(57)【要約】【課題】隣接する除電ランプからの迷光の影響をなくしてトナー濃度検出精度を維持する。【解決手段】画像形成装置１は、サブ除電ランプ１６に隣接して配置され、感光体ドラム１０上のトナー像のトナー濃度を光学的に検出する濃度センサ１９と、トナー濃度検出モードの設定時に、感光体ドラム１０上にトナーからなるテストパッチを形成するパッチ作成部２２１と、トナー濃度検出モードの設定時に、サブ除電ランプ１６の光量を所定光量よりも低下させた状態で、濃度センサ１９によりテストパッチの濃度検出を行う濃度検出処理部２２２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕在化する現像部と、顕在化されたトナー像に対して所定光量の光を照射して電荷を減衰させる除電ランプとを有する画像形成装置において、
前記除電ランプに隣接して配置され、前記感光体上のトナー像のトナー濃度を光学的に検出する濃度センサと、
トナー濃度検出モードの設定時に、前記感光体上にトナーからなるテストパッチを形成するパッチ作成手段と、
前記トナー濃度検出モードの設定時に、前記除電ランプの光量を前記所定光量よりも低下させた状態で、前記濃度センサにより前記テストパッチの濃度検出を行う濃度検出処理手段とを含む画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度検出処理手段は、前記除電ランプを消灯させた状態で、前記濃度センサによる前記テストパッチの濃度検出を行うものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除電ランプは、前記感光体上からトナーの回収を行うクリーニング部の、前記感光体の周回方向下流側のメイン除電ランプと上流側のサブ除電ランプとを備え、
前記濃度検出処理手段は、前記サブ除電ランプの光量を低下させるものである請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に使用されるトナーは、温度や湿度等や経時変化に伴って特性変化を生じることが知られている。トナーの特性が変化すると、感光体ドラムに対する画像の形成状態が変化する。そこで、画像の形成状態の変化を抑制するために、濃度補正を施す。濃度補正は、感光体ドラム上にテストパターンの画像を形成し、その濃度を測定した測定値と基準値とを比較し、比較結果から画像形成条件を補正することで行われる。
【０００３】
特許文献1には、転写部を挟んで転写前露光ランプと光学式のトナー濃度センサとが配設され、トナー濃度制御を行う静電記録装置が記載されている。この静電記録装置は、高画質モードか否かによって転写前露光ランプを点灯と消灯とに切替えるようにしたもので、例えば転写前露光ランプの点灯時は、パッチ画像の電荷が、消灯時（高画質モード）と比べて、低レベルで検出されることになるため、制御条件をモードに応じて切替えるようにしている。特許文献２には、感光体ドラムに対向し、かつ現像装置と転写部との間に、パッチ画像の濃度を検出する光学式のトナー濃度センサと、発光ダイオードやＬＥＤを用いた電荷減衰用の転写前除電装置が隣接して配置された画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２９９６８号公報
【特許文献１】特開２００７−１１１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明は、転写前露光ランプの点灯時に感光体上の電荷がより減衰する分、ランプ消灯時に比べて制御条件を切替え補正するものであり、光学式のトナー濃度センサへの迷光等の光学的な影響によるものではない。一方、特許文献２に記載された画像形成装置の場合のように、光学式のトナー濃度センサと発光ダイオードやＬＥＤを用いた転写前除電装置とが近傍位置に配置された態様では、転写前除電装置からの発光光がトナー濃度センサ側に迷光として影響する虞がある。また、近年、画像形成装置の小型化、コンパクト化、高速化、さらに高機能化の要請から、感光体周りのスペースはますます狭くなってきており、感光体ドラムの周囲に必要な部材を配置することは容易ではないという事情がある。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、トナー濃度検出モードでは除電ランプを低光量に切り替えて、隣接する濃度センサへの迷光の影響をなくして検出精度を維持する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕在化する現像部と、顕在化されたトナー像に対して所定光量の光を照射して電荷を減衰させる除電ランプとを有する画像形成装置において、前記除電ランプに隣接して配置され、前記感光体上のトナー像のトナー濃度を光学的に検出する濃度センサと、トナー濃度検出モードの設定時に、前記感光体上にトナーからなるテストパッチを形成するパッチ作成手段と、前記トナー濃度検出モードの設定時に、前記除電ランプの光量を前記所定光量よりも低下させた状態で、前記濃度センサにより前記テストパッチの濃度検出を行う濃度検出処理手段とを含むものである。
【０００８】
本画像形成装置は、感光体の周囲に互いに隣接して除電ランプと光学式の濃度センサとが配置されている。通常の印刷ジョブでは、除電ランプを所定光量で点灯させて感光体上の電荷を減衰させているが、この間は濃度センサを使用しないため問題はない。一方、濃度検出モード時には、通常の印刷ジョブの場合に比して、隣接する除電ランプの光量が低減されて迷光の影響がなくなるので、濃度センサでテストパッチのトナー濃度を光学的に検出しても検出精度が維持される。
【０００９】
また、前記濃度検出処理手段は、前記除電ランプを消灯させた状態で、前記濃度センサによる前記テストパッチの濃度検出を行うものである。この構成によれば、迷光の影響が確実に阻止される。
【００１０】
また、前記除電ランプは、前記感光体上からトナーの回収を行うクリーニング部の、前記感光体の周回方向下流側のメイン除電ランプと上流側のサブ除電ランプとを備え、前記濃度検出処理手段は、前記サブ除電ランプの光量を低下させるものである。この構成によれば、通常の印刷ジョブが高精度で実行可能な装置において、トナー濃度検出モード時も一方の除電ランプで対応可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、隣接する除電ランプからの迷光の影響をなくすことでトナー濃度の検出精度が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成図である。
【図２】前記画像形成装置の機能ブロック図である。
【図３】濃度検出シーケンスを説明するタイムチャート図である。
【図４】濃度検出用のパッチの一例を示す図である。
【図５】濃度検出モード処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示す第１実施形態に係る画像形成装置１の画像形成実行部１００は、定速回転する感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の周囲に上流側から配置される、帯電器１１、露光部１２、現像部１３、転写部１４、分離爪部１５、サブ除電ランプ１６、クリーニング部１７及びメイン除電ランプ１８を備えている。また、画像形成実行部１００は、分離爪部１５とサブ除電ランプ１６との間にトナー濃度を検出する濃度センサ１９を備えている。
【００１４】
帯電器１１は、グリッド電圧を制御するなどして感光体ドラム１０の周面を所定電位に均一帯電させる。なお、感光体ドラム１０は、ベルト状の感光体でもよい。露光部１２は、図略の原稿読取部や外部記憶装置から取り込んだ原稿画像データを光変調したビーム光１２１で、感光体ドラム１０の回転軸に平行な主走査方向に繰り返し走査する露光動作を行って静電潜像を形成する。露光部１２は、濃度検出モード時には、記憶部２０１（図２参照）から読み出した、所定のテストパッチの潜像を形成する。
【００１５】
現像部１３は、内部にトナーを収容する容器を備え、感光体ドラム１０と対向する現像ローラ１３１を介して、露光部１２で形成された静電潜像を、各電位に応じた濃度のトナー像として顕在化する。転写部１４は、複数のローラ１４１に張設された無端ベルト１４２を有し、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を用紙に転写するものである。図１の下方には、公知の用紙収容部（トレイやカセット）及び搬送ローラを含む用紙搬送部（共に図示せず）が配設されており、搬送されてきた用紙に無端ベルト１４２を介して転写バイアスを印加して、感光体ドラム１０上のトナー像を用紙面に吸着させる。また、転写部１４は、公知のように分離バイアスを印加して用紙を感光体ドラム１０から離反させる。分離爪部１５は、用紙を感光体ドラム１０から確実に分離させるものである。なお転写後の用紙は、公知のようにトナー像を定着する定着部（図略）を経て排紙部に排出される。
【００１６】
第１実施形態では、メイン除電ランプ１８とサブ除電ランプ１６とで除電ランプ１１０を構成している。除電ランプ１１０は、いずれも発光ダイオード、ＬＥＤ等の発光部材を線状にして構成されている。除電ランプ１１０は、感光体ドラム１０の表面に向けて、回転方向について所定の指向幅で光１６１，１８１を照射する。電荷の減衰は、照射光１６１，１８１の光量レベルに応じて決定される。光量レベルは、所定の調整方法、例えば供給電源レベルの調整によるものでもよいが、ここではデューティ制御によって調整可能にされている。
【００１７】
サブ除電ランプ１６は、用紙への転写後に感光体ドラム１０に残ったトナー（残トナー）を感光体ドラム１０表面から効果的に剥離し易くするように、所定の光量を照射して感光体ドラム１０の電荷を減衰させるものである。クリーニング部１７は、回収容器を備え、感光体ドラム１０と対向する側に、剥離用のファーブラシ１７１及びブレード１７２が配置されている。ファーブラシ１７１は、感光体ドラム１０の回転軸と平行で、かつ対応する長さの軸に回転可能に周設されている。ブレード１７２は、感光体ドラム１０の回転軸方向に長尺で、感光体ドラム１０表面とエッジが当接して残トナーを掻き取り可能に配置されている。メイン除電ランプ１８は、サブ除電ランプ１６よりも高い所定の光量を照射して、感光体ドラム１０表面に残っている電荷を除去するものである。このようにして、感光体ドラム１０は、残電荷のない状態に戻されて、再び帯電器１１による均一帯電処理に供される。
【００１８】
濃度センサ１９は、公知のように発光素子と受光素子（共に図示せず）の対で構成され、発光素子からの照射光が感光体ドラム１０上のテストパッチのトナー像で反射し、トナー濃度に応じたレベルの反射光１９１を受光素子で受光することで、トナー濃度に応じた電気信号を取得する。
【００１９】
図２において、制御部２００は、例えばマイクロコンピュータで構成され、記憶部２０１と接続されると共に、画像形成実行部１００、濃度センサ１９と接続されている。記憶部２０１は、印刷ジョブや濃度検出処理等の各シーケンスを実行する処理プログラムを格納すると共に、処理途中のデータを一時的に記憶するものである。
【００２０】
制御部２００は、処理プログラムを実行することによって、印刷ジョブ処理部２１０及び濃度検出モード処理部２２０として機能する。濃度検出モード処理部２２０は、パッチ作成部２２１及び濃度検出処理部２２２を含む。制御部２００は、画像形成装置１の各種の機能を実行するが、ここでは、本発明に関連する、印刷ジョブの処理と濃度検出モードの処理とを主に説明する。
【００２１】
印刷ジョブ処理部２１０は、外部から印刷ジョブ指示を受け付けると、印刷対象画像の読み込み処理、読み込み画像から印刷用への加工処理等を開始するべく画像形成実行部１００を起動させる。また、印刷ジョブ処理部２１０は、例えば図３に示すように、時点Ｔｐで感光体ドラム１０の回転を開始させ、これに応じて各部を起動する。例えば、メイン除電ランプ１８、サブ除電ランプ１６をオンさせ、それぞれの光量レベルで発光するべくデューティ制御を開始する。
【００２２】
濃度検出モード処理部２２０は、所定のタイミング、例えば画像形成装置１の電源オン時、あるいは所定の時刻に達した時、所定印刷枚数に達する都度、また、マニュアルでの指示を受けて、濃度検出モードの起動を行う。濃度検出モード処理部２２０は、印刷途中の時点Ｔｓ（図３参照）で、濃度検出モードが指示される場合、本実施形態では、印刷ジョブを中断して、濃度検出モードを起動するようにしている。例えば、図３に示すように感光体ドラム１０の回転動作がリセットスタートされ、これに応じてメイン除電ランプ１８がオンする。一方、サブ除電ランプ１６は、濃度検出モードではオフのままである。なお、濃度検出モードの期間が終了する（時点Ｔｅ）と、自動又は手動で印刷ジョブが再開される。また、印刷ジョブ途中で濃度検出モードが指示された場合、印刷ジョブを終了して濃度検出モードに移行する態様としてもよい。
【００２３】
パッチ作成部２２１は、記憶部２０１に記憶されているテストパッチの濃度データを読み出し、感光体ドラム１０に対して帯電、露光及び現像を行うことによって、感光体ドラム１０上に、図４に例示するような、順次現像バイアス電圧の異なる状態でテストパッチＰ１〜Ｐｉを作成する。複数の現像バイアス電圧は、例えば現設定電圧及び、現設定電圧に対して正負方向に所定電圧ずつ異なる電圧をいう。パッチ作成部２２１は、好ましくは現像バイアス電圧の低い方から順番に、感光体ドラム１０の副走査方向にテストパッチＰ１〜Ｐｉを作成する。濃度検出モード処理部２２０は、濃度検出モードでは、用紙搬送を行わず、かつ転写部１４の動作を停止させることで、テストパッチＰ１〜Ｐｉを濃度センサ１９の検出位置へ向けて周回させる。
【００２４】
濃度検出処理部２２２は、パッチ作成部２２１によって作成されたテストパッチＰ１〜Ｐｉの濃度を読み取る。具体的には、濃度センサ１９の発光光を各テストパッチＰ１〜Ｐｉに照射し、反射光の輝度を受光側で検出する。濃度検出モード処理部２２０は、濃度検出モードでは、サブ除電ランプ１６を消灯状態に制御する。そのため、濃度センサ１９は、隣接するサブ除電ランプ１６からの迷光の影響を受けることがなくなり、検出精度が維持される。なお、検出結果から、必要な濃度補正が実行されて、記憶部２０１内の現像バイアス電圧、グリッド電圧データが更新補正される。より具体的には、各現像バイアス電圧と、それらによって作成されたテストパッチＰ１〜Ｐｉの検出トナー濃度とから回帰直線（直線）等を求め、所定のトナー濃度に対応する現像バイアス電圧を抽出し、この電圧を利用してグリッド電圧を算出する処理である。なお、濃度検出モード処理部２２０は、濃度を順次変えたテストパッチを作成し、それらの濃度を検出して基本の特性との差分を補正する入力／出力間の階調補正を行う際の濃度検出処理にも適用可能である。
【００２５】
濃度検出モード処理は、図５のフローチャートに示すように、濃度検出モードが指示されると、まず、濃度検出シーケンスが設定され（ステップＳ１）、画像形成実行部１００の必要な各部の動作が開始される。そして、メイン除電ランプ１８がオンされ、サブ除電ランプ１６がオフに維持されて（ステップＳ３）、テストパッチ作成処理が行われる（ステップＳ５）。次いで、濃度センサ１９によってテストパッチＰ１〜Ｐｉの各パッチ濃度が検出される（ステップＳ７，Ｓ９）。
【００２６】
（第２実施形態）
なお、前記実施形態では、光量低減の一例として、濃度検出モードでサブ除電ランプ１６を消灯状態としたが、第２実施形態として、濃度センサ１９での検出精度に影響を及ぼさない低レベル（図３、レベルＬｂを参照）で点灯させてもよい。なお、サブ除電ランプ１６を消灯状態とした場合、メイン除電ランプ１８の光量をその分に対応してアップするようにしてもよい。
【００２７】
（第３実施形態）
また、前記実施形態では、除電ランプ１１０としてメイン除電ランプ１８とサブ除電ランプ１６とを用いたが、第３実施形態として、１個の除電ランプをサブ除電ランプ１６の箇所に備えた構成とし、濃度検出モード時に光量低減（消灯乃至は低レベル点灯）させるようにしてもよい。この場合、濃度検出が終了した後、除電ランプを点灯状態にして感光体ドラム１０を空回転して残留電荷を除去するようにしてもよい。
【００２８】
また、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００２９】
１  画像形成装置
１００  画像形成実行部
１０  感光体ドラム
１３  現像部
１１０  除電ランプ
１６  サブ除電ランプ
１８  メイン除電ランプ
１７  クリーニング部
１９  濃度センサ
２２０  濃度検出モード処理部
２２１  パッチ作成部（パッチ作成手段）
２２２  濃度検出処理部（濃度検出処理手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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