JP3160027B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置、特に連
続紙原稿を複写する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、露光量を原稿濃度に応じて制御す
ることにより背景かぶりがなく、原稿画像を判読できる
濃度にして再現する自動濃度調整の方法は、原稿１枚毎
にコピー動作の前に原稿の一部領域または全面を基準の
点灯電圧を印加した光源で照射し（前スキャン）、そし
て、その反射光を光量センサなどで受光し、該センサの
検知信号を平均化処理をして代表値を求め、あらかじめ
決められているセンサ信号対光源の点灯電圧の特性曲線
に従って最適点灯電圧を求める。そして、求められた最
適点灯電圧を印加した光源で原稿を照射しながらコピー
動作を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、コンピュータの出力情報が印字されたコンピュータ
フォーム紙（以下ＣＦ紙という）のような連続紙原稿を
所定単位の長さで区切って、１頁ずつ搬送し、画像形成
装置の原稿台ガラス上に載置してコピーを行う場合、１
頁毎に前記手順で自動コピー濃度調整を行うと、コピー
に要する時間が非常に長くなってしまうという問題点が
あった。

【０００４】そこで、連続紙原稿をコピーする場合は、
最初の１頁目のみ前記手順に従って自動コピー濃度調整
を行い、点灯電圧の適正値を求めてからコピーを行っ
て、２頁目以降はその点灯電圧を用いてコピーを続行し
ていた。

【０００５】このコピー方法は、連続紙原稿は全部同一
の紙質でできており、背景濃度がほぼ一定であるとし、
印字される情報が同種の内容と形式を有することを前提
としているのであって、この場合は濃度調整の精度が大
きく低下することはないと考えられる。また、前述の問
題点である長いコピー時間が必要にならないなどのメリ
ットを有する。しかしながら、上記コピー方法にも下記
のような問題点が残っている。

【０００６】すなわち、１頁目の原稿の背景濃度を正確
に測定できないとき、例えば、原稿自体の用紙の濃度が
不安定なとき、原稿ガラスに密着していないで原稿に部
分的な浮きのあるとき、印字の密度が高く印字情報と背
景部との判断が困難な印字形式のとき、光量センサの検
知範囲もしくは検知レベルの特性によって印字部と背景
部との分離検知が困難なとき、光源に立上り，立下り特
性があるとき、などに、１頁目だけの画像濃度制御によ
って画像形成条件を決定してしまうと、２頁目以降の複
写が不良となる場合があるという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、連続紙原稿を読取り位置へ搬送し、読取り位置
から排出された連続紙原稿を排紙トレイに折りたたんだ
状態で積載する搬送手段と、前記搬送手段で搬送される
連続紙原稿を所定の長さ単位で区切ったページ毎に光源
で照射し、その反射光を帯電した感光体上に露光する露
光手段と、前記露光手段により静電潜像を形成する潜像
形成手段と、現像バイアス電圧を印加した現像器により
前記静電潜像を現像する現像手段と、前記原稿の濃度を
検知する濃度検知手段と、前記原稿の濃度に応じて、前
記感光体の帯電量、光源の光量、現像バイアス電圧の何
れか少なくとも一つを制御して現像濃度を自動調整する
現像濃度調整手段と、前記搬送手段で搬送される連続紙
原稿の最初のｎ頁（ｎ≧２）までは、連続紙原稿の各頁
の複写間隔が長くなるよう前記搬送手段を制御する搬送
制御手段と、を有し、前記現像濃度調整手段は、前記搬
送手段で搬送される連続紙原稿の最初のｎ頁までは、各
頁毎に検知した原稿濃度に応じて各頁毎に現像濃度調整
を行い、ｎ＋１頁以降の頁は、原稿濃度の検知を行わ
ず、前記ｎ頁までの原稿濃度を演算して求められる演算
値を各頁の原稿濃度とみなして現像濃度調整を行う画像
形成装置により、前記問題点を解決しようとするもので
ある。

【０００８】

【作用】この発明の画像形成装置は、連続紙原稿の最初
のｎ頁までは、各頁毎に検知した原稿濃度に応じて原稿
濃度調整を行い、ｎ＋１頁以降の頁は、原稿濃度の検知
を行わず、前記ｎ頁までの原稿濃度を演算して求められ
る演算値を各頁の原稿濃度と見なして現像濃度調整を行
う。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１はこの発明の第１実施例である画像形成装
置の要部側断面図（１）、図２は第１実施例において基
準点灯電圧６４Ｖを印加したランプで原稿を照射したと
きの特性を示す図、図３は第１実施例の動作を制御する
フローチャート（１）、図４は第２実施例である画像形
成装置の要部側断面図（２）、図５は第２実施例の自動
濃度調整を説明するための特性を示す図、図６は第３実
施例の自動濃度調整を説明するための特性を示す図、図
７は第３実施例の動作を制御するフローチャート（２）
である。

【００１０】先ず、図１ないし図３を用いて、この実施
例を説明する。図１において、原稿ガラス１の上に置か
れた原稿を光源３が矢印Ａの方向に走査しながら照射す
る。その反射光は、光路長を一定に保つようにミラー群
５，６，７のそれぞれが一体となって矢印Ａの方向に移
動しながら反射してレンズ群２，ミラー８を経て感光体
ドラム３１へ結像する（光路を一点鎖線で示してい
る）。感光ドラム３１は矢印Ｂの方向に回転して一次帯
電器３５による一様帯電、ブランク露光光源３７による
非画像領域の除電、上記の光路による画像露光の照射を
順次受けて、静電潜像が形成される。

【００１１】次にその静電潜像へ、現像器３９におい
て、荷電着色粒子（以下トナーという）を付着させて現
像を行う。転写材１５または１６は給送ローラ５５また
は５７によって１シートずつ給送されて、レジストロー
ラ５９で感光体上のトナー像の位置と同期するタイミン
グに合わせて搬送される。

【００１２】トナー像は転写帯電器４１が形成する電界
の下で感光体３１から転写材上へ転写される。引き続い
て、転写材は分離・除電帯電器４３によって感光体３１
から分離されて、矢印Ｃの方向に回転する搬送ベルト６
１で搬送される。定着器６３でトナー像を転写材上に定
着させて排紙トレイ６４へ排出する。

【００１３】転写材が分離した後の感光体３１上の残留
トナーはクリーナ４５で回収され、感光体を除電光源４
６で全面照射して静電潜像を消去する。

【００１４】９は自動原稿搬送ユニットである。回転駆
動されるローラ１０と従動回転するローラ１１との間に
かけ渡された給送ベルト１２が矢印Ｄの方向に回転移動
しながら原稿を給送・排出する。ＣＦ紙原稿の場合は、
所定の単位長さで区切られ、１頁ずつ給送される。

【００１５】４はレンズ群２の近傍に配置された受光セ
ンサである。原稿からの反射光の一部を受光してその受
光量は原稿の反射濃度と対応させられる。

【００１６】ところで、連続原稿１３を連続原稿排紙ト
レー１４（図１）上に不都合なく積載させるためには、
次に述べるように、ゆっくりと原稿を移動させると有利
であることがわかっている。

【００１７】つまり、１頁目からｎ頁目までの間に、例
えばユーザーの処置によりトレー１４上にきれいに折り
たたまれた状態をつくりだし、あるいは、図示しない装
置により自動的にトレー１４上に乱れのないように原稿
折りたたみを行う。最初のｎ頁目までに正確な積載状態
をつくっておけば、ｎ＋１頁目以降の排紙原稿は自然に
正確な積載がされることが経験から確認されているの
で、重要なのは初期の原稿積載処理ということである。
ｎ＋１頁目以降は、前記のユーザー処置や自動折りたた
み装置の作動を必要としないので、原稿の移動速度、従
ってコピー速度、を速くすることが可能となる。ここで
ｎの値は、２〜１０の範囲に設定するのが適当であり、
より好ましくは５〜７の範囲に設定する。

【００１８】この初期の原稿積載処理期間は、連続原稿
のコピー間隔を比較的長く設定できるので、原稿濃度検
知と自動濃度補正の手順を各頁毎に繰り返し、背景濃度
と印字情報を判断し、最適な画像形成条件を算出するこ
とができる。

【００１９】次に、この実施例の現像濃度調整手段にお
ける光源の光量，感光体の帯電量，現像バイアス電圧の
それぞれの制御方法について順次説明する。先ず、光源
の光量の制御方法について図２と図３を用いて説明す
る。本実施例では、光源３として、定格値８０Ｖ，２５
０Ｗのハロゲンランプを用い、基準点灯電圧が６４Ｖと
なるように光学系の構成及び潜像・現像プロセス条件の
設定が行われている。

【００２０】図２のグラフの右側は、種々の光学的反射
濃度を有する原稿を原稿台ガラス１上に載置して、ラン
プ３を基準電圧６４Ｖで点灯したときのセンサ４（図
１）の出力を示したものである。反射濃度０．０５（白
紙）と０．３の原稿の場合のセンサ４の出力をそれぞれ
出力ａと出力ｂとする。

【００２１】図２のグラフの左側は、センサ４の出力に
対応してランプ３の最適点灯電圧を決定するための関係
図を示している。

【００２２】次にこれを例示して説明する。例えば、図
２に破線で示すようにこれからコピーを行おうとする原
稿の反射濃度が０．１５の場合、先ずランプ３を基準電
圧６４Ｖで点灯して原稿を照射する（前スキャン）と、
センサ４の出力はｃとなり、地かぶりのないコピーを得
るための適正点灯電圧は，６７Ｖに決まる。そこで、こ
の原稿を実際にコピーする時には、ランプ３に６７Ｖを
印加して原稿を走査しながら、回転する感光体３１へ画
像露光を行う。

【００２３】図３は連続原稿１３をコピーする時の現像
濃度調整の動作手順を示すフローチャートである。原稿
の１頁目の複写動作の開始前に基準点灯電圧を印加した
ランプで原稿を走査して原稿濃度を検知し最小値，最大
値，平均値を算出し（ステップ４０１）、例えば平均値
に対して前述の光量補正を行う。そのときの適正点灯電
圧をｖ₁ とし、その点灯電圧を印加したランプで原稿を
走査しながらコピー動作を行う（ステップ４０２）。

【００２４】さらに、２頁目からｎ頁目まで同じように
各頁毎に原稿濃度を検知して適正点灯電圧ｖ₂ ……ｖ_n
を求めながらコピー動作を進行させる。ｎ＋１頁目から
は、基準点灯電圧を印加したランプによる前スキャンを
行うことなく、次の演算によって

【００２５】

【数１】

【００２６】である点灯電圧を決定し、固定値として点
灯しながらコピー動作を続ける（ステップ４０３，ステ
ップ４０４）。

【００２７】ここで原稿濃度は同一頁の原稿の前スキャ
ンによって得られるセンサ４の出力信号のうち、最小値
を用いることも、最大値を用いることも可であるが、そ
れによって得られる点灯電圧を同様に演算してｎ＋１頁
目以降の制御値として用いればよい。

【００２８】図４および図５は第２実施例を示してお
り、図１と同一部分には同一符号を付してある。第１実
施例との相異点は、受光センサ４の代わりに現像器３９
の上部に、潜像形成後の感光体電位を測定する電位セン
サ１７を設けてあることである。すなわち、電位センサ
１７により原稿の濃淡に対応する感光体電位を測定する
ことによって、原稿の濃度を検知することが可能とな
る。

【００２９】図５は、この実施例の複写機における感光
体電位測定による自動コピー濃度調整の方法を示す特性
グラフであり、図６の右側のグラフ中の実線，点線，破
線は、それぞれ種々の原稿に対して、ランプ３を６４
Ｖ，６７Ｖ，７０Ｖで点灯したときの感光体の表面電位
を示している。

【００３０】例えば、反射濃度０．２の原稿を自動コピ
ー濃度調整を行ってコピーする場合、まず、ランプ３を
一定電圧６４Ｖで点灯して原稿を照射し（前スキャ
ン）、あらかじめ帯電器３５によって一様に帯電された
感光体３１へ画像露光を行い、電位センサ１７で表面電
位を測定する。図５中に一点鎖線で示すように表面電位
は１００Ｖとなる。そして、左側のグラフに実線で示さ
れる感光体電位対適正点灯電圧の特性データによって、
適正点灯電圧は７０Ｖと決められる。

【００３１】感光体電位は照射光量を強くすると低下す
るが、残留電位以下には低くならない。図５に示される
ように、この実施例では残留電位は約１５〜２０Ｖであ
って、その領域の明るさの原稿濃度は判別不可能になる
ので、この特性データからは適正点灯電圧を正しく求め
ることができない。

【００３２】そこで、残留電位２０Ｖ以下の感光体電位
が検出されたときは、特性データから求められる点灯電
圧よりも１ランク低い電圧を適正点灯電圧とする。

【００３３】本実施例における現像濃度の自動調整は、
前述の図３のフローチャートと同様の制御がなされれば
よいのでその説明は省略する。

【００３４】次に第３実施例として、現像濃度の自動調
整の方法として現像バイアス電位を制御する場合につい
て図６および図７を用いて説明する。コピー濃度を自動
調整する場合、一次帯電電流および原稿を照明する点灯
電圧をほぼ一定にしておいて、現像バイアスを原稿濃度
に応じて変化するように制御することによってもコピー
濃度の自動調整が可能である。

【００３５】現像濃度を調整する方法として、第１およ
び第２実施例で用いた点灯電圧のかわりに現像バイアス
のＤＣ分を変化させる。すなわち、原稿濃度を検知する
ための前スキャン時に、標準より感光体電位が低く検出
されたときは、バイアスＤＣ値を低目に、感光体電位が
高目に検出された場合は、バイアスＤＣ値を高目に設定
するように制御する。

【００３６】第２実施例における原稿濃度の検知方法と
同じく、本実施例においても、ランプ３を一定電圧６４
Ｖで点灯して原稿を照射し（前スキャン）、この時に感
光体３１に形成される静電潜像の電位を電位センサ１７
で測定する。そして、特性データ（図６）より適正現像
バイアスを求めて、現像スリーブ４０にその適正現像バ
イアスを印加しながら、その頁の原稿をコピーする。図
７には現像バイアス電圧を変化させて現像濃度を自動調
整する第３実施例のフローチャートを示している。ｎ頁
目までは適正の現像バイアス値Ｖ_i を頁毎に補正しなが
らコピーを行い（ステップ８０１，８０２）、ｎ＋１頁
目からはＶ_iないしＶ_n （Ｖ_i はｉ枚目のバイアス値）
の例えば最小値を適正現像バイアス値と見なして印加し
てコピーを行う（ステップ８０３，８０４）。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、連
続紙原稿を搬送し折りたたんだ状態で積載する搬送手段
を用いることを前提とし、搬送される連続紙原稿の最初
のｎ頁（ｎ≧２）までは各頁の複写間隔が長くなるよう
に搬送制御し、かつ、各頁の原稿濃度を検知してそれぞ
れの頁の現像濃度調整を行い、ｎ＋１頁以降は各頁の原
稿濃度検知を行わずに、ｎ頁までの原稿濃度を演算した
結果をそれぞれの原稿濃度とみなして原稿濃度調整を行
っている。 これにより、最初のｎ頁までは積載性が良く
なるように連続紙原稿を搬送でき、ｎ＋１以降から確実
に連続紙原稿を積載排出でき、かつｎ頁までの原稿濃度
の演算結果が精度良くなり、ｎ＋１頁以降も精度良くか
つ迅速に濃度調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１実施例である画像形成装置の
要部側断面図（１）

【図２】 第１実施例において基準点灯電圧を印加した
ランプで原稿を照射したときの特性を示す図

【図３】 第１実施例の動作を制御するフローチャート
（１）

【図４】 第２実施例である画像形成装置の要部側断面
図（２）

【図５】 第２実施例の自動濃度調整を示す特性図

【図６】 第３実施例の自動濃度調整を示す特性図

【図７】 第３実施例の動作を制御するフローチャート
（２）

【符号の説明】

１ 原稿台ガラス ３ 光源 ４ 受光センサ ９ 自動原稿搬送ユニット １３ 連続原稿 １７ 電位センサ ３１ 感光体 ３９ 現像器 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−238675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−283368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−39662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−129870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−183673（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−54951（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続紙原稿を読取り位置へ搬送し、読取
   り位置から排出された連続紙原稿を排紙トレイに折りた
   たんだ状態で積載する搬送手段と、 前記搬送手段で搬送される 連続紙原稿を所定の長さ単位
   で区切ったページ毎に光源で照射し、その反射光を帯電
   した感光体上に露光する露光手段と、 前記露光手段により静電潜像を形成する潜像形成手段
   と、 現像バイアス電圧を印加した現像器により前記静電潜像
   を現像する現像手段と、 前記原稿の濃度を検知する濃度検知手段と、 前記原稿の濃度に応じて、前記感光体の帯電量、光源の
   光量、現像バイアス電圧の何れか少なくとも一つを制御
   して現像濃度を自動調整する現像濃度調整手段と、 前記搬送手段で搬送される連続紙原稿の最初のｎ頁（ｎ
   ≧２）までは、連続紙原稿の各頁の複写間隔が長くなる
   よう前記搬送手段を制御する搬送制御手段と、を有し、
   前記現像濃度調整手段は、 前記搬送手段で搬送される連
   続紙原稿の最初のｎ頁までは、各頁毎に検知した原稿濃
   度に応じて各頁毎に現像濃度調整を行い、ｎ＋１頁以降
   の頁は、原稿濃度の検知を行わず、前記ｎ頁までの原稿
   濃度を演算して求められる演算値を各頁の原稿濃度とみ
   なして現像濃度調整を行うことを特徴とする画像形成装
   置。