JP3161862B2

JP3161862B2 - 自動画質補償制御方法及び補償制御回路

Info

Publication number: JP3161862B2
Application number: JP08100793A
Authority: JP
Inventors: 茂生楠本; 繁治前原; 潤森本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH06294755A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，レーザプリン
タ及びレーザファックス等の光学式センサの出力値を基
にして複写画像の濃度を初期状態に維持する自動画質補
償の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機，レーザプリンタ及びレー
ザファックス等で光学式センサを用いて自動画質補償を
行う場合、発光素子または受光素子の汚れや劣化若しく
は温度変化等による出力絶対値変化が起っても、感光体
素地でのセンサ出力と、感光体上に作成した一定濃度の
トナーパッチでのセンサ出力との比率が常時一定である
ことを利用して、初期に適性画像としたときの上記比率
をメモリして、複写画像の画質補償時には、その比率と
なるよう画質形成条件を修正することによって自動制御
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光学式セン
サを使用して自動画質補償を制御する方法では、光学式
センサの電源を常時ＯＮしているか画質補償モード時の
みＯＮしているかであるが、常時光学式センサに通電し
ている場合この光学式センサの発光素子の劣化が問題と
なる。

【０００４】例えば、発光素子にＬＥＤを使用した場
合、長期間使用すると素子劣化により発光光量が大幅に
低下してしまう。そのため画質補償時のみ発光素子のＬ
ＥＤに通電することになるが、消燈していたＬＥＤを画
質補償時に点燈させるとき、ＬＥＤの自己発熱（内部発
熱）が問題となる。発光素子の自己発熱とは、点燈時に
内部の温度が上昇しはじめ光量が少しずつ低下する現象
であり、内部発熱による内部温度が一定となると発光量
が一定となるものである。そのため光学式センサへの通
電後の時間によって、内部温度が一定となるまではＬＥ
Ｄの発光光量は減少し、同じ濃度のターゲットでも反射
光量が変化して結果としてセンサ出力レベルに誤差を生
じる問題点があった。

【０００５】また、光学式センサの電源を常時ＯＮする
場合でも、複写機等の本体の電源をＯＮしたときに画質
補償モードに入る場合は、発光素子の自己発熱による出
力誤差ができる。

【０００６】図５は、発光素子の自己発熱による発光量
低下を模式的に表したもので、横軸に時間（ｔ），縦軸
に発光光量（受光量）（ｖ）をとっている。通電スター
ト時ｔ₀ に光量ａだけあった受光光量が時間ｔ₁ で光量
ｂに低下し、時間ｔ₂ を境に光量ｃで一定となる。基準
ターゲットが一定であれば、受光側の受光素子の受光量
も対応して同様な変化となってしまい、点Ａ〜Ｃ間で基
準パッチの濃度検知をすれば読み取りタイミング毎に誤
差が発生する。また、安定領域の最初の点Ｃとなる時間
ｔ₂ は発光素子毎で差があり、通電後の経過時間を長く
とって画質補償する制御方法であれば、発光素子のバラ
ツキ最大時間の待ち時間が必要となり、処理時間が長く
なる欠点があった。

【０００７】また、図６は、基準ターゲットでの光学式
センサのセンサ出力低下を模式的に表したもので、横軸
に時間（ｔ），縦軸にセンサ出力（ｖ）をとっている。
センサ出力を時間ｔ₀，ｔ₁，…，ｔ₅ とサンプリング
し、それらの出力ｖ₀，ｖ₁，…，ｖ₅ を検出し、直前の
センサ出力値と比較して出力差が小さく安定してから自
動画質補償モードに入る方法でも、待つ場合よりは多少
処理時間が短くなるものの、まだまだ処理時間が長くな
るという欠点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の自動画質補償制
御方法及び補償制御回路は、上記のような課題を解決す
るため、発光素子と受光素子からなる光学式センサを使
って、感光体素地と感光体上に形成されたトナーパッチ
とのそれぞれのセンサ出力を測定し、それらセンサ出力
の比率が初期状態を維持するように、画像形成条件を種
々変更して最適画像を得る自動画質補償制御において、
複数のトナーパッチを作成して１つの画像形成条件を決
定するために発光素子を通電し、該発光素子の発光量が
安定するまでに、それぞれのトナーパッチのセンサ出力
毎にトナーパッチのセンサ出力測定位置に近接した感光
体素地のセンサ出力を測定し、夫々のトナーパッチ毎に
比率を求め発光素子を消灯することを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【００１０】上記光学式センサに通電を行い基準ターゲ
ットのトナーパッチのセンサ出力をサンプリングするこ
とにより通電後の発光素子の発光光量の低下特性を求
め、その低下特性を打ち消すための発光素子への通電電
流特性を求めて通電することを特徴とするものである。

【００１１】更にまた、上記発光素子の光量低下特性を
打ち消す通電電流特性を測定する際、発光素子への通電
電流が通電可能に境界値を越えるとき受光素子側回路の
ゲインを変更し、再度発光素子への通電電流特性を求め
上記通電可能な境界値を越えないようにする、ゲイン切
換手段及び複数のゲインをもつ増幅回路部を具備するこ
とを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明を複写機，レーザプリンタ及びレーザフ
ァックス等の自動画質補償装置に実施することにより、
光学式センサの通電時の自己発熱による読み取り精度の
低下を防止し、かつ複写画像の画質補償の処理時間が長
くなるのを防止し、発光素子の劣化により発光光量が大
幅に低下する問題を回避できるものである。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の自動画質補償制御方法及び制
御回路を複写機に実施した場合について説明する。

【００１４】図１において、複写機本体１内の上部には
光学系２が配置されている。この光学系２は、ハロゲン
ランプ等からなるコピーランプ３と、複数枚のミラー４
〜７と、ズームレンズ８とを有している。また、符号９
は標準白板であり、低濃度パッチ作成時に使用する。

【００１５】上記光学系２の下方には感光体２１が回転
自在に支持されている。感光体２１の周囲には、周知の
ように、帯電器２２，現像部２３，転写器２４及び除電
器２４等が配置されている。そして、複写に際しては、
感光体２１の表面が帯電器２２により所定電位に帯電さ
れた状態でミラーベースがＡ方向に移動され、原稿カバ
ー２６により覆われた図示しない原稿が、コピーランプ
３にて先端から順次照射される。そして、原稿からの反
射光が光学系２を介して感光体２１に露光されることに
より、感光体２１上に静電潜像が形成される。

【００１６】また、複写機本体１の上方に配置された自
動原稿供給装置２７を使用して複写を行う場合、この自
動原稿供給装置２７における原稿搬送路２８内でドラム
２９ａ，２９ｂ等により原稿が搬送されながら、原稿搬
送路２８の２箇所に設けた図示しないスリットを介して
コピーランプ３により原稿が先端部から順次照射され、
上記と同様にして原稿からの反射光が感光体２１に露光
される。

【００１７】上記感光体２１上に静電潜像が形成される
と、続いて、この静電潜像が現像部２３から供給される
トナーにより現像されてトナー像が形成される。その
後、複数の給紙カセット等を備えた給紙部３０から図示
しない用紙がレジストローラ３１に送られ、この用紙は
必要に応じてレジストローラ３１により一旦停止させら
れた後、所定のタイミングで感光体２１に供給される。

【００１８】そして、供給された用紙上に、転写器２４
により上記トナー像が転写される。その後、用紙は感光
体２１から剥離され、搬送装置３２により定着部３３に
搬送されて、ここで上記トナー像が用紙に定着された
後、片面複写であれば、そのまま排出トレー３４に排出
される。一方、合成複写または両面複写の場合は、定着
部３３から排出された用紙は用紙搬送路３５に送られ、
合成複写であれば、そのまま中間トレー３６に排出さ
れ、一方、両面複写であれば、反転部３７により表裏が
反転させられた後に中間トレー３６に排出される。

【００１９】中間トレー３６に所定枚数の用紙が蓄積さ
れれば、中間トレー３６上の用紙が給紙ローラ３８によ
り最上部のものから順次給紙されて感光体２１に送ら
れ、引き続き複写が行われる。

【００２０】図２に示すように、上記の複写機における
制御系は静電潜像形成手段の制御装置としての役割をも
有するマスターＣＰＵ４０と、光学系２の制御等を行う
スレーブＣＰＵ４１とを備えている。マスターＣＰＵ４
０はＲＯＭ４２に予め記憶されているプログラムに従っ
て各種キーやセンサ類からの信号を受信し、スレーブＣ
ＰＵ４１にミラーベースのＡ方向への移動開始を指令す
る信号及びＡ方向への移動を終了したミラーベースを上
記ホームポジションへ復帰させる信号等を供給するよう
になっている。また、マスターＣＰＵ４０はコピーラン
プ点灯回路４３を介してコピーランプ３への電圧の供給
及び供給停止を制御すると共にコピーランプ３への印加
する実効電圧レベルの調整や帯電器２２への高圧供給を
行う帯電ユニット５０等の各種高圧ユニットの制御を行
う。

【００２１】一方、スレーブＣＰＵ４１はＲＯＭ４４に
予め記憶されているプログラムに従って、モータ１８の
回転速度を検出するロータリーエンコーダ４５からの信
号及びホームポジションセンサからの信号等を受信し、
ドライバ４６を介してモータ１８の回転速度を制御する
とともに、レジストローラ３１に感光体２１への用紙の
供給時期を指令する信号を供給する等の役割を果す。

【００２２】自動画質補償のトナー濃度検出用光学式セ
ンサ５４は、発光素子５１、受光素子５２からなり、発
光素子５１からの光を感光体ドラム２１上の基準トナー
パッチ５９に照射し、更に反射光を受光素子５２に入光
させることにより濃度検出を行う。上記発光素子５１を
ＬＥＤ、受光素子５２をフォトトランジスタとして以下
に説明する。基準トナーパッチ５９とトナー濃度の関係
から帯電器２２，現像部２３，転写器２４及び除電器２
５等の出力を可変し、画像形成条件を最適となるよう制
御する。

【００２３】以上は、請求項１ないし請求項３の実施例
での共通部分の構成の説明図である。

【００２４】以下に、図３には請求項１ないし請求項
２、図４には請求項３での実施回路を示しており、概略
回路動作を説明する。

【００２５】図３に示す基準トナーパッチと光学式セン
サの位置関係及び自動画質補償制御回路において、感光
体ドラム２１上に基準トナーパッチ５９を作成してお
り、先ずマスターＣＰＵ４０から発光信号を出力する
と、ドライバー５６を経てＬＥＤ５１に連続波高値また
はパルス幅変調で平均波高値等の順方向電流が流れ発光
し、基準トナーパッチ５９で反射した光はフォトトラン
ジスタ５４に入光して該フォトトランジスタ５４に光電
流Ｉｃが流れ、プルダウン抵抗５７両端に電圧が発生す
る。上記フォトトランジスタ５４のエミッタの出力電圧
は、オペアンプ５８にて電圧フォロワされ、マスターＣ
ＰＵ４０のアナログ入力ポートに入力され、フォトトラ
ンジスタ５４のセンサ出力を読み込む。上記マスターＣ
ＰＵ４０はセンサ出力からコピーランプ点灯回路４３や
帯電ユニット５０の出力を可変して新たにトナーパッチ
を作り、所望のセンサ出力が得られるよう画像形成条件
を変え、通常コピー時の画質補償を行う。

【００２６】図４は、上記図３に示す回路例に、受光素
子側回路部分にゲイン（増幅度）切換回路を付加した自
動画質補償制御回路となっている。この回路構成では、
上記オペアンプ５８の後段アナログスイッチ７０を介し
てゲインの異なるオペアンプ７１及び７２が並列接続さ
れ、このオペアンプ７１，７２の出力端がマスターＣＰ
Ｕ４０のＡ／Ｄ変換ポートＡＮに接続される。従って、
基準トナーパッチ５９に対する光電式センサ５４への通
電後のセンサ出力をサンプリングして光量低下特性を求
め、通電電流特性を求める。光電式センサ５４への通電
電流が通電可能な境界値を越える場合には、マスターＣ
ＰＵ４０からの信号によりアナログスイッチ７０の接続
を切換え増幅度を変えるものである。

【００２７】次に、フローチャトに基づいて実施例の説
明を行う。

【００２８】先ず、請求項１の構成の実施例について説
明すると、工場での組立て完了後に、図８の初期状態検
出ルーチンが実行されることによって、初期状態におけ
る低濃度側及び高濃度側におけるトナーパッチ検出値と
感光体素地検出値とが検出される。

【００２９】即ち、初期状態検出ルーチンが実行される
と、所定の電圧及び電流でもって発光素子５１への通電
が開始され、この通電量に対応した光量を有した光が発
光素子５１から感光体２１の最外周に位置する感光層に
照射される。この感光層に照射された光は、受光素子５
２方向に反射され、この反射光を受光した受光素子５２
は、受光量に対応した電圧のセンサ出力値Ｍ１を出力す
る。そして、このセンサ出力値Ｍ１は、図３に示すよう
に、マスターＣＰＵ４０のＡ／Ｄ変換ポートＡＮに入力
され、図示しないＡ／Ｄ変換器によってアナログ値から
デジタル値の感光体素地検出値Ｍ１に変換された後、マ
スターＣＰＵ４０を介して図示しないＲＡＭの検出値記
憶領域に記憶される（ステップＳ１）。

【００３０】次に、図１に示すように、コピーランプ３
やミラー４等が先端部画像領域外に移動され、所定のラ
ンプ電圧がコピーランプ３に印加される。コピーランプ
３は印加されたランプ電圧に対応した光りでもって標準
白板９方向へ光を出射し、この光は、標準白板９で反射
された後、ミラー４，５，６，７を介して感光体２１を
露光し、感光体２１に静電潜像が形成される。そして、
感光体２１の静電潜像は、露光量に対応したトナー量の
トナーが現像部２３を通過する際に付着することによっ
て、低濃度のトナーパッチとされる（Ｓ２）。尚、この
トナーパッチは、上記の感光体素地検出値Ｍ１の検出が
行われた感光体２１のドラム表面における近接位置に作
成される。

【００３１】低濃度のトナーパッチが作成されると、上
述の所定の通電量に対応した光量の光が発光素子５１か
ら感光体２１上のトナーパッチ５９に照射される。トナ
ーパッチ５９に照射された光は、受光素子５２方向に反
射され、この反射光を受光した受光素子５２は、受光量
に対応した電圧のセンサー出力値Ｍ２を出力する。そし
て、このセンサー出力値Ｍ２は、図３に示すように、マ
スターＣＰＵ４０のＡ／Ｄ変換ボートＡＮに入力され、
Ａ／Ｄ変換器によってアナログ値からデジタル値のトナ
ーパッチ検出値Ｍ２に変換された後、マスターＣＰＵ４
０を介して図示しないＲＡＭの検出値記憶領域に記憶さ
れる（Ｓ３）。

【００３２】この後、コピーランプ３が消灯されたり、
あるいはランプ電圧が低下されることによって、感光体
２１に高濃度のトナーパッチが作成される（Ｓ４）。そ
して、このトナーパッチのセンサー出力値Ｍ４が発光素
子５１および受光素子５２によって検出され、デジタル
値のトナーパッチ検出値Ｍ３に変換された後、図示しな
いＲＡＭの検出値記憶領域に記憶される（Ｓ５）。

【００３３】次に画質補償モードについて説明すると、
図９に示す画質補償制御の動作フローチャートにおい
て、先ず光電式センサ５４に通電を行う（ステップＳ
７）。尚、従来ならば、この時点からＬＥＤからなる発
光素子５１の自己発熱の影響を考え、タイマーで待期す
るかサンプリングしてセンサー値をモニタする必要があ
った。さて次に、３つの低濃度トナーパッチを、コピー
ランプ３、標準白板９を使って作成する（Ｓ８）。次
に、ステップＳ８乃至Ｓ１４において、パッチ毎に感光
体２１の素地部とトナーパッチ部とのセンサー出力を読
込む。ここでは感光体素地→トナーパッチというように
読んでいるが、逆にトナーパッチ→感光体素地の順に読
んでもよい。即ち、図７で横軸に時間（ｔ）、縦軸に発
光素子５１の発光光量（ｖ）を表した特性曲線で示すよ
うに、出力比を計算するための感光体素地とトナーパッ
チのそれぞれの時間間隔が短かければよいからである。
上記図９のフローチャートでは、時間ｔ_Aで素地１、時
間ｔ_Bでパッチ１、時間ｔ_Cで素地２、時間ｔ_Dでパッチ
２、時間ｔ_Eで素地３、時間ｔ_Fでパッチ３を読んでいる
ことになり、その時の発光光量は順次ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ及びｆとなる。このようにして、複数のトナーパッチ
を作成して１つの画像形成条件を決定するためにそれぞ
れのトナーパッチのセンサ出力毎にトナーパッチのセン
サ出力測定位置に近接した感光体素地のセンサ出力を測
定し、夫々のトナーパッチ毎に比率が求められる。

【００３４】次に、各パッチと感光体素地とのセンサ出
力比をステップＳ１５で計算する。そしてステップＳ１
６で光電式センサ５４を消灯する。ステップＳ１７で計
算したセンサー出力比が正常か否かを確かめ、例えばセ
ンサー出力比の値やこの出力比の大小（３パッチ間）等
を確認する。もしセンサー出力比が正常でなければ、ス
テップＳ２０でトラブル表示やＳ２１で画像形成条件を
初期値としてリターンとなる。次に、ステップＳ１８で
パッチ解析、Ｓ１９で画像形成条件設定となり、リター
ンとなる。

【００３５】上記図９に示す画質補償制御の動作で得ら
れたセンサー出力比の関係とプロセス条件設定について
の例を、図１０において説明する。

【００３６】図１０は、横軸にコピーランプ３のランプ
電圧（Ｖ_CL）、縦軸にセンサー出力比（％）を表したパ
ッチ出力比特性図であり、この場合、低濃度パッチはコ
ピーランプ３の電圧を変えて標準白板９によって３つの
低濃度パッチを作成し、フィードバッグ先もコピーラン
プ電圧の場合の一例である。工場出荷時のセンサー出力
比が図８で決められたとすると、コピーランプ電圧Ｘに
おける点Ｐとなる。このときコピーランプ電圧を可変す
ると、例えば破線ｌ1のように点Ｐを通る直線となる。
次に画質補償モードとなったとき、電圧（ｘ−ｖ），
ｘ，（ｘ＋ｖ）とコピーランプ電圧を可変して３つのパ
ッチを作成し、上記図９の動作フローで点Ｓ、Ｑ、Ｔを
得る。同じ濃度のときのセンサー出力比は同じとなるの
で、得られた直線の実線ｌ２をもとに、実線ｌ２と初期
（工場出荷時）センサー出力比Ｍ２／Ｍ１の交点Ｒを求
める。よって結果として、コピーランプ電圧をΔｖだ
け上げれば初期と同じ濃度となる。

【００３７】尚、Ｒ１＝ｐ１／ｒ１：パッチ１の出力
比，ｒ１：パッチ手前の素地出力，ｐ１：パッチ１の出
力Ｒ２＝ｐ／ｒ２：パッチ２の出力比，ｒ２：パッチ２手
前の素地出力，ｐ２：パッチ２の点Ｒ３＝ｐ３／ｒ３＝パッチ３の出力比，ｒ３：パッチ３
手前の素地出力，ｐ３：パッチ３の出力Ｍ２／Ｍ１：工場出荷時出力比（低濃度）を表す。

【００３８】以上が低濃度パッチを複数見るときの実施
例であり、高濃度パッチの画質補償制御の動作フローも
図９と同様に考えられるので、ここでは省略する。

【００３９】次に、請求項２の構成の実施例について、
図１４に示す測定モードの動作を説明する。それに先き
立ち、先ず測定原理を説明する。

【００４０】図１１は、横軸に時間（ｔ），縦軸にセン
サ出力（ｖ）との関係を示す特性曲線図であり、図１２
は横軸に時間（ｔ），縦軸にＬＥＤへの通電電流（ｉ）
との関係を示す特性曲線図である。

【００４１】図７でも説明したように、光電式センサ５
４のセンサ出力は、通電直後より少しずつ出力値が減少
する。ここで発光素子であるＬＥＤをＰＷＭ（パルス幅
変調）駆動するとすれば、ＰＷＭ駆動のＯＮデューティ
比と電流値，電流値と発光量，発光量とセンサ出力がそ
れぞれ比例するので、光量低下分を補うようなＰＷＭデ
ューティ比を求めることが可能である。例えば、時間ｔ
₀ が時間ｔ₁ に変わったとき、センサ出力Ｖ₀ が出力Ｖ
₁ に低下したとき、通電電流を電流Ｉ₁＝Ｉ₀×Ｖ₀／
Ｖ₁，Ｉ₂＝Ｉ₀×Ｖ₀／Ｖ₂…Ｉ_N＝Ｉ₀×Ｖ₀／Ｖ_N とす
れば変化が相殺できることになる。このようにして光電
式センサ５４の出力変化をモニタすれば、光量変化が判
明し、電流値が計算できて、最終的にある時間毎のＰＷ
Ｍデューティ比が求められる。

【００４２】次に、図１４に示す測定モードフローは、
光電式センサ５４におけるセンサ出力のモニタ部分と、
電流・デューティ計算部分とからなっている。先ず、ス
テップＳ２２で添字ｉを０で初期化し、光電式センサ５
４に通電する（Ｓ２３）。ステップＳ２４で特定時間タ
イマで待機して、Ｓ２５でセンサ出力Ｖｉを検知し、ｉ
の値に１を加え（Ｓ２６）、Ｓ２７でセンサ出力Ｖｉを
メモリする。結局、ステップＳ２８でセンサ出力Ｖ₀ 〜
Ｖ_N までメモリする。次にステップＳ２９で添字ｊを初
期化して、Ｓ３０にてセンサ出力Ｖｉを使用して電流Ｉ
ｊを計算する。ステップＳ３１で電流ＩｊよりＰＷＭデ
ューティ比を計算し、デューティ比Ｄｊをメモリする。
ステップＳ３３でｊの値に１を加え、Ｓ３４で最終的に
デューティ比Ｄ₀ 〜Ｄ_N まで計算することになる。

【００４３】

【００４４】

【００４５】次に、請求項３の構成の実施例について説
明する。この実施例では、上記請求項２での測定モード
を実施したとき、求められた通電電流Ｉｊが発光素子５
１の所定の境界電流Ｉ_MAXを越える場合には、図４で説
明したように、受光素子５２のゲインを上げ、通電電流
Ｉｊを小さくできるようにした上で再び通電電流Ｉｊを
計算するというものである。上記発光素子５１への通電
電流Ｉｊの境界値Ｉ_MAXとは、信頼性を考慮して流せる
最大電流のことであり、例えば発光素子５１をＬＥＤと
すると、製品仕様上の最大順方向電流にあるマージン
（例えば０．５）を掛け合わせ、温度等の周囲条件等に
よる影響を考慮して求められる。

【００４６】図１３（ａ）は、上記光電式センサ５４に
おける、横軸に時間（ｔ），縦軸にセンサ出力（ｖ）の
関係を示す特性曲線図であり、特性曲線（Ａ）は受光素
子側回路部分のゲインが大きい時のセンサ出力の関係、
特性曲線（Ｂ）は受光素子側回路部分のゲインが小さい
時のセンサ出力の関係をそれぞれ示している。

【００４７】図１３（ｂ）は、上記光電式センサ５４に
おける、横軸に時間（ｔ），縦軸にＬＥＤへの通電電流
（Ａ）の関係を示す特性曲線図であり、特性曲線（Ｃ）
は受光素子側回路部分のゲインが小さい時の通電電流の
関係、特性曲線（Ｄ）は受光素子側回路部分のゲインが
大きい時の通電電流の関係をそれぞれ示している。

【００４８】上記特性曲線（Ｃ）のように、ＬＥＤへの
フィードバック電流の最大値Ｉ_FMAXを越して電流を増加
しないとセンサ出力の低下を軽減できないものが、図４
に示すゲイン切換回路のアナログスイッチ７０の切換え
によりＬＥＤへの通電電流が小さくて済むので、特性曲
線（Ｄ）のように上記最大値Ｉ_FMAX まで上げなくて済
むことになる。

【００４９】図１５に示す測定モードフローにおいて、
ステップＳ５０〜Ｓ６２は図１４に示すＳ２２〜Ｓ３４
と同処理なので説明は省略する。Ｓ６３ではＳ５８で計
算した最終の電流Ｉ_Nと境界電流値Ｉ_MAXとを比較し、
もしＩ_N≧Ｉ_MAXであればＳ６４へ移り、ゲインの切換
えを行う。具体的には、図４に示すアナログスイッチ７
０の接続をマスターＣＰＵ４０の信号で変更し、オペア
ンプ７１，７２の増幅回路を切り換える（Ｓ６６）。も
し、既にゲイン切換え済みであれば、これ以上ゲインの
切換えができないので、Ｓ６５でトラブル表示を行う。
Ｓ６６，Ｓ６７の後、再びＳ５０へ移り、センサ出力の
モニタ（Ｓ５２〜Ｓ５５）、発光素子５１への通電電流
Ｉｊの決定を行う。尚、Ｓ６７のタイマー部では、発光
素子５１の自己発熱状態を元に戻すためタイマーを待機
して発熱を放散し冷ますものである。

【００５０】上記のようにして求められた発光素子への
通電電流Ｉｊ，デューティ比Ｄｊにより、以後画質補償
を行う。

【００５１】

【発明の効果】本発明による自動画質補償制御方法及び
制御回路は、叙上のような構成であるから、請求項１の
構成においては、複数のトナーパッチによって画質補償
を行う場合に、発光素子を通電し、該発光素子の発光量
が安定するまでに、トナーパツチ毎にトナーパッチ出力
測定位置に近接した感光体素地のセンサ出力を測定し、
夫々のトナーパッチ毎に比率を求め発光素子を消灯する
ので、発光素子の自己発熱によるセンサ誤差を最小限の
ものとすることができ、また発光光量が安定するまで待
つ必要がなくなるので処理時間が短くなる。トナーパツ
チの３種類の比を求める場合、図７に示す時間ｔA，ｔ
C，ｔE で感光体素地、時間ｔB，ｔD，ｔ F でそれぞれ
のトナーパツチにおけるセンサ出力（発光光量）を検出
する。ｔA〜ｔB，ｔC〜ｔD，ｔE〜ｔF のそれぞれの時
間幅を短くすればする程、即ち感光体素地とトナーパツ
チ間距離を小さくすればする程、発光素子の光量変化が
小さくなり、センサ検知能力が向上する。しかも光量安
定領域（ｔ＝ｔG 以降）までに測定が終われば処理時間
も短くなるといった効果が生じるものである。さらに発
光素子劣化により発光光量が大幅に低下する問題を回避
できるという効果もある。

【００５２】

【００５３】

【００５４】請求項２の構成においては、発光素子の内
部発熱による光量低下は、各発光素子によってバラツキ
が生じセンサ変換時や各複写機毎で差が出てくるので、
個々に測定モードを備えているため、発光光量の所定精
度を上げ、ひいては画質補償制度の向上がなされるもの
である。

【００５５】請求項３の構成においては、上記請求項２
での測定モードにて決定された発光素子への通電電流が
所定の境界値を越えた場合に受光素子側回路のゲイン
（センサ出力増幅度）を切り換え、境界値を越えないよ
うに再度発光素子への通電電流を求めるものであるから
信頼性が向上する。上記発光素子への通電電流の境界値
を越えた時にマシン（複写機）の動作をストップさせた
り、画質補償モードを行わずに一定の画像形成条件にし
たりする方法に比べ、マシン実働時間が増えるといった
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した複写機の正面断面図である。

【図２】本発明の自動画質補償制御回路のブロック図で
ある。

【図３】本発明の一実施例による自動画質補償制御回路
図である。

【図４】本発明の他の実施例による自動画質補償制御回
路図である。

【図５】光学式センサにおける発光素子の発光光量
（ｖ）−時間（ｔ）の関係を示すグラフである。

【図６】光学式センサにおけるセンサ出力（ｖ）−時間
（ｔ）の関係を示すグラフである。

【図７】時間（ｔ）の関係を示すグラフである。

【図８】初期状態検出ルーチンのフロチャートである。

【図９】画質補償制御ルーチンのフロ−チャートとであ
る。

【図１０】光学式センサにおけるセンサ出力比（％）−
ｄ時間（ｔ）の関係を示すグラフである。

【図１１】光学式センサにおけるセンサ出力（ｖ）−時
間（ｔ）の関係を示すグラフである。

【図１２】ＬＥＤ通電電流（Ａ）−時間（ｔ）の関係を
示すグラフである。

【図１３】受光側のゲインを切換えた際の光学式センサ
におけるセンサ出力（ｖ）及びＬＥＤ通電電流（Ａ）−
時間（ｔ）の関係を示すグラフである。

【図１４】画質補償制御における測定モードルーチンの
フロチャートである。

【図１５】画質補償制御における他の測定モードルーチ
ンのフロチャートである。

【符号の説明】

１複写機本体２光学系３コピーランプ９標準白板２１感光体２２帯電器４０マスターＣＰＵ５１発光素子５２受光素子５５トナーパッチ７０アナログスイッチ７１，７２オペアンプ

フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−195256（ＪＰ，Ａ) 特開平２−156258（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−121354（ＪＰ，Ａ) 特開平５−2339（ＪＰ，Ａ) 特開平１−169467（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−143144（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 21/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と受光素子からなる光学式セン
サを使って、感光体素地と感光体上に形成されたトナー
パッチとのそれぞれのセンサ出力を測定し、それらセン
サ出力の比率が初期状態を維持するように画像形成条件
を種々変更して最適画像を得る自動画質補償制御におい
て、複数のトナーパッチを作成して１つの画像形成条件
を決定するために発光素子を通電し、該発光素子の発光
量が安定するまでに、それぞれのトナーパッチのセンサ
出力毎にトナーパッチのセンサ出力測定位置に近接した
感光体素地のセンサ出力を測定し、夫々のトナーパッチ
毎に比率を求め発光素子を消灯することを特徴とする自
動画質補償制御方法。
【請求項２】発光素子と受光素子からなる光学式セン
サを使って、感光体素地と感光体上に形成されたトナー
パッチとのそれぞれのセンサ出力を測定し、それらセン
サ出力の比率が初期状態を維持するように画像形成条件
を種々変更して最適画像を得る自動画質補償制御におい
て、上記光学式センサに通電を行い、基準ターゲットの
トナーパッチのセンサ出力をサンプリングすることによ
り、通電後の発光素子の発光光量の低下特性を求め、そ
の低下特性を打ち消すための発光素子への通電電流特性
を求めて通電することを特徴とする自動画質補償制御方
法。
【請求項３】発光素子と受光素子からなる光学式セン
サを使って、感光体素地と感光体上に形成されたトナー
パッチとのそれぞれのセンサ出力を測定し、それらセン
サ出力の比率が初期状態を維持するように画像形成条件
を種々変更して最適画像を得る自動画質補償制御におい
て、上記発光素子の光量低下特性を打ち消す通電電流特
性を測定する際、発光素子への通電電流が通電可能な境
界値を越えるとき受光素子側回路のゲインを変更し、再
度発光素子への通電電流特性を求め、上記通電可能な境
界値を越えないようにする、ゲイン切換手段及び複数の
ゲインをもつ増幅回路部を具備することを特徴とする自
動画質補償制御回路。