JPH1048895A

JPH1048895A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1048895A
Application number: JP8245743A
Authority: JP
Inventors: Asami Mae; 亜佐美前; Manabu Mochizuki; 望月　　学; Noriyuki Usui; 則之碓井; Kentaro Matsumoto; 健太郎松本; Kenji Karashima; 賢司辛島; Kazuhiko Yuki; 和彦結城
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで信頼性の高い作像条件制御を行う
ことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】露光光学系のデフォーカス位置で原稿か
らの反射光量を光学センサで読み取り、５００枚毎に補
正制御を行う。即ち、２０枚の原稿の地肌部の反射光量
を読み取って、Ａ／Ｄ変換する。メイン制御系は、Ａ／
Ｄ変換されたデータの上位５枚のデータから原稿地肌部
の反射光量の平均値を求め、初期値（基準値）と比較す
る。比較の結果、反射光量の平均値が初期値を下回って
いればその度合いに応じて露光ランプ電圧を、メイン制
御系とＡＣ制御系で補正する。露光ランプ電圧が上限に
達したら、これをホールドし、以後、反射光量平均値と
初期値との差に応じて現像バイアス電圧をメイン制御系
で補正する。現像バイアス電圧も上限に達したら、これ
もホールドし、ユーザに対する警告を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に係
り、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関
し、例えば、ランプ露光量、現像バイアス電圧等の補正
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタなどの画像形成装置
が、オフィスや家庭等において広く使用されるようにな
っている。このような画像形成装置の例として、複写機
の場合、露光ランプにより原稿台（コンタクトガラス）
上の原稿を照射し、原稿からの反射光を光学系を介して
直接感光体上に照射して静電潜像を形成するアナログ式
の画像形成装置がある。これに対して、原稿からの反射
光による画像情報をＣＣＤで光電変換してレーザビーム
を変調し、変調レーザビームで感光体上に書き込みを行
うことで静電潜像を形成するデジタル式の画像形成装置
もある。このような露光作業を行う画像形成装置では、
露光ランプの経時劣化や、光学系の汚れ等により露光光
量が低下し、画質劣化を生じるという間題がある。そこ
で、従来より種々の露光光量を補正する技術が提案され
ている。具体的には、光学系の汚れ、露光ランプの経時
劣化による光量の低下量を想定して、露光光量を一定間
隔で（稼働時間及びコピー枚数）増加させる技術があ
る。また、感光体面に近接して電位センサあるいは光学
センサを配置して、感光体面に形成された基準の潜像パ
ターンや画像パターンをこれらのセンサで検出し、その
検出出力に基づいて露光光量を制御する技術（例えば、
特開昭６３−１６９６７２、１６９６７３号公報）が提
案されている。ところで、このような画像形成装置で
は、冬場、梅雨時等、機械が冷えている時に急に暖房を
入れたり、湿度が高くなった時に光学系のミラー、レン
ズが結露し、正常なコピーがとれなくなるおそれがあ
る。これを防止するために、通常複写機等では結露防止
ヒータをその近傍に設け、加湿し結露を防止しているも
のがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のうち前者は、使用環境条件やコピー条件等によ
り光学系の汚れ度合いが異なることを配慮していないた
め、必ずしも適正な光量補正が行われるとは限らず、光
量不足による地汚れや、光量オーバーによる画像のかす
れ等が発生することがある。また、後者は、感光体面に
近接して電位センサ及び光学センサを用いているため、
コストが高く付くという欠点がある。また、結露防止ヒ
ータを設けた画像形成装置の場合、長時間使用していく
間に、結露防止ヒータによる上昇気流の発生が原因と考
えられる、コンタクトガラス裏側の汚れが発生すること
がわかった。結露防止ヒータはスキャナの停止位置（使
用しない時に停止している位置）に設置することから画
像先端部に相当する部分が汚れ、結果として画像先端部
が光量不足により地汚れが発生していた。実験では先端
５０mmの部分が汚れていた。

【０００４】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、低コストで信頼性の高い作
像条件制御を行うことができ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】請求項１に記載した発明
では、原稿を照射する露光ランプの原稿からの反射光量
を読み取り、反射光量に応じてプロセス条件を制御する
画像形成装置において、前記原稿からの反射光量を読み
取る読取手段と、この読取手段による所定枚数の読み取
り毎に、複数の原稿からの反射光量をサンプリング出力
信号として記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶さ
れたサンプリング出力信号の上位所定数の平均値に基づ
いて、複数のプロセス条件を補正する補正手段と、を画
像形成装置に具備させて、前記目的を達成する。請求項
２に記載した発明では、請求項１に記載した画像形成装
置において、前記補正手段は、前記平均値に基づいて前
記露光ランプのランプ電圧を補正し、補正により前記ラ
ンプ電圧が所定の上限値に達した後は、現像バイアス電
圧を用いて補正する。請求項３に記載した発明では、請
求項２に記載した画像形成装置において、前記補正手段
は、前記現像バイアス電圧が所定の上限値に達した場
合、現像バイアス電圧を上限値でホールドする。請求項
４に記載した発明では、請求項１に記載した画像形成装
置において、前記記憶手段は、前記読取手段による所定
枚数の読み取り毎に、複数の領域に分割して反射光量を
サンプリングし、各領域毎に所定の原稿枚数のデータの
中から出力値の大きい順に所定数のデータをサンプリン
グ出力信号として記憶し、前記補正手段は、各領域毎の
データの平均値を取り、各々の平均値を比較し、平均値
の最大のものとの差が予め設定された値になった場合
に、その差に応じて、各領域の作像条件を補正する。請
求項５に記載した発明では、請求項４に記載した画像形
成装置において、前記補正手段は、前記最大平均値との
差に基づいて、各領域の露光ランプ電圧を補正する。請
求項６に記載した発明では、請求項４に記載した画像形
成装置において、前記補正手段は、前記最大平均値との
差に基づいて、各領域の現像バイアス電圧を補正する。
請求項７に記載した発明では、請求項５または請求項６
に記載した画像形成装置において、前記補正手段の露光
ランプ電圧または現像バイアス電圧が所定の上限値に達
した場合、露光ランプ電圧または現像バイアス電圧を、
上限でホールドする。請求項８に記載して発明では、請
求項２、請求項３、または、請求項７に記載した画像形
成装置において、前記露光ランプ電圧または現像バイア
ス電圧を上限でホールドした後、ユーザーに対する警告
を発する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。（１）第１の実施形態の概要本実施形態では、露光光学系のデフォーカス位置で原稿
からの反射光量を光学センサで読み取り、一定枚数毎
（例えば、露光回数５００回毎）に複数のプロセス条件
の補正制御を行う。すなわち、複数枚の原稿（例えば、
ｎ＝２０枚）の反射光量、より具体的には原稿地肌部の
反射光量（濃度）を読み取って、Ａ／Ｄ変換する。メイ
ン制御系は、Ａ／Ｄ変換されたデータの上位ｘ（例え
ば、ｘ＝５＜ｎ）枚の原稿のデータの平均化を行って、
原稿地肌部の反射光量の平均値を求め、初期値（基準
値）と比較演算する。この比較演算の結果、反射光量の
平均値が初期値を下回っていればその度合いに応じて露
光ランプ電圧を、メイン制御系とＡＣ制御系で補正す
る。補正により露光ランプ電圧が上限に達した場合、露
光ランプ電圧をホールドし、以後、反射光量の平均値と
初期値との差に応じて現像バイアス電圧をメイン制御系
で補正する。現像バイアス電圧も補正により、上限に達
した場合、現像バイアス電圧もホールドし、ユーザに対
する警告を行う。

【０００６】（２）第１の実施形態の詳細図１は、本発明による画像形成装置の一実施形態を示す
全体構成図である。図１に示すように、ドラム状の感光
体１１の周囲には、作像プロセス順に、帯電用コロナチ
ャージャ１２、スリット露光装置１３、イレーサ１４、
現像装置２４、転写用コロナチャージャ２８、分離用コ
ロナチャージャ２９、分離爪３０、クリーニング装置３
４、除電器３５が配置されている。

【０００７】スリット露光装置１３は、原稿台１５の直
下に設けられた露光ランプ１６、第１、第２、第３反射
ミラー１７、１８、１９、結像レンズ２０、第４、第
５、第６反射ミラー２１、２２、２３を備えている。な
お、露光ランプ１６、第１、第２、第３反射ミラー１
７、１８、１９で第１のキャリッジを、また、第４、第
５、第６反射ミラー２１、２２、２３で第２のキャリッ
ジを構成している。用紙は、給紙装置２５あるいは手差
しテーブル２７からレジストローラ２６に向けて給紙さ
れ、転写・分離部を経て搬送装置３１により定着装置３
２に送られて未定着トナー画像が定着され、排紙トレイ
３３に排紙されるようになっている。

【０００８】図２はスリット露光装置１３の要部を示す
斜視図である。図２に示すように、露光光学系のデフォ
ーカス位置には原稿からの反射光、具体的には第３ミラ
ー１９からの反射光を読み取る光学センサ３７が配置さ
れている。このように光学センサ３７を露光光学系の近
傍のデフォーカス位置に配置することで、後述するよう
に本実施形態の露光ランプ電圧の補正を、感光体１１の
感度劣化や現像装置２４の特性、トナーの特性等に影響
されずに、適正に行うことができる。

【０００９】次に、このような構成の画像形成装置の動
作を説明する。感光体１１は、画像形成動作（複写動
作）時には、後述するメインモータにより回転駆動され
て、帯電用コロナチャージャ１２により一様に帯電され
た後に、スリット露光装置１３により画像露光がなされ
て感光体１１上に静電潜像が形成され、イレーサ１４に
よりこの静電潜像の不要領域が除電される。不要領域が
除電された感光体１１上の静電潜像は、現像装置２４に
より現像されてトナー像となる。

【００１０】一方、給紙装置２５あるいは手差しテーブ
ル２７の何れかから用紙が給紙され、レジストローラ２
６へ送られる。レジストローラ２６は感光体１１上のト
ナー像に合わせて用紙を転写部に向けて送出する。転写
部に送られた用紙は、転写用コロナチャージャ２８によ
り感光体１１上のトナー像が転写されて、分離用コロナ
チャージャ２９及び分離爪３０により感光体１１から分
離され、搬送装置３１により定着装置３２に搬送され
る。そして定着装置３２によりトナー像が定着された後
にハードコピーとして排紙トレイ３３へ排出される。用
紙が分離された後の感光体１１は、クリーニング装置３
４によりクリーニングされて残留トナーが除去され、除
電器３５により除電されて次の画像形成動作に備える。

【００１１】ところで、スリット露光装置１３において
は、前記第１のキャリッジ及び第２のキャリッジが後述
するスキャナモータにより２：１の速度で走査範囲を往
復動することは周知の通りである。本実施形態において
はその走査過程で、図２に示すように原稿の反射光が第
３の反射ミラー１９により、光学センサ３７に受光され
るようになっている。そして、この光学センサ３７の読
み取りデータに基づいて後述するように露光量を制御す
るものである。

【００１２】図３は本発明による画像形成装置の制御ブ
ロックの一実施形態を示す構成図である。図３に示すよ
うに、この制御ブロックは、ＡＣ制御系３８、電源４
０、メイン制御系４２を備えている。ＡＣ制御系３８
は、露光ランプ１６、定着装置３２のヒータ３２ａ、メ
インモータ４１と接続されている。

【００１３】メイン制御系４２は、前記光学センサ３
７、２つの高圧系４３、４４、ＡＤＳ（自動濃度調整）
センサ４５、操作系４６、スキャナモータ４７、現像モ
ータ４８、警告ランプ５０と接続されている。高圧系４
３は帯電用コロナチャージャ１２と現像スリーブ２４ａ
に高電圧を印加し、高圧系４４は転写用コロナチャージ
ャ２８及び分離用コロナチャージャ２９に高電圧を印加
するものである。さらに詳しく述べると、ＡＣ制御系３
８は、商用交流電源からメインスイッチを介して交流電
力が供給され、この交流電力により定着装置３２のヒー
タ３２ａに通電すると共に、メイン制御系４２からの指
令に従って、露光ランプ１６及びメインモータ４１を駆
動する。また、ＡＣ制御系３８は、メイン制御系４２か
らの補正指示により、露光ランプ１６の露光ランプ電圧
を１Ｖづつ上げるようになっている。電源４０は、メイ
ンスイッチおよびＡＣ制御系３８を介して供給される交
流電力から所定の直流電圧を発生してメイン制御系４２
や他の各部にこれを印加する。

【００１４】メイン制御系４２は、画像形成装置の各部
を制御して前述した複写動作を、操作系４６のスタート
スイッチ（図示せず）がオンされたことにより開始さ
せ、かつ操作系４６で設定された回教だけ連続的に複写
動作を繰り返して行わせる。メイン制御系４２は、操作
系４６や光学センサ３７などからの入力信号を取り込
み、ＡＣ制御系３８に指令を出すと共に、高圧系４３、
４４やスキャナモータ４７、現像装置２４を駆動する現
像モータ４８、警告ランプ５０などを制御する。また、
メイン制御系４２は、画像濃度を自動的に設定するため
にＡＤＳセンサ４５からの入力信号に応じて画像形成条
件、例えば現像バイアス電圧を高圧系４３を介して制御
する。ＡＤＳセンサ４５は原稿台１５上の原稿の先端部
濃度を読み取り、操作系４６は使用者により操作され
る。

【００１５】さらに、メイン制御系４２は、補正手段と
して機能し、光学センサ３７の出力信号により、ＡＣ制
御系３８による露光ランプ１６の電圧を補正すると共
に、高圧系４３による現像バイアス電圧を補正するよう
になっており、後述する図４および、図５に示すような
補正処理を行う。メイン制御系４２は、記憶装置４９を
備えており、図４、図５に示す補正処理に必要な各種デ
ータを記憶するエリアが確保されている。具体的には、
ｎ枚の原稿について、その地肌部分の反射光の光量を格
納する反射光量格納エリア、白原稿を読み取った反射光
量を初期値として格納する初期値エリア、露光ランプ電
圧の上限値を格納するランプ電圧上限エリア、現像バイ
アス電圧を格納するバイアス電圧エリア、現像バイアス
電圧の上限値を格納するバイアス電圧上限エリア、現像
バイアス電圧がホールドされているか否かを示すバイア
ス電圧ホールド情報エリア、複写枚数（露光回数）のカ
ウント値Ｐを格納するカウント値エリア、等の各種デー
タを格納するエリアが確保されている。なお、初期値エ
リアに格納される初期値は、装置の初期設置時や、装置
のメンテナンス時に白原稿を読み取ることで更新するよ
うになっている。

【００１６】図４、図５は、本実施形態による複写処理
の動作を表すフローチャートである。このフローチャー
トは、メイン制御系４２の制御内容を示すものである。
メイン制御系４２は、複写処理の開始時に、記憶装置４
９のカウント値エリアに格納されている複写枚数（露光
回数）のカウント値Ｐを確認し、そのカウント値Ｐが所
定値ｍを越えているか否かを確認する（ステップ３
１）。ここで、所定値ｍは、例えば、ｍ＝５００が設定
されているが、この値ｍは操作系４６の操作によって変
更することが可能である。

【００１７】カウント値Ｐが所定値ｍ以下である場合
（ステップ３１；Ｎ）、すなわち前回の補正処理以後の
複写（露光）回数が５００回になっていない場合、通常
の複写処理を行う（ステップ３２）。この通常の複写処
理では、図５の補正制御ルーチンで決定済みの、露光ラ
ンプ電圧、現像バイアス電圧による複写処理が行われ
る。通常の複写処理が終了した後、メイン制御系４２
は、記憶装置４９のカウント値エリアの値Ｐに１を加え
てカウントアップし（ステップ３３）、処理を終了す
る。

【００１８】一方、ステップ３１において、カウント値
Ｐが所定値ｍよりも大きい場合（ステップ３１；Ｙ）、
メイン制御系４２は、バイアス値（現像バイアス電圧の
値）がホールドされているか否かを、記憶装置４９のホ
ールドフラグの状態から確認する（ステップ３４）。バ
イアス値がホールドされていない場合、すなわち、ホー
ルドフラグがオフの場合（ステップ３４；Ｎ）、図５に
示す補正制御ルーチンに従って補正処理を行い（ステッ
プ３５）、その後カウンタ値Ｐの値を０にクリアして
（ステップ３６）、処理を終了する。

【００１９】バイアス値がホールドされている場合、す
なわち、ホールドフラグがオンの場合（ステップ３４；
Ｙ）、メイン制御系４２は、警告ランプ５０を点滅させ
ることでユーザにメンテナンスの必要性を警告する。そ
の後、メイン制御系４２は、ステップ３２に移行し、通
常の複写処理を行う。このように、バイアス値がホール
ドされている場合、カウント値Ｐは”０”にクリアされ
ずに、ステップ３３でカウントアップ（Ｐ＞ｍ）されて
いく。このため、装置のメンテナンスが行われれてカウ
ント値Ｐが”０”にクリアされるまでは、複写を行う毎
に、警告ランプ５０の点滅による警告が行われる。

【００２０】次に、ステップ３５の補正制御ルーチンに
ついて、図５のフローチャートに従って説明する。メイ
ン制御系４２は、メイン制御系３８に露光ランプ１６を
オンさせ（ステップ４１）、画像形成装置の各部を制御
して上記のように複写動作を行わせる。そして、メイン
制御系４２は、原稿からの反射光を入射してその反射光
量を検知する光学センサ３７からの入力信号のピーク値
（＝原稿地肌部読み取り値）を原稿ｎ枚分（１枚の原稿
について複数枚の複写処理が指定されている場合には、
原稿が変わる毎に）読み込んでＡ／Ｄ変換し、その値を
記憶装置４９の反射光量格納エリアに格納する（ステッ
プ４２）。

【００２１】そして、メイン制御系４２は、ｎ枚読み込
んだ入力信号データ（反射光量のピーク値）の内、上位
ｘ枚についての値をサンプリングし（ステップ４３）、
そのｘ枚の値についての平均化を行って、原稿地肌部読
み取り値の平均値を求める（ステップ４４）。ここに、
ｎは例えば通常２０枚程度で、その内の、例えば上位５
枚（ｘ＝５）の平均化を行っている。これらｎ、ｘの値
もｍと同様に他の値に変更することが可能である。

【００２２】次に、メイン制御系４２は、露光ランプ電
圧が上限か否かを確認する（ステップ４５）。すなわ
ち、露光ランプ１６の露光ランプ電圧の値をＡＣ制御系
３８から取得し、記憶装置４９のランプ電圧上限エリア
に格納された上限値よりも小さい場合（ステップ４５；
Ｎ）、ステップ４４で算出した原稿地肌部読み取り値の
平均値と、記憶装置４９の初期値エリアに格納されてい
る白原稿についての反射光量の初期値とから、補正露光
ランプ電圧を次の数式１により決定する（ステップ４
６）。ここで、Ｋは露光ランプ１６の電圧を1Ｖ増加さ
せるために必要な定数である。実験では５Ｖ入力のＡ／
Ｄ変換器を用いた場合、Ｋの値は０．１〜０．２Ｖ程度
である。

【００２３】

【数１】補正露光ランプ電圧＝（初期値−原稿地肌部読
み取り値の平均値）／Ｋ

【００２４】次に、メイン制御系４２は、数式１により
算出した補正露光ランプ電圧が１Ｖ以上であるか否かを
チェックする（ステップ４７）。補正露光ランプ電圧が
１Ｖ以上である場合（ステップ４７；Ｙ）、メイン制御
系４２は、ＡＣ制御系３８に対して、露光ランプ電圧を
１Ｖアップするように指示して（ステップ４８）、メイ
ンルーチンにリターンする。補正露光ランプ電圧が１Ｖ
未満である場合（ステップ４７；Ｎ）、初期値と原稿地
肌部読み取り値の平均値との差が小さく、露光状態が許
容範囲内にあるので、メイン制御系３８は、露光ランプ
電圧を現状のままにして、メインルーチンにリターンす
る。

【００２５】このように、補正露光ランプ電圧が１Ｖ未
満の時は露光ランプ電圧の補正が行われず、また、露光
ランプが補正される場合には常に１Ｖづつという小さな
電圧である。このため、露光ランプ電圧の補正前後での
複写画像濃度の大きな変化をなくすことができる。

【００２６】ステップ４１〜ステップ４８までの補正制
御ルーチンにより露光ランプ電圧が１Ｖづつアップして
いき、次の補正制御ルーチンのステップ４５において露
光ランプ電圧が記憶装置４９のランプ電圧上限エリアに
格納された上限値になった場合（ステップ４５；Ｙ）、
メイン制御系４２は、後述のように、補正バイアス電圧
を決定する（ステップ４９）。このように、露光ランプ
電圧が上限値になった場合には、ステップ４６〜ステッ
プ４８の処理を行わずにステップ４９に移行すること
で、ＡＣ制御系３８の露光ランプ電圧がホールドされ、
以後、補正制御ルーチンが実行される毎に現像バイアス
電圧を上げることで補正制御が行われる。

【００２７】ステップ４９において、メイン制御系４２
は、ステップ４４で算出した原稿地肌部読み取り値の平
均値と、記憶装置４９の初期値エリアに格納されている
白原稿についての反射光量の初期値とから、補正バイア
ス電圧を次の数式２により算出し、記憶装置４９の現像
バイアス電圧エリアの値を算出した補正バイアス電圧の
値に更新する。ここで、Ｔは現像バイアス電圧を４０Ｖ
増加させるために必要な定数であり、実験によるＴの値
は０．１〜０．２Ｖ程度である。

【００２８】

【数２】補正バイアス電圧＝（初期値−原稿地肌部読み
取り値の平均値）／Ｔ

【００２９】次に、メイン制御系４２は、数式２により
算出した補正バイアス電圧が、記憶装置４９の現像バイ
アス電圧上限エリアの上限値になったか否かを確認し
（ステップ５０）、上限値になっていない場合（；Ｎ）
にはメインルーチンにリターンする。一方、現像バイア
ス電圧が上限値である場合（ステップ５０；Ｙ）、メイ
ン制御系４２は、記憶装置４９の現像バイアス電圧ホー
ルド情報エリアのホールドフラグをオンすることでバイ
アス値をホールドし（ステップ５１）、警告ランプ５０
を点滅させることでユーザにメンテナンスの必要性を警
告し（ステップ５２）、メインルーチンにリターンす
る。

【００３０】以上説明したように、第１の実施形態の補
正制御ルーチンでは、光学センサ３７に入射される原稿
反射光量から原稿地肌部濃度を読み取るに際し、多数
（ｎ枚）の原稿データを読み取って、さらにその上位の
複数（ｘ枚）の原稿データを平均化するようにしたの
で、読み取りデータの信頼性は非常に高いものとなる。

【００３１】（３）第２及び第３の実施形態の概要本実施形態では露光光学系のデフォーカス位置で原稿か
らの反射光量を光学センサで読み取り、一定枚数毎（例
えばｍ＝露光回数５００回毎）に作像条件の補正制御を
行う。すなわち、所定の原稿枚数（例えばＮ＝２０枚）
のデータをサンプリングする。そして、複数の領域（例
えばＡ＝１０）に分割し、反射光量、具体的には原稿地
肌部の反射光量（濃度）を読み取ってＡ／Ｄ変換を
し、各領域毎にデータの上位ｎ（例えばｎ＝５＜Ｎ）を
メイン制御系の記憶装置に記録する。そして、メイン制
御系は、各領域毎のデータ上位ｎを平均化を行い、各領
域毎の平均値を比較する。最大平均値との差が予め設定
された値以上になった場合、その差に応じて、各領域の
作像条件を補正する。この補正は、第２の実施形態ｄは
露光ランプ電圧を用いて、第３の実施形態では現像バイ
アスを用いて、メイン制御系をＡＣ制御系で補正する
。露光ランプ電圧または現像バイアス電圧が、補正に
より上限に達した場合、露光ランプ電圧または現像バイ
アス電圧をホールドし、その後ユーザーに対する警告を
行う。

【００３２】（４）第２及び第３の実施形態の詳細以下、第２及び第３の実施形態にの詳細について説明す
るが、その構成及び基本的な画像形成動作は、図１から
図３を用いて説明した第１の実施形態とほぼ同一である
ので、その説明を省略する。異なる点としては、図２に
おいて、露光光学系のデフォーカス位置には原稿からの
反射光、具体的には第３ミラー１９からの反射光を読み
取る光学センサ３７が配置されて、後述するように本実
施形態の露光ランプ電圧の補正、または贋造バイアス電
圧の補正を、感光体１１の感度劣化や現像装置２４の特
性、トナーの特性等に影響されずに、適正に行うことが
できるようになっている点がある。また、メイン制御系
は記憶装置に確保されているエリアには、図６から図８
に示す補正処理に必要な各種データを記憶するエリアが
確保されている。具体的には、Ｎ枚の原稿について、Ａ
分割した領域毎に反射光の光量を格納する反射光量格納
エリア、露光ランプ電圧の上限値を格納するランプ電圧
上限エリア、現像バイアス電圧を格納するバイアス電圧
エリア、現像バイアス電圧の上限値を格納するバイアス
電圧上限エリア、複写枚数（露光回数）のカウント値Ｐ
を格納するカウント値エリア、等各種データを格納する
エリアが確保されている。

【００３３】図６は、第２及び第３の実施形態における
複写処理の動作を表すフローチャートである。図７は第
２の実施形態の、図８は第３の実施形態の補正制御ルー
チンの動作を表すフローチャートである。これらのフロ
ーチャートは、メイン制御系４２の制御内容を示すもの
である。メイン制御系４２は、複写処理の開始時に、記
憶装置４９のカウント値エリアに格納されている複写枚
数（露光回数）のカウント値Ｐを確認し、そのカウント
値Ｐが所定値ｍを越えているか否かを確認する（ステッ
プ３１）。ここで、所定値ｍは、例えば、ｍ＝５００が
設定されているが、この値ｍは操作系４６の操作によっ
て変更することが可能である。

【００３４】カウント値Ｐが所定値ｍ以下である場合
（ステップ３１；Ｎ）、すなわち前回の補正処理以後の
複写（露光）回数が５００回になっていない場合、通常
の複写処理を行う（ステップ３２）。この通常の複写処
理では、図５の補正制御ルーチンで決定済みの、露光ラ
ンプ電圧、現像バイアス電圧による複写処理が行われ
る。通常の複写処理が終了した後、メイン制御系４２
は、記憶装置４９のカウント値エリアの値Ｐに１を加え
てカウントアップし（ステップ３３）、処理を終了す
る。

【００３５】一方、ステップ３１において、カウント値
Ｐが所定値ｍよりも大きい場合（ステップ３１；Ｙ）、
メイン制御系４２は、バイアス値（現像バイアス電圧の
値）、またはランプ電圧値（露光ランプ電圧の値）がホ
ールドされているか否かを、記憶装置４９のホールドフ
ラグの状態から確認する（ステップ３４ｂ）。ランプ電
圧またはバイアス値がホールドされていない場合、すな
わち、ホールドフラグがオフの場合（ステップ３４ｂ；
Ｎ）、図５に示す補正制御ルーチンに従って補正処理を
行い（ステップ３５）、その後カウンタ値Ｐの値を０に
クリアして（ステップ３６）、処理を終了する。

【００３６】ランプ電圧または、バイアス値がホールド
されている場合、すなわち、ホールドフラグがオンの場
合（ステップ３４ｂ；Ｙ）、メイン制御系４２は、警告
ランプ５０を点滅させることでユーザにメンテナンスの
必要性を警告する。その後、メイン制御系４２は、ステ
ップ３２に移行し、通常の複写処理を行う。このよう
に、ランプ電圧値または、バイアス値がホールドされて
いる場合、カウント値Ｐは”０”にクリアされずに、ス
テップ３３でカウントアップ（Ｐ＞ｍ）されていく。こ
のため、装置のメンテナンスが行われれてカウント値Ｐ
が”０”にクリアされるまでは、複写を行う毎に、警告
ランプ５０の点滅による警告が行われる。

【００３７】次に、第２の実施形態（露光ランプ電圧の
場合）における、ステップ３５（図６）の補正制御ルー
チンについて、図７のフローチャートに従って説明す
る。メイン制御系４２は、メイン制御系３８に露光ラン
プ１６をオンさせ（ステップ７１）、画像形成装置の各
部を制御して上記のように複写動作を行わせる。そし
て、メイン制御系４２は、原稿からの反射光を入射して
その反射光量を検知する光学センサ３７からの入力信号
のピーク値（＝原稿地肌部読み取り値）をＡ個に分割し
た各領域毎に、原稿Ｎ枚分（１枚の原稿について複数枚
の複写処理が指定されている場合には、原稿が変わる毎
に）読み込んでＡ／Ｄ変換し、各領域毎にその値を記憶
装置４９の反射光量格納エリアに格納する（ステップ７
２）。

【００３８】そして、メイン制御系４２は、Ａ分割した
各領域毎に、Ｎ枚読み込んだ入力信号データ（反射光量
のピーク値）の内、Ａ分割した各領域毎の上位ｎ個につ
いての値をサンプリングし（ステップ７３）、その各領
域のｎ個の値についての平均化を行って、各領域の原稿
地肌部読み取り値の平均値を求める（ステップ７４）。
ここに、Ｎは例えば通常２０枚程度で、その内の、例え
ば上位５枚（ｎ＝５）の平均化を行っている。これら
ｎ、Ｎ、Ａの値もｍと同様に他の値に変更することが可
能である。

【００３９】次にメイン制御系は、露光ランプ電圧が上
限か否かを確認する（ステップ４５）。各領域の露光ラ
ンプ電圧の値をＡＣ制御系から取得し、記憶装置のラン
プ電圧上限エリアに格納された上限値と各々比較し、す
べてが小さい場合（ステップ４５：Ｎ）、ステップ４４
で算出した各領域の原稿地肌部読み取り値の平均値を比
較し、最大平均値との差に応じて各領域の補正露光ラン
プ電圧を次の数式１により決定する（ステップ７６）。
ここで、Ｋは露光ランプ電圧を１Ｖ増加させるために必
要な定数である。実験では５Ｖ入力のＡ／Ｄ変換器を用
いた場合、Ｋの値は０．１〜０．２Ｖ程度である。

【００４０】

【数３】各領域の補正ランプ電圧＝（最大平均値−各領
域平均値）／Ｋ

【００４１】次に、メイン制御系４２は、数式３により
算出した補正露光ランプ電圧が１Ｖ以上であるか否かを
チェックする（ステップ７７）。補正露光ランプ電圧が
１Ｖ以上である場合（ステップ７７；Ｙ）、メイン制御
系４２は、ＡＣ制御系３８に対して、露光ランプ電圧を
１Ｖアップするように指示して（ステップ７８）、メイ
ンルーチンにリターンする。補正露光ランプ電圧が１Ｖ
未満である場合（ステップ７７；Ｎ）、初期値と原稿地
肌部読み取り値の平均値との差が小さく、露光状態が許
容範囲内にあるので、メイン制御系３８は、露光ランプ
電圧を現状のままにして、メインルーチンにリターンす
る。

【００４２】このように、補正露光ランプ電圧が１Ｖ未
満の時は露光ランプ電圧の補正が行われず、また、露光
ランプが補正される場合には常に１Ｖづつという小さな
電圧である。このため、露光ランプ電圧の補正前後での
複写画像濃度の大きな変化をなくすことができる。

【００４３】ステップ４１〜ステップ４８までの補正制
御ルーチンにより露光ランプ電圧１Ｖづつアップしてい
き、次の補正制御ルーチンのステップ７５において各領
域の露光ランプ電圧が記憶装置のランプ電圧に上限エリ
アに格納された上限値となった場合（ステップ７５：
Ｙ）、ＡＣ制御系の露光ランプ電圧がホールドされる。
メイン制御系４２は記憶装置の露光ランプ電圧ホールド
情報エリアのホールドフラグをオンすることで露光ラン
プ電圧値をホールドし（ステップ８１）、警告ランプを
点滅させることでユーザーにメンテナンスの必要性を警
告し（ステップ８２）、メインルーチンにリターンす
る。

【００４４】次に、第３の実施形態（現像バイアス電圧
の場合）における、ステップ３５（図６）の補正制御ル
ーチンについて、図８のフローチャートに従って説明す
る。なお、ステップ５３〜ステップ５６までの処理は、
第２の実施形態における補正制御ルーチン（ステップ７
１〜７４）と同様なので、その説明を省略する。各領域
毎に平均化（ステップ５６）した後、メイン制御系４２
は現像バイアス電圧が上限か否かを確認する（ステップ
５７）。各領域の現像バイアス電圧の値をＡＣ制御系３
８から取得し記憶装置のバイアス電圧上限エリアに格納
された上限値と各々比較し、すべてが小さい場合（ステ
ップ５７：Ｎ）、ステップ５６で算出した各領域の原稿
地肌部読み取り値の平均値を比較し、最大平均値との差
に応じて各領域の補正現像バイアス電圧を次の数式４に
より決定する（ステップ５８）。ここでＴは現像バイア
ス電圧を４０Ｖ増加させるために必要な定数であり、実
験によるＴの値は０．１〜０．２Ｖ程度である。

【００４５】

【数４】補正バイアス電圧＝（最大平均値−各領域平均値）／Ｔ

【００４６】次にメイン制御系４２は数式４により算出
した補正バイアス電圧が、記憶装置の現像バイアス電圧
上限エリアの上限値になったか否かを確認し（ステップ
５９）、上限値になっていない場合（ステップ５９：
Ｎ）には、メインルーチンにリターンする。補正バイア
ス電圧が、上限値である場合は（ステップ５９：Ｙ）、
メイン制御系４２は記憶装置の現像バイアス電圧ホール
ド情報エリアのホールドフラグをオンすることでバイア
ス値をホールドし（ステップ６１）、警告ランプを点滅
させることでユーザーにメンテナンスの必要性を警告し
（ステップ６２）、メインルーチンにリターンする。

【００４７】以上説明したように、第２および、第３の
実施形態の補正制御ルーチンでは、光学センサに入射さ
れる原稿反射光量から原稿地肌部濃度を読み取るに際
し、Ａ分割したＮ枚の原稿データを読み取って、更に各
領域の上位の複数（ｎコ）のデータを平均化するように
したので読み取りデータの信頼性は非常に高いものとな
る。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、原稿から
の反射光量を読み取って、この値を基に露光ランプ電圧
や現像バイアス電圧を経時的に補正するようにしたの
で、使用環境条件やコピー条件、さらには感光体の感度
の劣化の有無、現像装置の特性、トナーの特性等に影響
されずに露光ランプ電圧や、現像バイアスの補正を適正
に行うことができる。この結果、常に安定した高品質の
画像を得ることができる。また、一定枚数ごとに複数の
原稿からの反射光量に基づく読み取り手段からの出力信
号をサンプリングし、その複数の出力信号の内、上位幾
つかの出力信号の平均値で補正することにより、上記の
効果に加え、原稿の地肌濃度のばらつきによる誤差を少
なくすることができる。請求項２記載の発明によれば、
前記出力信号に基づいて前記露光ランプのランプ電圧を
補正し、この補正量には上限値を設け、前記ランプ電圧
が上限値に達した後の補正は、現像バイアス電圧を用い
て補正することにより制御幅が広くなりより画質の経時
安定性が図れる。請求項３記載の発明によれば、前記現
像バイアス電圧の補正量には上限値を設け、前記現像バ
イアス電圧値が上限値に達した際に上限値でホールドす
ることにより、現像バイアス電圧値が高過ぎる場合に発
生する異常画像を防ぐことができる。

【００４９】請求項４に記載の発明によれば、所定枚数
毎の複数の領域に分割して反射光量を読み取って、各領
域毎に所定の原稿枚数のデータの中から出力値の大きい
複数個のデータの平均値を取り、平均値の最大のもとの
差に応じて、各領域の作像条件を補正するので、露光ラ
ンプの経時劣化や光学系の汚れや、コンタクトガラス裏
側の汚れからの画質劣化を防ぐことができる。また、複
数の領域に分けて反射光量のデータをサンプリングして
いるので、各領域の汚れの具合に応じて作像条件を補正
でき、より安定した高品質の画像を得ることができる。
また、複数の領域、複数の原稿からのデータの平均値で
補正することで、サンプリング原稿の地肌濃度のばらつ
きによる誤差を少なくすることができる。請求項５に記
載の発明によれば、各領域のデータに基づいて露光ラン
プ電圧を補正することで、コンタクトガラスの汚れによ
る画質の劣化を容易に防ぐことができる。請求項６に記
載の発明によれば、各領域のデータに基づいて現像バイ
アス電圧を補正することで、コンタクトガラスの汚れに
よる画質の劣化を容易に防ぐこくができる。請求項７に
記載の発明によれば、補正手段の露光ランプ電圧または
現像バイアス電圧の補正量に上限値でホールドすること
で、露光ランプ電圧または現像バイアス電圧が高すぎる
場合に発生する異常画像を防ぐことができる。請求項８
に記載の発明によれば、補正手段の露光ランプ電圧また
は現像バイアス電圧の補正量の上限値でホールドした後
で、ユーザーに対する警告を行うことで、メンテナンス
の実施の判断の目安とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の一実施形態を示す
全体構成図である。

【図２】画像形成装置におけるスリット露光装置の要部
を示す斜視図である。

【図３】画像形成装置の制御ブロックの一実施形態を示
す構成図である。

【図４】第１の実施形態による複写処理の動作を表すフ
ローチャートである。

【図５】第１の実施形態による補正制御ルーチンの動作
を表すフローチャートである。

【図６】第２および、第３の実施形態による複写処理の
動作を表すフローチャートである。

【図７】第２の実施形態による補正制御ルーチンの動作
を表すフローチャートである。

【図８】第３の実施形態による補正制御ルーチンの動作
を表すフローチャートである。

【符号の説明】

１６露光ランプ３７光学センサ３８ＡＣ制御系４２メイン制御系４９記憶装置５０警告ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本健太郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者辛島賢司東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者結城和彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を照射する露光ランプの原稿からの
反射光量を読み取り、反射光量に応じてプロセス条件を
制御する画像形成装置において、前記原稿からの反射光量を読み取る読取手段と、この読取手段による所定枚数の読み取り毎に、複数の原
稿からの反射光量をサンプリング出力信号として記憶す
る記憶手段と、この記憶手段に記憶されたサンプリング出力信号の上位
所定数の平均値に基づいて、複数のプロセス条件を補正
する補正手段と、を具備することを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】前記補正手段は、前記平均値に基づいて
前記露光ランプのランプ電圧を補正し、補正により前記
ランプ電圧が所定の上限値に達した後は、現像バイアス
電圧を用いて補正す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】前記補正手段は、前記現像バイアス電圧
が所定の上限値に達した場合、現像バイアス電圧を上限
値でホールドすることを特徴とする請求項２に記載の画
像形成装置。
【請求項４】前記記憶手段は、前記読取手段による所
定枚数の読み取り毎に、複数の領域に分割して反射光量
をサンプリングし、各領域毎に所定の原稿枚数のデータ
の中から出力値の大きい順に所定数のデータをサンプリ
ング出力信号として記憶し、前記補正手段は、各領域毎のデータの平均値を取り、各
々の平均値を比較し、平均値の最大のものとの差が予め
設定された値になった場合に、その差に応じて、各領域
の作像条件を補正する、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５】前記補正手段は、前記最大平均値との差
に基づいて、各領域の露光ランプ電圧を補正することを
特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記補正手段は、前記最大平均値との差
に基づいて、各領域の現像バイアス電圧を補正すること
を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記補正手段の露光ランプ電圧または現
像バイアス電圧が所定の上限値に達した場合、露光ラン
プ電圧または現像バイアス電圧を、上限でホールドする
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記露光ランプ電圧または現像バイアス
電圧を上限でホールドした後、ユーザーに対する警告を
発することを特徴とする請求項２、請求項３、または、
請求項７に記載の画像形成装置。