JP2530141B2

JP2530141B2 - 感光体疲労を補償した複写装置

Info

Publication number: JP2530141B2
Application number: JP62022415A
Authority: JP
Inventors: 晴男岩橋; 和浩中沢
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JPS63191162A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、感光体の疲労を補償して複写画像の濃度を
適正に制御できるようにした複写装置に関する。

〔発明の背景〕

第10図は一般的な複写装置の概略を示す図である。プ
ラテンガラス１の上にセットされた原稿は、矢印ａ方向
に露光走査する光源２によって露光され、その像光がミ
ラー３〜６及びレンズ７を経由して感光体ドラム８に導
かれる。この感光体ドラム８は、予め帯電極９によって
直流高圧が帯電されて矢印ｂ方向に回転しており、その
帯電部分に像光が到来すると、その像光に対応した潜像
がそこに形成される。そして、その潜像が現像部10に至
るとそこでトナーが付着されて現像される。一方、給紙
部11にセットされた転写紙は、レジストレーションロー
ラ12にまで搬送されて、原稿の像の先端とのタンミング
をとられてそのローラ12から送り出される。そして、こ
の転写紙はそこに感光体ドラム８の現像されたトナーが
転写極13によって転写され、次の分離極14によって感光
体ドラム６から分離され、搬送ベルト15で熱定着部16に
送られてそこでトナー像が定着されて、排紙部17に排紙
される。

以上のような複写装置において、感光体ドラム８はそ
の表面が光導電体、例えばセレン等で形成され、そこに
高圧帯電、潜像形成等が行われるが、この部分は使用の
累積によって疲労が蓄積して帯電電位が変化し、形成さ
れる潜像濃度が変化して、最終的に得られる転写画像の
濃度が劣化する。

例えば、ベタ黒となるべき部分にトナーが充分付着せ
ずに白くなる、或いはハーフトーンであるべき部分で充
分な諧調表現ができない、更には白地であるべき部分で
カブリが現れる等の現象が生じる。

従って、常に同じ条件で複写動作を続けると、上記し
た不都合がより顕著となる。しかし、使用を停止すると
その休止期間に応じて疲労が回復することが知られてい
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、使用の継続によっても複写画像濃度
が変化しないようにすることである。

〔発明の構成〕

このために本発明は、感光体の疲労を補正する疲労補
正値を、前回コピー終了までの補正値と、前回コピー終
了から今回コピー開始までの休止時間と、今回のコピー
時間とにより、予め作成したテーブルから求める感光体
疲労補正値決定手段と、上記手段によって求められた補
正値に応じて帯電極の帯電電流及び／又は露光ランプの
電圧を制御する手段と、コピー終了時に、該終了時点で
の補正値を格納するとともに、該コピー終了から次回コ
ピー開始までの休止時間をクロックにより更新記憶する
不揮発性のメモリと、コピー開始時に上記メモリから補
正値と休止時間とを読み出し、上記テーブルによりコピ
ー時間をゼロとしてコピー開始時の補正値を求める手段
と、を具備するように構成した。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。まず、複写
濃度制御の原理を説明する。前述したように感光体疲労
はそこの帯電電位が変化する現象となって現れる。例え
ば潜像が形成されて感光体ドラムでは、露光量Ｅと帯電
電位Vsとの関係は、疲労が生じていれば、第１図（ａ）
の破線で示すような特性となり、ダイナミックレンジが
低下する。

そこで、帯電電極によって感光体ドラムの全体の帯電
量を増大し、同時に露光ランプによる露光量を減少すれ
ば、前者によって露光量の少ない部分の帯電電位Vsが増
加し、後者によって露光量の多い部分の同電位Vsが増加
して、全体のダイナミックレンジが広くなり、帯電電位
Vsに対する複写濃度の特性が第１図（ｂ）に示すよう
に、白からベタ黒まで良好となる。

このように、疲労を補償するためには帯電量の補正や
露光量の補正によって行えば良い。この疲労度は、前回
のコピー動作終了（パワーオフ、或いはパワーオンでア
イドリング開始）までの疲労度、そのコピー終了から今
回のコピー開始までの休止時間（疲労回復が行われる時
間であり、パワーオフによる休止時間、或いはアイドリ
ング中の休止時間がある。）、及び今回の現在までのコ
ピー時間（連続コピー開始の場合はこれまでコピーを行
った枚数、つまり帯電オン時間、叉は露光時間）を因子
として決まるので、これらの因子を考慮して補正量を制
御すれば良い。

例えば、第２図に示すような態様で複写装置を使用し
た場合、時刻t₁で感光体は全く用いられていないとする
と、このときの感光体疲労度は『０』である。すると、
時刻t₂ではまだ感光体は使用されていないので同様に疲
労度は『０』であり、よってこの場合は、時刻t₂からコ
ピー時間のみに応じて疲労が累積してくる。従って、第
３図に示すように、コピー時間に応じて露光量、帯電量
等を制御して補正をかけていけば良い。時刻t₃での補正
値はD1となる。

再度コピーを開始した時刻t₄では、疲労度は時刻t₃で
の疲労度、即ち時刻t₂での疲労度『０』とコピー時間
（t₂〜t₃）より決まる値と、時刻t₃から時刻t₄までの休
止時間によって決まるので、この時刻t₄以降では、それ
ら疲労度や休止時間及び時刻t₄から行うコピーの時間に
よって新たな疲労度、つまり補正値が決まる。

時刻t₂では疲労度が『０』であったので、補正特性は
疲労度が『０』から始まる１本の曲線であったが、時刻
t₄では時刻t₃での疲労度及び休止時間（t₃〜t₄）により
複数の疲労度が考えられるので、補正用の関数としての
特性曲線を第４図に示すように複数用意しておいて、そ
の時刻t₄の時点での疲労度に応じてその内の１個の特性
を選択し、その選択した特性曲線にそってコピー時間に
応じた補正値を決めていくようにする。

なお、疲労度を決める因子としての休止時間はある一
定時間以内では計測しないようにする。また、コピー時
間を計測する際、連続コピーと間欠コピーがあるのでこ
れも考慮する。この場合は、所定時間内での間欠時間で
動作させる間欠コピーの連続は、休止時間をなし、つま
り連続コピーとして処理する。そして連続コピーか間欠
コピーの連続かの判断は、連続コピーの回数と停止回数
（連続コピーの停止と間欠コピーの停止が含まれる。）
をカウントしておいてこれにより判断する。また、この
場合は感光体ドラムの回転時間と帯電オン時間或いは露
光オン時間も考慮する。

また、疲労とは関係ないが、変倍を行う場合には、そ
の拡大や縮小の倍率に応じて感光体ドラムの線速度が変
化するので、それに応じて露光光量や帯電量を補正す
る。

以下、詳細に説明する。第５図はその制御のためのハ
ード構成のブロックを示す図であり、複写装置本体側に
設けられる複写制御用のメインCPU21に対して濃度制御
ユニット22を設けている。このユニット22は、メインCP
U21とデータのやり取りを行うサブCPU23、補正用データ
を格納する不揮発性のメモリ24、帯電極９に高圧を与え
る高圧トランス25、及び露光ランプ２に電圧を与える露
光電源26を有する。なお、高圧トラン25や露光電源26
は、サブCPU23からのデジタルデータをアナログに変換
するD/A変換器を内蔵している。以下、補正方法を説明
する。

（１）．帯電量の補正この補正は帯電電流の補正により行う。高圧トランス
25は、そこに所定のデジタル信号のデータを加えること
により、帯電電流の値を５μＡステップで、450〜1,085
μＡまで128段階変化させる。この帯電電流を決定する
パラメータとして、帯電初期値や温度、及び前述した疲
労や変倍等がある。

第６図はこの補正により帯電電流を得るフローチャー
トを示す図で、帯電初期値決定は感光体の膜厚に応じて
図示しないロータリスイッチにより例えば５種の内から
１個を選択して行う。温度帯電補正は、感光体ドラム温
度を取り込んで、帯電初期値に修正を加える。疲労帯電
補正は、複写装置のパワーオン直後の１コピー目の疲労
補正データを決めて、その後のコピー時間を取込み、上
記の温度帯電補正値に修正を加えて行う。変倍帯電補正
は、変倍率に応じて疲労帯電補正値に修正を加える。そ
して、これによって得られた値が、最終的で帯電電流を
決定する値となる。

上記した温度帯電補正は、ドラムの温度が上昇すれば
帯電電位が低下する傾向にあるので、温度に比例して電
位を増大するような補正となる。

上記した疲労帯電補正は、第７図に示すようなフロー
によりその補正値が決められる。まず、メメモリ24は格
納されている前回の帯電補正用値（疲労補正値と休止時
間）から、パワーオン時に休止時間（前回の複写終了か
ら今回のパワーオンまでの時間）のデータを取り出すと
共にスタート時（コピー釦操作時）に前回の疲労帯電補
正値を取り出し、その両者により補正関数、つまり帯電
補正モードを決定する。

この補正モードについては第４図で示したように複数
のモード（補正特性）があり、その中から特定のモード
を選択する。そして、この選択したモードの特性に従っ
て、第３図に示したように、初期の疲労補正値から帯電
オン時間によって順次変化する疲労帯電補正値を決める次の表１は帯電補正モードを決定するための表であ
る。縦軸のＴは休止時間、横軸のＸは前回の疲労帯電補
正値である。

次の表２はこの表１で決定した帯電補正モード（縦
軸）とコピー時間としての帯電オン時間データｔ（横
軸）とにより出力すべき疲労帯電補正値を求めるための
表である。

連続２枚目のコピー時には、表１で１枚目に決まった
モードに沿って、それまでの帯電オン時間の値のデータ
により、新たな疲労帯電補正値を決める。つまり、連続
コピーの場合は、帯電補正モードが最初の１枚目のコピ
ー時に決められるとその後固定される。このとき、帯電
オン時間は、感光体ドラムの回転が継続している時間と
してカウントアップされ、そのドラムの回転が停止する
と『０』リセットされる。

一方、間欠コピーの場合、つまりアイドリング運転の
後にコピーを開始するような場合に、前回のコピーの際
の疲労帯電補正値と前回のコピーから今回のコピーまで
の休止時間とにより新たな帯電補正モードを決定して、
このモードと今回のコピー時の帯電オン時間ｔとによ
り、新たな疲労帯電補正値を決める。このときは、前回
のコピー終了によりドラムが回転を停止しているので、
帯電オン時間は『０』から開始する。

以上のように、帯電補正モードは、パワーオン後のス
タート時或いはアイドリング後のスタート時にのみ設定
され、それ以外は固定される。つまり、連続コピーの場
合はその１枚目の時に設定されてそれぞれが固定され、
間欠コピーの場合はその都度設定される。

そして、コピー終了時（パワーオフ時）には、出力し
ていた疲労帯電補正値のデータが、圧縮された形（８ビ
ット→４ビット）でメモリ内に格納される。このように
圧縮したのは、格納するデータを１バイト（８ビット）
構成として、その内の４ビットを休止時間データ（クロ
ックにより刻々と更新される）に割り当てる関係からで
ある。

なお、前述したように間欠コピーの場合は、その間欠
時間、つまり休止時間が所定時間以内の場合には、その
休止時間を『０』とし、連続コピーとみなして処理す
る。よってこの場合は、帯電補正モードは前回と同一と
なる。

また、前回のコピー終了によるドラム回転停止で帯電
オン時間ｔの計測が０リセットされるので、それをその
まま使用してその時間を０からカウントし直すようにし
ても、或いは前回のカウント値を復帰させて、そのカン
ウト値に新たなカウント値を累積させるようにしても良
い。

上記した帯電オン時間ｔは、原則的にはコピー枚数に
よって決まるが、転写紙サイズが異なる場合には、大判
ほど要する帯電オン時間ｔが多くなるので、その修正が
行われる。次の表３はその修正用のデータを得る表であ
る。

次に、第６図で示した変倍帯電補正は、次のように行
われる。変倍時は倍率に応じて感光体の線速度が変わる
ので、まず倍率を線速度に変換して、次の表４のように
行われる。線速比とは、等倍時の線速度を基準としたと
きの比である。

Ｉを変倍補正前の帯電電流値、Ｉ′を変倍補正した帯
電電流値とし、ｎを変倍補正前の補正ステップ数、ｎ′
を変倍補正した補正ステップ数とする。最小帯電電流は
前述したように450μＡであり、よって次の式が成り立
つ。補正ステップ間隔は５μＡである。

Ｉ＝450＋ｎ×5,I′＝450＋ｎ′×５Ｉ′/I＝βとすると、ｎ′＝βｎ＋90×（β−１）よって、倍率に応じた変換式は次の表５のようにな
る。

（２）．露光量補正この補正は露光ランプに印加する電圧により行う。露
光電源26は、そこに所定のデジタル信号を与えることに
より、AC 110v〜162.6vの電圧を出力する。この実施例
では定額電圧がAC 160vのランプを使用し、0.66vのステ
ップ間隔で変化させるようにしている。この露光電圧を
決定するパラメータとして、前述の帯電量補正の場合と
同様に、露光初期値、温度、疲労、変倍がある。

第８図はこの補正により露光電圧を得るフローチャー
トを示す図で、露光初期値決定は図示しない可変抵抗の
調整により行う。温度帯電補正は感光体ドラム温度を取
り込んで、帯電初期値に修正を加える。疲労露光補正
は、パワーオン直後の１コピー目の疲労補正データを決
めて、その後のコピー時間を取り込み、上記の温度露光
補正値に修正を加えて行う。変倍帯電補正は、変倍率に
応じて疲労帯電補正値に修正を加える。そして、これに
よって得られた値が、最終的に露光電圧を決定する値と
なる。

上記した温度露光補正は、ドラムの温度が上昇すれば
帯電電位が低下しトナー付着量が減少する傾向にあるの
で、露光量を減少してトナー付着量を増大させるよう
に、例えば25℃以上の場合のみについて、露光ランプ電
圧を−0.25v/℃で補正する。

上記した疲労露光補正は、第９図に示すようなフロー
によりその補正値が決められる。これは前述の第７図で
説明した疲労帯電補正と同様であり、コピー時間として
ここでも帯電オン時間を共用している。露光補正モード
は、パワーオン後のスタート時或いはアイドリング後の
スタート時にのみ設定され、それ以外は固定される。つ
まり、連続コピーの場合はその１枚目の時に設定されて
それが固定され、間欠コピーの場合はその都度設定さ
れ、前述の帯電補正の場合と全く同様である。

この露光補正モードについても第４図で示したように
複数のモード（補正特性）があり、その中から特定のモ
ードを選択する。そして、この選択したモードの特性に
従って、第３図に示したように、帯電累計時間によっ
て、疲労帯電補正値を決める。

次の表６はこの露光補正モードを選択するめたの表で
ある。Ｔは休止時間、Ｙは前回の疲労露光補正値であ
る。

表７はこの表６で決定した露光補正モード（縦軸）と
帯電オン時間データｔ（横軸）とにより露光疲労補正値
を得るための表である。

なお、この疲労露光補正においても、パワーオフ時に
メモリに格納すべき疲労露光補正値は、前述の帯電補正
の場合と同様に８ビットから４ビットに圧縮されてから
格納される。

次に、第８図の変倍帯電補正は、次のように行われ
る。これは倍率を線速度に変換して、次の表８のように
行われる。光量比とは、等倍時の線速度のときに感光体
に照射される光量に対する比である。

Ｖを変倍補正前の露光電圧値、Ｖ′を変倍補正した露
光電圧値とし、ｍを変倍補正前の補正ステップ数、ｍ′
を変倍補正した補正ステップ数とする。最小露光電圧は
前述したように、110vであり、よって次の式が成り立
つ。補正ステップ間隔は0.66vである。

Ｖ＝110＋ｍ×0.66,V′＝110＋ｍ′×0.66 更に、露光電圧Ｖ、Ｖ′の時の光量比は白熱電球の近
似で3.88乗に比例することにより、次の式が成り立つ。

よってこの式は、となる。この式は、×0.71〜×1.55の変倍率でＶ（ｖ）
の露光電圧（デジタル値としてはｍ＋１番目）を設定し
ているとき、他の変倍率ではＶ′（ｖ）（デジタル値と
してはｍ′＋１番目）を選び、光量補正を行う式であ
る。この式を各場合に書き換えると、次の表９に示すよ
うになる。

ここで実際の疲労度の動きについて説明する。前回の
コピー終了時の疲労帯電補正値が『３』、前回のコピー
終了時の疲労露光補正値が『６』、休止時間が８〜15分
の場合、この後A3サイズの転写紙を連続100枚コピー
（帯電オン時間のデータは表３から『７』となる）にセ
ットして、そのコピーが終了した際の例について説明す
る。

まず、帯電補正については、前回の疲労帯電補正値が
『３』で休止時間が８〜10分であるので、表１より帯電
補正モードが『３』と決定される。そして、この帯電補
正モード『３』と帯電オン時間データ『７』とから表２
より疲労帯電補正値は『５』となる。つまり、コピー枚
数が増加するにつれて疲労帯電補正値が帯電補正モード
『３』上を『２』、『３』、『４』と変化し、100枚コ
ピー終了により『５』となってストップする。

一方、露光補正については、前回の疲労露光補正値が
『６』で休止時間が８〜15分であるので、表６から露光
補正モードが『３』と決定される。そして、この露光補
正モード『３』と帯電オン時間データ『７』とから表７
により疲労露光補正値は『10』となる。つまり、コピー
枚数が増加するについてて疲労露光補正値がモード
『３』上を『６』、『８』と変化し、100枚目のコピー
終了で『10』でステップする。

前述した帯電疲労補正値、露光疲労補正値、休止時間
等のデータを格納するメモリは、必ずしもユニット22内
に設ける必要はなく、複写装置本体側に設けることもで
き、或いはその複写装置本体内の不揮発性RAM或いはバ
ッテリでバックアップされたRAM等の不揮発性のメモリ
内に格納することもできる。従って、電源オフしてもデ
ータが保存され、次に電源をオンしてコピーを開始する
場合でも疲労補正が正確に行われる。

また、実施例中、コピー時間として帯電オン時間を用
いて補正を行ったが、代わりにやはりコピー枚数に比例
する値である露光オン時間を用いて行うことも可能であ
る。

また、前述した帯電初期値、露光初期値、表１〜表９
等の内容は、不揮発RAM或いはバッテリバックアップのR
AM等の不揮発性のメモリ内に、感光体ドラム、帯電極、
露光ランプ等の資材の特性に応じて予め格納されるが、
それらの資材を取り替え変更した場合には、それらに対
応した内容にプリセットし直される。

また、上記では帯電補正と露光補正を別々に説明し、
その補正時期について詳説しなかったが、CPUの動作ビ
ット数を少なくした場合には、同時制御は困難となるの
で、両者の補正が同時に指令された場合には、所定の時
間をずらせて、つまり異なったタイミングで各々の補正
を別々に行うようにする。このようにすれば、コピー濃
度の急激な変化をも防止できる。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、感光体の疲労を補償するこ
とができ、適正な濃度の複写画像を得ることができるよ
うになる。

また、感光体の疲労状態を示す疲労補正値をコピー終
了時にメモリに記憶しておき、コピーの開始時にそれを
それまでの休止時間のデータとともに読み出して、予め
作成したテーブルによりコピー開始時の補正値を求める
ようにしたので、コピー開始時には、補正値を演算で求
める必要がなく、感光体の疲労に基づく画像補正の精度
を低下させることなく、コピー開始時のCPUの負荷を減
らし、なおかつ画像形成条件のフィードバック応答性が
極めてよくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は感光体疲労を説明するための図、第２図は複写
装置の動作モードの説明図、第３図は疲労度０からの疲
労開始に対する疲労補正の説明図、第４図は所定の疲労
度からの疲労累積に対する疲労補正の説明図、第５図は
本実施例の画像濃度制御部分のハード構成を示すブロッ
ク図、第６図は本実施例の帯電補正のフローチャート、
第７図は第６図における帯電疲労補正のフローチャー
ト、第８図は本実施例の露光補正のフローチャート、第
９図は第８図における露光疲労補正のフローチャート、
第10図は一般的な複写装置の概略構成図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−166657（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−115231（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−98752（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−24170（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−152273（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−10267（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体の疲労を補正する疲労補正値を、前
回コピー終了までの補正値と、前回コピー終了から今回
コピー開始までの休止時間と、今回のコピー時間とによ
り、予め作成したテーブルから求める感光体疲労補正値
決定手段と、上記手段によって求められた補正値に応じて帯電極の帯
電電流及び／又は露光ランプの電圧を制御する手段と、コピー終了時に、該終了時点での補正値を格納するとと
もに、該コピー終了から次回コピー開始までの休止時間
をクロックにより更新記憶する不揮発性のメモリと、コピー開始時に上記メモリから補正値と休止時間とを読
み出し、上記テーブルによりコピー時間をゼロとしてコ
ピー開始時の補正値を求める手段と、を具備することを特徴とする複写装置。