JP3053343B2

JP3053343B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3053343B2
Application number: JP6279221A
Authority: JP
Inventors: 直幸亀井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: US5634173A; JPH08137026A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やファクシミ
リなどのように、光源の光の原稿からの反射光を用いた
電子写真法により画像形成を行う画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光源からの光を原稿に照射し、原稿にお
ける反射光を感光体に配光して画像形成を行う画像形成
装置では、原稿からの反射光の光量を検出する光量検出
手段を備え、この光量検出手段の出力信号に基づいて光
源の光量を制御するようにしている。このように反射光
量に基づいて光源の光量を制御することにより、原稿の
濃度に係わらず一定の画像濃度を得ることができる。原
稿からの反射光量に基づいて光源光量を制御する際に、
フォトダイオードなどによって構成される光量検出手段
の特性が経時変化し、同一の入力光量に対して出力信号
が変化する場合がある。このような出力信号の変化を放
置すると、画像濃度を適正に維持することができない。
また、光量検出手段の出力信号レベルを手動調整するも
のでは、その調整作業が煩雑である。

【０００３】そこで、特開平４−３４７８７７号公報に
開示された画像形成装置では、図８に示すように、光源
８１の光を調整用パターン８２に照射し、この調整用パ
ターンの反射光を受光した際の光量検出手段８３の出力
信号が予め設定された範囲内に収まるように制御部８５
が電子ボリューム８４を制御するようにしている。この
ように構成することにより、光量検出手段８３の特性が
経時変化した場合にも、一定濃度の調整用パターン８２
からの反射光を受光した光量検出手段８３の出力信号レ
ベルを所定の値に調整することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置では、光源の光が原稿以外の部材において
反射した後に光量検出手段に入射したり、または、光源
の光が光量検出手段に直接入射することを考慮したもの
がなかった。このような原稿からの反射光を除く光は、
複写モード時および調整モード時のいずれにおいても同
様に光量検出手段に入射して光量検出手段の総受光量に
対してバイアス光として作用し、その光量は、光源の光
量に応じて変化する。したがって、飛散トナーや紙粉ま
たは塵埃が光源に付着することにより光源の光量が変化
した場合に、調整モードにおいて光量検出手段の出力信
号が所定の範囲内に収まるように調整するだけでは、原
稿からの反射光を除く光の影響による光量検出手段の出
力信号レベルの変動を補正することができず、良好な画
像形成状態を維持することができなくなる問題がある。

【０００５】この発明の目的は、光量検出手段に原稿方
向からの反射光が入光しない状態での光量検出手段の出
力信号レベルを、光源からの光のうち原稿からの反射光
を除く光に関する出力信号レベルとして検出し、通常の
画像形成モードにおける光量検出手段の出力信号レベル
から調整モード時における出力検出手段の出力信号レベ
ルを差し引いた値を原稿からの反射光のみに関する出力
信号とすることにより、光源光量が変化した場合にも原
稿濃度を正確に検出できるようにして光源の光量を的確
に制御できるようにし、常に画像形成状態を良好に維持
することができる画像形成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、原稿を露光する光源と、光源の光の原稿からの反射
光に基づいて画像を形成する画像形成手段と、反射光の
光量を検出する光量検出手段と、光量検出手段の出力信
号に応じて光源の光量を制御する光量制御手段と、を備
えた画像形成装置において、調整モード時に光源の光が
照射される無反射部材と、調整モード時における光量検
出手段の出力信号レベルを読み取って記憶する記憶手段
と、を含み、調整モード時に光源の光のうち原稿からの
反射光を除く光に関する光量検出手段の出力信号レベル
を読み取る補正光量読取手段と、画像形成モード時にお
ける光量検出手段の出力信号レベルと記憶手段の記憶内
容との差を前記光量制御手段に供給する出力信号補正手
段と、を設けたことを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載した発明は、前記直接光量
読取手段が、前記調整モード時に光源の光の無反射部材
における反射光に関する光量検出手段の出力信号レベル
と光源の駆動電圧との関係を記憶する記憶手段を含み、
前記出力信号補正手段が、画像形成モード時における光
量検出手段の出力信号レベルと光源の駆動電圧に対応す
る直接光量読取手段の記憶手段における記憶内容との差
を前記光量制御手段に供給することを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【作用】請求項１に記載した発明においては、調整モー
ド時に光源の光を無反射部材に照射し、この時の光量検
出手段の出力信号レベルを用いて画像形成モード時にお
ける出力信号レベルの補正が行われる。したがって、調
整モード時における光量検出手段の出力信号レベルは、
光源の光のうち原稿の反射光を除く光の受光による出力
信号レベルであり、画像形成モード時における光量検出
手段の出力信号レベルを補正するために用いられる光量
検出手段の出力信号レベルを容易に得ることができる。

【００１０】

【００１１】請求項２に記載した発明においては、調整
モード時に光源の光を無反射部材に照射し、この時の光
量検出手段の出力信号レベルと光源の駆動電圧との関係
が記憶される。したがって、画像形成モード時には、そ
の時の光源の駆動電圧に対応する光源の光のうち原稿か
らの反射光を除く光に関する光量検出手段の出力信号レ
ベルの記憶内容に基づいて光量検出手段の出力信号レベ
ルが補正される。

【００１２】

【実施例】以下に、この発明の実施例を複写機を例にあ
げて説明する。図１は、この発明の実施例である複写機
の構成を示す概略図である。この複写機は、本体１の上
面に位置する原稿台９が原稿カバー１０とともに矢印Ａ
およびＢ方向に往復移動する原稿台移動型の複写機であ
る。本体１の一方の側面には、給紙トレイ２１が装着さ
れており、他方の側面には排紙トレイ２２が装着されて
いる。本体１の内部の略中央部には感光体ドラム１４が
回転自在に支持されている。この感光体ドラム１４の周
面に対向して帯電チャージャ４、現像装置７、転写チャ
ージャ１３およびクリーナ２が配置されている。

【００１３】本体１の上方には光学系を構成するコピー
ランプ３およびセルフォックレンズ５が備えられてい
る。また、本体１の内部には給紙トレイ２１から感光体
ドラム１４と転写チャージャー１３との間を経由して排
紙トレイ２２に至る用紙搬送路１９が、給紙ローラ８や
ＰＳローラ１２によって構成されている。この用紙搬送
路１９における感光体ドラム１４と排紙トレイ２２との
間には定着ローラ１７が備えられている。

【００１４】以上のように構成された複写機において、
原稿台９上に原稿を載置し、給紙トレイ２１上に用紙を
収納してコピースイッチを操作すると、コピープロセス
が開始される。このコピープロセスにおいて、原稿を載
置した原稿台９は原稿カバー１０とともに矢印Ａ方向に
ホームポジションまで移動する。このホームポジション
は、原稿基準板１６と原稿台９との境界である原稿基準
線１６ａがセルフォックレンズ５に対向する位置であ
る。これとともに、給紙トレイ２１上の用紙が給紙ロー
ラ８等の回転によりＰＳローラ１２まで給紙される。な
お、原稿基準板１６の底面には、後述する調整モード時
にコピーランプ３からの光の照射をうける黒色の基準部
材１５が貼付されている。

【００１５】この後、帯電チャージャ４の駆動とともに
感光体ドラム１４が矢印Ｃ方向に回転し、さらにコピー
ランプ３が点灯し、原稿台９は矢印Ｂ方向に移動する。
これによって、原稿台９上に載置された原稿はコピーラ
ンプ３の光により走査され、その反射光がセルフォック
レンズ５を介して帯電後の感光体ドラム１４に配光され
る。この原稿からの反射光の配光により感光体ドラム１
４の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像を形
成した感光体ドラム１４の表面に対して現像装置７から
トナーが供給され、静電潜像が顕像化される。

【００１６】感光体ドラム１４の矢印Ｃ方向の回転に同
期してＰＳローラ１２が駆動され、用紙が感光体ドラム
１４と転写チャージャ１３との間に導かれる。感光体ド
ラム１４において顕像化されたトナー像は転写チャージ
ャ１３により用紙上に転写される。トナー像を転写した
用紙は定着ローラ１７に導かれ、加熱および加圧を受け
て用紙上にトナー画像が溶融、定着された後、排紙トレ
イ２２上に排出される。

【００１７】図２は、上記複写機の光学系装置の構成を
詳細に示す図である。コピーランプ３はリフレクタ３０
内に収納されており、このリフレクタ３０によりコピー
ランプ３の光は原稿台９上に載置された原稿３３に照射
される。セルフォックレンズ５は感光体ドラム１４の法
線方向に配置されており、原稿３３の画像のうち感光体
ドラム１４の法線方向に位置する部分における反射光が
セルフォックレンズ５を介して感光体ドラム１４の表面
に配光される。セルフォックレンズ５の近傍に配置され
たフォトセンサ２０には、スリット３２を介して、原稿
台９とともに矢印Ｂ方向に移動する原稿３３の画像にお
いて、感光体ドラム１４に反射光が配光される位置より
も距離ｄだけ手前側の画像における反射光が配光され
る。

【００１８】図３は、上記複写機の光学系装置の制御部
の構成を示すブロック図である。フォトセンサ２０の出
力信号は、反転増幅回路４１による増幅を受けた後、Ａ
／Ｄ変換器４２によりディジタルデータに変換されてマ
イクロコンピュータ４３に入力される。マイクロコンピ
ュータ４３はメモリ４４内に記憶されているデータおよ
びＡ／Ｄ変換器４２から入力されたデータに基づいて、
フォトセンサ２０が検出した原稿３３の画像濃度に応じ
た制御データをランプドライバ４５に出力する。ランプ
ドライバ４５はマイクロコンピュータ４３から入力され
た制御データに基づいてコピーランプ３をＰＷＭ制御
し、フォトセンサ２０により検出された画像濃度に応じ
た光量となるようにコピーランプ３を駆動制御する。

【００１９】図２に示す距離ｄは、フォトセンサ２０が
原稿３３からの反射光を受光した後、その出力信号に応
じた光量の光がコピーランプ３から出力されるまでの時
間に原稿３３の移動速度を乗算した距離である。このよ
うにして、フォトセンサ２０により感光体ドラム１４に
反射光が配光される原稿３３の位置よりも手前側の画像
の濃度を予め検出し、その画像濃度に応じた光量の光の
原稿３３における反射光がセルフォックレンズ５を介し
て感光体ドラム１４に配光されるようにしている。

【００２０】図４は、上記複写機の制御部における調整
モード時の処理手順を示すフローチャートである。マイ
クロコンピュータ４３は、コピーランプ３を駆動した
後、原稿台９を矢印Ａ方向に調整モード位置まで移動す
る（ｎ２〜ｎ４）。この調整モード位置は、原稿基準板
１６の底面に貼付された黒色の基準部材１５が、図２に
示すスリット３２を介してフォトセンサ２０に対向する
位置である。マイクロコンピュータ４３はこの時の光量
データをＡ／Ｄ変換器４２から読み取り（ｎ５）、メモ
リ４４に格納する（ｎ６）。次いで、コピーランプ３を
オフして原稿台９をイニシャル位置に移動する（ｎ
８）。なお、原稿台９が調整モード位置に達したか否か
の検出は、原稿台９の移動方向についてフォトセンサ２
０がスリット３２を経由して対向する本体１の上面と同
一位置に設けられたスイッチにより、原稿基準板１６の
底面に設けられた凸部を検出することにより行われる。

【００２１】この調整モードにおけるＡ／Ｄ変換器４２
から出力される光量データは、コピーランプ３の光を反
射する基準部材１５が黒色の無反射部材であることか
ら、０であることが望ましい。ところが、現実にはコピ
ーランプ３の光が基準部材１０以外の部分で反射光した
り、直射的に入射してフォトセンサ２０によって受光さ
れること、および、フォトセンサ２０の取付け誤差や固
体差により調整モード時のフォトセンサ２０の出力信号
は０にならず、この調整モード時の光量データＸがバイ
アス値として画像形成モード時におけるフォトセンサ２
０の出力に誤差を生じる。

【００２２】この誤差を生じる要因のうち、フォトセン
サ２０の取付け誤差および固体差によるものはコピーラ
ンプ３の印加電圧と無関係に略一定であり、コピーラン
プ３の光が基準部材１０以外の部分で反射したり、直接
的に入射してフォトセンサ２０によって受光される光量
はコピーランプ３の印加電圧に比例する。したがって、
画像形成モード時のフォトセンサ２０により検出された
光量データをＹ、コピーランプ３の光のうち原稿からの
反射光を除く光に関する光量データと印加電圧Ｖとの比
例定数をＫとした場合、原稿の絶対濃度Ｚは、Ｚ＝Ｙ−（Ｘ＋Ｋ・Ｖ）により得られる。

【００２３】図５は、画像形成モード時にフォトセンサ
が検出した光量データ、調整モード時にフォトセンサが
検出した光量データ、および、特定濃度の原稿における
反射光を受光した際のフォトセンサの理想的な光量デー
タの関係を示す図である。特定の画像濃度を有する原稿
からの反射光を受光した際にフォトセンサ２０が検出し
た光量データのコピーランプへの印加電圧に対する関係
は、直線Ｌ１で表される。すなわち、コピーランプ２０
に対する印加電圧が大きくなるに伴い、コピーランプ２
０の光量が増し、フォトセンサ２０の受光量も増加す
る。

【００２４】一方、コピーランプ２０への印加電圧を０
にした場合、コピーランプ２０からは光が照射されず、
コピーランプ２０が検出する光量データも０となるべき
である。画像形成モード時の画像形成状態を良好に維持
するためには、直線Ｌ１で示される理想的な光量データ
に基づいてコピーランプ３の駆動制御を行うべきである
が、現実の画像形成モード時にフォトセンサ２０が検出
した光量データには、コピーランプ２０の光のうち原稿
からの反射光を除く光およびフォトセンサ２０の取付け
誤差や固体差の影響を受け、コピーランプの印加電圧と
の関係は直線Ｌ２で示される状態となる。

【００２５】そこで、本発明では調整モード時にコピー
ランプ３の光を黒色の基準部材１５に照射した際のフォ
トセンサ２０の光量データをあらかじめ求めておき、直
線Ｌ２上に位置する画像形成モード時のフォトセンサ２
０の光量データから、直線Ｌ３上に位置する調整モード
時のフォトセンサ２０の光量データを差し引くことによ
り、直線Ｌ１上の理想的な光量データを得るようにして
いる。

【００２６】たとえば、調整モード時にコピーランプ３
に６０Ｖの電圧を印加した場合の光量データＤ２を得た
場合、画像形成モード時にコピーランプ３に７０Ｖの電
圧を印加したところ、その時の光量データがＤ１であっ
たとすると、理想的な光量データＺは、Ｚ＝Ｄ１−〔Ｄ２＋Ｋ（７０−６０）〕によって得ることができる。マイクロコンピュータ４３
は画像形成モード時に上述の演算を行い、得られた理想
的な光量データＺに基づいてコピーランプ３に対する制
御データを求める。

【００２７】なお、直線Ｌ３の比例定数Ｋの経時変化
は、一般的には殆ど無視し得る程度に小さいものであ
り、工場出荷時に測定してマイクロコンピュータ４３に
設定しておくことができる。また、比例定数Ｋの経時変
化が無視できない場合には、調整モード時におけるコピ
ーランプ２０の印加電圧を複数の電圧に変化させた場合
の光量データからその時の比例定数Ｋの値を求めること
ができる。

【００２８】図６は、この発明の複写機における画像形
成モード時における画像濃度の制御状態を示す図であ
る。３種類の画像濃度Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の原稿に関する
光量データとコピーランプの印加電圧との関係がＬ１１
〜Ｌ１３によって示される場合、このままの光量データ
を用いて光量データが制御値ＤＳになるようにコピーラ
ンプの印加電圧を制御しようとすると、画像濃度Ｓ１〜
Ｓ３に対するコピーランプの印加電圧の変化は曲線Ｌ１
４に示す傾きとなる。これに対して、本願発明では、光
量データとコピーランプの印加電圧との関係は直線Ｌ２
１〜Ｌ２３のように補正されるため、画像濃度Ｓ１〜Ｓ
３に対するコピーランプの印加電圧の変化は曲線Ｌ２４
に示す傾きとなり、曲線Ｌ１４に示す場合に比べてダイ
ナミックレンジが拡大し、きめ細かな画像濃度の制御を
行うことができる。

【００２９】なお、調整モード時において、得られた光
量データから図５に示す直線Ｌ３の関係を予め算出し、
この関係をメモリ４４に記憶しておくこともできる。こ
の場合には、通常の画像形成モード時には、その時のラ
ンプ電圧に対応する補正データをメモリ４４に記憶され
ている直線Ｌ３の関係から読み出し、画像形成モード時
の光量データから差し引くことにより、真の光量データ
を得ることができる。また、上記調整モードの処理は、
複写機本体１に電源が投入される毎にイニシャル処理の
終了後、待機状態に入る前に実行することができ、所定
枚数の複写処理が実行される毎に調整モードの処理を行
うようにしてもよい。さらに、調整モードの処理を実行
中に複写プロセス処理の実行を禁止する旨の表示を行う
ようにしてもよい。

【００３０】また、調整モードの処理を実行中にコピー
スイッチの操作により複写プロセスの予約を受け付け、
調整モードの終了後に予約に係る複写プロセスを実行す
るようにしてもよい。この場合には、図７に示すように
調整モードの処理を実行中にコピースイッチの操作の有
無をチェックし、コピースイッチが操作された場合に予
約フラグをセットする（ｎ１１〜ｎ１３）。調整モード
の処理が終了すると予約フラグの内容を判別し（ｎ１
４）、予約フラグがセットされている場合にはこれをリ
セットして複写プロセスを実行する（ｎ１５，ｎ１
６）。予約に係る複写プロセスが完了すると待機状態に
入ってコピースイッチの操作による次の複写プロセスの
実行の指示を待機する（ｎ１７〜ｎ１９）。

【００３１】また、複写プロセスの待機中に特定の組合
せに係るキー操作が行われた場合に調整モードの処理を
実行するようにしてもよい。さらに、定着装置の温度が
複写プロセスを実行することができない所定の温度以下
の状態でのみオペレータによる調整モードの処理の指示
入力を受け付けるようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、調整
モード時にコピーランプの光を無反射部材に照射し、こ
の無反射部材を光量検出手段に対向させてコピーランプ
の光のうち原稿からの反射光を除く光に関する光量検出
手段の出力信号レベルを読み取り、この光量検出手段の
光量データを用いて画像形成モード時における光量検出
手段の出力レベルを補正することにより、コピーランプ
の光のうち原稿からの反射光を除く光のみについての光
量検出手段の出力信号レベルを正確に検出し、コピーラ
ンプの光量の経時変化や、光量検出手段の取付け誤差お
よび固体差の影響を無くして常に正確な原稿の濃度を読
み取ることができ、画像形成状態を良好に維持できる利
点がある。

【００３３】

【００３４】請求項２に記載した発明によれば、調整モ
ード時にコピーランプの光を無反射部材に照射した際の
光量検出手段の出力信号レベルとコピーランプの駆動電
圧との関係を記憶しておくことにより、コピーランプの
光のうち原稿からの反射光を除く光についての出力信号
レベルとコピーランプの駆動電圧との関係についての記
憶内容に基づいて、画像形成モード時における光量検出
手段の出力信号レベルの正確な補正を容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である複写機の構成を示す概
略図である。

【図２】同複写機における光学系装置の近傍の構成を示
す図である。

【図３】同複写機の要部の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】同複写機の制御部の処理手順の一部を示すフロ
ーチャートである。

【図５】同複写機における画像形成時の光量データ、調
整モード時の光量データおよび真の光量データの関係を
示す図である。

【図６】画像形成モード時における光量データおよび原
稿濃度とコピーランプの駆動電圧との関係を示す図であ
る。

【図７】この発明の別の実施例に係る複写機の処理手順
の一部を示すフローチャートである。

【図８】従来の画像形成装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１−本体３−コピーランプ（光源）９−原稿台２０−フォトセンサ（光量検出手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を露光する光源と、光源の光の原稿か
らの反射光に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
反射光の光量を検出する光量検出手段と、光量検出手段
の出力信号に応じて光源の光量を制御する光量制御手段
と、を備えた画像形成装置において、調整モード時に光源の光が照射される無反射部材と、調
整モード時における光量検出手段の出力信号レベルを読
み取って記憶する記憶手段と、を含み、調整モード時に
光源の光のうち原稿からの反射光を除く光に関する光量
検出手段の出力信号レベルを読み取る補正光量読取手段
と、画像形成モード時における光量検出手段の出力信号レベ
ルと記憶手段の記憶内容との差を前記光量制御手段に供
給する出力信号補正手段と、を設けたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】前記直接光量読取手段が、前記調整モード
時に光源の光の無反射部材における反射光に関する光量
検出手段の出力信号レベルと光源の駆動電圧との関係を
記憶する記憶手段を含み、前記出力信号補正手段が、画
像形成モード時における光量検出手段の出力信号レベル
と光源の駆動電圧に対応する直接光量読取手段の記憶手
段における記憶内容との差を前記光量制御手段に供給す
る請求項１に記載の画像形成装置。