数回繰り返して測定と調整
を実行する方法に比べて、短時間に調整が完了すること
ができる。〈第２の発明の実施例３〉実施例２では感光ドラム２表
面の母線方向での所定任意位置に着目したが、本実施例
ではこの位置を母線方向の測定結果から有意的に決定し
ている。図２７に感光ドラム２のハーフトーン電位を調
整するサブルーチンについて動作フローチャートを示
す。まず、センサ出力測定値Ｘｉの平均値Ｘａｖｅと、
出力理想値Ｘｔとの差を算出し、これをΔＸとして（ｖ
１）、ΔＸを補正するテーブルから原稿照明ランプ２２
を調整する補正量Δβを引き出す（ｖ２）。次に全測定
結果からＸｉ＝Ｘａｖｅとなる点ｉを探索する（ｖ
３）。Ｘａｖｅとほぼ等しいｉ点が１個の場合には（ｖ
４）、この点をｂ点として記憶する（ｖ５）。また複数
個存在する場合は、｜Ｘｉ−Ｘi+1 ｜＋｜Ｘi-1 −Ｘｉ
｜＝最小値、で表される点、すなわちＸｉ＝Ｘａｖｅと
なるｉ点付近の傾きが最も小さい点をｂ点とする（ｖ
６）。これは、調整時において、ｂ点付近の測定の傾き
が小さいほど安定した結果が得られるためである。

【００８５】その後、走査型電位センサユニット１１０
を上記ｂ点まで移動させる（ｖ７）。次に前回までの原
稿照明ランプ２２の印加電圧に補正量Δβを加算して出
力する（ｖ８）。そして、補正出力後に再度ｂ点での
み、センサの測定を実行し（ｖ９）、この測定結果Ｘ′
ｂが理想出力値Ｘｔとなるまで（ｖ１０）、測定と補正
繰り返す（ｖ１１）。つまり、ｂ点は全領域の平均値で
あるため、ｂ点での出力値を理想出力値Ｘｔとすること
で、全領域の平均値はＸｔに修正される。

【００８６】このように、実施例２と同様、調整が短時
間化されることになる。

【００８７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による
と、次のような効果がある。〈第１の発明の効果〉第１の発明は、感光体表面の状態
を検知する検知手段が、感光体表面と検出器との間の検
出距離を一定に維持するスペーサを備えているので、検
知手段が感光体表面の母線に沿って移動した場合であっ
ても、検出距離が正確に一定に保たれ、したがって、検
知手段による感光体表面の状態の検出を高い精度で行う
ことができる。〈第２の発明の効果〉また、第２の発明は、感光体上に
おける検出器の測定位置とその測定位置での状態量とを
対応付ける記憶手段に基づいて状態量を調整するように
することによって、例えば調整のための補正量を決定す
るに当たり、予め用意した補正量を直接関連付ける変換
テーブルと比較しながら決定することができるので、測
定時間を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例１の画像形成装置の概略を
示す縦断面図。

【図２】同じく実施例１の標準濃度板の構成を示す図。

【図３】同じく実施例１の走査型電位センサユニットの
構成を示す断面図。

【図４】同じく図３のＡ線矢視図。

【図５】同じく実施例１の走査型電位センサユニットの
動作を示すフローチャート。

【図６】同じく実施例１のサブルーチンを示すフローチ
ャート。

【図７】（ａ）は従来の感光ドラム表面の母線方向の位
置と帯電電位量との関係を示す図。（ｂ）は実施例１の
感光ドラム表面の母線方向の位置と帯電電位量との関係
を示す図。

【図８】同じく実施例２の走査型濃度センサユニットの
構成を示す断面図。

【図９】同じく実施例２の走査型濃度センサユニットの
動作を示すフローチャート。

【図１０】同じく実施例２のサブルーチンを示すフロー
チャート。

【図１１】第１の発明の実施例３の画像形成装置の概略
を示す縦断面図。

【図１２】第２の発明の実施例１の画像形成装置の概略
を示す縦断面図。

【図１３】同じく実施例１の標準濃度板の構成を示す
図。

【図１４】同じく実施例１の走査型電位センサユニット
の構成を示す斜視図。

【図１５】同じく実施例１の画像形成装置の概略を示す
縦断面図。

【図１６】同じく実施例１の感光ドラムの母線方向の位
置とセンサ出力測定値との関係を示す図。

【図１７】同じく実施例１のメインの動作フローチャー
ト。

【図１８】同じく実施例１のセンサ走査移動及び測定の
動作フローチャート。

【図１９】同じく実施例１の測定サブルーチンの動作フ
ローチャート。

【図２０】同じく実施例１の電位及び濃度チェックの動
作フローチャート。

【図２１】同じく実施例１の暗部電位調整の動作フロー
チャート。

【図２２】同じく実施例１の暗部電位の調整用補正テー
ブル。

【図２３】同じく実施例１のハーフトーン電位調整の動
作フローチャート。

【図２４】同じく実施例１のハーフトーンの調整用補正
テーブル。

【図２５】第２発明の実施例２のメインの動作フローチ
ャート。

【図２６】同じく実施例２の感光ドラム上の濃度調整用
の動作フローチャート。

【図２７】第３の発明の実施例３のハーフトーン調整用
の動作フローチャート。

【符号の説明】

２感光体（感光ドラム）５帯電装置（一次帯電器）６露光装置７現像装置（現像器）９転写装置（転写分離帯電器）３０検出手段（走査型電位センサユニット）３１走査台車３５検出器（電位センサ）３６付勢部材（圧縮ばね）３７駆動手段（ステッピングモータ）５２スペーサ（当接ころ）５５清掃部材（ファーブラシ）５６除電システム（ＬＥＤランプ）６０検出手段（走査型濃度センサユニット）６５検出器（濃度センサ）８０ベース部材（ローラ）１００感光体（感光ベルト）１１０検知手段（走査型電位センサユニット）１１１検出器（電位センサ）１２０記憶手段、調整手段、演算手段（制御部）１３０検知手段（走査型濃度センサユニット）Ｐ転写材ｘ検出距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を一様に帯電する帯電装置と、前
記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前
記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現
像装置と、前記トナー像を転写材上に転写する転写装置
と、前記感光体表面の状態を検知する検知手段とを備え
た画像形成装置において、前記検知手段が、前記感光体表面の母線に沿って移動可
能に配置された走査台車と、該走査台車を移動させる駆動手段と、該走査台車に搭載されて前記感光体の表面の状態を検知
する検出器とを有するとともに、前記走査台車が、前記感光体表面に当接して該感光体表
面と前記検出器との間の検出距離を一定に維持するスペ
ーサと、該スペーサを前記感光体表面に押し付ける付勢部材とを
有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記走査台車が、前記スペーサを清掃す
る清掃部材を有する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記検出器が、前記感光体表面の電位を
検知する電位センサであり、該電位センサが、前記感光体の回転方向について前記帯
電装置の下流側で、かつ前記現像装置の上流側に配置さ
れる、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形
成装置。
【請求項４】前記検出器が、前記感光体表面に形成さ
れたトナー像の濃度を検知する濃度センサであり、該濃度センサが、前記感光体の回転方向について前記現
像装置の下流側で、かつ前記転写装置の上流側に配置さ
れる、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形
成装置。
【請求項５】前記感光体の回転方向について、前記ス
ペーサの当接領域上流側に、前記感光体の帯電量を変更
させる除電システムが配置される、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形
成装置。
【請求項６】前記感光体がベルト状に形成された感光
ベルトであり、前記スペーサが該感光ベルトの表面に当
接するとともに、該当接部分の裏面側には、前記感光ベ
ルトの位置を規制するベース部材を有する、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形
成装置。
【請求項７】感光体を一様に帯電する帯電装置と、前
記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前
記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現
像装置と、前記トナー像を転写材上に転写する転写装置
と、前記感光体表面の状態を検知する検知手段とを備え
た画像形成装置において、前記検知手段が、前記感光体表面の母線方向に沿って移
動可能に配置された検出器と、該検出器の位置決めをする位置決め手段と、該位置決め手段によって決められた前記検出器の測定位
置と、該測定位置における前記検出器の検出結果とを対
応付ける記憶手段と、前記記憶手段の記憶に基づいて前記感光体表面の母線方
向の状態量を調整する調整手段とを備える、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】前記感光体表面の状態量と、前記調整手
段の調整量とを対応付ける演算手段を有する、ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記演算手段が、前記感光体の母線方向
の状態量の平均値、最大値、傾きを演算する、ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記検知手段が検知する状態量が、前
記感光体の表面電位である、ことを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項１１】前記感光体の表面電位として、完全帯
電状態、中間光量露光後の帯電状態、完全露光後の帯電
状態のうちの少なくとも１を測定する、ことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記検知手段が検知する状態量が、前
記感光体または前記転写材上のトナー濃度である、ことを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項１３】前記トナー濃度として、前記感光体上
または転写材上の暗部トナー濃度、中間階調のトナー濃
度、明部トナー濃度のうちの少なくとも１を測定する、ことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記調整手段が調整する状態量が、前
記感光体の帯電量、感光体への露光量、感光体または転
写材上の現像トナー付着量である、ことを特徴とする請求項７ないし請求項１３のいずれか
記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記調整手段は、所定位置に移動させ
た状態量測定後の検出器が所定の状態量を得るように調
整量を変更する、ことを特徴とする請求項７ないし請求項１４のいずれか
記載の画像形成装置。