(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に回転自在な感光体ドラムと、
上記感光体ドラム表面を帯電する帯電手段と、露光光源からの光により上記感光体ドラム表面を露光する露光手段と、を有し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
上記感光体ドラム表面を選択的に除電する除電手段と、
上記感光体ドラム表面上に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、
上記感光体ドラム表面上に所定の検出領域を有し、上記感光体ドラム表面上において上記検出領域に形成された現像剤像を検出する検出手段と、
上記帯電手段により帯電された上記感光体ドラム表面を、上記除電手段により選択的に除電して上記感光体ドラム表面上に画質変動検査用の画像形成領域を形成し、上記現像手段により上記検査画像形成領域に検査画像を形成するとともに上記検出手段により上記検査画像を検出し、検出手段の検出結果に応じて上記除電手段による除電範囲を変更して上記検査画像形成領域を変更し、上記検出手段の検出領域にほぼ一致する最小の検査画像形成領域を決定することで、始動時あるいは定期的に画質の検査を行う際、現像剤の消費量を増大することなく画質変動を確実に検出可能とする検査用画像形成領域決定手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記除電手段は、上記露光手段による上記感光体ドラム表面上の露光位置と、上記現像手段との間に設けられているとともに上記感光体ドラムの軸方向に沿って並んで設けられた多数の発光素子と、
上記発光素子を選択的に発光させて上記除電領域を変更する駆動部と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記感光体ドラムの軸方向に沿って上記検出領域の両側に位置した第１および第２除電領域を有し、
上記決定手段は、上記感光体ドラムの軸方向に沿った第１除電領域の幅を段階的に増大し、上記検査結果が所定値からずれる直前の段階に上記第１除電領域の幅を決定した後、上記感光体ドラムの軸方向に沿った第２除電領域の幅を段階的に増大し、上記検査結果が所定値からずれる直前の段階に上記第２除電領域の幅を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
感光体ドラム表面を帯電する帯電手段と、露光光源からの光により感光体ドラム表面を露光する露光手段と、を有し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
感光体ドラム表面上に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、
感光体ドラム表面上に所定の検出領域を有し、感光体ドラム表面上において上記検出領域に形成された現像剤像を検出する検出手段と、
上記帯電手段により帯電された感光体ドラム表面を、上記露光手段により選択的に露光して感光体ドラム表面上に画質変動検査用の画像形成領域を形成し、上記現像手段により上記検査画像形成領域に検査画像を形成するとともに上記検出手段により上記検査画像を検出し、検出手段の検出結果に応じて上記露光手段による露光範囲を変更して上記検査画像形成領域を変更し、上記検出手段の検出領域にほぼ一致する最小の検査画像形成領域を決定することで、始動時あるいは定期的に画質の検査を行う際、現像剤の消費量を増大することなく画質変動を確実に検出可能とする検査用画像形成領域決定手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
上記露光手段は、感光体ドラム表面上に、直接検査用画像を露光することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ等の、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置として、電子写真方式の複写機、プリンタ等が広く知られている。例えば、電子写真方式の複写機等においては、感光体ドラムの表面を帯電チャージャにより一様に帯電した後、露光し、所望画像に対応した静電潜像をドラム表面に形成する。そして、この静電潜像を現像器から供給された現像剤により現像して現像剤像を形成し、更に、形成された現像剤像を転写チャージャにより転写紙上に転写し、画像形成を行う。
【０００３】
この種の複写機において、安定した画像形成を行うためには、定期的に形成画像の画質を検査し、所定の適正範囲から外れている場合には、帯電量、露光量等を調整し、あるいは、感光体ドラムの交換を促すことにより、画質変動を防止している。
【０００４】
画質を検査する方法として、感光体ドラム表面に所定パターンの検査画像を形成した後、この検査画像の画像濃度をセンサによって測定し、所定値と比較することにより画質判断する方法が知られている。
【０００５】
このような検査画像の形成は、ユーザが通常の画像形成に使用する現像剤とは無関係に現像剤を消費するものであることから、形成される検査画像は可能な限り小さく、現像剤の消費を最小限にすることが望ましい。
【０００６】
一方、検査画像の画像濃度を正確に測定するためには、検査画像の形成領域とセンサの検出領域とが一致している必要がある。通常、複写機本体の固体間差、センサの固体間差を考慮して、検査画像のサイズは、実際に必要なサイズよりも大きく設定され、検査画像の形成領域とセンサの検出領域とが確実に一致する構成としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように必要以上に大きなサイズの検査画像を用いて画質変動を検出する場合、現像剤の消費量が必要以上に多くなり、経済性の点で問題となる。
【０００８】
また、検査画像を小さくして現像剤の消費量を少なくする目的で、複写機毎に検査画像の形成位置およびセンサの検出位置を人手を介して調整することも可能であるが、この場合、多大な調整時間を必要とし、製造効率の低下、製造コストの上昇を招くこととなる。
【０００９】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、現像剤の消費量を増大することなく画質変動を確実に検出可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る画像形成装置は、所定方向に回転自在な感光体ドラムと、上記感光体ドラム表面を帯電する帯電手段と、露光光源からの光により上記感光体ドラム表面を露光する露光手段と、を有し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体ドラム表面を選択的に除電する除電手段と、上記感光体ドラム表面上に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、上記感光体ドラム表面上に所定の検出領域を有し、上記感光体ドラム表面上において上記検出領域に形成された現像剤像を検出する検出手段と、上記帯電手段により帯電された上記感光体ドラム表面を、上記除電手段により選択的に除電して上記感光体ドラム表面上に画質変動検査用の画像形成領域を形成し、上記現像手段により上記検査画像形成領域に検査画像を形成するとともに上記検出手段により上記検査画像を検出し、検出手段の検出結果に応じて上記除電手段による除電範囲を変更して上記検査画像形成領域を変更し、上記検出手段の検出領域にほぼ一致する最小の検査画像形成領域を決定することで、始動時あるいは定期的に画質の検査を行う際、現像剤の消費量を増大することなく画質変動を確実に検出可能とする検査用画像形成領域決定手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記構成の画像形成装置において、上記除電手段は、上記露光手段による上記感光体ドラム表面上の露光位置と、上記現像手段との間に設けられているとともに上記感光体ドラムの軸方向に沿って並んで設けられた多数の発光素子と、上記発光素子を選択的に発光させて上記除電領域を変更する駆動部と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、上記構成の画像形成装置において、上記感光体ドラムの軸方向に沿って上記検出領域の両側に位置した第１および第２除電領域を有し、上記決定手段は、上記感光体ドラムの軸方向に沿った第１除電領域の幅を段階的に増大し、上記検査結果が所定値からずれる直前の段階に上記第１除電領域の幅を決定した後、上記感光体ドラムの軸方向に沿った第２除電領域の幅を段階的に増大し、上記検査結果が所定値からずれる直前の段階に上記第２除電領域の幅を決定することを特徴としている。
さらに、この発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム表面を帯電する帯電手段と、露光光源からの光により感光体ドラム表面を露光する露光手段と、を有し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、感光体ドラム表面上に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、感光体ドラム表面上に所定の検出領域を有し、感光体ドラム表面上において上記検出領域に形成された現像剤像を検出する検出手段と、上記帯電手段により帯電された感光体ドラム表面を、上記露光手段により選択的に露光して感光体ドラム表面上に画質変動検査用の画像形成領域を形成し、上記現像手段により上記検査画像形成領域に検査画像を形成するとともに上記検出手段により上記検査画像を検出し、検出手段の検出結果に応じて上記露光手段による露光範囲を変更して上記検査画像形成領域を変更し、上記検出手段の検出領域にほぼ一致する最小の検査画像形成領域を決定することで、始動時あるいは定期的に画質の検査を行う際、現像剤の消費量を増大することなく画質変動を確実に検出可能とする検査用画像形成領域決定手段と、を備えたことを特徴としている。
またさらに、上記露光手段は、感光体ドラム表面上に、直接検査用画像を露光することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明を電子写真式の複写機に適用した実施例について詳細に説明する。
図１は、デジタル複写機の画像形成部を示すもので、この画像形成部は、像担持体として、例えば、ヒ素セレンからなる感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２は図示しない複写機の筐体内のほぼ中央部に回転自在に設けられている。感光体ドラム１２の周囲には、帯電手段として機能する帯電チャージャ１１、露光手段として機能するレーザ露光装置１０、現像手段として機能する現像器１３、転写手段として機能する転写チャージャ１４、剥離チャージャ１５、剥離爪１６、清掃装置１７、および除電ランプ１８が順に配置されている。また、現像器１３と転写チャージャ１４との間には、検出手段として機能する画像濃度センサ２０が設けられている。
【００２０】
画像形成部の上方には、原稿を載置する図示しない原稿載置台、この原稿載置台に載置された原稿の画像を読み取るスキャナ等が設けられているとともに、画像形成部の下方には、転写材としての用紙を多数枚収容した図示しない複数の給紙カセット、これらの給紙カセットから用紙を取り出して感光体ドラム１２に供給する給紙機構が配設され、更に、画像形成部の下流側には図示しない定着装置等が配設されている。
【００２１】
画像形成部の構成について詳細に説明する。図１に示すように、感光体ドラム１２の表面を所定の電位に一様に帯電させる帯電チャージャ１１はコロナワイヤ１１ａおよびグリッド１１ｂを有し、コロナワイヤには、電圧を印加してコロナ放電を発生させる図示しない電源が接続されている。また、グリッド１１ｂには、グリッド電圧を印加する高圧トランス６０が接続されている。これらの電源および高圧トランス６０は、制御手段、決定手段、および調整手段として機能するＣＰＵ６２に接続されている。
【００２２】
感光体ドラム１２の回転方向Ａに関して、帯電チャージャ１１の下流側には、レーザ露光装置１０から出射されたレーザ光によって露光される露光位置１２ａが位置している。図２に示すように、レーザ露光装置１０は、レーザ光により感光体ドラム１２の軸方向Ｂに沿って感光体ドラム表面を主走査するとともに、感光体ドラム１２の回転に応じて感光体ドラム表面を回転方向Ａに沿って複走査する。そして、レーザ露光装置１０は、表面が一様に帯電された感光体ドラム表面の露光位置１２ａを、スキャナによって読取られた画像データあるいはコンピュータ等から入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム表面に画像データに対応した静電潜像を形成する。
【００２３】
また、現像器１３は、感光体ドラム１２表面上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナー粒子を供給して現像する現像ローラ１３ａを有し、この現像ローラには、ＣＰＵ６２の制御の下、高圧トランス７６によって現像バイアスが印加される。
【００２４】
感光体ドラム１２に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写チャージャ１４と、用紙を感光体ドラムから分離させるための剥離チャージャ１５とは、感光体ドラム１２の回転方向Ａに関して現像器１３の下流側に設けられている。そして、転写チャージャ１４および剥離チャージャ１５は一体に形成されているとともに、それぞれ高圧トランス６８、７０を介してＣＰＵ６２に接続されている。
【００２５】
現像器１３と転写チャージャ１４との間には、感光体ドラム１２表面に形成されたトナー像転の画像濃度を検出する画像濃度センサ２０が設けられている。画像濃度センサ２０は、感光体ドラム１２表面における所定の検査領域に向けて検出光を出射する図示しない発光部と、感光体ドラム表面からの反射光を受光する受光部と、を有し、受光部における受光量に応じて出力電圧を画像濃度信号としてＣＰＵ６２に出力する。画像濃度センサ２０の発光部は、ＣＰＵ６２の制御の下、光源ドライバ１０８によって駆動される。
【００２６】
剥離チャージャ１５の下流側には剥離爪１６が設けられ、更に、剥離爪の下流側にはクリーニングブレード７８を有するクリーニング装置１７が設けられ、このクリーニングブレード７８は、感光体ドラム１２の表面に接触して設けられ、転写されずにドラム表面に残留したトナーをドラム表面から掻き落とす。
【００２７】
剥離爪１６とクリーニング装置１７との間には、補助クリーニング機構として感光体ドラム１２にＡＣを印加するためのコロナワイヤを備えた帯電器７７が設けられている。
【００２８】
また、クリーニング装置１７と帯電チャージャ１１との間には除電ランプ１８が配設されている。除電ランプ１８は光源ドライバ９４を介してＣＰＵ６２に接続され、ＣＰＵの制御の下、光源ドライバ９４への印加電圧を変更することにより、除電ランプ１８の光量を変更可能となっている。
【００２９】
なお、感光体ドラム１２と転写チャージャ１４との間に位置した転写部の上流側にはレジストローラ４６が設けられ、このレジストローラは、給紙機構から送られてきた用紙を整位した後、転写部を通して搬送する。また、転写部の下流側には搬送ベルト５０が配設され、この搬送ベルトは転写部を通過した用紙を定着装置に向けて搬送する。
【００３０】
上記のように構成された複写機において、ＣＰＵ６２は、形成される画像の画質を検査するため、定期的に、例えば、複写機の電源オン時、所定時間経過毎、あるいは所定枚数複写毎に、感光体ドラム１２表面に画質検査用の画像を形成し、画像濃度センサ２０により画像濃度を検出する。そして、ＣＰＵ６２は、検出された画像濃度を所定の基準値と比較し、適正範囲からずれている場合には、帯電チャージャ１１の帯電量、レーザ露光装置１０による露光量等を調整し、常に所定の画像濃度、つまり、所定の画質が得られるように複写機全体を制御している。
【００３１】
図２および図３は、感光体ドラム１２表面に形成された検査画像Ｃを画像濃度センサ２０によって検出している状態を示している。画像濃度センサ２０は、感光体ドラム表面においてほぼ楕円形状の検出領域Ｄを有し、この検出領域Ｄ上に形成されている画像の濃度を検出可能となっている。
【００３２】
検査画像Ｃの画像濃度を正確に検出するためには、感光体ドラム１２の軸方向に沿った検査画像Ｃの長さａは、検出領域Ｄの長さｄと同一かそれ以上でなければならない。但し、検査画像Ｃの長さａを必要以上に大きくすると、画像濃度検出時のトナー消費量が必要以上に増大し、経済的に望ましくない。また、検査画像Ｃの寸法を常に一定に設定した場合には、複写機自体および画像濃度センサ２０の固体差により検出領域Ｄが一定しないため、検査画像Ｃと検出領域Ｄとが一致せず、正確な検出が困難となる。
【００３３】
そこで、本実施の形態に係る複写機によれば、複写機の組立時、出荷時、あるいは、メインテナンス時、検出画像Ｃが画像濃度センサ２０の検出領域Ｄと一致する最小の寸法となるように、つまり、検出画像Ｃが検出領域Ｄと重なる位置に形成され、かつ、検出領域の長さと同一か僅かに大きな長さと成るように、検出画像Ｃの画像形成領域を調整する。
【００３４】
この場合、図４および図５に示すように、まず、ＣＰＵ６２は、感光体ドラム１２表面上に、検出領域Ｄの長さｄよりも十分に大きな長さａを有する検査画像Ｃを形成し、画像濃度センサ２０により検査画像Ｃを検出し、その際の検出出力を基準値とする。続いて、レーザ露光装置１０による露光範囲を、可変可能な最小サイズｅずつ段階的に小さくし、つまり、レーザ露光装置１０による主走査方向の露光開始位置Ｃ１（第１端縁）および露光終了位置Ｃ２（第２端縁）を検出領域Ｄに近づく方向にそれぞれ最小サイズｅづつ小さくし、検査画像Ｃの長さａを段階的に小さくする。
【００３５】
そして、検査画像Ｃを小さくする毎に、画像濃度センサ２０により検査画像の画像濃度を検出し、その検出出力を上述した基準値と比較する。検出出力が基準値と同一であれば、図４（ｃ）に示すように、検査画像Ｃの長さａを更に小さくする。その後、図４（ｄ）に示すように、検出画像Ｃが検出領域Ｄよりも小さくなると、画像濃度センサ２０の検出出力も基準値より小さくなる。そこで、ＣＰＵ６２は、図４（ｃ）に示す、１つ前の段階の検出画像Ｃが画像濃度センサ２０の検出領域Ｄに最も近似し、画像濃度を検出可能な最小の検出画像であることを決定し、その際のレーザ露光装置１０の露光範囲を検査画像形成領域としてメモリ９３に記憶する。
【００３６】
以後、ユーザが複写機を使用するに際し、定期的な画質検出を行う場合、ＣＰＵ６２は、上記のようにして決定されメモリ９３に格納されている露光範囲に応じて感光体ドラム１２表面を露光し、画像濃度センサ２０の検出領域Ｄに近似した最小サイズの検査画像Ｃを形成する。従って、複写機の画質検査を行う際に使用するトナーの量を最小限に抑えることができるとともに、画像濃度センサ２０の検出領域Ｄと検査画像Ｃとが確実に一致し、正確な画像濃度検出を行うことができる。
【００３７】
上記実施の形態においては、レーザ露光装置１０の最小可変サイズｅ毎に露光範囲を小さくする方法としたが、図６および図７に示すように、検査画像形成領域の第１および第２端縁となる露光開始位置Ｃ１および露光終了位置Ｃ２を、例えば、２倍の２ｅずつ小さくして検査画像Ｃを段階的に小さくするようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ６２は、図６（ｂ）に示す露光範囲を検査用画像Ｃの最適サイズとして決定する。そして、各段階における露光範囲の変更幅を大きくすることにより、最適露光範囲の決定に必要な時間を短縮することができる。
【００３８】
一方、上述した実施の形態では、露光開始位置および露光終了位置を同時に変更して露光範囲を決定する方法としたが、この決定方法は、感光体ドラム１２の軸方向に沿った検査画像Ｃの中心と画像濃度センサ２０の検出領域Ｄの中心とが一致している場合に有効であるが、図８（ａ）に示すように、これらの中心Ｏ１、Ｏ２が一致していない場合、決定した露光範囲が必要以上に大きくなり、無駄なトナーを消費することになる。
【００３９】
そこで、他の決定方法によれば、図８（ａ）および図９に示すように、ＣＰＵ６２は、まず、感光体ドラム１２表面上に、検出領域Ｄの長さｄよりも十分に大きな長さａを有する検査画像Ｃを形成した後、画像濃度センサ２０により検査画像Ｃを検出し、その際の検出出力を基準値とする。
【００４０】
続いて、図８（ｂ）ないし８（ｅ）に示すように、レーザ露光装置１０による主走査方向の露光開始位置Ｃ１を、可変可能な最小サイズｅずつ検出領域Ｄに近づく方向に段階的に変更し、検査画像Ｃの長さａを段階的に小さくする。
【００４１】
ＣＰＵ６２は、検査用画像Ｃを小さくする毎に、画像濃度センサ２０によって検査画像の画像濃度を検出し、その検出出力を上述した基準値と比較する。そして、検出出力が基準値よりも小さくなった時点で、ＣＰＵ６２は、１つ前の段階の露光開始位置Ｃ１（図８ｄ）が画像濃度センサ２０の検出領域Ｄに最も接近し最適であると判断し、検査画像を形成するための露光範囲の露光開始位置として決定し、メモリ９３に記憶する。
【００４２】
続いて、図８（ｆ）ないし８（ｈ）に示すように、ＣＰＵ６２は、レーザ露光装置１０による主走査方向の露光終了位置Ｃ２を、可変可能な最小サイズｅずつ検出領域Ｄに近づく方向に段階的に変更し、検査画像Ｃの長さａを段階的に小さくする。
【００４３】
ＣＰＵ６２は、検査画像Ｃを小さくする毎に、画像濃度センサ２０によって検査画像の画像濃度を検出する。ＣＰＵ６２は、検出出力が基準値よりも小さくなった時点で、１つ前の段階の露光終了位置Ｃ２（図８ｇ）が画像濃度センサ２０の検出領域Ｄに最も接近し最適であると判断し、検査用画像を形成するための露光範囲の露光終了位置として決定し、メモリ９３に記憶する。
【００４４】
以上の操作により、検査画像Ｃを形成するための露光範囲が決定される。以後、ユーザが複写機を使用するに際し、定期的な画質検査を行う場合、ＣＰＵ６２は、上記のようにして決定されメモリ９３に格納されている露光範囲に応じて感光体ドラム１２表面を露光した後現像し、画像濃度センサ２０の検出領域Ｄに近似した最小サイズの検査画像Ｃを形成する。従って、検査画像の中心と画像濃度センサの検出領域の中心とがずれている場合でも、複写機の画質検査を行う際に使用するトナー量を最小限に抑えることができるとともに、画像濃度センサ２０の検出領域Ｄと検査画像Ｃとが確実に一致し、正確な画像濃度検出を行うことができる。
【００４５】
図８および図９に示した実施の形態においては、レーザ露光装置１０の最小可変サイズｅ毎に露光サイズを小さくする方法としたが、図１０および図１１に示すように、露光開始位置Ｃ１および露光終了位置Ｃ２を、例えば、露光範囲の長さａの１／２ずつ変化するように露光開始位置Ｃ１および露光終了位置Ｃ２を段階的に変更するようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ６２は、図１０（ｆ）に示す露光範囲を検査画像Ｃの最適サイズとして決定する。そして、各段階における露光範囲の変更幅を大きくすることにより、変更回数を低減し最適露光範囲の決定に必要な時間を短縮することができる。
【００４６】
次に、感光体ドラム１２の回転方向Ａに沿った検査画像Ｃの寸法の決定方法について説明する。
画像濃度センサ２０によって検査画像Ｃの画像濃度を検出する場合、感光体ドラム１２の帯電ムラ、現像ムラ、感光体ドラムの回転ムラ等により、画像濃度の検出値が変動する。そのため、図１２に示すように、１つの検査画像Ｃからｎ箇所の検出を行い、その平均値を検出値として利用する。
【００４７】
図１３は、レーザ露光装置１０による感光体ドラム１２上のレーザ露光範囲において、レーザ露光位置での露光タイミング、画像濃度検出位置での画像濃度センサ２０の検出タイミング、および画像濃度センサの検出結果（検出出力）を示している。
【００４８】
レーザ露光装置１０による露光および現像器による現像によって形成された検査用画像は、レーザ露光装置による露光開始から時間Ｓ１だけ遅れて画像濃度センサ２０の検出領域Ｄに到達する。この際、画像濃度センサ２０による検査初期では検出結果が安定せず、検出結果が安定するまでには更に時間Ｓ２が必要となる。そこで、レーザ露光装置による露光開始から画像濃度センサ２０による検出結果が安定するまでの時間（Ｓ１＋Ｓ２）を測定し、これを画像濃度センサ２０によるサンプリング開始タイミングとして決定し、メモリ９３に格納する。
【００４９】
次に、サンプリング開始からｎ回の画像濃度検出値を安定してサンプリングする必要があるため、ｎ回の検出が終了するまで検査画像Ｃを形成しなければならない。例えば、Ａ１で示すように、レーザ露光終了位置、つまり、検査画像終了位置が速すぎると、Ｂ１で示すように、サンプリング中に検査画像が終了してしまう。また、Ａ２で示すように、レーザ露光終了位置が遅すぎると、Ｂ２で示すように、サンプリングに不要な検査画像が形成され、無駄なトナーを消費してしまう。
【００５０】
そこで、回転方向Ａに沿った検査画像Ｃの寸法を決定する場合には、まず、感光体ドラム１２の回転方向Ａに充分大きな寸法を有する検査画像Ｃを形成し、この検査画像からｎ回だけ画像濃度をサンプリングし、その平均値を基準値とする。続いて、回転方向Ａに沿った検査画像Ｃの寸法が小さくなるように、レーザ露光終了タイミングを所定時間だけ早くし、検査画像の画像濃度を検出する。そして、検出値と基準値と比較し同一であれば、更にレーザ露光終了タイミングを所定時間だけ早くして検査画像の画像濃度を検出する。このようにレーザ露光終了タイミングを段階的に早くして検査画像の寸法を段階的に小さくし、検出値が基準値よりも小さくなった時点で、その直前の段階のレーザ露光終了タイミングを最適なレーザ露光終了タイミングとして採用する。
【００５１】
以上の操作により、感光体ドラム１２の回転方向Ａに沿った検査画像Ｃの寸法、および、サンプリング開始および終了タイミングを最適に設定し、無駄なトナーを生じることなく、確実な画質検査が可能となる。
【００５２】
なお、上記実施の形態では、始めに大きな検査画像を形成し、レーザ露光終了タイミングを段階的に早くすることにより最適なタイミングを決定する方法としたが、反対に、始めに小さな検査画像を形成し、レーザ露光終了タイミングを段階的に遅らせることにより、画像濃度センサの検出値が安定する最適なレーザ露光終了タイミングを決定するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述した種々の実施の形態においては、検査画像の画質を検出する検出手段として画像濃度センサ２０を用いたが、これに限らず、表面電位センサを用いてもよい。
【００５４】
この場合、図１４に示すように、表面電位センサ２１は感光体ドラム１２に対して、露光位置１２ａと現像器１３との間に設けられる。画像形成部の他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５５】
そして、表面電位センサ２１により感光体ドラム１２の表面電位を検出しながら、上述した実施の形態と同様にレーザ露光装置１０による露光範囲を段階的に変更して最適な露光範囲を決定することにより、無駄なトナーを消費することなく画質変動を検出可能な複写機を得ることができる。
【００５６】
また、上述した実施の形態においては、レーザ露光装置を備えたいわゆるデジタル複写機について説明したが、この発明は、これに限らずアナログ式の複写機にも適用可能である。図１５に示すように、アナログ式の複写機は、デジタル複写機に比較して露光装置の構成が相違している。
【００５７】
すなわち、アナログ式の複写機によれば、透明ガラスからなる原稿載置台３２の下方には、原稿載置台３２上に載置された原稿の画像を読み取るスキャナ２２が配設されている。このスキャナ２２は、リフレクタ２３によって背部が囲繞された露光ランプ２４と、露光ランプと共に第１キャリッジ３３に載置された第１反射ミラー２５と、を備えている。また、スキャナ２２は、第２キャリッジ３４に載置されて一体的に移動可能な第２および第３反射ミラー２６、２７と、レンズ２８と、固定の第４、第５及び第６反射ミラー２９、３０、３１と、を有している。
【００５８】
第１および第２キャリッジ３３、３４は、原稿載置台３２に沿って所定の速度で移動され、露光ランプ２４からの照射光により原稿を走査する。そして、原稿からの反射光は、第１ないし第６反射ミラーおよびレンズ２８により感光体ドラム１２に導かれ感光体ドラム表面を露光する。
【００５９】
デジタル複写機と同様に、感光体ドラム１２の周囲には、帯電チャージャ１１、現像器１３、転写チャージャ１４、剥離チャージャ１５、剥離爪１６、清掃装置１７、および除電ランプ１８が順に配置されている。現像器１３と転写チャージャ１４との間には、検出手段として機能する画像濃度センサ２０が設けられている。また、帯電チャージャ１１およびスキャナ２２は、この発明における潜像形成手段を構成している。
【００６０】
アナログ式の複写機において、感光体ドラム１２表面を露光して静電潜像を形成した際、露光されない部分、つまり、除電されない部分にトナーが付着して現像される。そのため、感光体ドラム１２表面の露光位置１２ａと現像器１３との間には、除電手段として機能するＬＥＤアレイ４０が設けられている。
【００６１】
図１５および図１６に示すように、ＬＥＤアレイ４０は、感光体ドラム１２の軸方向に並んで設けられた多数の発光素子４２を有しているとともに、駆動部としてのドライバ４１を介してＣＰＵ６２に接続されている。そして、ＣＰＵ６２の制御の下、発光素子４２を選択的に発光させることにより、感光体ドラム１２表面を選択的に除電することができる。すなわち、帯電チャージャ１１によって帯電された感光体ドラム１２表面の内、発光素子４２から光を照射された部分は除電されて表面電位が低下する。
【００６２】
他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
上記構成のアナログ式の複写機において、画質変動を検出するために形成する検査画像の寸法および形成位置は、ＬＥＤアレイ４０の発光範囲を調整して感光体ドラム１２表面の除電領域を変更することにより、最適な状態に決定することができる。
【００６３】
この場合、図１６および図１７に示すように、まず、画像濃度センサ２０の検出領域Ｄよりも十分に長い非発光範囲Ｂ１と、この非発光範囲の両側に位置した発光範囲Ａ１、Ａ２とを有するように、ＬＥＤアレイ４０の発光素子４２を選択的に点灯する。感光体ドラム１２表面の内、発光範囲Ａ１、Ａ２と対向する部分は除電されてそれぞれ第１および第２除電領域となり、非発光範囲Ｂ１と対向する部分は、検査画像Ｃの形成領域となる。
【００６４】
そして、画像濃度センサ２０により検査画像Ｃの画像濃度を検出しながら、発光範囲Ａ１、Ａ２の幅を段階的に増大して感光体ドラム１２の軸方向に沿った第１および第２除電領域の幅を増大し、逆に、検査画像Ｃの形成領域の幅を段階的に減少させる。ここで、前述したデジタル複写機の場合と同様に、第１および第２除電領域の幅は同時に変更しても、あるいは、第１および第２除電領域の幅を別々に変更してもよい。
【００６５】
そして、画像濃度センサ２０の検出値が所定の基準値よりも小さくなる直前の段階における第１および第２除電領域の幅を最適値として採用し、画像形成領域の幅を決定する。また、感光体ドラム１２の回転方向Ａに沿った検査画像Ｃの寸法は、前述した実施の形態と同様の方法によって決定される。
【００６６】
以上のように構成されたアナログ式の複写機においても、感光体ドラム１２の回転方向Ａに沿った検査画像Ｃの寸法、形成位置、および、サンプリング開始および終了タイミングを画像濃度センサの検出領域Ｄに対応して最適に設定することができ、複写機のユーザは、無駄なトナーを生じることなく、確実な画質検査が可能となる。
【００６７】
なお、上述したアナログ式の複写機において、検出手段として画像濃度センサ２０を用いたが、これに限らず、表面電位センサを用いてもよい。この場合、図１８に示すように、表面電位センサ２１は感光体ドラム１２に対して、ＬＥＤアレイ４０と現像器１３との間に設けられる。
【００６８】
そして、表面電位センサ２１により感光体ドラム１２の検査画像形成領域の表面電位を検出しながら、上述した実施の形態と同様にＬＥＤアレイ４０による除電範囲を段階的に変更し、最適な検査画像形成領域を決定することがでいる。これにより、無駄なトナーを消費することなく画質変動を検出可能な複写機を得ることができる。他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６９】
なお、この発明は上述した種々の実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態においては、露光範囲、あるいは除電範囲を調整することにより、検査画像形成領域の寸法および位置を検出手段の検出領域に合わせる構成としたが、逆に、予め形成領域の寸法を最適な値に設定した後、検出手段の位置を調整してその検出範囲を検査画像形成領域に合わせる構成としてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、画質検出手段の検出領域に応じて、検査画像の形成領域を調整し、検出領域にほぼ一致する最小の検査画像形成領域を決定する構成としたことから、始動時あるいは定期的に画質の検査を行う際、現像剤の消費量を増大することなく画質変動を確実に検出可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るデジタル複写機の画像形成部を概略的に示す図。
【図２】上記複写機の感光体ドラムおよび画像濃度センサを示す斜視図。
【図３】画質検査用画像と上記画像濃度センサの検出領域との関係を示す図。
【図４】上記画質検査用画像の形成領域を段階的に小さくして最適寸法に決定する工程を示す図。
【図５】上記画質検査用画像の形成領域を段階的に小さくした際の画像濃度センサの出力値および形成領域の長さをそれぞれ示すグラフ。
【図６】上記画質検査用画像の形成領域を段階的に小さくして最適寸法に決定する工程を示す図。
【図７】上記画質検査用画像の形成領域を段階的に小さくした際の画像濃度センサの出力値および形成領域の長さをそれぞれ示すグラフ。
【図８】上記画質検査用画像の形成領域を片側ずつ段階的に小さくして最適寸法に決定する工程を示す図。
【図９】上記画質検査用画像の形成領域を段階的に小さくした際の画像濃度センサの出力値および形成領域の長さをそれぞれ示すグラフ。
【図１０】上記画質検査用画像の形成領域を片側ずつ段階的に小さくして最適寸法に決定する工程を示す図。
【図１１】上記画質検査用画像の形成領域を段階的に小さくした際の画像濃度センサの出力値および形成領域の長さをそれぞれ示すグラフ。
【図１２】上記画質検査用画像の形成領域の感光体ドラム回転方向に沿った寸法を決定する工程を示す図。
【図１３】上記複写機のレーザ露光装置による露光開始、終了タイミング、画像濃度センサによる検出タイミング、および検出出力を示すグラフ。
【図１４】この発明の他の実施の形態に係るデジタル複写機の画像形成部を概略的に示す図。
【図１５】この発明の実施の形態に係るアナログ複写機の画像形成部を概略的に示す図。
【図１６】上記アナログ複写機におけるＬＥＤアレイおよびその発光、非発光範囲を示す図。
【図１７】上記ＬＥＤアレイを用いて画質検査用画像の形成領域を決定する工程を示す図。
【図１８】この発明の他の実施の形態に係るアナログ複写機の画像形成部を概略的に示す図。
【符号の説明】
１０…レーザ露光装置
１２…感光体ドラム
１２ａ…露光位置
１３…現像器
２０…画像濃度センサ
２１…表面電位センサ
２２…スキャナ
４０…ＬＥＤアレイ
４２…発光素子
６２…ＣＰＵ
９３…メモリ
Ｃ…画像形成領域
Ｄ…検出領域
【図１】
0004132162.tif 000002
【図２】
0004132162.tif 000003
【図３】
0004132162.tif 000004
【図４】
0004132162.tif 000005
【図５】
0004132162.tif 000006
【図６】
0004132162.tif 000007
【図７】
0004132162.tif 000008
【図８】
0004132162.tif 000009
【図９】
0004132162.tif 000010
【図１０】
0004132162.tif 000011
【図１１】
0004132162.tif 000012
【図１２】
0004132162.tif 000013
【図１３】
0004132162.tif 000014
【図１４】
0004132162.tif 000015
【図１５】
0004132162.tif 000016
【図１６】
0004132162.tif 000017
【図１７】
0004132162.tif 000018
【図１８】
0004132162.tif 000019