JPH07261477A

JPH07261477A - 電子写真式画像形成装置

Info

Publication number: JPH07261477A
Application number: JP6051559A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Yoshizawa; 京一吉澤; Shiyoukou Ken; 鐘浩権; Nobuhiro Mishima; 信広三縞
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】濃度検出手段が一つで低画像濃度も高画像濃
度も精度良く検出でき、それによって画像プロセス条件
の適切な補正を行える電子写真式画像形成装置を提供す
る。【構成】目的とする画像の濃度を補正制御するための
画像形成プロセス条件の補正にあたり、感光体５上に画
像濃度の異なる高・低濃度基準トナー像を作成し、各ト
ナー像濃度を一つの濃度検出センサ１９で検出する。そ
のとき、濃度検出対象トナー像の画像濃度に応じて、セ
ンサ１９の発光素子１９ａの照射光量を切り換えるか、
又は受光素子１９ｂの感度を切り換え、センサ検出値に
応じて画像形成プロセス条件を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ等の電
子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、プリンタ等の画
像形成装置によると、通常、感光体の表面が帯電装置に
より帯電され、その帯電域に光学系から原稿画像に対応
する画像露光がなされて静電潜像が形成され、この静電
潜像が現像装置により現像されて可視トナー像（顕像）
となり、これが転写装置により転写材上に転写され、定
着装置により定着される。トナー像転写後、感光体上に
残留する現像剤はクリーニング装置により清掃除去さ
れ、残留電荷はイレーサにより消去される。

【０００３】また、このような画像形成装置では、通
常、目的とする、形成される画像の濃度を適正なものに
するための手段が設けられている。特に階調性のある濃
度を有する画像を再現する装置では、感光体上に画像濃
度の異なる複数の基準顕像パターンを形成し、このパタ
ーンの濃度を濃度検出手段にて検出し、その検出値に基
づいて感光体上への画像形成プロセス条件、例えば前記
帯電装置のグリッド電位、前記光学系における露光ラン
プ電圧等を補正するようにしている。

【０００４】前記複数の基準顕像パターンは、一般的に
は高濃度パターンと低濃度パターンであり、この高濃度
パターンの濃度検出により高濃度画像形成において画像
濃度に影響を与え易いプロセス条件が補正されるととも
に、低濃度パターンの濃度検出により低濃度画像形成に
おいて画像濃度に影響を与え易いプロセス条件が補正さ
れ、それによって低濃度から高濃度に至る広い画像濃度
領域において良好な画像濃度を達成しようとしている。

【０００５】そして、前記検出手段としてよく採用され
ているものは、濃度検出対象パターンに光照射する発光
素子、及び該発光素子からの光照射による該パターンか
らの反射光量を検出する受光素子を含む検出センサであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記発
光素子と受光素子を主体とする一つの検出手段に、低濃
度から高濃度にわたる広い濃度範囲において良好な検出
感度を持たせることはきわめて困難又は不可能であっ
た。すなわち、検出対象パターン（トナー像）の濃度の
変化に対する検出センサの出力変化は、図１６（ａ）に
示すように、低濃度パターンの検出感度を上げるために
センサ出力変化の傾きを低濃度域に対して大きく設定す
ると、高濃度域におけるセンサ出力変化の傾きが小さく
なり、高濃度域に対し大きい感度が得られない。逆に高
濃度域に対し大きいセンサ出力感度を設定すると、図１
６（ｂ）に示すように、低濃度域に対する感度が無くな
るか、小さくなる。これらの中間付近に感度設定する
と、図１６（ｃ）に示すように、高濃度域においても低
濃度域においても大きい感度が得られない。

【０００７】このような問題を解決する方法として、濃
度の異なる各基準パターンに対し、その濃度に対し検出
感度の大きい検出センサをそれぞれ設けることが考えら
れるが、それではコスト高につくし、検出センサ設定ス
ペース等の点でも不都合が生じる。そこで本発明は、画
像濃度の異なる複数の基準顕像パターンを感光体上に形
成する手段と、前記パターン形成手段により感光体上に
形成された基準顕像パターンの画像濃度を検出する手段
と、前記検出手段の検出値に基づき前記感光体上への画
像形成プロセス条件を補正する手段とを備え、前記検出
手段は前記感光体上に形成される前記基準顕像パターン
に光を照射する発光素子と、前記発光素子からの光照射
による前記基準顕像パターンからの反射光量を検出する
受光素子とを含んでいる電子写真式画像形成装置であっ
て、前記検出手段が一つで低画像濃度も高画像濃度も精
度良く検出でき、それによって画像プロセス条件の適切
な補正を行える電子写真式画像形成装置を提供すること
を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の電子写真式画像形成装置は、既述のとおり画像濃度
の異なる複数の基準顕像パターンを感光体上に形成する
手段と、前記パターン形成手段により感光体上に形成さ
れた基準顕像パターンの画像濃度を検出する手段と、前
記検出手段の検出値に基づき前記感光体上への画像形成
プロセス条件を補正する手段とを備え、前記検出手段は
前記感光体上に形成される前記基準顕像パターンに光を
照射する発光素子と、前記発光素子からの光照射による
前記基準顕像パターンからの反射光量を検出する受光素
子とを含んでいるものである。

【０００９】そして本発明によると、前記発光素子の照
射光量を前記パターンの画像濃度に応じて変更する手段
（照射光量変更手段）、又は前記受光素子の感度を前記
パターンの画像濃度に応じて変更する手段（受光素子感
度変更手段）が採用される。なお、これら照射光量変更
手段及び受光素子感度変更手段の双方を採用してもよ
い。

【００１０】前記照射光量変更手段を採用するとき、画
像濃度補正の適正化のために、それは例えば、前記濃度
検出対象パターンの画像濃度検出に先立って、前記発光
素子からの光照射による前記感光体の、基準顕像パター
ン等のトナー像が形成されていない地肌部からの反射光
量を前記受光素子に検出させ、その検出値が所定の値に
なるように前記発光素子の基準照射光量を調整し、該調
整後に該発光素子の照射光量を前記濃度検出対象パター
ンの画像濃度に応じて異ならせるものであることが考え
られる。

【００１１】前記画像形成のプロセス条件としては、少
なくとも高濃度部の画像濃度に影響を与え易い条件及び
低濃度部の画像濃度に影響を与え易い条件の両者を挙げ
ることができ、前者として帯電チャージャにおけるグリ
ッド電位等を、後者として光学系における露光ランプに
印加する電圧（露光ランプ電圧）等を挙げることができ
る。

【００１２】前記検出手段における発光素子としては、
発光ダイオード、ランプ等、種々採用できる。また、受
光素子としては、フォトトランジスタ、光電管等、種々
考えられる。発光素子による照射光量を変更する手段と
しては、例えば発光素子に供給する電流を制御して発光
素子の発光量を異ならせるものを挙げることができ、こ
の場合、さらに具体例として発光素子に電流を供給する
発光回路及び該回路にパルス電力を供給する手段を含
み、該発光回路が該パルス入力を積分して、該パルスの
デューティ比に応じた電流を発光素子に供給するものを
挙げることができる。

【００１３】受光素子の感度を変更する手段としては、
受光素子の出力抵抗（換言すれば検出手段の出力抵抗）
を制御して受光素子の感度を異ならせるものや、受光素
子に印加する基準電圧を制御して受光素子の感度を異な
らせるものを挙げることができる。ところで画像プロセ
ス条件の補正により、最終的に得ようとする目的とする
画像の濃度が装置側で制御されたままであると、ユーザ
が自身の好みに応じて、或いは必要に応じて前記制御濃
度以外の濃度を得たいときでも、それができなくなる。
そこで、ユーザ自身が求める濃度を設定できるように、
画像濃度を操作者が調整可能な、換言すればマニュアル
調整可能の画像濃度調整手段を設けておいてもよい。

【００１４】この場合、初期にユーザ自身が画像濃度を
設定すると、その後装置側が自動的に濃度を制御する
際、該ユーザ設定の濃度が維持されるものが考えられ
る。即ち、前記のマニュアル調整可能の画像濃度調整手
段として、例えばユーザによる露光ランプ電圧等の調整
手段を含み、該電圧等の調整後に前記基準顕像パターン
形成手段又は他のパターン形成手段に低濃度基準顕像パ
ターンを作成させてその濃度を前記濃度検出手段又は他
の検出手段で検出させ、該検出値に基づいて前記プロセ
ス条件補正時の参照条件を変更するものが考えられる。

【００１５】

【作用】本発明の画像形成装置によると、目的とする画
像の濃度を補正制御するための画像形成プロセス条件の
補正にあたり、感光体上に画像濃度の異なる複数の基準
顕像パターンが作成され、各パターンの濃度が一つの濃
度検出手段によって検出される。そのとき、前記照射光
量変更手段が備えられているときは、濃度検出対象パタ
ーンの画像濃度に応じて、検出手段の発光素子の照射光
量が検出感度を高めるように切り換えられる。また、前
記の受光素子感度変更手段が備えられているときは、濃
度検出対象パターンの画像濃度に応じて、該受光素子の
検出感度が切り換えられる。そして検出値に応じて画像
形成プロセス条件が補正され、それによって画像濃度が
補正される。

【００１６】前記照射光量変更手段が濃度検出対象パタ
ーンの画像濃度検出に先立って発光素子による照射光量
を基準照射光量に調整するものであるときは、それによ
って基準照射光量が設定され、その後、基準顕像パター
ンの濃度が検出される。また、マニュアル操作可能の画
像濃度調整手段を設けてあるときは、それによってユー
ザの好み等に応じて要求する画像濃度を設定できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図示の画像形成装置は電子写真方式の複写機
であり、図１に示すように、感光体ドラム５を有し、そ
の周りにドラム５の表面を一様に帯電させる帯電チャー
ジャ６、像間イレーサ１０、後記光学系２０にて形成さ
れた静電潜像にトナーを付着させて顕像化する現像装置
７、そのトナー像をタイミングローラ対３０から送り込
まれる複写用紙Ｐ上に転写する転写チャージャ２８、複
写用紙Ｐを感光体ドラム５から分離する分離チャージャ
２９、感光体ドラム５上に付着した残留トナーを除去す
るクリーナ９、感光体ドラム５上の残留電荷を消去する
メインイレーサ８が配設されている。

【００１８】感光体ドラム５は図中矢印ａ方向に一定の
周速度ｖで回転駆動可能とされ、その上方に光学系２０
が設けられている。光学系２０の原稿台ガラス１上に載
置された原稿Ｍの画像は該光学系にて露光部Ｘ₂に露光
され、感光体ドラム５上に原稿画像に対応した静電潜像
が形成される。光学系２０は露光ランプ２１、ミラー２
２ａ〜２２ｄ、投影レンズ２３にて構成されている。原
稿画像露光時において、露光ランプ２１とミラー２２ａ
とは矢印ｂ方向にｖ／ｍ（ｍ＝複写倍率）の速度で移動
し、ミラー２２ｂ、２２ｃは速度ｖ／２ｍで移動可能と
されている。

【００１９】帯電チャージャ６はグリッド６１を有する
チャージャであり、光学系２０による静電潜像形成に先
立って帯電部Ｘ₁において感光体ドラム５の表面を一様
に帯電させる。像間イレーサ１０は感光体ドラム５上の
原稿画像に対応した画像の形成領域外の部分の電荷を消
去するもので、後述する基準潜像Ｌ_1a、Ｌ_1bの形成にも
利用される。

【００２０】現像装置７は、磁性キャリアと絶縁性トナ
ーとの混合物からなる現像剤を使用して周知の磁気ブラ
シ方式にて現像部Ｘ₃を通過する静電潜像にトナーを付
着させる、いわゆる正規現像にて現像を行う。現像槽７
０内には、磁気ローラ７２を内蔵した現像スリーブ７
１、穂高規制板７３、バケットローラ７４、スクリュー
ローラ７５が設置されている。現像剤はバケットローラ
７４の矢印ｃ方向の回転に基づいて現像スリーブ７１の
外周面に磁気ローラ７２の磁力で吸着され、現像スリー
ブ７１の矢印ｄ方向への回転或いは磁気ローラ７２の矢
印ｄ′方向への回転に基づいて現像部Ｘ₃へ搬送され
る。

【００２１】一方、現像槽７０の上部に設けたトナータ
ンク７６の底部には以下に説明するように制御される補
給モータ７８にて回転駆動されるトナー補給ローラ７７
が設置されている。トナータンク７６内のトナーは補給
ローラ７７の回転に基づいてスクリューローラ７５上に
補給され、ローラ７５の回転にて既に存在する現像剤と
攪拌混合され、バケットローラ７４に送られる。トナー
はここでの攪拌混合にて磁性キャリアとの摩擦帯電で所
定の帯電量とされる。

【００２２】この複写機はその全体の動作を制御する制
御部１００（図５参照）を備えている。制御部１００
は、中央情報処理部ＣＰＵ、リードオンリーメモリＲＯ
Ｍ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ（以下「ＲＡＭ」と
記す）、入出力部等を含むマイクロコンピュータＭＣを
主体に構成されており、複写機操作パネル２００（図６
参照）の操作に応じて前記各部の動作を制御する。即
ち、前記の感光体ドラム５、帯電チャージャ６、現像装
置７、転写チャージャ２８、分離チャージャ２９、クリ
ーナ９、メインイレーサ８、像間イレーサ１０、光学系
２０、タイミングローラ対３０を含む複写用紙の搬送
系、定着装置等はこの制御部の指示に基づいて作動す
る。また、制御部１００は操作パネル２００に対しても
各種表示等のための指示を行う。

【００２３】図６に示す複写機操作パネル２００におい
て、２０１はプリントスイッチ、２１１は複写枚数設定
等に用いる数値入力キー、２１２は入力クリアキー、２
１３は割り込み複写キー、２１４はリセットキーをそれ
ぞれ示す。２７１、２７２は複写枚数や複写倍率の設定
数値等を示す表示発光ダイオードである。発光ダイオー
ドについては以下「ＬＥＤ」という。光学系２０におけ
る露光ランプ２１の調整に特に関連する露光調整キーは
２３１、２３２であり、２３１を押すことによって露光
量が上がり画像濃度が低下する。２３２を押すことによ
って露光量が下がり、画像濃度が上昇する。このとき、
表示部に設けられた濃度表示ＬＥＤ２７３によって露光
ランプ光量が表示される。露光量を自動調整する場合は
ＡＵＴＯキー２３３を押すことにより自動調整となる。
この場合は、他の公知の自動露光調整制御と同様、露光
量センサ（ここでは図示されていない）により露光量が
調整される。この場合、表示部のＡＵＴＯ表示ＬＥＤ２
７４が点灯される。

【００２４】この複写機によると、操作パネル２００上
のプリントスイッチ２０１の操作により感光体ドラム５
が回転し、その表面が帯電部Ｘ₁で帯電チャージャ６に
より帯電され、その帯電域に光学系２０から原稿画像に
対応する画像露光がなされ、静電潜像が形成される。こ
の潜像は現像部Ｘ₃で現像装置７により現像されて可視
トナー像となる。一方図示しない給紙部から送られてき
た複写用紙Ｐがタイミングローラ対３０に到来し、ここ
でドラム５上のトナー像と同期をとって転写部Ｘ₄へ送
り込まれ、ここで転写チャージャ２８により該用紙上に
トナー像が転写される。トナー像を転写された用紙Ｐは
分離チャージャ２９にてドラム５から分離され、図示し
ない定着装置に至り、そこでトナー像を定着されたの
ち、図示しない排紙ローラにて機外へ排出される。

【００２５】また、この複写機では、最終的に得られる
画像の濃度を適正なものとして画像の安定化を図るため
に使用する二つの基準顕像パターン（基準トナー像）Ｌ
_2a及びＬ_2b（図４参照）が作成される。これら基準パタ
ーンは換言すればその濃度を測定することで現像部Ｘ₃
における感光体ドラム５上の画像部表面電位を間接的に
知るためのもので、その濃度測定値に応じて画像形成の
プロセス条件を補正し、最終的に得られる画像の濃度を
制御することに供される。かかる基準パターン作成の前
工程として、制御部１００からの指示により表面電位の
異なる二つの基準潜像Ｌ_1a、Ｌ_1bが感光体ドラム５上の
基準パターン作成領域Ｌに作成される（図２、図３参
照）。本実施例において、第１の基準潜像Ｌ_1aは原稿画
像の作像条件と同等の条件で作成される。具体的には、
第１の基準潜像Ｌ_1aの表面電位は、帯電チャージャ６に
よって帯電したのち像間イレーサ１０及び光学系２０の
光照射による露光を受けないため原稿画像部の表面電位
と同等の６００Ｖである。第２の基準潜像Ｌ_1bの表面電
位は光学系２０に予め準備したハーフトーンパターン８
０（図１参照）に光照射して帯電チャージャ６により帯
電した感光体ドラム５の表面に露光を与えることで、第
１の基準潜像Ｌ_1aよりも低い電位とする。

【００２６】次に、現像部Ｘ₃における感光体ドラム５
上の表面電位を検出するために使用される基準潜像
Ｌ_1a、Ｌ_1bの作成について説明する。この基準潜像
Ｌ_1a、Ｌ_1bの作成に用いる像間イレーサ１０は、図２及
び図３に示すように複数のＬＥＤ１０ａ、１０ｂを感光
体ドラム５の長手方向（回転軸線方向）に沿って有して
いる。なお、ＬＥＤ１０ａは基準潜像Ｌ_1a、Ｌ_1bを作成
する領域Ｌと対向しない位置にあり、ＬＷＥＤ１０ｂは
領域Ｌと対向する位置にある。

【００２７】まず、第１の基準潜像Ｌ_1aを作成する領域
Ｌは、帯電チャージャ６によって６００Ｖの表面電位に
帯電されたのち、像間イレーサ１０の位置まで感光体ド
ラム５の回転に伴って移動する。一方、像間イレーサ１
０は、領域Ｌの先端が到達するまでは、全てのＬＥＤ１
０ａ、１０ｂを発光させ、不要なトナーが付着しないよ
うに感光体ドラム５の表面電荷を消去する。領域Ｌの先
端が像間イレーサ１０の位置に到達すると、領域Ｌの幅
Ｗ₂に相当する位置に配置されたＬＥＤ１０ｂのみの発
光を停止させる。さらに、領域ＬがＷ₁の距離を移動
し、領域Ｌの後端が到達すると再度ＬＥＤ１０ｂを発光
させる。このようにして、周辺の電荷が消去され６００
Ｖに帯電した基準潜像Ｌ_1aが作成される。

【００２８】また、第２の基準潜像Ｌ_1bを作成する領域
は、帯電チャージャ６によって６００Ｖの表面電位に帯
電されたのち、光学系２０からハーフトーンパターン８
０による露光を与えられて表面電位を低下させられる。
さらに、像間イレーサ１０によって基準潜像Ｌ_1aと同様
に周辺の電荷が消去され、基準潜像Ｌ_1aよりも表面電位
の低い基準潜像Ｌ_1bが作成される。

【００２９】第１、第２の基準潜像Ｌ_1a、Ｌ_1bは、感光
体ドラム５の回転に伴って現像部Ｘ ₃を通過し、現像装
置７によってトナーが付着されて顕像化される。この現
像装置７による現像方式は既述のとおり正規現像方式で
あり、電荷が消去されていない部分、即ち、基準潜像Ｌ
_1a、Ｌ_1b部分にトナーが付着し、基準顕像パターン（基
準トナー像）Ｌ_2a、Ｌ_2bとされる（図４参照）。

【００３０】その後、感光体ドラム５は転写部Ｘ₄を通
過するが、この時転写動作を行わないため、複写用紙Ｐ
上に転写されず、感光体ドラム５上に残存することとな
る。第１の基準潜像Ｌ_1aの表面電位は前述の如く６００
Ｖであり、第２の基準潜像Ｌ_1bの表面電位はそれよりも
低い。従って、それらを現像することにより得られた第
１の基準トナー像Ｌ_2aはトナー付着量が多く濃度は高
く、第２の基準トナー像Ｌ_2bはトナー付着量が少なく濃
度は低い（図４参照）。そこで、本実施例では基準トナ
ー像Ｌ_2a、Ｌ_2bの濃度を画像濃度検出手段で検出すこと
とし、検出手段として反射型フォトセンサ１９を採用
し、光学的に濃度測定する。

【００３１】図１及び図３に示すように、この反射型の
フォトセンサ１９は、基準トナー像に光照射する発光素
子１９ａと該発光素子からの光照射によるトナー像から
の反射光量を検出する受光素子１９ｂとからなり、転写
部Ｘ₄からクリーナ９に至る感光体ドラム５の表面に対
向し、且つ、領域Ｌに形成された基準トナー像Ｌ_2a、Ｌ
_2bに対応する位置に設置されている。従って、このフォ
トセンサ１９にて基準トナー像Ｌ_2a、Ｌ_2bの濃度を測定
することができる。本実施例では発光素子１９ａはＬＥ
Ｄであり、受光素子１９ｂはフォトトランジスタであ
る。

【００３２】受光素子１９ｂの出力電圧Ｖｓは図５に示
すように制御部１００のＡ／Ｄポートに入力される。入
力されたセンサ出力電圧ＶｓはＡ／Ｄコンバータにてデ
ジタル信号に変換され、データバスを通してバッテリー
バックアップされているマイクロコンピュータＭＣのＲ
ＡＭに格納され、適宜取り出されてデータ処理され、後
述するように画像形成プロセス条件の補正に供される。

【００３３】次に、前記フォトセンサ１９による基準ト
ナー像の濃度測定について詳述する。本実施例では既述
のとおり、形成される画像の濃度を制御して画像の安定
化を図るために使用する二つの基準顕像パターン（基準
トナー像）Ｌ_2a及びＬ_2bが作成されるが、低濃度トナー
像Ｌ_2bを検出するときと、高濃度トナー像Ｌ_2aを検出す
るときで、フォトセンサ１９のＬＥＤ１９ａに流す電流
を切り換えることにより、低濃度トナー像Ｌ_2bの検出
も、高濃度トナー像Ｌ_2aの検出も精度良く行えるように
している。

【００３４】さらに詳述すると、図７に示すように、Ｌ
ＥＤ１９ａに流す電流が小さいときは、トナー像濃度
（ＩＤ）０．２〜０．３程度である低濃度トナー像Ｌ_2b
の濃度検出は行えるが、電流が小さいままでＩＤ１．３
程度である高濃度トナー像Ｌ_2aの濃度検出を行うと、Ｉ
Ｄ１．０のレベルで既にセンサ出力（フォトトランジス
タ１９ｂの出力）が５．０Ｖと一定化してしまい、トナ
ー像Ｌ_2aの濃度検出ができなくなる。逆にＬＥＤ１９ａ
に流す電流が大きいときは、高濃度トナー像Ｌ_2aの濃度
検出は行えるが、電流が大きいままで低濃度トナー像Ｌ
_2bの濃度検出を行うと、ＩＤ０．７のレベルで既にセン
サ出力が０．２Ｖと一定化してしまい、トナー像Ｌ_2bの
濃度検出ができなくなる（なお、ＩＤ測定値はマクベス
社製のマクベス反射濃度計ＲＤ９１８にて測定したも
の。）。そこで本実施例ではＬＥＤ１９ａに流す電流
を、高濃度トナー像Ｌ_2aの濃度検出を行うときは大き
く、低濃度トナー像Ｌ_2bの濃度検出を行うときは小さく
するようにし、ＬＥＤ１９ａの発光量、換言すればトナ
ー像への照射光量を切り換えるようにしている。

【００３５】センサ１９のＬＥＤ１９ａの発光量を切り
換えるために本実施例では制御部１００におけるマイク
ロコンピュータＭＣからのパルス入力を積分し、パルス
のデューティ比に応じた電流がＬＥＤ１９ａに流れるよ
うにしている。センサ１９、ＬＥＤ１９ａの発光回路及
びセンサ出力（フォトトランジスタ１９ｂ出力）回路は
図８に示すとおりである。ここでＬＥＤ発光回路はパル
スのデューティ比に応じてエネルギ発光量を変化させる
ものである。

【００３６】なお、ＬＥＤ１９ａの出力の変更はここで
はパルスデューティの変更により行っているが、他の発
光回路構成を用いることにより供給電流量を変化させて
出力制御を行うことも可能である。また、低濃度トナー
像と高濃度トナー像の両方で、トナー像濃度に対するセ
ンサ出力の傾きを大きくとるためには、ＬＥＤ１９ａの
発光量を切り換える以外にも、受光素子（ここではフォ
トトランジスタ１９ｂ）の感度を切り換えことが考えら
れる。それは制御部１００からの指示でセンサ出力抵抗
を切り換えることによって達成できる。その際のセンサ
特性、回路構成は図９、図１０のようになる。図１０の
回路から理解できるように、センサ出力抵抗（大、小）
の切り換えによりフォトトランジスタ１９ｂの感度が切
り換わり、ＬＥＤ１９ａの出力を変化させた場合と同様
の効果が得られる。この場合はＬＥＤ出力をパルス入力
値の変更のみで変更するのに対して構成が複雑となるが
ＬＥＤの発光性能に制限されずに濃度に対するセンサ出
力切り換えを行うことができる。なお、図１０の回路で
はセンサ出力抵抗の切り換えをリレー接点の切り換えで
行っているが、この他トランジスタ等によるスイッチン
グによっても達成できる。

【００３７】また、受光素子（ここではフォトトランジ
スタ）の感度切り換えはセンサ出力抵抗の切り換えによ
る方法の他に受光素子に印加する基準電圧の変更等、他
の方法によってもよい。いずれにしてもセンサ１９の出
力は前述のように制御部１００に入力され、次に説明す
るように画像形成プロセス条件の補正に供される。

【００３８】以下、図１１から図１５に示すフローチャ
ートを参照して制御部１００におけるマイクロコンピュ
ータの機能とともに、基準トナー像Ｌ_2a、Ｌ_2b濃度検出
に先立つセンサ１９それ自身の補正、二つの基準トナー
像Ｌ_2a、Ｌ_2bの作成・その濃度検出、該濃度検出におけ
るセンサ１９のＬＥＤ発光量の切り換え、濃度検出値に
基づく画像形成プロセス条件の補正、ユーザによる画像
濃度補正のための初期補正等について説明する。

【００３９】図１１は複写動作のメインルーチンを示し
ている。プログラムがスタートし、ステップＳ１０（以
下「ステップ」は省略）でプリントスイッチ２０１が押
されていると、複写を実施する（Ｓ２０）。Ｓ３０で補
正カウンとがカウントされ、Ｓ４０で最終複写と判断さ
れるまで複写動作を繰り返す。最終複写後Ｓ５０で補正
カウンタが設定枚数以上か否かが判断され、そうならば
Ｓ６０で画像形成プロセス条件の補正を行い、Ｓ７０で
補正カウンタをクリアしてリターンする。

【００４０】Ｓ６０の補正動作は図１２に示すとおりで
ある。図１１に示すメインルーチンで補正カウンタがカ
ウントアップし、補正タイミングが来ると、まず感光体
５等を駆動し（Ｓ８０）、濃度検出センサ１９の補正を
行うために、ＬＥＤ１９ａからの光照射による感光体ド
ラム５の表面地肌部からの反射光量をフォトトランジス
タ１９ｂで検出し、センサ出力が１ＶになるようにＬＥ
Ｄ１９ａに流す電流を制御、調整する（Ｓ９０、Ｓ１０
０）。これによってＬＥＤ１９ａによる照射光量を基準
照射光量に調整する。なお、前記センサ出力１Ｖはこれ
に限定されるものではなく、機種等に応じて変更しても
よい。

【００４１】次に、その電流をＡ倍し（通常３〜４倍）
（Ｓ１１０）、次いで高濃度トナー像Ｌ_2aを作成し（Ｓ
１２０）、その濃度レベルをセンサ１９により検出する
（Ｓ１３０）。そのセンサ出力が一定レベル（ここでは
４．５Ｖ）以下であると（Ｓ１４０）、高濃度部の画像
濃度に大きく影響を与えるプロセス条件を制御する。こ
こではそのプロセス条件として帯電チャージャ６のグリ
ッド６１の電位を選択しており、それをＳ１４０におい
てＹＥＳになるまで上げる（Ｓ１５０）。

【００４２】次に、センサ１９のＬＥＤ１９ａに流す電
流を元に戻し（Ｓ１６０）、低濃度トナー像Ｌ_2bを作成
し（Ｓ１７０）、その濃度レベルをセンサ１９により検
出する（Ｓ１８０）。そのセンサ出力が所定下限値以下
であると（Ｓ１９０）、低濃度部の画像濃度に影響を与
えるプロセス条件を制御する。ここでは光学系２０にお
ける露光ランプ２１に印加する電圧（露光ランプ電圧）
を選択しており、その電圧をＳ１９０においてＹＥＳに
なるまで下げる（Ｓ２００）。また、センサ出力が所定
上限値以上であると（Ｓ２１０）、その電圧をＳ２１０
においてＹＥＳになるまで上げる（Ｓ２２０）。本実施
例では所定下限値として２．３Ｖを、所定上限値として
２．７Ｖを採用し、露光ランプ印加電圧は６０Ｖを基準
として１Ｖ単位で加減する。但し、このれら値に限定さ
れるものではなく、例えば機種によってこの値を異なら
せてもよい。

【００４３】そしてＳ２２１で初期補正を行う場合は初
期補正サブルーチンに入り、初期補正を実行してメイン
ルーチンへ戻る。以上の説明では高濃度トナー像の濃度
検出→高濃度部画像補正動作→低濃度トナー像の濃度検
出→低濃度部画像補正動作というように順次行う補正動
作について述べたが、実際には、高・低・濃度トナー像
検出を先に行い、その出力の演算結果に基づきプロセス
条件に補正を加えてもかまわない。その場合のシーケン
スは図１３に示すようにようになる。

【００４４】なお、本発明は、２つ以上の濃度の異なる
基準パターンを用いてプロセス条件を制御をする場合で
あれば、他のプロセス制御にも適用可能である。前記の
初期補正（Ｓ２２１）の内容を図１４に示す。初期補正
をするか否かの判断（Ｓ４１０）は複写機出荷時に初期
設定コードを入力しておき、それによって行う。初期補
正をすると初期補正コードはリセットされ（Ｓ４７
０）、再び行われないようにしてある。また、初期補正
コードを後で入れられるようにしておいてもよく、その
ようにすると後で補正を加えることもできる。

【００４５】この初期補正は次の理由により行う。すな
わち、前述のように基準トナー像を作成し、その濃度を
検出して画像形成プロセス条件を補正した後、複写機に
より形成される画像の濃度は、複写機の状態のみによっ
て決定される。このとき例えば使用者の好む濃度が、複
写機のコントロールする濃度と違う場合、初期に露光ラ
ンプ電圧を変更して、使用者の好みの濃度を設定して
も、その後に前記のプロセス条件補正動作を行った際に
再び複写機のコントロールする濃度に戻ってしまい、使
用者の好みと変わってしまう。そこで、以下のような手
順で使用者の求める濃度を維持することができるように
してある。まずＳ４２０、Ｓ４３０で使用者の求める濃
度になるように露光ランプ電圧を調整する。複写機はそ
のときのプロセス条件で低濃度基準トナー像Ｌ_2bを再び
作成し（Ｓ４４０）、センサ１９がその濃度を検出し
（Ｓ４５０）、前記補正動作ルーチン（図１２）におけ
るＳ１９０、Ｓ２１０において使用するプロセス条件補
正のための参照条件（ここではセンサ出力の上限値及び
下限値）を変更する（Ｓ４６０）。

【００４６】Ｓ４６０のセンサ出力値の上限、下限値は
本実施例では次のテーブルに従い変更する。センサ出力基準値（Ｖ）下限値（Ｖ）上限値（Ｖ）３．５３．３３．７３．０２．８３．２２．５２．３２．７２．０１．８２．０１．５１．３１．７例えばＳ４５０の検出値が２．９Ｖのときはセンサ出力
基準値３．０Ｖの欄の下限値、上限値である２．８Ｖ、
３．２Ｖに変更される。このように検出値の該当する欄
の数値に変更される。精度を上げるためにこれらの値を
さらに細分化したり、無段階で変更できるようにしても
よい。なお、前記テーブルの数値は１例にすぎず、機種
等に応じ異ならせてもよい。

【００４７】また、図１４に示す初期補正に代えて図１
５に示す初期補正を行うようにしてもよい。図１５に示
す初期補正でもＳ４８０で初期補正を行うか否かを判断
し、初期補正するときは、まずＳ４９０、Ｓ５００で使
用者の求める濃度になるように露光ランプ電圧を調整す
る。この調整後、露光ランプ電圧の変更量（調整量）Δ
Ｖを記憶しておき（Ｓ５１０）、変更した露光ランプ電
圧を複写機設定に戻し（Ｓ５２０）、初期補正コードを
リセットし（Ｓ５３０）、露光ランプ電圧に前記の変更
量ΔＶをプラス又はマイナスし、リターンする。その後
に図１２又は図１３に示すプロセス条件の補正を行った
後は、前記Ｓ５１０で記憶した変更量ΔＶをプラス又は
マイナスすることで（Ｓ５４０）、使用者の求める濃度
を維持することができるこの初期補正における露光ラン
プ電圧は初期中心値６０Ｖに対して変更量２Ｖきざみで
全部で９段階となっている。但し、これらの値はそれに
限定されるものではなく、機種等に応じ異ならせてもよ
い。

【００４８】次に図１４の初期補正におけるステップＳ
４２０、Ｓ４３０、図１５の初期補正におけるステップ
Ｓ４９０、Ｓ５００の使用者による露光ランプ電圧調整
について説明する。初期補正モードに入ると、操作パネ
ル２００上の表示部に初期補正モードであることがわか
る表示がなされる。ここではＬＥＤ２７１で“Ｃ１”と
か“Ｓ３”とか表示される。次にこの状態でユーザーは
露光ランプ調整キー２３１、２３２を押して適当な値を
選び、ユーザーの好きな原稿を原稿台におき、プリント
スイッチ２０１を押して複写を行う。これを繰り返し、
適性な濃度となったら、リセットスイッチ２１４を押し
て前記のステップＳ５１０へと進む。

【００４９】以上説明した複写機によると、一つの濃度
検出センサ１９で高濃度基準トナー像Ｌ_2aの濃度も、低
濃度基準トナー像Ｌ_2bの濃度も精度良く検出して画像形
成プロセス条件の適切な補正を行うことができ、それに
よって適切な濃度の目的とする画像を得ることができ
る。また、上述した実施例においては、複写動作が設定
枚数以上行われたときに画像形成プロセス条件の補正を
行っているが、電源投入後の複写動作開始前や、所定時
間経過後等のタイミングで画像形成プロセス条件の補正
を行うようにしてもよい。

【００５０】また、上記複写機によると、基準トナー像
濃度検出に先立って検出センサ１９のＬＥＤ１９ａによ
る照射光量を基準照射光量に調整するので、それだけ画
像プロセス条件補正が適正化される。また、ユーザがそ
の好み等に応じて要求する画像濃度を得ることもでき
る。

【００５１】

【発明の効果】本発明によると、画像濃度の異なる複数
の基準顕像パターンを感光体上に形成する手段と、前記
パターン形成手段により感光体上に形成された基準顕像
パターンの画像濃度を検出する手段と、前記検出手段の
検出値に基づき前記感光体上への画像形成プロセス条件
を補正する手段とを備え、前記検出手段は前記感光体上
に形成される前記基準顕像パターンに光を照射する発光
素子と、前記発光素子からの光照射による前記基準顕像
パターンからの反射光量を検出する受光素子とを含んで
いる電子写真式画像形成装置であって、前記検出手段が
一つで低画像濃度も高画像濃度も精度良く検出でき、そ
れによって画像プロセス条件の適切な補正を行える電子
写真式画像形成装置を提供することができる。

【００５２】濃度検出手段における発光素子の照射光量
を変更する手段を採用する場合において、それが濃度検
出対象パターンの画像濃度検出に先立って発光素子によ
る照射光量を基準照射光量に調整するものであるとき
は、それだけ画像プロセス条件補正が適正化される。ま
た、マニュアル操作可能の画像濃度調整手段を設けると
きは、それによってユーザの好み等に応じて要求する画
像濃度を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例である複写機の要部の概略断
面図である。

【図２】像間イレーサ及びそれによる感光体ドラム上へ
の基準潜像の形成状態を示す斜視図である。

【図３】像間イレーサとこれにより形成された基準潜像
と基準トナー像の濃度を検出するセンサとの位置関係を
示す説明図である。

【図４】高濃度基準トナー像及び低濃度基準トナー像の
説明図である。

【図５】図１に示す複写機の制御回路の概略を示すブロ
ック図である。

【図６】図１に示す複写機の操作パネルの平面図であ
る。

【図７】発光素子（ＬＥＤ）電流の大小によるトナー像
濃度とセンサ出力の関係を示すグラフである。

【図８】濃度検出センサ及びそれに関連する回路を示す
図である。

【図９】センサ出力抵抗の大小によるトナー像濃度とセ
ンサ出力の関係を示すグラフである。

【図１０】センサ出力抵抗を切り換えるときの回路図で
ある。

【図１１】制御部動作のメインルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１２】補正動作サブルーチンを示すフローチャート
である。

【図１３】補正動作の他の例を示すフローチャートであ
る。

【図１４】初期補正サブルーチンを示すフローチャート
である。

【図１５】初期補正の他の例を示すフローチャートであ
る。

【図１６】従来の濃度検出センサ出力とトナー像濃度と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

５感光体ドラム６帯電チャージャ６１グリッド７現像装置２８転写チャージャ２９分離チャージャ８メインイレーサ９クリーナ１０像間イレーサ１０ａ、１０ｂイレーサ１０における発光ダイオード３０タイミングローラ対２０光学系２１露光ランプ８０ハーフトーンパターン１９濃度検出センサ１９ａ発光ダイオード１９ｂフォトトランジスタ１００制御部２００操作パネル２０１プリントスイッチ２１４リセットスイッチ２３１、２３２露光調整キー２７３濃度表示ＬＥＤＬ_1a、Ｌ_1b 基準潜像Ｌ_2a 高濃度トナー像Ｌ_2b 低濃度トナー像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像濃度の異なる複数の基準顕像パター
ンを感光体上に形成する手段と、前記パターン形成手段
により感光体上に形成された基準顕像パターンの画像濃
度を検出する手段と、前記検出手段の検出値に基づき前
記感光体上への画像形成プロセス条件を補正する手段と
を備え、前記検出手段は前記感光体上に形成される前記
基準顕像パターンに光を照射する発光素子と、前記発光
素子からの光照射による前記基準顕像パターンからの反
射光量を検出する受光素子とを含んでいる電子写真式画
像形成装置において、前記発光素子の照射光量を前記パ
ターンの画像濃度に応じて変更する手段を設けた画像形
成装置。
【請求項２】前記発光素子の照射光量を変更する手段
は、前記濃度検出対象パターンの画像濃度検出に先立っ
て、前記発光素子からの光照射による前記感光体の地肌
部からの反射光量を前記受光素子に検出させ、その検出
値が所定の値になるように前記発光素子の基準照射光量
を調整し、該調整後に該発光素子の照射光量を前記濃度
検出対象パターンの画像濃度に応じて変更する請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項３】マニュアル操作可能の画像濃度調整手段
を有する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】画像濃度の異なる複数の基準顕像パター
ンを感光体上に形成する手段と、前記パターン形成手段
により感光体上に形成された基準顕像パターンの画像濃
度を検出する手段と、前記検出手段の検出値に基づき前
記感光体上への画像形成プロセス条件を補正する手段と
を備え、前記検出手段は前記感光体上に形成される前記
基準顕像パターンに光を照射する発光素子と、前記発光
素子からの光照射による前記基準顕像パターンからの反
射光量を検出する受光素子とを含んでいる電子写真式画
像形成装置において、前記受光素子の感度を前記パター
ンの画像濃度に応じて変更する手段を設けた画像形成装
置。