JPH03215876A - 電子写真装置の画像濃度自動調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業」二の利用分野〕 本発明は、複写機等の電子写真装置の画像濃度自動調整
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機等の電子写真装置は、画像濃度が下記の理由によ
り変化し易いものである。

（１）コピー枚数の増加に伴う現像剤の劣化（２）環境
変化による転写効率の低下 （３）環境変化による感光体の表面電位の低下（４）環
境変化による現像剤の特性変化従って、電子写真装置は
、画像濃度の変化を防止するため様々な工夫が施されて
いる。特に、フルカラー複写機の場合には、イエロ、マ
ゼンタ、およびシアンの３色の画像濃度の濃度バランス
が画質に著しい影響を与えるため、それぞれの画像濃度
を一定に保持することが画質の向上に必要なものになっ
ている。また、上記の濃度ハランスは、調整が非常に難
しく、一旦濃度ハランスが崩れた場合には、ユーザで対
応できないことが多い。

従って、画像濃度は、可能な限り安定化されることが望
ましく、フルカラー複写機には、環境変化による感光体
電位や現像剤特性の変化に応じて変化分を補正する画像
濃度自動調整装置が設りられている。

従来、上記の画像濃度自動調整装置は、感光体の表面電
位を制御することで濃度ハランスを調整するようになっ
ており、第３図のフローチャートに示すように、フルカ
ラー複写機が作動（ＰＯＷＥＲ　　ＯＮ）されると（Ｓ
ｌｌ）、予め記憶（ＭＥＭＯＲＹ）されていた初期値が
呼び出される（ＩＮＩＴＩＡＩ、　ＳＥＴ）。尚、この
初期値は、感光体の表面電位■０が表面電位Ａに等しい
値（Ｖ　Ｏ　＝Ａ）とされ、検出センサの出力が基準値
Ｂに等しい値（ＳＥＮＳＯＲ　　ＯＵＴ　　ＰＵＴ＝Ｂ
）に設定されている（Ｓ１２）。

そして、上記の初期値に基づいて、所定の表面電位Ａを
有する感光体（ＶＯ＝Ａ）で画像バッチが形成され（Ｓ
１３）、この画像パッチの濃度が検出センサで測定され
出力値Ｃが制御手段に人力（ＲＥＡＤ　　ＳＥＮＳＯＲ
　　ＯＵＴ　　ＰＵＴ）される（Ｓ１４）。次いで、検
出センサの出力値Ｃば、制御手段において予め記憶され
ていた５　ｆ４，ｔ４値Ｂと比較（ＪＵＤＧＥＭＥＮＴ
）される（Ｓ１５）。この結果、基準値Ｂが出力値Ｃよ
りも大きな場合には、感光体の表面電位■０が表面電位
八に所定電位αを加算した値にされて再度Ｓ１４が実行
される（Ｓ１６）一方、基準値Ｂが出力値Ｃよりも小さ
な場合には、惑光体の表面電位■０が表面電位Ａに所定
電位αを減算した値にされて再度Ｓ１４が実行される（
Ｓ１７）。そして、基準値Ｂと出力値Ｃとが一致した場
合には、感光体が最適な表面電位になったとして複写（
ＣＯＰＹ　　ＳＹＣＬＥ）が実行されることになる（Ｓ
１８）。

これにより、従来の画像濃度自動調整装置は、各色の濃
度八ランスを最適なものにできるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の画像濃度自動調整装置では、
濃度ハランスの調整が不充分なものになっている。即ち
、イエロ、マゼンタ、およびシアンの各色は、第５図に
示すように、現像濃度に対するコピー濃度曲線であるγ
カーブを有しており、これらの各γカーブが立ち上がり
点Ｃで一致しているときが最も色バランスを良好にする
ことが可能になっている。ところが、例えば感光体の表
面電位を上昇させた場合には、Ａ方向に推移したγカー
プとなり、Ｔカーブの立ち上がり点Ｃが異なったものに
なる。従って、表面電位のみを変化させた場合には、イ
エロ、マゼンタ、およびシアンの色バランスが大きく崩
れてしまうことになる。

そこで、最近のフルカラー複写機（ＣＸ−７５００：シ
ャープ■製）には、感光体の表面電位と共に露光光学系
の光量補正を行って濃度ハランスを調整する画像濃度自
動調整装置が設けられている。

上記の画像濃度自動調整装置は、転写中間体上のトナー
付着量を読み取る例えば赤外線センサ等の検出センサと
、この検出センサから得られた画像濃度を予め記憶され
ていた画像濃度と比較し、この比較結果より感光体の表
面電位や露光光学系の光量を調整する制御手段とからな
っている。この制御手段は、第４図のフローチャートに
示すように、コピー濃度の低下を補う表面電位ΔＶｇを
各色毎に算出し（Ｓ２１）、さらに、これらの表面電位
ΔＶｇに要する光量補正電圧ＶＣＬを算出するようにな
っている（Ｓ２２）。そして、上記の表面電位ΔＶｇで
補正された表面電位Ｖｇおよび光量補正電圧Ｖ。Ｌを基
準にして感光体に表面電位を付与する帯電チャージャお
よび露光光学系の光源ランプを制御するようになってい
る（Ｓ２３）。

これにより、例えば画像濃度を増加させるために表面電
位を上昇させた場合には、光量を増加させる光量補正が
行われることなり、この光量の増加は、第５図に示すよ
うに、ＴカーブをＢ方向に推移させることで、立ち上が
り点Ｃが一致したγカーブＤを形成させることになる。

従って、この画像濃度自動調整装置は、表面電位の上昇
に伴う画像の暗化を防止できることで、濃度バランスを
安定な画質で良好に調整することが可能になっている。

ところが、上記の光量補正には、惑光体の感度や電源容
量との関係で限界がある。従って、表面電位の上昇が光
量補正の限界を越えた場合には、表面電位の上昇に伴う
画像の暗化の防止が不可能になり、最悪の場合には、カ
ブリが生じることになる。

従って、本発明においては、表面電位の制御と光量補正
とを行うことで画像濃度を良好に調整すると共に、たと
え光量補正が限界を越えた場合でも画像の暗化を防止す
ることができる電子写真装置の画像濃度自動調整装置を
従供することを目的としている。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係る電子写真装置の画像濃度自動調整装置は、
上記課題を解決するために、トナー付着量を検出する赤
外線センサ等の検出センザである検出手段と、このトナ
ー付着量を基に感光体の表面電位の制御と露光光学系の
光量補正とを行うことで画像濃度を調整する制御手段と
からなる電子写真装置の画像濃度自動調整装置において
、上記制御手段は、光量補正が露光光学系の限界光量以
下のとき表面電位に応じた光量補正で画像濃度を調整す
る一方、光量補正が露光光学系の限界光量を越えたとき
限界光量に基づいた表面電位で画像濃度を調整すること
を特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、感光体の表面電位は、検出手段で
検出されたトナー付着量を基にして制御されるようにな
っており、この表面電位の制御は、画像濃度を良好に調
整することを可能にしている。この際、制御手段は、上
記の画像濃度の制御と共に、露光光学系の光量補正も行
っている。この露光光学系の光量補正は、光量補正が露
光光学系の限界光量以下のとき、表面電位に応じたもの
にされるようになっている。これにより、画像は、表面
電位の制御時に生じる暗化が防止されるようになってい
る。

一方、光量補正が露光光学系の限界光量を越えた場合に
は、表面電位の制御時に生じる暗化を防止することが不
可能になるが、この場合には、限界光量に基づいた表面
電位とされることで、上記の暗化の発生を防止すること
が可能になっている。

このように、画像濃度自動調整装置は、露光光学系の限
界光量を境にして、感光体の表面電位と露光光学系の光
量とを表面電位に基づいた光量補正および限界光量に基
づいた表面電位に切り換えながら制御するようになって
いる。従って、この画像濃度自動調整装置は、表面電位
の制御と光量補正とを行うことで画像濃度を良好に調整
することが可能になると共に、たとえ光量補正が限界を
越えた場合でも画像の暗化を防止することが可能になる
。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本実施例に係る画像濃度自動調整装置は、第２図に示す
ように、電子写真装置であるフルカラー複写機に内蔵さ
れている。このフルカラー複写機は、上部に露光光学系
２を有しており、この露光光学系２は、原稿載置台１上
に載置された原稿１１に光を照射ずる光源ランプ２ａを
有している。

この光源ランプ２ａぱ、露光光学系２の限界光量となる
最大出力がリミッタ電圧Ｖ　ｅＬＭＡウであるレギュレ
ータ基板に接続されており、このレギュレータ基板は、
後述の制御手段で光量補正電圧ＶＣ，，に基づいて制御
されるようになっている。

また、露光光学系２は、上記の光源ランプ２ａの他、原
稿１１からの反射光を例えば一点鎖線で示すように感光
体３上に導く複数の反射鏡２ｂ・・・と、光路上に配設
された結像レンズ２Ｃおよび三原色（赤、緑、青）の色
フィルタを有する色分解フィルタ２ｄとを有しており、
原稿１１から反射された光学像は、上記の反射鏡２ｂ・
・・、結像レンズ２ｃ、および色分解フィルタ２ｄで色
成分別に分解されながら感光体３に照射されるようにな
っている。

上記の光学像が照射される怒光体３ば、第１ローラ１２
ａと第２ローラ１２ｂとで回転駆動されるようになって
おり、この感光体３の上面付近には、各色フィルタの補
色（イエロ、マゼンタ、シアン）の現像剤を有する現像
槽４ａ〜４Ｃが非接触状態で配設されている。また、こ
の感光体３の第１ローラ１２ａ側には、感光体３を均一
に帯電させる帯電チャージャ７が配設されており、この
帯電チャージャ７は、制御手段で出力が制御される高圧
基板に接続されている。さらに、第１ローラ１２ａ側の
惑光体３の下面には、この感光体３上に残留するトナー
を除去するクリーニング機構１３が配設されている。

一方、感光体３の第２ローラ１２ｂ側には、転写中間体
５が配設されており、この転写中間体５は、第１ローラ
１４ａ、第２ローラ１４ｂ、および第３ローラ１４ｃで
回転駆動されるようになっている。また、惑光体３の第
２ローラ１２ｂ側が圧接された部位における転写中間体
５の内周側には、感光体３に形成された可視像を転写中
間体５に転写させる転写チャージャ８ａが配設されてい
る。さらに、転写中間体５の第３ローラ１４ｃの下方に
は、給紙カセッ｝６ａ・６ｂから搬送された転写紙１５
に転写中間体５の可視像を転写させる転写チャージャ８
ｂが配設されている。そして、この転写紙は、搬送路１
６を経て定着機１０へ導入され、カラー画像が定着され
るようになっている。

また、上記の転写中間体５には、転写中間休５に対向し
て例えば赤外線センサ等の図示しない検出手段である検
出センサおよび基準センサが配設されており、この検出
センサおよび基準センサは、トナー付着量を検出するよ
うになっている。上記の検出センサは、転写中間体５に
形成されたイエロ、マゼンタ、およびシアンのトナーパ
ッチからなる画像パッチを検出するようになっている一
方、基準センサは、白色のトナーパッチを検出するよう
になっている。そして、これらの検出センザおよび基準
センサは、図示しない制御手段に接続されている。

上記の制御手段には、検出センサからの出力値を用いて
感光体３の表面電位や光量を算出して制御する第１図に
示す制御プログラムが記憶されていると共に、基準セン
サが白色のトナーパツチを常時検出することで検出セン
サの発光素子の電流１１ を制御する調整プログラムが記憶されている。そして、
この調整プログラムは、検出センサの測定部の寿命によ
る特性変化や温度変化を初期状態と同様となるように補
正することで、高精度にトナー付着量を検出させるよう
になっている。

一方、制御プログラムは、検出センサからの出力値が比
較される基準値Ｂを有しており、この基準値Ｂは、転写
中間体５に一定の表面電位八にて２ｃｍＸ３ｃｍのトナ
ーバッチを各色（イエロ、マゼンタ、シアン）について
形成し、これらの各トナーバッチを検出センサで検出し
たときの出力値に設定されている。また、この制御プロ
グラムは、コピー濃度の変化を補正する表面電位ΔＶｇ
に応じた光量補正電圧ＶＣＬを算出する光量算出式を有
しており、この光量算出式で得られた光量補正電圧ＶＣ
Ｌで光源ランプ２ａを制御した場合には、現像濃度に対
するコピー濃度曲線であるＴカーブの立ち上がり点が一
致してコピー濃度のみが変更されるようになっている。

上記の構成において、フルカラー複写機を作動１２ させたときに、画像濃度自動調整装置が感光体３の表面
電位および光源ランプ２ａの出力を調整する動作につい
て以下に説明する。

先ず、原稿載置台１に載置された原稿１１を光源ランプ
２ａが照射してスキャンを数回行い、反射鏡２ｂ・・・
にて結像レンズ２Ｃおよび色分解フィルタ２ｄを介して
光学像を色成分別に分解する。

数回に分けたスキャンで色分解フィルタ２ｄの各色フィ
ルタを透過した色成分別の光学像は、順番に帯電チャー
ジャ７にて均一に帯電された感光体３に像露光される。

ここで順番に形成された各色成分別の潜像は、現像槽４
ａ〜４Ｃに収容された色分解フィルタ２ｄの各色フィル
タの補色（イエロ、マゼンタ、シアン）の現像剤でそれ
ぞれ現像されて可視化された後、転写チャージャ８ａで
転写中間体５へ順番に転写される。これにより、転写中
間体５上で各色成分別のトナー像が重ねられることで完
成したカラートナー像が形成されることになる。

そして、上記のカラートナー像は、一方の給紙カセット
６ａ・６ｂから搬送されて転写中間体５の下面に密着さ
れた転写紙１５に転写チャージャ８ｂで転写される。こ
の後、転写中間体５から転写紙１５が分離されると共に
、搬送路１６を経て定着機１０へ導入されてカラー画像
として定着されることになる。

この際、カラー画像を定着させる温度が１００゜Ｃ以下
の場合、或いは２時間以上に亘り電源ＯＮで放置されて
いた場合には、制御手段が上述の制御プログラムを実行
する。

この制御プログラムが実行された場合には、第１図に示
すように、先ずコピー濃度の変化を補正する表面電位Δ
Ｖｇが画像パッチから算出される。

尚、画像パッチの測定は、画像バッチの両端から５ｍｍ
内を除いた部分について行われると共に、つの画像パッ
チ内をｌＱｍｓｅｃおきに測定し、これらの平均を測定
値とするようになっている。これにより、画像パッチの
測定は、静電潜像の電気力線の影響で両端部分に生じる
トナー付着量のバラツキによる検出センサの読み取り誤
差が低減され１ ５ るようになっていると共に、ノイズ的な測定変動が防止
されるようになっている（Ｓ１）。

次いで、上記の表面電位ΔＶｇに応じた光量補正電圧■
ＣＬが上述の光量算出式で算出される。これにより、イ
エロ、マゼンタ、およびシアンの各色は、γカープの立
ち上がり点が一致したものとなり、色ハランスを良好に
調整することが可能になる（Ｓ２）。

上記の光量補正電圧■。Ｌが算出されると、この光量補
正電圧■。Ｌとレギュレータ基板のリミツタ電圧■。Ｌ
ＭＩＩとが比較される。尚、この比較は、光量補正電圧
■。からリミッタ電圧■。ＬＭＡＸを減算して得られた
計算値が正であるか負であるを判定することで行われる
。この結果、上記の計算値が正となり、光量補正電圧Ｖ
ＣＬがリミッタ電圧■ＣＬＭＡκよりも大きな値である
と判定された場合には、Ｓ５が実行される一方、上記の
計算値が負となり、光量補正電圧■。Ｌがリミッタ電圧
Ｖ　ＣＬＮＡＸ以下の値であると判定された場合には、
Ｓ４が実行されることになる（Ｓ３）。

１６ そして、Ｓ４では、帯電チャージャ７のグリッド電圧が
上記の表面電位ΔＶｇで補正された表面電位Ｖｇを感光
体３が有するように制御されると共に、レギュレータ基
板が光量補正電圧■，１．に制御されることになる（Ｓ
４）。

一方、Ｓ４で光量補正電圧ＶＣＬがリミッタ電圧Ｖ　Ｃ
ＬＭＡＸよりも大きな値であると判定された飛び先であ
るＳ５では、リミッタ電圧Ｖ　ＣＬＭＡＸが光量補正式
に代入され、リミッタ電圧Ｖ　ＣＬＭＡＸを基準とした
表面電位Ｖｇｍａｘが逆算される（Ｓ５）。そして、こ
の表面電位ＶｇＭＡｘとなるように帯電チャージャ７の
グリッド電圧が制御されると共に、レギュレータ基板が
限界光量となるリミッタ電圧■ＣＬＭＡに制御されるこ
とになる（Ｓ６）。

このように、画像濃度自動調整装置は、画像パッチを検
出することで感光体３の表面電位を調整すると共に、こ
の表面電位に応じた光量を光源ランブ２ａから出力させ
るようになっている。従って、画像濃度自動調整装置は
、各色が有するＴカーブの立ち上がり点を一致させた状
態で原稿濃度１７ の調整を行なうことが可能なため、表面電位の上昇に伴
う画像の暗化を防止できることになり、濃度バランスを
安定な画質で良好に調整することが可能になっている。

さらに、この画像濃度自動調整装置は、表面電位の上昇
が光量補正の限界光量を越えた場合、限界光量に応じた
表面電位を逆算し光源ランプ２ａおよび帯電チャージャ
７を制御するため、一定以上の表面電位の上昇に伴う画
像の暗化も防止することが可能になっている。

〔発明の効果〕

本発明に係る電子写真装置の画像濃度自動調整装置は、
以上のように、光量補正が露光光学系の限界光量以下の
とき表面電位に応じた光量補正で画像濃度を調整する一
方、光量補正が露光光学系の限界光量を越えたとき限界
光量に基づいた表面電位で画像濃度を調整する構成であ
る。

これにより、感光体の表面電位と露光光学系の光量とを
露光光学系の限界光量を境にして、表面電位に基づいた
光量補正および限界光量に基づい１８ た表面電位に切り換えながら画像濃度を調整することで
、画像濃度を良好に調整することが可能になると共に、
たとえ光量補正が限界を越えた場合でも画像の暗化を防
止することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示すもので
ある。 第１図は、制御プログラムのフローチャートである。 第２図は、フルカラー複写機の概略構成図である。 第３図ないし第５図は、従来例を示すものである。 第３図は、惑光体の表面電位を制御する手順を示すフロ
ーチャートである。 第４図は、感光体の表面電位および露光光学系の光量を
制御する手順を示すフローチャートである。 １９ 第５図は、表面電位と光量との関係でＴカーブが推移す
る状態を示す説明図である。 １は原稿載置台、２は露光光学系、２ａは光源ランプ、
３は感光体、５は転写中間体、７は帯電チャージャ、１
０は定着機、１１は原稿である。 ２０ ｒ＋Ｌ＋−密荀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー付着量を検出する検出手段と、このトナー付
   着量を基に感光体の表面電位の制御と露光光学系の光量
   補正とを行うことで画像濃度を調整する制御手段とから
   なる電子写真装置の画像濃度自動調整装置において、 上記制御手段は、光量補正が露光光学系の限界光量以下
   のとき表面電位に応じた光量補正で画像濃度を調整する
   一方、光量補正が露光光学系の限界光量を越えたとき限
   界光量に基づいた表面電位で画像濃度を調整することを
   特徴とする電子写真装置の画像濃度自動調整装置。