JP3208838B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3208838B2
JP3208838B2 JP12648092A JP12648092A JP3208838B2 JP 3208838 B2 JP3208838 B2 JP 3208838B2 JP 12648092 A JP12648092 A JP 12648092A JP 12648092 A JP12648092 A JP 12648092A JP 3208838 B2 JP3208838 B2 JP 3208838B2
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健 木下
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
る画像形成装置における画像再現の安定化に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真プロセスに用いる感光
体には、環境、耐刷による静電特性の変動および感光体
個々の静電特性のばらつきがある。また、感光体の帯電
電位は、周方向にむらがある。特にカラー複写機におい
ては、これらの静電特性の変動が色の再現性、バランス
および低濃度部の再現性に大きな影響をおよぼす。そこ
で、画像の安定化のために、感光体の静電特性を検出し
て電位を制御し、画像を安定的に良好な状態で維持する
自動濃度制御などが行われている。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】ところで、感光体の表
面電位は電位センサにより検出されるが、検出値は、感
光体の周方向にむらがある。このむらは、感光体の偏心
によるふれなどにより生じる。したがって、表面電位の
検出には大きな誤差が生じる。そこで、画像安定化は、
電位むらを考慮して行わなければならない。なお、特開
昭62−251763号公報に記載された画像形成装置
は、感光体の周上の電位むらの影響を小さくするため、
暗部電位と明部電位の検出を感光体の一定位置(検出電
位の平均値、最大値、最小値に対応する位置)において
行っている。しかし、このように感光体の部分的位置で
電位を検出する場合、検出値は、感光体の偏心などによ
って場所によって異なるため、各位置ごとに適正な帯電
量調整などの基準値が異なるという問題がある。
【0004】本発明の目的は、高精度の画像安定化が可
能な画像形成装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の画像
形成装置は、感光体と、グリッドを有し、上記感光体を
帯電する帯電手段と、上記感光体を露光する露光手段
と、上記感光体の表面電位を検出する電位検出手段と、
上記感光体上に形成された潜像を現像する現像手段と、
上記グリッドに所定グリッド電圧を印加したときの上記
感光体の暗部電位を上記電位検出手段に検出させる第1
検出手段と、上記第1検出手段の検出結果に基づき、グ
リッド電位の所定条件を記憶する記憶手段と、上記感光
体上の所定位置に上記所定条件で形成したパターンの暗
部電位を上記電位検出手段に検出させ、検出された値を
基準値として記憶する基準値記憶手段と、画像形成の前
に、感光体上の上記所定位置に、基準値記憶手段による
基準値検出時と同一の条件で形成した際のパターンの暗
部電位を電位検出手段により検出し、この検出値と上記
の基準値記憶手段に記憶した基準値との差に基づいて、
画像形成時のグリッド電位を補正する補正手段とを備え
る。この画像形成装置は、好ましくは、画像形成の異常
を検出した際に、上記記憶手段に記憶されている基準値
の記憶を再度行う。この画像形成装置は、好ましくは、
感光体の温度を検出する温度検出手段と、制御手段とを
さらに備える。制御手段は、上記温度検出手段の検出結
果に基き上記記憶手段に記憶されている検出値を補正す
る。この画像形成装置は、好ましくは、制御手段をさら
に備える。上記基準条件は、上記検出手段の検出位置と
上記現像手段による現像位置までの感光体の電位減衰条
件を基に定められ、制御手段は、上記温度検出手段の検
出結果に基き上記電位減衰特性を補正する。また、本発
明に係る第2の画像形成装置は、感光体と、上記感光体
上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像す
る現像手段と、現像された画像を感光体から記録媒体に
転写する転写手段と、転写前に感光体を照射する転写前
イレーサと、連続コピー時に、感光体の表面電位を、上
記転写前イレーサを動作させたまま検出する電位検出手
段と、感光体上の所定位置に、所定条件で形成した感光
体の潜像の電位を電位検出手段で検出させ、検出された
値を基準値として記憶する基準値記憶手段と、画像形成
の前に、感光体上に、基準値記憶手段による基準値検出
時と同一の上記所定条件で形成した際の潜像の電位を電
位検出手段により検出し、この検出値と上記基準値記憶
手段に記憶した基準値との差に基づいて、画像形成手段
の画像形成条件を補正する補正手段とを備える。
【0006】
【作用】像担持体上の所定位置のパターンを検出し、画
像形成条件を制御する画像形成装置において、画像形成
制御を高精度に行うためには、パターンをどのような条
件でも一定に形成する必要がある。そこで、基準条件で
形成したパターンを検出し、その結果を基準値として記
憶手段に記憶しておく。次に、画像形成の前に、基準値
検出時と同じ条件で形成したパターンを検出手段により
検出し、この検出結果と上記の基準値とを比較して画像
形成条件を補正する。さらに、画像形成の異常発生時に
は、トラブル処理により、検出位置が所定位置とずれる
ので、基準値の測定および記憶からやり直す。さらに、
感光体(像担持体)の表面電位は、温度変化に起因して変
化するので、温度変動を考慮して電位減衰特性を補正す
る。また、連続画像形成中の感光体の電位測定は、転写
前イレーサを点灯したまま行われる。そこで、基準電位
の測定を連続画像形成中の検出と同一条件で行うため
に、転写前イレーサを点灯したまま行う。連続画像形成
中は、電位検出用の潜像パターンは、像間に形成される
が、転写前イレーサの点灯/消灯の時間変化が鈍く、さ
らに、点灯/消灯を繰り返すとランプ寿命が短くなる。
そこで、電位検出は、転写前イレーサを点灯した状態で
行い、これに対応して、基準電位検出は、同様に、転写
前イレーサを点灯した状態で行って、電位検出の精度を
上げる。
【0007】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を以下の順序で説明する。 (a)デジタルカラー複写機の構成 (b)画像信号処理 (c)階調補正 (d)自動画像濃度制御(AIDC) (e)自動濃度制御の精度向上(AIDC動作前の暗部
電位Voと明部電位Viの検出及びグリッド電位VGと最
大光量の補正) (f)電位センサ距離特性およびその補正 (g)連続コピー時の最大濃度変化および階調変化の補
正 (g−1)ViC検出および最大光量の補正 (g−2)連続コピー時の光量補正テーブル (g−3)変形例 (h)連続コピー時の補正量の制限 (i)異常時の過補正の防止 (j)発光制御モード切換 (k)プリンタ制御のフロー (k−1)メインフローの説明 (k−2)メインスイッチ投入処理 (k−3)VG補正処理 (k−4)ViA検出処理 (k−5)AIDC動作処理 (k−6)ViB検出処理 (k−7)時間制御処理 (k−8)環境制御処理 (k−9)発光制御処理 (k−10)コピー処理 (k−11)ジャム等トラブル後の処理 (k−12)連続コピー中のVG補正処理 (k−13)過補正防止処理 本発明に特に関連する部分は、(e)節、(g)節、
(k−1)節である。
【0008】(a)デジタルカラー複写機の構成 図1は、本発明の実施例に係るデジタルカラー複写機の
全体構成を示す断面図である。デジタルカラー複写機
は、原稿画像を読み取るイメージリーダ部100と、イ
メージリーダ部で読み取った画像を再現する複写部20
0とに大きく分けられる。イメージリーダ部100にお
いて、スキャナ10は、原稿を照射する露光ランプ12
と、原稿からの反射光を集光するロッドレンズアレー1
3、及び集光された光を電気信号に変換する密着型のC
CDカラーイメージセンサ14を備えている。スキャナ
10は、原稿読取時にはモータ11により駆動されて、
矢印の方向(副走査方向)に移動し、プラテン15上に載
置された原稿を走査する。露光ランプ12で照射された
原稿面の画像は、イメージセンサ14で光電変換され
る。イメージセンサ14により得られたR,G,Bの3色
の多値電気信号は、読取信号処理部20により、イエロ
ー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のい
ずれかの8ビットの階調データに変換され、同期用バッ
ファメモリ30に記憶される。
【0009】次いで、複写部200において、プリント
ヘッド部31は、入力される階調データに対して感光体
の階調特性に応じた階調補正(γ補正)を行った後、補正
後の画像データをD/A変換してレーザダイオード駆動
信号を生成して、この駆動信号により半導体レーザを発
光させる(図8参照)。 階調データに対応してプリントヘッド部31から発生さ
れるレーザビームは、反射鏡37を介して、回転駆動さ
れる感光体ドラム41を露光する。感光体ドラム41
は、1複写ごとに露光を受ける前にイレーサランプ42
で照射され、帯電チャージャ43により一様に帯電され
ている。この状態で露光をうけると、感光体ドラム41
上に原稿の静電潜像が形成される。シアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックのトナー現像器45a〜45dのうち
いずれか一つだけが選択され、感光体ドラム41上の静
電潜像を現像する。現像されたトナー像は、転写チャー
ジャ46により転写ドラム51上に巻きつけられた複写
紙に転写される。
【0010】ここで、転写ドラム51には、図2に示す
ように、検出子(遮光板)501が取り付けてあり、検
出子501が検出センサ(フォトセンサ)502を通過
するときに、検出センサ502は感光体ドラム41の回
転位置を検出し、この検出時点を起点に複写動作を制御
している。また、感光体ドラム41と転写ドラム51
は、ドラム径を整数比(2:1)で構成され、連結駆動
されており、常に感光体ドラム41と転写ドラム51の
同位置が接するようになっている。これにより、トナー
の重合せ時のずれを無くしている。さらに、AIDCセ
ンサ210による付着量検出および電位センサ44によ
る電位検出を感光体ドラム41上の定位置にて行うこと
が可能になり、検出時に感光体ドラム41の偏心による
影響を無視することができる。
【0011】上記印字過程は、イエロー(Y)、マゼン
タ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色につ
いて繰り返して行われる。このとき、感光体ドラム41
と転写ドラム51の動作に同期してスキャナ10はスキ
ャン動作を繰り返す。その後、複写紙は、分離爪47を
作動させることによって転写ドラム51から分離され、
定着装置48を通って定着され、排紙トレー49に排紙
される。なお、複写紙は用紙カセット50より給紙さ
れ、転写ドラム51上のチャッキング機構52によりそ
の先端がチャッキングされ、転写時に位置ずれが生じな
いようにしている。
【0012】図3は、チャージワイヤ清掃装置を示した
ものである。帯電チャージャ43のチャージワイヤ30
1は、移動子306に取付けられた清掃部材302と3
03とに挟み込まれており、これをチャージワイヤ30
1の長手方向に移動させることにより清掃される。移動
子306は、ロープ304と連結されており、モーター
305によりロープ304を巻き取ることにより移動す
る。これにより、常にチャージワイヤ301上の付着物
を取り除き放電むらを抑えている。この清掃動作は、電
位,付着量検出(AIDC動作)前に必ず行うようにして
あり、それによって、チャージ汚れによって発生する電
位の乱れを抑えて、正確な電位補正を可能にしている。
電位や付着量を、感光体ドラム41の長手方向の全長に
わたって検出するには、長手方向に各種センサを数個並
べることや、長手方向にスキャンさせることが考えられ
るが、構成面やコスト面で不利になる。そこで、検出前
に必ずチャージワイヤ301で清掃を実行させ、チャー
ジ汚れによる長手方向の電位むらを削除すれば、固定さ
れた1つの電位センサ44による制御が可能になるので
ある。
【0013】図4は、感光体ドラム41廻りの構成を示
す。電位センサ44は、図のように、レーザー露光位置
(A)と現像位置(B)の間に設けられる。電位センサ44
と感光体ドラム41との距離は、ほぼ3mmに設定されて
いる。また、AIDCセンサ210は、現像後の位置
(C)に、感光体ドラム41に対してほぼ3mmの距離に設
定されている。AIDCセンサ210と電位センサ44
との感光体ドラム長手方向での位置をほぼ同一位置にす
ることにより、感光体ドラム長手方向での電位むら(部
分的なメッシュ汚れにより生じる可能性あり)などによ
る影響を少なくし、AIDCセンサ210による付着量
検出時の精度を保っている。また、付着量検出時は、転
写前イレーサ55の光がAIDCセンサ210の受光部
に入射するのを防止するため、転写前イレーサ55を消
している。同様に、電位検出時は、現像器45が感光体
ドラム41に圧接されていないので、電位センサ44に
転写前イレーサ55の光が回り込むため、この時も転写
前イレーサ55を消している。その他、感光体ドラム4
1近辺には、上記センサ(44,210)の他に、温度セ
ンサ212が取付けられており、それにより電位センサ
44の温度特性の補正および機内温度のモニターも行な
っている。
【0014】図5と図6は、実施例に係るデジタルカラ
ー複写機の制御系の全体ブロック図を示す。イメージリ
ーダ部100はイメージリーダ制御部101により制御
される。イメージリーダ制御部101は、プラテン15
上の原稿の位置を示す位置検出スイッチ102からの位
置信号によって、ドライブI/O103を介して露光ラ
ンプ12を制御し、また、ドライブI/O103および
パラレルI/O104を介してスキャンモータドライバ
105を制御する。スキャンモータ11はスキャンモー
タドライバ105により駆動される。一方、イメージリ
ーダ制御部101は、画像制御部106とバスにより結
ばれている。画像制御部106はCCDカラーイメージ
センサ14および画像信号処理部20のそれぞれとバス
で互いに接続されている。イメージセンサ14からの画
像信号は、画像信号処理部20に入力されて処理され
る。複写部200には、複写動作一般の制御を行うプリ
ンタ制御部201が備えられる。CPUを備えるプリン
タ制御部201には、制御用のプログラムが格納された
制御ROM202と各種データ(γ補正データなど)が格
納されたデータROM203とが接続される。プリンタ
制御部201は、これらROMのデータによってプリン
ト動作の制御を行う。プリンタ制御部201は、感光体
ドラム41の表面電位VOを検知するVOセンサ44、感
光体ドラム41の表面に付着する基準トナー像のトナー
付着量を光学的に検出するAIDCセンサ210、現像
器45a〜45d内におけるトナー濃度を検出するATD
Cセンサ211、温度センサ212および湿度センサ2
13の各種センサからのアナログ信号が入力される。
【0015】プリンタ制御部201は、各センサ44,
210〜213、操作パネル221およびデータROM
203からのデータによって、制御ROM202の内容
に従って、複写制御部231と表示パネル232とを制
御し、さらに、AIDCセンサ210による自動、若し
くは、操作パネル221への入力による手動の濃度コン
トロールを行うため、パラレルI/O241およびドラ
イブI/O242を介して帯電チャージャ43のグリッ
ド電位VGを発生するVG発生用高圧ユニット243およ
び現像器45a〜45dの現像バイアス電位VBを発生す
るVB発生用高圧ユニット244を制御する。なお、プ
リンタ制御部201は、内部RAMを有する。プリンタ
制御部201は、また、イメージリーダ部100の画像
信号処理部20と画像データバスで接続されており、画
像データバスを介してやってくる画像濃度信号を元にし
て、γ(階調補正)テーブルの格納されているデータR
OM203の内容を参照してドライブI/O261およ
びパラレルI/O262を介して半導体レーザドライバ
263を制御している。半導体レーザ264は半導体レ
ーザドライバ263によって、その発光が駆動される。
階調表現は、半導体レーザ264の発光強度の変調によ
り行う。
【0016】(b)画像信号処理 図7は、CCDカラーイメージセンサ14から画像信号
処理部20を介してプリンタ制御部201に至る画像信
号の処理の流れを説明するための図である。これを参照
して、CCDカラーイメージセンサ14からの出力信号
を処理して階調データを出力する読取信号処理について
説明する。画像信号処理部20においては、CCDカラ
ーイメージセンサ14によって光電変換された画像信号
は、A/D変換器21でR,G,Bの多値デジタル画像デ
ータに変換される。この変換された画像データはそれぞ
れ、シェーディング補正回路22でシェーディング補正
される。このシェーディング補正された画像データは原
稿の反射光データであるため、log変換回路23によっ
てlog変換を行って実際の画像の濃度データに変換され
る。さらに、アンダーカラー除去・墨加刷回路24で、
余計な黒色の発色を取り除くとともに、真の黒色データ
KをR,G,Bデータより生成する。そして、マスキング
処理回路25にて、R,G,Bの3色のデータがY,M,C
の3色のデータに変換される。こうして変換されたY,
M,Cデータにそれぞれ所定の係数を乗じる濃度補正処
理を濃度補正回路26にて行い、空間周波数補正処理を
空間周波数補正回路27において行った後、プリンタ制
御部201に出力する。
【0017】図8は、プリンタ制御部201における画
像データ処理のブロック図である。ここで、画像信号処
理部20からの画像データ(8ビット)は、インターフェ
ース部251を介して、ファーストイン・ファーストア
ウトメモリ(以下FIFOメモリという)252に入力さ
れる。このFIFOメモリ252は、主走査方向の所定
の行数分の画像の階調データを記憶することができるラ
インバッファメモリであり、イメージリーダ部100と
複写部200との動作クロック周波数の相違を吸収する
ために設けられる。FIFOメモリ252のデータは、
次にγ補正部253に入力される。後で説明するよう
に、データROM203のγ補正データがプリンタ制御
部201によりγ補正部253に送られ、γ補正部25
3は、入力データ(ID)を補正して出力レベルをD/
A変換部254に送る。D/A変換部254で出力レベ
ル(デジタル値)から変換されたアナログ電圧は、次
に、ゲイン切換部255において、プリンタ制御部20
1からのゲイン設定値に対応してゲイン切換信号発生回
路部256によりスイッチSW1〜SW8(異なったパワ
ーP1〜P8に対応)を切り換えて増幅された後、ドライ
ブI/O261を介して半導体レーザドライバ263に
送られ、半導体レーザ264をその値の強度で発光させ
る。
【0018】一方、プリンタ制御部201は、発光信号
発生回路265に後述のデューティー比に対応した切換
信号を送る。発光信号発生回路265は、パラレルI/
O回路を介して、切換信号により切り換えられたクロッ
クに基づく発光信号を半導体レーザ駆動部263に送
る。発光信号発生回路265の発生する発光信号は、ク
ロック切換信号に対応したデューティ比を有するクロッ
クに基づいて発生される。半導体レーザ駆動部263
は、発光信号が入力されているときにのみ半導体レーザ
264の駆動電流を発生する。したがって、この発光信
号(クロック)によりデューティー比が切り換えられ
る。半導体レーザ駆動部263は、発光信号が出力され
ているときに、ドライブI/O回路261から入力され
る画像信号を出力し、半導体レーザ264を駆動する。
【0019】(c)階調特性 ところで、中間調画像の複写においては、階調特性を考
慮しなければならない。一般に感光体の感光特性、トナ
ーの特性、使用環境等種々の要因が絡み合って、再現す
べき原稿の読取濃度レベル(以下、入力レベルともい
う)(OD)とレーザ光の発光強度レベル(従って再現さ
れた画像濃度レベル(ID))とは正確には比例せず、
図9の右上に図式的に示すように、本来得られるべき比
例特性Aからずれた特性Bを示す。このような特性は一
般にγ特性(階調特性)と呼ばれ、特に中間調原稿に対す
る印字された再現画像の忠実度が低下する大きな要因と
なっている。そこで、半導体レーザ264の出力パワー
(レーザパワーともいう)Pについてγ補正部253で
あらかじめ出力特性を図9右下の露光補正特性のように
制御して比例特性Aを実現させる。これを階調補正(い
わゆるγ補正)という。すなわち、低階調度で出力パワ
ーを大きくし、高階調度で出力パワーを小さくして、再
現画像の濃度を階調度に比例させるのである。なお、図
9左下の感光体特性に示すように、半導体レーザの出力
パワーに対応して感光体の減衰電位Viは非線形的に変
化する。また、トナーはVi<VBで付着するが、図9
左上の現像特性に示すように、トナー付着量も非線形的
に変化する。
【0020】(d)自動画像濃度制御(AIDC) 図10は、感光体ドラム41の回りの帯電チャージャ4
3と現像器(たとえば45r)の配置を図式的に示す。こ
こで、感光体ドラム41には、放電電位VCの帯電チャ
ージャ43が対向して設置される。帯電チャージャ43
のグリッドにはグリッド電位発生ユニット243により
負のグリッド電位VGが印加されている。グリッド電位
Gと感光体ドラムの表面電位VOとの関係はほぼVO
Gと見なせるので、感光体ドラム41表面の電位VO
グリッド電位VGにより制御できる。なお、表面電位VO
は、表面電位計である電位センサ44により検知され
る。
【0021】まず、レーザ露光前において、帯電チャー
ジャ43によって感光体ドラム41には負の表面電位V
Oが、また、現像バイアス発生ユニット244により現
像器45rのローラには低電位の負の現像バイアス電位
B(|VB|<|VO|)が与えられる。すなわち、現像
スリーブ表面電位はVBである。レーザ露光によって感
光体ドラム41上の照射位置の電位が低下して表面電位
Oから静電潜像の減衰電位Viへ遷移する。減衰電位
Viが現像バイアス電位VBよりも低電位になると、現
像器45rのスリーブ表面に運ばれてきたトナー(負電荷
を有する)が感光体ドラム41上に付着する。VOとVB
の差は大きすぎても小さすぎてもよくない。トナー付着
量は、現像電圧△V=|VB−Vi|が大きいほど多
い。一方、減衰電位Viは、同じ露光量であっても表面
電位VOが変化するにつれ変る。そこで、VOとVBの差
をある程度の範囲内に維持しつつ、たとえば差をほぼ一
定にしつつ、表面電位VOおよび現像バイアス電位VB
変化すれば、VBとViとの差が変化するので、トナー
付着量を変えることができ、濃度を制御することができ
る。
【0022】また、感光体上の所定領域に所定光量で露
光をうけて現像された基準トナー像のトナー付着量は、
AIDCセンサ210により光学的に検知される。すな
わち、感光体ドラム41の濃度制御の基準となる基準ト
ナー像を形成し、基準トナー像に斜めから光を入射し、
感光体ドラム41近傍に設けられたAIDCセンサ21
0によって、基準トナー像の正反射光と散乱反射光とを
検出する。それぞれの検出信号はプリンタ制御部201
に入力され、ここで両検出信号の差からトナー付着量が
求められる。
【0023】そこで、AIDCセンサ210の検出値に
対応してVO,VBを変化させれば、最大濃度レベルでの
トナー付着量を一定に保つ自動画像濃度制御(AID
C)を行うことができる(図36のAIDC動作処理参
照)。たとえば、感光体感度、相対湿度などの環境の変
化によりトナー帯電量の減衰特性が変化するが、VO,V
Bを変化させて最大濃度を自動的に一定に保つことがで
きる。そこで、本実施例では1つの現像バイアス電位V
Bに1つのグリッド電位VGを対応させ、(VB,VG)の設
定値を、AIDCセンサ210の検出値に対応した0〜
15の濃度検出レベル(LBA)に対応させて変化させ
る。表1は、このようにして設定される(VB,VG)の組
のデータの例を示す。なお、表2と表3は、VB出力テ
ーブルとVG出力テーブルを示しており、グリッド電位
Gと現像バイアス電位VBは、各20V刻みで変化され
る。AIDCセンサ210の検出値は、その大きさを基
に最左欄に示す0〜15のレベルに対応させられ、各レ
ベルに対応してVBは220Vから20Vずつ変化し最
大で820Vになる。VGは、VBより180V大きい値
に保たれ、従って400Vから1000Vまで変化す
る。なお、(VG,VB)の変化量は制御の精度に対応し
て決めればよい。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】AIDC動作は、基本的には、コピー前に
行なうのが制御の信頼性、精度上最も良いが、常にコピ
ー前にこの動作が入ると、ファーストコピー時間が長く
なってしまう。また、動作回数が増えることにより感光
体等の寿命が縮んでしまう。そこで、本実施例ではAI
DC動作タイミングを次のように制御する。電源投入時
には、電源投入直後に帯電チャージャのワイヤ清掃を行
ない(図3参照)、その後AIDC動作をさせる。この
動作は、定着ウォーミング・アップ中に行なわれるの
で、電源投入後のファーストコピーの短縮化ができる。
上記以外の時には、前回のAIDC動作からの時間およ
び環境変化を考慮して、以下のように行なう。但し、前
回のAIDC動作時には、タイマをリセットし、その時
の環境(温度、湿度)を記憶する。 前回のAIDC動作から次のコピー動作までの時間
(図39と図40の時間制御処理参照) 10分未満の時は、AIDC動作をしない。10分以
上、60分未満の時は、コピー終了後にAIDC動作さ
せる。60分以上の時は、コピー前にAIDC動作させ
る。 前回のAIDC動作時と、次のコピー動作時の環境変
化(図41の環境制御処理参照) 温度変化5℃以上または湿度変化10%RH以上の時、
コピー前にAIDC動作をさせる。以上のように、AI
DC動作タイミングを制御してコピー前動作の回数の削
減および消耗品(感光体,染料,トナー)の長寿命化を考慮
している。なお、上記タイマや環境変化量の設定値は、
これに限らず消耗品の特性などにより設定を変更するこ
ともできる。
【0028】(e)自動濃度制御の精度向上(AIDC
動作前の暗部電位Vo,明部電位Viの検出及びグリッド
電位VG,最大光量の補正) ところで前に述べたように、AIDC動作による濃度検
出及び制御は、基準のグリッド電位VG,現像バイアス
電位VBおよび露光量によって感光体上に形成された基
準トナー像のトナー付着量を検出し、その検出値に対応
し(VG,VB)を変化させ付着量制御を行なう。このと
き基準のVGに対する表面電位Voの値は、感光体の環境
等による感度変化また帯電チャージャの汚れ等により変
化する。そのため、同じVG,VBおよび露光量を与えた
としても、ΔV=|VB−Vi|が異なってくるため付
着量が変わってしまう(図11参照)。また、Viは、環
境、耐久等の影響による感光体の感度変化からも変化す
る。そのため、同じVG,VBおよび露光量を与えたとし
ても、|VB−Vi|が異なってくるため付着量が変わ
ってしまう(図12参照)。当然、暗部電位Voと明部電
位Viが、ともに変化したときには、さらに|VB−V
i|及び付着量は変わってしまう(図13参照)。これ
らの現象のため、AIDCによるトナー付着量検出時の
前提条件である一定|VB−Vi|での付着量検出が行
なえない。この結果、最大濃度レベルの自動濃度制御の
精度が低くなってしまう。
【0029】これらの理由により、AIDCセンサ21
0による自動濃度制御を正確に行うためには、基準トナ
ー像を形成するときのVoとViをどのような条件下で
も一定にする必要がある。そこで、AIDC動作に先立
ち、暗部電位Voと明部電位Viの検出およびグリッド
電位VGと最大光量の補正を行うことにより、AIDC
センサ210による自動濃度制御の精度を高める。具体
例を以下に示す。まず、AIDCセンサ210により基
準トナー像の濃度検出が行われる前に(図15はAID
C動作前の状況の1例を示す)、所定グリッド電位−8
00V(表3No.21)を印加したときの表面電位Vo
(暗部電位)を電位センサ44により測定する。電位検出
時の基準VGレベルは、AIDC検出時にハーフトーン
を形成するとき用いるVGレベルと同じとする。そし
て、検出された表面電位Voが狙いのVG−Vo特性から
どれだけずれているかを判断し、表4のVG補正テーブ
ルをもとにVGの補正量ΔVGを決定する(図32と図3
3のVG補正処理参照)。本実施例のVGの設定範囲(4
00V〜1000V)では、VG−Vo特性は図14の例
のように、ほぼ傾きを同じくしてずれが生じる。そこ
で、表4のVG補正テーブルに記載されたVG補正量は、
この特性変化を基に設計されている。図16は、このよ
うにVGを補正して、ねらいの暗部電位V0に合わせたと
きの特性を示す。
【0030】
【表4】
【0031】上述のようにVGを補正し、狙いのVoに合
わせた後に、最大光量を補正する。本実施例では、表5
のレーザーパワーテーブルに示すように、レーザーパワ
ーは、0.70mW/cm2〜2.25mW/cm2の範囲で
0.05mW/cm2刻みで設定されている。そして、各最
大光量について256段(レベル0〜255)で光量が
切り換えられる。ここで、最大光量補正用の電位パター
ンは、表5より、所定最大光量1.15mW/cm2(表5
No.9)を選択し、その最大強度での光量レベル100
での中間光量にて、補正後の暗部電位V0がのった状態
の感光体ドラム41上に照射し、その部分の電位Vi(明
部電位)を電位センサ44により検出する(図16参
照)。次に、この検出値(ViA)から表6と表7の光量補
正用のViA補正テーブルをもとに最大光量の補正を行
う(図34と図35のViA検出処理参照)。ここで、
検出値(ViA)と設定すべき光量の関係は図17のよう
なものであり、表6と表7のViA補正テーブルは、こ
の関係を基に設計されている。以上のVG補正と最大光量
補正とを順次行うことにより、図18に示すように、露
光特性をほぼ狙いのカーブと同一にすることができる。
なお、連続コピー中、光量補正が大幅に行なわれると、
その補正前後での画像変化が目立ってしまう。そこで、
本実施例では表5に示すように、1段毎の光量変化量
(0.05mW/cm2)を画像変化が目立たないように設定
している。また、電位検出の間隔も感光体の電位変動を
考慮して光量が1段以上補正されないような間隔にて行
なっている。
【0032】
【表5】
【0033】
【表6】
【0034】
【表7】
【0035】ここで、電位センサ44は現像位置に置け
ないため、図10に示すように現像位置の手前に配置し
て電位を測定している。そこで、表6と表7のViA補
正テーブルは、電位センサ位置〜現像位置までの電位減
衰を考慮して作成されている。しかし、この電位減衰は
環境により変化し、特に温度による影響を受ける(図1
9の温度特性参照)。そこで、本実施例では、ViA補
正テーブルを高温用と低温用の2つを用意し、これを、
図9に示す温度センサ212により、感光体ドラム41
付近の温度を検出し、その検出値によりViA補正テー
ブルを切換えている。本実施例では、この切換を20℃
にて行なっている。
【0036】(f)電位センサ距離特性およびその補正 図20は、本実施例の電位センサ44の距離特性を示し
たものである。この距離特性は、図21に示す測定状況
において、電位センサ44と感光体の被測定面との距離
dが変化することにより、静電容量Cが変化するためで
ある。(静電容量Cは、距離dの逆数に比例する。)距離
dの変化は、感光体ドラム41の回転の際の偏心による
振れによっても生じ、表面電位の検出に大きな誤差が生
じる。そこで、本実施例では、AIDC動作前の電位検
出時には感光体ドラム1回転分の電位を検出し、検出値
を平均化することで感光体ドラム41のふれによる影響
を除いている(図37と図38のViA検出処理参
照)。ただし、連続コピー中では各コピーごとに1回転
分の検出を行うとコピー速度が低下する。そこで、後で
(h)節で詳細に説明するように、部分的位置で検出を
行う。
【0037】図22は、本実施例の電位センサ44の温
度特性を示す。この温度特性は、電位センサ44内部の
音叉および圧電素子の温度特性によるものである。この
温度特性による出力変化を補正するため、温度センサ2
12を用いて電位検出前に電位センサ44付近の温度を
検出し、それにより、電位センサ44の出力を補正して
いる。表8の電位センサ出力温度特性補正テーブルは、
その一例を示したものであり、この例では、検出電位の
レベルにより温度毎の補正量を変えている。
【0038】
【表8】
【0039】本システムでは、暗部電位Vo補正、明部
電位Vi補正のそれぞれにおいて、基準値と比較して、
Voであれば±100Vまで、Viであれば±75Vまで
の変化を補正できるようになっている。通常、環境が使
用許容範囲内、また耐刷度合が感光体のライフ内であれ
ば本システムでの補正範囲を越えることはまずない。し
かし、たとえば帯電チャージャのグリッドメッシュ、チ
ャージワイヤーの汚れ、また感光体の異常な疲労等によ
りこの範囲を越える場合がある。言い換えれば電位セン
サ44の検出値が補正範囲外であったときには、装置の
どこかにトラブルまたは異常が発生しているものと考え
られる。そこで、このようなときには装置の動作を中止
し、警告表示をする(図33S185参照)。
【0040】(g)連続コピー時の最大濃度変化および
階調変化の補正 連続コピー時、感光体の暗部電位Voと明部電位Viは、
帯電と現像の繰り返しにより徐々に変化する。その原因
としては、イレース後残留電位(VR)が上昇あるいは下
降することが主に影響しているものと考えられる。ま
た、この変化は環境、感光体の耐刷度合によっても異な
る。したがって、連続コピーを行なうと、画像が徐々に
濃くなってきたり淡くなってきたりする。この現象を解
消するために、本実施例では、連続コピー時にコピー像
間において明部電位Vi(ViC)を検出し、最大光量
の補正を行なっている。補正は毎回又は複数枚毎に行
う。コピーごとにViCを検出して補正を行うのは、フ
ルカラー画像では、わずかな電位変動でも影響が大きい
ためである。また、連続コピー時の電位変化は、Viの
変化に比べ、Voの変化は比較的小さい。また、画像へ
の影響もViの方が大きい。そこで、コピー間の時間が
短いことを考慮して、本実施例ではViのみ検出して最
大光量を補正している。次に詳細な補正方法について説
明する。
【0041】(g−1)ViC検出および最大光量の補
正 AIDC動作前での電位検出時には、感光体ドラム41
の偏心などのため、感光体ドラム41の1回転分の測定
を行ないその平均値をもとめ、それを検出値としている
((K−6)節参照)。しかし、連続コピー時には、各
コピーごとに感光体ドラムの1回転分の測定を行なって
いてはコピー速度が低下してしまう。そこで、連続コピ
ー時には感光体ドラムの周方向の像間の同一位置に潜像
パターン(口50×50mm程度)を形成し、その部分の電
位検出値(ViC)の変動が初期値(ViB)に比べて
どれだけあったかを判断し、最大光量を補正するように
した。ここで、初期値(ViB)というのは、AIDC動
作前の電位検出により求められた補正VGと最大光量を
もとにAIDC動作を行なった後、補正後の所定VG
印加し、補正後の所定最大光量(表7より1.15W/
cm2を選択)をレベル255とした時のレベル100
で照射した時の明部電位Viの検出値のことである(図
37と図38のViB検出処理参照)。この場合は、V
iC検出用像間パターンViC(口50×50mm)と同様
のものを、感光体ドラムの周上の同一位置に作成する。
また、この像間パターンも初期値作成時と同様の条件
(VG,最大光量)にて作成され、そのViを検出する。こ
の方法であれば、感光体の周方向の電位ムラや感光体ド
ラムのぶれがあったとしても、1回転分の測定をする必
要がなく、コピー速度を維持したまま電位検出が可能と
なる。なお、全体構成の所で説明したが、感光体ドラム
41と転写ドラム51の径は、整数比(1:2)で構成さ
れており、常に感光体ドラム41と転写ドラム51の周
方向の同一位置が接し、転写ドラム51の回転位置検出
により感光体の回転位置が同様に検出できる。これによ
り、上記の同一位置での測定が可能となる。 (g−2)連続コピー時の光量補正テーブル 表9は、連続コピー時の光量補正テーブルを示す。この
表9は、AIDC動作前の光量補正のところで示した検
出値ViAと設定光量の関係より作成すればよい。とこ
ろが、この関係は、図23に示すように変化率が一様で
ないため、連続コピー時の補正の場合、初期値(ViB)
の高低によって、像間検出値(ViC)とViBとの電位変
化分が同じであっても、補正する光量の割合が変わって
しまう。本来は、初期値(ViB)に対応した像間検出値
(ViC)の電位変化分に対する設定光量を演算もしくは
全てのテーブルを用意すべきだが、それでは、用意すべ
きメモリ容量が大きくなる。そこで、本実施例では、図
23の関係の平均的な変化分△P/△Viをもとに補正
テーブルを作成した。この方法の場合、センター値から
離れたところで誤差が生じるが、問題となるレベルでは
ない。また、メモリ容量が大幅に省ける。
【0042】
【表9】
【0043】(g−3)変形例 以上では連続コピー中に光量補正を行う場合について説
明したが、以下に説明する変形実施例では、連続コピー
中所定出力で帯電された感光体上の暗部電位Voを検出
し、Voが一定になるようにグリッド電圧VGを補正する
(図52と図53の処理参照)。ここでは、先に説明し
た電位制御とAIDC動作の後に、電位制御動作時に求
められたVG補正量をもとに補正後のVGを印加し、その
電位を電位センサ44により検出する。この場合、連続
コピー時の像間と同一位置に作成する。この検出値を初
期値VoBとする。連続コピー時の像間では、初期値Vo
Bと同様の条件のVGにて感光体を帯電し、その電位(V
oC)を検出する。そして、初期値VoBと毎回の検出値
VoCの差(変化量)により、表10の連続コピー時のVG
補正テーブルによりVGの補正量を求め、次のコピー時
のVGを補正する。ここで、あるコピー時の検出値によ
るVG補正量と前回のコピー時の検出値によるVG補正量
との差が、表10の補正テーブルの±2段以上になった
場合、補正直後での画像の急な濃度変化を生じてしま
う。そこで、1回のコピー毎の補正を±1段で制限し、
急激な濃度変化を抑えている。さらに、他の実施例で
は、暗部電位(VoB)の代わりに明部電位を検出し
て、現像バイアス電圧VBを補正する。現像バイアス電
圧VBの補正量が所定量以上になると、同様なリミッタ
制御を行う。
【0044】
【表10】
【0045】(h)連続コピー時の補正量の制限 連続コピー中、光量補正が大幅に行なわれると、その補
正前後での画像変化が目立ってしまう。そこで、先に説
明したように、表5のレーザパワーテーブルでは、1段
毎の光量変化量を画像変化が目立たないような設定を用
いる(ここでは0.05mW/cm2)。連続コピーにおい
て、ある枚数のときに電位センサにより検出された値と
その前回の検出値との差が表9の光量補正テーブルの|
±2段|以上になった場合、光量補正の量が大きくなる
ため、補正が行なわれる直前の画像と補正された直後の
画像との濃度差が大きくなってしまい、ユーザは、この
差が気になる。連続的にコピーをする場合、このような
コピー濃度の急激な変化は望ましくない。そこで前回と
の検出値の差が|±2段|以上あったとしても光量の補
正は2段以上行なわないこととし、急激な画像の変化を
防止する。なお、電位検出の間隔も感光体の電位変動を
考慮して光量が1段以上補正されないような間隔にて行
なう。また、逆に、前回と比べ補正テーブルの2段以上
補正しなければならないような値が検出された場合、何
らかの異常があるかまたは検出値にノイズが含まれてい
ると考えられる。検出時にノイズが含まれた時など、前
回の検出値に比べて大きく検出値が変化することが考え
られ、実際の電位変動が少ないにもかかわらず、補正が
実際のもの以上に行なわれることが考えられる。そのよ
うな点からも連続コピー時の補正は一度につき1段にす
ることは有効である。連続コピー時の補正は、ある決め
られた段数以上は行なわれないようにし、またそれ以降
は最後に補正された状態(光量)のままでコピーを続ける
こととし、過補正等を避けるが、この動作を行なったあ
とにも光量補正を何段も行なわなければならないような
検出値が出た場合、コピー動作を中止し警告表示しても
良い。グリッド電圧VGを補正する場合も、同様に制限
すればよい。
【0046】(i)異常時の過補正の防止 連続コピー時の光量補正は表9に従い行なわれるが、通
常、1〜100枚程度の連続コピーでは、1枚目からの
感光体のViの変化は、多くても表9の5〜6段、電位
でいえば20〜25V程度である。もし、補正がそれ以
上の段数行われなければならないような、センサ出力値
が検出された場合、電位が異常に変化しているかもしく
は検出値にノイズが含まれていると考えられる。このよ
うな状態で8段,9段と補正をかけていった場合、過補
正また他エレメントの悪影響が生じることがある(付着
量が増えすぎ粉煙が増える等)。
【0047】連続コピー中にある段数以上補正が行なわ
れたときには、ViだけでなくVoも大きく変化している
ものと考えられる。先に説明したように、光量補正時に
Voのずれがないときは、図24に示すように、基準値
(ViB)と検出値(ViC)の差(ΔVi))は小さ
く、光量によりViを補正した場合、LDCカーブはほ
ぼ狙いのカーブに補正される。しかし、連続コピー中に
Voがずれたときは、図25に示すように、基準値(V
iB)と検出値(ViC)との差(ΔVi)が大きくな
り、補正後のカーブは、狙いのカーブに対してずれた形
となってしまう。また、Voのずれが小さい場合の1例
を図26に示すが、グリッド電位VGの補正によりLD
Cカーブが狙いのカーブにほぼ補正される。しかし、図
27に示すように、Voのずれが大きいときには、VG
の補正だけでは狙いのカーブに補正しきれない。そこ
で、異常検出時には、その時点でコピーを一旦中止し、
帯電量の設定に戻って補正をやり直す。具体的には、本
実施例ではAIDC動作及びそれに先んじてVo,Viの
補正を行ない、その後、もう一度コピー動作に戻る(図
54の処理参照)。
【0048】図54の処理は、VG補正量が所定量以上
となった場合に、再度AIDC動作を含む帯電,レーザ
光量設定を行うものである。このような動作を実行する
ことで、暗部電位の変化による明部電位部のずれ量を小
さくすることができる。同様に変形例では、暗部電位の
かわりに明部電位を検出してそのデータより現像バイア
ス電位を補正するが、その現像バイアス補正量が所定量
以上となった場合、再度、Vb,VG,光量等の補正から
繰り返す。
【0049】(j)発光制御モード切換 本実施例では、レーザ発光の発光制御モードを切換える
ことにより、画像再現を変えることができる。具体的に
は、1画素に対して1ドットの第1発光制御モードと、
1画素又は複数画素毎に周期的に一定のデューティ比で
半導体レーザ264を作動/停止させる第2発光制御モ
ードを備える。図28と図29は、それぞれ、第1発光
制御モードと第2発光制御モード(この例では、1画素
ごとに70%のデューティ比で発光させる)において、
上段のように主走査方向に3ドットを連続して同一発光
レベルでレーザビームを感光体に照射したときの、感光
体の表面電位の減衰を中段に示す。ここで小さな山の連
続は、レーザビームの光強度分布が主走査方向のスキャ
ンにともない時間的に変化していることを示したもので
ある。第2発光制御モード(図29)では、光強度分布
はデューティ比が100%でないので1ドットに対応す
る周期で変化する。これに対し、第1発光制御モード
(図28)では、光強度分布は3ドットの発光時間の間
で変化しない。これに対応して、感光体表面の減衰電位
も、第2発光制御モードでは1ドットごとに周期を有す
るのに対し、第1発光制御モードでは、ドット間の変化
はない。従って、感光体ドラム上で現像されたトナー付
着状態も、下段に示すように、第2発光制御モードでは
1ドットごとにピークをもっていて、第1発光制御モー
ドの場合とトナー付着量は全体として同じであるが、ド
ット間に薄い所ができる。これにより、第2発光制御モ
ードでは高発光レベルでの濃度の飽和が遅くなる。な
お、発光周期は、発光信号発生回路265がプリンタ制
御部210からの信号に応じて変化させる(図8参
照)。
【0050】第1発光制御モードに比べて、第2発光制
御モードでは階調再現を滑らかにして、更に周期的な発
光の開始−停止により、ノイズに対して強いものにな
る。その反面、解像力は低下する。そこで、再現しよう
とする原稿によって、このモード切換をユーザーにより
選択可能とする。このような場合、発光制御毎に画像再
現安定化のための電位検出および付着量検出を行ない補
正する必要があると考えられ、またこのとき発光制御毎
の制御プログラムや階調補正テーブル(露光量補正テー
ブル)が必要になる。しかし、これらはメモリ容量の増
大につながる。そこで、本実施例では、1つの発光制御
モード(第1発光制御モード)についての階調補正テー
ブルを記憶する一方、他の発光制御モードについては、
上記の階調補正テーブルとのずれ量のみを記憶してお
く。そして、他の発光制御モードが選択されると、第1
発光制御モードの階調補正テーブルの値に上記のずれ量
を加算して発光データが決定される。
【0051】また、本実施例では、画像再現安定化のた
めの電位検出と付着量検出は、1つの発光制御モード
(本実施例では第1発光制御モード)にて行ない、その発
光制御モードでの階調補正テーブルのみを記憶し、それ
により補正を行う(図42S604)。その後、コピー
スタート時に発光制御モードを切替える(図42S60
5〜S607)。これにより、制御プログラムの簡素化
やメモリ容量の大幅な削減を可能としている。
【0052】なお、第2発光制御モードにおいては、1
画素中でレーザ発光を停止させている分、第1発光制御
モードに対して光量が足りない。したがって、トナー付
着量が少なくなる。そこで、光量を補うために、最大光
量を第1発光制御モードに較べて増分している。表11
のレーザパワー発光制御切換テーブルは、その関係を示
したものであり、発光制御切替と同時に表11より最大
光量を変えている。これによりメモリ容量への影響はわ
ずかなものである。
【0053】
【表11】 (k)プリンタ制御のフロー (k−1)メインフローの説明 図30は、本複写機の動作に関するメインフローチャー
トである。まず、電源投入により内部レジスタ,各種タ
イマ等を初期状態として初期設定し(S1)、メインルー
チンの時間を規定する内部タイマをスタートさせる(S
2)。そして後述する各種処理S3〜S12を行う。ま
ず、S3で、メインスイッチ(SW)投入処理(図3
1)が行われる。S4で、VG補正処理(図32、図3
3)が行われ、感光体ドラムの1回転分で暗部電位V0
が検出され、温度補正量ΔVGが決定される。S5で、
ViA検出処理(図34、図35)が行われ、感光体ド
ラムの1回転分で明部電位(ViA)が検出され、感度
決定より光量が決定される。S6で、AIDC動作処理
(図36)が行われ、以上で設定された条件を用いてA
IDC動作がより高精度で行われる。S7で、ViB検
出処理(図37、図38)が行われ、コピー時の基準電
位(ViB)が決定される。S8で、時間制御処理(図
39、図40)が行われる。S9で、環境測定処理(図
41)が行われる。S10で、発光制御処理(図42)
が行われる。S11で、コピー処理(図43〜図50)
が行われる。S12で、ジャム,トラブル処理(図5
1)が行われる。次に、その他の入力処理(S13)と
出力処理(S14)を行った後、内部タイマの終了を待っ
て(S15)、S2へ戻る。
【0054】次に、このフローにおける画像安定化制御
の概略について説明する。画像安定化のために行われる
自動画像濃度制御(AIDC)の精度を向上するため、
基準トナー像を形成するときの暗部電位V0と明部電位
Viをどのような条件下でも一定にする必要がある。そ
こで、AIDC動作(S6)の前にVG補正処理(S
4)とViA検出処理(S5)が行われる。VG補正処
理(S4)では、感光体の周方向の電位のふれの影響を
なくすため、感光体ドラムの1回転分で暗部電位が検出
され、その平均値を求め、表面電位V0が決定される。
次に、ViA検出処理(S5)において、上記の表面電
位V0と所定光量で感光体の周方向に潜像を形成して、
暗部電位を感光体ドラムの1回転分で検出し、その平均
値を求め、ViAとする。さらに、最大(MAX)光量
データが決定される。AIDC動作(S6)は、このよ
うにして決定されたVGと最大光量データを基に行わ
れ、トナー付着量の検出値に対応して、VG,VBおよび
階調補正テーブルが選択される。次に、コピーが行われ
るが、コピー時の電位変動を補正するために行う電位制
御においては、コピー時間の短縮のために感光体の1部
(像間部)だけにおいて潜像パターンを作成して電位を
検出する。まず、ViB検出処理(S7)において、A
IDC動作までで得られた最良な状態でのVGおよび光
量にて像間部に潜像を形成して、明部電位を測定し、基
準値(ViB)とする。コピー処理(S11)において
は、コピーの前に、ViB検出処理(S7)と同じ条件
で潜像パターンを同じ位置に作成し、明部電位を測定
し、検出値ViCとする。そして、検出値ViCと基準
値ViBとの差に対応して、最大光量を補正する。連続
コピーの場合には、コピーごとにViCが検出され、最
大光量が補正される。これは、フルカラー画像では、わ
ずかな電位変動でも影響が大きいからである。
【0055】(k−2)メインスイッチ投入処理 図31は、感光体ドラム41の回りの初期設定を行うメ
インスイッチ投入処理(図30S3)のフローを示す。
S101で、複写開始を指示する操作パネル221のメ
インスイッチ(SW)が投入されたかチェックする。投
入されれば、S102とS103にて、感光体ドラム4
1,メインモータ,イレーサランプ42,転写前イレーサ
ランプ55を作動させる。次にS104にて、所定のグ
リッド電圧VGを印加するため、VGデータ(No.2
1、VG=−800V)を設定する。そして、S105に
て、帯電チャージャ43のグリッドに電圧を印加する。
S106〜S109は、感光体の回りの温度と湿度を検
出し記憶する動作であり、この検出データは後述する電
位センサの温度特性補正,ViA検出処理(最大(MA
X)光量決定)及びAIDCの動作決定に用いられる。
まず、S106にて、湿度を検出し、この値をRH1と
する。この検出湿度RH1を、内部RAMのデータ1に
格納する(S107)。そして、S108で温度を検出
し、この温度をTH1とする。この検出温度TH1を内
部RAMのデータ2に格納する(S109)。そして、S
110にて、電位制御フラグをセットし、リターンす
る。
【0056】(k−3)VG補正処理 図32と図33は、VG補正処理(図30S4)のフロ
ーを示す。ここで、感光体ドラム41の1回転分で暗部
電位V0が検出され、温度補正量ΔVGが決定される。ま
ず、S151で、ステートをチェックする。こゝで、フ
ローは、ステートにより0,1に分岐される。なお、こ
のステートは、電源投入時は全て0に設定される。(後
述するすべてのステート処理でも電源投入時にステート
は0に設定される)。ステート0では、電位制御フラグ
(S152)、コピー前電位制御フラグ(S161)、
コピー後電位制御フラグ(S163)のチェックを行な
う。どれか1つのフラグが立っていれば、電位制御状態
であり、S153で、帯電チャージャ43のチャージワ
イヤ清掃をスタートし、S154で清掃終了を待って、
S155,S156,S177にて、前記全フラグをリセ
ットする。そして、S158で、転写前イレーサランプ
55を停止し、S159で、検出許可タイマT1をセッ
トし、S160で、ステートを“1"として、このステ
ートの処理を終了する。なお、前記フラグが1つも立っ
ていない場合は、そのままリターンする。ただし、コピ
ー前電位制御フラグが立っていても、プリントスイッチ
が押されていない場合は(S162でNO)、そのまま
リターンする。また、コピー後電位制御フラグが立って
いても、最終コピーが終了していれば、そのままリター
ンする。S158で転写前イレーサランプ55を停止す
る理由は、次の通りである。後に説明するAIDC動作
時は、AIDCセンサ210に転写前イレーサランプ5
5の光が現像部を通って回り込み入射すると、電位が少
し低下し、正確な測定が出来なくなる。この状態で、後
述の電位制御を行って、各エレメントにフィードバック
して、AIDC動作を実行すると、狙いの作像条件が得
られない。そこで、AIDCの動作条件に合わすよう
に、電位検出時に転写前イレーサランプ55を停止する
のである。
【0057】ステート1では、T1タイマを更新し(S
171)、T1タイマが終了したら(感光体の電位が安
定したら)、T1タイマのリセットを行う(S172、
S173)。このT1タイマは、帯電チャージャの起
動、感光体ドラムモータの起動の後、感光体上の電位が
安定するまでに要する時間である。そして、電位センサ
44により電位検出を行ない(S174)、検出回数が
100回となったら(S175)、100回の電位データ
を平均化し、このデータをV1とする(S176)。こ
の100回のデータ測定は、感光体ドラムの1回転分の
時間に対応し、前記の平均化は、感光体ドラム41の1
回転における平均電位を求めている。これは、電位セン
サが感光体との距離に対する出力の依存性を持っている
ため(図20参照)、感光体ドラム41の径が偏心して
いたら、感光体ドラムの回転により、距離が変化し、出
力も変化するためである。この対策として、感光体ドラ
ムの1回転分の電位を読み込み平均することにより、こ
の偏心による出力変動を補正する。
【0058】次に、センサ温度補正テーブル(表8)よ
りV1(感光体の1回転分平均電位量)とデータ2(温度T
H1、図31S108)に対応する温度補正電位量△V
1を算出する(S177)。そして、V1+△V1を感
光体の電位Voとする(S178)。次に、表4よりVoに
対応した補正VG量ΔVGを算出する(S179)。表4
では補正VG量がステップに相当し、1ステップが20
Vである。この補正VGを△VGとして、内部RAMのデ
ータ3に格納する(S182)。次に、この補正量ΔVG
の絶対値が100V以下でなければ(S181でN
O)、トラブル発生と判断し、トラブル処理を行う(S
185)。トラブルが発生していない場合は、次に、補
正量ΔVGをデータ3に記憶し(S182)、ViA許
可フラグをセットし(S183)、ステートを“0"と
して(S184)、リターンする。
【0059】(k−4)ViA検出処理 図34は、ViA検出処理(図30S5)のフローを示
す。ViA検出処理は、感光体感度にあった半導体レー
ザの最大(MAX)光量を決定する。まず、S201で
ステートをチェックする。ステート“0"では、VG補正
処理にて立てられるViA許可フラグ(図33S18
3)の有無をチェックし、このフラグが立っていなけれ
ばそのままリターンする。ViA許可フラグが立ってい
れば、所定VGデータNo.21(−800V)+△V
G(データ3、図33S182)をグリッド電圧にセット
する。そして、所定の半導体レーザのMAX光量データ
(No.9、1.15mW/cm2、表7)をセットし(S
204)、所定光量レベル“100"をセットして、半導
体レーザを作動する(S205,S206)。ViA検出許
可タイマT2をセットし(S207)、ステートを
“1"とする(S208)。タイマT2は、半導体レーザ
で照射した感光体ドラム41上の潜像が電位センサ部を
通過するまでの時間マージン分の時間である。
【0060】ステート“1"では、T2タイマを更新し
(S211)、T2タイマが終了したらT2タイマをリ
セットする(S212、S213)。次に、VG補正処理
(図30S4)で補正された所定VG及び所定光量で照
射した部分の電位(ViA)を検出する(S214)。
この電位を100回検出すると(S215でYES)、
半導体レーザを停止し(S216)、その検出電位を平
均化処理してその値をV2とする(S217)。100回
検出する理由は、VG補正処理(図30S4)と同じ
く、1回転分の平均をとるためである。そして、センサ
温度特性補正テーブル表8よりV2とTH1(データ2)
に対応する電位データ補正量を算出して、その値を△V
2とする(S218)。そして、V2(100回データ平
均値)+△V2(補正量)をViAとする(S219)。次
に、データ2(温度データTH1)が、20℃以上か未満
かチェックする(S220)。そして、データ2の温度
により低温用ViA補正テーブル(表6)または高温用Vi
A補正テーブル(表7)からMAX光量データを算出し
(S221、S222)、その光量データを内部RAM
のデータ4へストアする(S223)。そして、ViA許
可フラグをセットし(S224)、AIDC許可フラグ
をセットし(S225)、ステートを“0"に設定して
(S226)、リターンする。
【0061】(k−5)AIDC動作処理 図36は、AIDC動作処理(図30S6)のフローを
示す。このAIDC動作処理は、VG補正処理(図30
S4)とViA検出処理(図30S5)にて決定された
GとMAX光量にてAIDC動作を実行する。まず、
S251にて、AIDC許可フラグの有無をチェックす
る。このフラグは、ViA検出処理(図31S225)
にて立てられるものである。このフラグが立っていない
場合は、ただちにリターンする。AIDC許可フラグが
立っている場合は、S252〜255にて、シアン
(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック
(K)各色のハーフトーン濃度検出処理を行う。ここで
は、前述の電位検出で求められた△VGを補正した所定
Gと電位検出で求められたMAX光量の所定の光量レ
ベルにて、帯電露光された感光体ドラム41上を所定V
Bを用いて現象される各色毎のハーフトーン濃度のレベ
ルを、AIDCセンサ210により検出し、上述の補正
をさせる。S256にて、各色毎の検出値に応じたVG,
B,階調補正テーブルのセットを表1のAIDCテーブ
ルより選択する。その後、S257にてAIDC許可フ
ラグをリセットし、S258にてViB検出フラグをセ
ットし、リターンする。
【0062】(k−6)ViB検出処理 図37と図38は、ViB検出処理(図30S7)のフ
ローを示す。この処理では、コピー時の電位変動を補正
する目的で所定VGおよび光量にて電位パターンを作成
する。このパターンの電位(ViB)を基準にして、コ
ピー時の電位が補正される。まず、S300でステート
をチェックする。ステート“0"では、まずS301に
てViB検出フラグの有無をチェックする。このフラグ
は、AIDC動作処理(図36S258)にて立てられ
るものである。このフラグが立っていなければ、ただち
にリターンする。次に、S302にて転写前イレーサラ
ンプ55を作動する。この理由は次の通りである。Vi
Bは、後述するViCパターン(コピー時に逐時MAX光
量を補正するための作成されるパターン)と同じ条件で
作成する必要がある。しかし、転写前イレーサランプ5
5を停止した条件で作成するとViC測定時と条件が異
なり、適正なMAX光量が選択されない。そこで、転写
前イレーサ55を作動させるのである。S303とS3
04では、Tベース(転写ドラムの回転位置検出)がON
したら検出タイマT3をセットし、スタートする。タイ
マT3は、補正されたVGが印加され安定するまでの時
間である。そして、S305にてVG補正処理(図3
3)にて決定された所定VGデータ21(800V)+デ
ータ3(△VG)をセットし、ステートを“2"として(S
306)、ステート“0"の処理を終了する。
【0063】ステート“2"では、まずT3タイマを更
新し(S311)、T3タイマが終了したら(S312
でYES)、T3タイマをリセットする(S313)。
そして、データ4にストアされている補正後のMAX光
量データをセットし(S314)、所定光量レベル”1
00”をセットし(S315)、半導体レーザを作動す
る(S316)。そして、ViB検出許可タイマT5をセ
ットし(S317)、ステートを“3"として(S31
8)、ステート“2"の処理を終了する。タイマT5
は、半導体レーザを作動した感光体上の潜像が電位セン
サまで達するまでの時間+マージン分である。
【0064】ステート3では、まずタイマT5を更新し
(S321)、終了したらT5タイマをリセットする
(S322,S323)。そして、ViBパターンを検出
する(S324)。10回検出したら(S325でYE
S)、10回の電位データを平均化してV3とする(S
326)。S326で10回検出する理由は、次の通り
である。後述するViCのパターンは、像間部に作成す
る必要があり、この像間部では、感光体ドラム1回転分
で検出する時間がない。そこで短時間(感光体ドラム上
の一部)だけ潜像を作成して、その部分だけ検出する必
要がある。その時、ViCパターンの基準となる電位パ
ターンViBは、ViCパターンと同じ感光体ドラム41
上の定点位置に作らないと、感光体ドラム41の偏心、
及び感光体ドラム外周上の電位ムラの影響を受け、正し
い補正が出来なくなる。そこでViCパターンとViBパ
ターンを感光体ドラム上の定点位置に同じ時間検出する
必要が発生するのである。次に、V3データおよび温度
データ2(TH1)より電位センサ温度補正テーブル(表
8)から補正量を算出し、そのデータを△V3とする
(S327)。V3+△V3からViBを求め(S32
8)、これをデータ5に格納する(S329)。ViB検
出フラグをリセットし(S330)、時間制御フラグと
環境制御フラグをそれぞれセットし(S331、S33
2)、ステートを“0"にして(S333)、この処理
を終了する。
【0065】(k−7)時間制御処理 図39と図40は、ViB検出処理が終了してからの時
間を管理する時間制御処理(図30S8)のフローを示
す。本実施例では、VG補正処理(図30S4),ViA
検出処理(図30S5),AIDC処理(図30S6),
ViB検出処理(図30S7)が一連的に動作するもの
であり、ViB検出処理前には必ずAIDC処理が入っ
ている。このAIDCは、感光体ドラム41上のトナー
付着量を制御するものであるから、現像剤の帯電量,感
光体の静電特性等が休止時間によって変化したら、画像
(画質)が変化する。良好な画像を常時得るためには、い
つもAIDC制御を入れて最適なトナー付着量制御を行
えば良いが、その場合AIDC処理に時間を要し、コピ
ー速度が落ちてしまう。そこで、本時間制御処理では、
現像前の帯電特性と感光体の静電特性に影響を及ぼす休
止時間を実験的に求め、休止時間によりAIDC制御の
実行の判断を入れるようにして、最低必要な時だけ実行
するようにする。まず、S351でステートをチェック
をする。ステート“0"では、S352で、ViB検出処
理(図38S331)にて立てられる時間制御フラグの
有無をチェックする。時間制御フラグが立っていれば、
時間制御フラグをリセットした後(S353)、時間カ
ウントをスタートする(S354)。そして、ステート
を“1"にして(S355)、このステートを終了す
る。
【0066】ステート”1”では、まず、前記時間カウ
ントを更新する(S356)。ViB作成から10分未
満であれば(S357でYES)、そのままリターンす
る。ViB作成から10分以上、1時間未満と判断され
たら(S357でNO、S358でYES)、次にプリ
ントスイッチが押されたか判断する(S359)。押さ
れていない場合は、そのままリターンするが、押された
場合は、コピー終了後電位制御フラグをセットする(S
360)。次に、時間カウントをリセットし(S36
2)、ステートを“0"にする(S363)。この時は
コピーが行われるため、コピー終了後にAIDC動作が
実行される。また、ViB作成から1時間以上経過して
いたら(S358でNO)、コピー前電位制御フラグを
セットする(S361)。 次に、時間カウントをリセッ
トし(S362)、ステートを“0"にする(S36
3)。この時はコピー前にAIDC動作が実行される。
【0067】(k−8)環境制御処理 図41は、環境制御処理(図30S9)のフローを示
す。時間制御(図30S8)にてAIDC後の時間を管
理しても,環境(温度、湿度)が急激に変化した場合は、
現像剤の帯電量と感光体の静電特性が変化して適性な画
像が得られない。そこで前回のAIDC動作時の環境か
らプリントスイッチが押された時の環境変動を検出し
て、大きな環境変動があった時だけ、強制的にコピー前
にAIDC動作を実行して、良好な画像を得るようにし
ている。本実施例での前回のAIDC動作時の環境は、
メインスイッチ投入処理(図30S3)での環境データ
を基にしている。
【0068】まず、S401にて、ViB検出処理(図
38S332)にて立てられる環境制御フラグのチェッ
クを行う。環境制御フラグが立っていれば、次に、S4
02にてプリントスイッチが押されたか判断し、押され
たならばS403にて温度検出を行い、このデータをT
H2とする。そして、メインSW投入処理における温度
データであるデータ2(TH1)とTH2との差が5℃以
上であれば(S404)、コピー前電位制御フラグをセ
ットし(S405)、TH2のデータを内部RAMのデー
タ2に格納する(TH1とTH2のデータを入れかえ
る)。S404で5℃未満であると判断された場合また
はS406が終了した後に、湿度を検出し、このデータ
をRH2とする(S407)。そして、湿度データであ
るデータ1(RH1)とRH2との差が10%RH以上で
あれば(S408でYES)、コピー前電位制御フラグ
をセットし(S409)、RH2のデータを内部RAMデ
ータ1にストアして(RH1とRH2のデータを入れか
える)(S410)、リターンする。環境制御フラグが
立っていない場合や(S401でNO)、プリントスイ
ッチが押されていない場合は(S402でNO)、ただ
ちにリターンする。
【0069】(k−9)発光制御処理 図42は、発光制御処理(図30S10)のフローを示
す。本処理は、電位検出時と作像時の半導体レーザ26
4の発光制御モードを変えるものである。電位制御時の
半導体レーザの発光は、全て第1発光制御モード(L/
D制御1)で行う。従って、作像時には第2発光制御モ
ード(L/D制御2)を選択しても、電位制御時のレー
ザ発光制御は、第1発光制御モードとする。その結果、
各種補正テーブルが簡略化できる。まずS601〜S6
03で、ViA許可フラグ,ViB許可フラグ,ViC許可
フラグの有無を順次チェックする。どれか1つでもあれ
ば電位制御状態となっているため、半導体レーザ264
の発光を第1発光制御モードとして(S605)、リタ
ーンする。全てのフラグが無い場合は作像工程であるた
め、S604にて、選択された発光制御モードを判断し
て、第2発光制御モード(S606)または第1発光制御
モード(S607)を選択し、リターンする。なお、第2
発光制御モードでは、第1発光制御モードの階調補正テ
ーブルを用い、第2発光制御モードの値との差を記憶し
てあるので、その差を読み出して加算し、加算値を発光
データとする。また、表11のレーザパワー発光制御切
換テーブルによりゲイン切換部255(図8)において
最大光量を切り換える。
【0070】(k−10)コピー処理 図43〜図50は、コピー処理(図30S11)のフロ
ーを示す。コピー処理は、コピー時における電位変動及
びAIDC動作後からの静電特性変化の補正を目的に行
う。まず、S451にて、ステートチェックを行う。ス
テート“0"では、S452にてプリントSWが押され
たかチェックする。プリントスイッチが押されていれ
ば、次に、S453でコピー前電位制御フラグの有無を
チェックし、このフラグがなくなるのを(AIDC動作
が終了するまで)待つ。コピー前電位制御フラグが無い
と判断されれば、次に、フルカラーモードかモノカラー
モードか判断する(S454)。フルカラーモードと判
断されれば、ステートを“1”とする(S455)。そし
て、S456にて、ViC検出フラグをセットし、S4
57で所定VG(−800V)+データ3(△VG)をセット
する。一方、S454にてモノカラーモードと判断され
れば、ステートを“4"として(S458)、C現像許
可フラグをセットする(S459)。そして、S460,
461にて、感光体ドラム41,メインモータ、及び、
メインイレーサランプ,転写前イレーサランプをONし
て、このステートを終了する。
【0071】ステート“1"では、転写ドラム51の基
準となるTベース信号がONになったかチェックする
(S471)。Tベース信号がONになったら、検出許
可タイマT6をセットし(S472)、ステートを”
2”として(S473)、このステートを終了する。こ
のタイマT6は、ViCパターン,ViBパターンを感光
体の同一位置に作る必要があるため、ViB検出処理の
タイマT3(図37S304)と同じにセッティングし
てある。
【0072】ステート“2"では、T6タイマの更新を
行い(S481)、このT6タイマの終了を待って(S
482でYES)、T6タイマをリセットする(S48
3)。次に、半導体レーザのパワーデータとしてデータ
4をセットし(S484)、印字光量データをセットし
て(S485)、求められたMAX光量データにて半導
体レーザ264をONし(S486)、ViC検出許可
タイマ(T8)をセットして(S487)、ステートを
“3"とし(S488)、このステートを終了する。こ
のタイマT8は、タイマT6と同様、ViB検出処理の
タイマT5(図37S317)と同じにセッティングし
てある。
【0073】ステート“3"では、T8タイマを更新し
(S491)、T8タイマの終了を待って(S492で
YES)、T8タイマのリセットを行う(S493)。そ
して、ViBと同じ条件で作られた感光体上の潜像パタ
ーンのViCを検出して(S494)、リターンする。そ
して、ViCの検出回数が10回となったら(S495
でYES)、そのデータを平均化処理して、V4のデー
タとする(S496)。(10回検出は、ViB検出処理と
同様である。)そして、V4のデータと、電位センサ温
度補正テーブル(表8)よりV4とデータ2(TH1)に対
応する補正量を算出して、その補正量を△V4とする
(S497)。次に、V4+△V4のデータをViCデ
ータ(電位センサ温度特性補正後のデータ)とし(S49
8)、ViB(データ5に格納されているデータ)−ViC
のデータを△Viとする(S499)。次に、光量補正
テーブル(表9)より差△Viに対応する半導体レーザ2
64の最大(MAX)光量補正段数(STEP数)を算出
して(S500)、補正後のMAX光量データを“デー
タ6"にストアする(S501)。そしてC現像許可フラ
グをセットし(S502)、ViC検出フラグをリセッ
トして(S503)、ステートを“4"とし(S50
4)、このステートを終了する。
【0074】ステート“4"では、まず、C現像許可フ
ラグの有無をチェックする(S510)。C現像許可フ
ラグが有れば、現像器を感光体に圧接して、Cの作像を
行う。以上の説明からわかるように、ViA,ViB,Vi
C,VG補正時の各処理(作成)では全て現像器は感光体に
圧接されていない。これは、感光体上にむだなトナーを
付着させないようにするためである。従ってC現像許可
フラグは、ViCパターンの作成、検出を終了して、そ
のパターンが現像部を通過してから現像器を圧接するよ
うにする。そして、S511〜S514でC,M,Y,
K現像工程処理を順次行う。次に、S515にて次のコ
ピー要求が有るかチェックする。無ければコピー終了と
判断し、コピー終了フラグをセットし(S516)、ス
テートを“8"として(S517)、このステートを終
了する。次のコピー要求が有る場合は(S515でN
O)、S518にて再度フルカラーモードかモノカラー
モードか判断し、フルカラーモードであればステートを
“5"として(S519)、このステートを終了する。
モノカラーモードの場合は、ステート4をループするだ
けであり、各色の現像処理中には、現像許可,不許可の
処理が入っている。この処理に従って指定された色のコ
ピーを行うものである。
【0075】ステート5およびステート6は、ステート
1およびステート2と同様な処理であるので説明は省
く。ただし、ステート5,6に使用している検出許可タ
イマT9(S524)とViC許可タイマT10(S5
37)は、ステート1,2のタイマT6,T8と同じ時間
にセッティングしてある。
【0076】ステート7では、T10タイマの更新(S
541)と終了(S542でYES)を待って、T10
タイマをリセットする(S543)。そして、ViBと同
じ条件で作られた感光体上の潜像パターンViCを再度
検出して(S544)、リターンする。ViCの検出回数
が10回となったら(S545でYES)、そのデータ
を平均化処理して、V5のデータとする(S546)。そ
して、温度特性テーブルより電位センサ温度補正のため
の補正量を算出し、△V5とする(S547)。次に、
V5+△V5によりViCを求め(S548)、ViB−
ViCからΔViを求める(S549)。そして、△V
iより光量補正テーブル(表9)からMAX光量補正段数
を算出し(S550)、補正後のMAX光量データをデ
ータ7にストアする(S551)。そして、S552に
て、データ6(1回目のViCによりMAX光量)−デー
タ7を算出し、MAX光量データ差を得る。その結果、
差が−1段以上であれば、データ6から1段MAX光量
を下げ(S554)、1段以上であればデータ6から1
段MAX光量を上げる(S553)。そして、S555
にて、それらの補正後のMAX光量データをデータ6に
ストアする(前回の光量データと入れかえる)。コピー時
におけるMAX光量補正段数(S553,S554)
を、最大で1段としていることにより、ViCの検出で
イレギュラーな値が検出した場合、前回のコピーとMA
X光量データが大きくずれたところを選択されるのを防
止している(前回のコピーと画像濃度差を大きくしない
ようにしている)。
【0077】そして、S556で、データ5(ViB)−
データ6(ViC)の差がMAX光量ステップで5段以上
となったと判断された場合は、電位制御フラグをセット
し(S557)、ステートを“0"にして(S55
8)、リターンする。ここで、S557にて電位制御フ
ラグをセットすることは、再度AIDC動作を実行する
ことになる。ここで、ViBに対してコピー中のMAX
光量のズレが5段以上となった時には再度AIDC処理
を実行するようにしてある。この理由は、ViBとViC
のパターン電位のずれが大きくなると、初期の表面電位
(暗部電位)の補正のためのVG補正もずれている可能性
があるため、これらを補正するために、再度AIDC動
作も実行して安定した画像を得るためである。S556
にて差が5段未満であると判断されたとき、ステートを
“8"にしてS559)、このステートを終了する。本
制御処理により、コピー中における感光体の感度変化に
よる画像濃度変化の補正を半導体レーザ264のMAX
光量の補正で行うことで、安定した画像が得ることがで
きる。
【0078】ステート“8"では、まず、コピー終了フ
ラグが立っているかを判断する(S561)。コピーが終
了していれば、次に、コピー終了後電位制御フラグの有
無を判断する(S562)。このコピー終了後電位制御
フラグが無くなるのを待って、ステートを“0"にして
(S563)、このステートを終了する。S561にて
コピーが継続されると判断される場合は、ステートを
“4"とし(S564)、C現像許可フラグをセットし
(S565)、ViC検出フラグをリセットして(S5
66)、この処理を終了する。
【0079】(k−11)ジャム等トラブル後の処理 ジャム,トラブル時には、転写ドラム51上にペーパー
が残っている時があり、それを取り除くために、転写ド
ラム51を感光体ドラム41から圧接解除するため解除
前の感光体ドラム41と転写ドラム51の位置関係がず
れてしまうことがある。この状態でマシン復帰後、作像
をスタートし、連続コピー時の補正を行なうとすると、
ジャム,トラブル前に検出した感光体ドラム41の周方
向位置と、電位が異なる位置で検出されることになり、
感光体ドラム41の周方向の電位ムラがある場合は、電
位変化分以外にムラによる差も検出されることになり、
補正後の電位が適正な値にならない。以上のことから、
ジャム,トラブル処理後にはコピー前に、再度通常のコ
ピー前に動作する電位検出、付着量検出を行なうように
させ、新たに連続コピー時の初期値ViBを作成させて
いる。図51は、ジャム,トラブル処理(図30S1
2)のフローを示す。ViBパターン検出後(基準パター
ン読み込み後)にジャム,トラブル等が発生し、転写ドラ
ム51上にペーパーが残っていると、それを取り除くた
めに、感光体ドラム41と転写ドラム51をいったん解
除しなければならない。それによって感光体ドラム41
と、転写ドラム51の接触位置がずれることがある。感
光体ドラム41と転写ドラム51の位置関係がずれた状
態でコピーを行うと、ViB用パターンとViC用パター
ンが感光体の同一部に作成できなくなり、正確な電位補
正が困難となる。これを補正する目的で、本処理では、
上記トラブル発生後のコピー時は、コピー前にAIDC
動作(電位制御)を行うものである。まず、S651にて
ジャム,トラブル等が発生したか判断し、発生していな
ければ、直ちにリターンする。発生したら、マシン動作
をストップする(S652)とともに、ViA許可フラ
グ,ViB許可フラグ,ViC許可フラグをリセットする
(S653〜S655)。そして、ジャム,トラブル処
理等が完了し(S656でYES)、プリントスイッチ
が押されると(S657でYES)、電位制御フラグを
セットし(S658)、AIDC動作を更新して、リタ
ーンする。
【0080】(k−12)連続コピー中のVG補正 図52と図53に示すフローでは、連続コピー中に光量
を補正する代わりに、連続コピー中所定出力で帯電され
た感光体上の暗部電位Voを検出し、Voが一定になるよ
うにグリッド電圧VGを補正し、連続してコピーが行な
われる時のVGの補正量を所定量以下にする。S200
1とS2002で、所定のVGを印加して暗部電位(Vo
A)を検出してVG補正を行ない、その補正されたVoA
にて所定のレーザ光量を照射することでViAを検出し
て、そのレベルによりレーザ光量を補正する。S200
3では、補正されたVGとレーザ光量にてAIDCを実
行する。そして、各色のVG,VB,γテーブルを選択す
る。次に、S2004で、補正後のデータを用いてVo
B(暗部電位)を検出する。このVoBは、VoAでの狙い
の電位と同じであり、よってVoAの補正後の電位がVo
Bとなる。ただし、VoA,ViAは、感光体ドラム41
の1回転分の電位の平均値により求めるのに対し、Vo
B及びViBは、感光体ドラム41の所定位置の一部分
にて電位を検出している。S2004で検出したVoB
は、コピー時に用いられる電位(VG)補正の基準電位と
するためのものである。よって、S2005で、このデ
ータを記憶する(D1)。次に、S2005では、VoB
パターンと同じ条件で作成されたパターンの暗部電位V
oCを検出し、このデータをD2とする。そして、S2
006で、D1−D2(VoB−VoC)=△VGを算出
し、表10のVG補正テーブル(マルチコピー時)より、
△VGから補正VGステップ数を求める。
【0081】次に、S2007にて、AIDC動作にて
選択された各色のVGテーブルに、S2006で決定し
たVG補正ステップ数を補正したVGレベルを求め、S2
008にてこのVG補正ステップ数をD3として記憶す
る。そして、S2009で、補正されたVGによりC,
M,Y,Kを順次作像して、S2010で、コピーがさ
らに継続されるか判断する。継続されれば、S2011
にて、VoCパターンを再度作成し、VoCを検出し
て、このレベルをD4とし、S2012にて、D1−D
4(VoB−VoC)=△VGを求めて,VG補正ステップ数
を算出して、データD5とする。そして、S2013に
て、D5−D3(次コピーの補正VGステップ数と、前回
の補正ステップ数との差)を求め、+1段以上であれ
ば、D3+1段とし、−1段以下であれば、D3−1段
とする補正処理を行って(S2014,S2015)、そ
れらのデータを、S2016にて、D3として、データ
を更新する。そして、S2009に戻り、C,M,Y,K
の作像を繰り返す。このような一連の処理を行うことに
より、連続したコピー時でのVG補正量を最大10(1
段)とし、Vo補正で制限がかかることになる。
【0082】(k−13)過補正の防止の変形例 図54は、VG補正量が所定量以上となった場合に、再
度AIDC動作を含む帯電,レーザ光量設定を行う処理
を示す。まず、S1001にて、所定のVGを印加して
暗部電位(VoA)を検出して、狙いのVoとなるようにV
Gの補正量をテーブルより求める。S1002で、補正
されたVGで明部電位(ViA)を検出して、レーザ光量を
決定し、S1003にて、補正されたVGとレーザ光量
にてAIDC動作を実行して、VB,VG,γテーブルを
各色選択する。S1004では、補正されたVG条件に
て、暗部電位を検出して、このデータを記憶する。S1
005以後は、コピー時での電位補正を示す。まず、S
1005で、コピーに先立って、VoBと同一条件にて
VoC(暗部電位)を検出する。そして、S1006に
て、VoB−VoCより、作像時での補正すべきグリッド
電位量を算出する(△VG)。この△VGが50V未満であ
れば(S1007でYES)、この△VG分を、AID
Cにより選択されたVGデータ分に補正して(S100
8)、作像動作に入る(S1009)。そして、この動作
をコピー終了まで継続する(S1010)。もしS10
07にて、△VGが50V以上であれば、再度S100
1に戻り、AIDC動作を含む帯電,露光の調整を行っ
てコピー動作を継続する。このように補正量が所定量以
上になるとAIDC動作を再度実行することで、暗部電
位の変化による明部電位部のずれ量を小さくすることが
できる(図26参照)。
【0083】
【発明の効果】画像形成前に基準条件で形成した像担持
体上のパターンを検出し、その結果(基準値)を記憶し
ておく。画像形成時には、同じ条件で形成したパターン
の検出結果を基準値と比較して画像形成条件の調整を行
うので、高精度の画像安定化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 デジタルカラー複写機の全体構成を示す断面
図である。
【図2】 感光体ドラムの回転位置検出を示す図であ
る。
【図3】 チャージワイヤ清掃装置の図である。
【図4】 感光体ドラム廻りの構成を示す図である。
【図5】 複写機の制御系の一部の全体ブロック図であ
る。
【図6】 複写機の制御系の一部の全体ブロック図であ
る。
【図7】 画像信号の処理の流れを説明するための図で
ある。
【図8】 プリンタ制御部における画像データ処理のブ
ロック図である。
【図9】 感光体ドラムの回りの帯電チャージャと現像
器の配置を図式的に示す図である。
【図10】 電子写真プロセスの特性を示す図である。
【図11】 表面電位の現像電圧への影響を示す図であ
る。
【図12】 潜像電位の現像電圧への影響を示す図であ
る。
【図13】 表面電位と潜像電位の現像電圧への影響を
示す図である。
【図14】 VG−Vo特性の図である。
【図15】 VG補正前の特性を示す図である。
【図16】 VG補正後の特性を示す図である。
【図17】 検出値(ViA)と設定すべき光量の関係を
示す図である。
【図18】 VGと光量とを補正した後の特性を示す図
である。
【図19】 電位センサ位置から現像位置までの電位の
減衰を示す図である。
【図20】 電位センサの距離特性の図である。
【図21】 電位センサによる電位測定の状況を示す図
である。
【図22】 電位センサの温度特性の図である。
【図23】 検出値ViAと設定光量の関係の図であ
る。
【図24】 光量補正時のV0のずれがないときの補正
カーブを示す図である。
【図25】 光量補正時のV0のずれがあるときの補正
カーブを示す図である。
【図26】 VG補正時のV0のずれが小さいときの補正
カーブを示す図である。
【図27】 VG補正時のV0のずれが大きいときの補正
カーブを示す図である。
【図28】 発光制御モードとトナー濃度の変化の1例
を示す図である。
【図29】 発光制御モードとトナー濃度の変化の1例
を示す図である。
【図30】 複写制御のメインフローチャートである。
【図31】 メインスイッチ投入処理のフローチャート
である。
【図32】 VG補正処理の1部のフローチャートであ
る。
【図33】 VG補正処理の1部のフローチャートであ
る。
【図34】 ViA検出処理の1部のフローチャートで
ある。
【図35】 ViA検出処理の1部のフローチャートで
ある。
【図36】 AIDC動作処理のフローチャートであ
る。
【図37】 ViB検出処理の1部のフローチャートで
ある。
【図38】 ViB検出処理の1部のフローチャートで
ある。
【図39】 時間制御処理の1部のフローチャートであ
る。
【図40】 時間制御処理の1部のフローチャートであ
る。
【図41】 環境制御処理のフローチャートである。
【図42】 発光制御処理のフローチャートである。
【図43】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図44】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図45】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図46】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図47】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図48】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図49】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図50】 コピー処理の1部のフローチャートであ
る。
【図51】 ジャム,トラブル処理のフローチャートで
ある。
【図52】 連続コピー中にVG補正を行う処理の1部
のフローチャートである。
【図53】 連続コピー中にVG補正を行う処理の1部
のフローチャートである。
【図54】 過補正防止処理のフローチャートである。
【符号の説明】
31…プリントヘッド、 41…感光体ドラム、42…
イレーサランプ、 43…帯電チャージャ、 44…電
位センサ、45a〜45d…トナー現像器、 55…転
写前イレーサランプ、201…プリンタ制御部、 20
3…データROM、 210…AIDCセンサ、212
…温度センサ、 243…VB発生用高圧ユニット、2
44…VG発生用高圧ユニット、 253…γ補正部、
264…半導体レーザ、 265…発光信号発生回路、
302、303…清掃部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 秀明 大阪府大阪市中央区安土町2丁目3番13 号大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭58−72165(JP,A) 特開 昭61−18975(JP,A) 特開 昭63−205670(JP,A) 特開 昭63−192062(JP,A) 特開 平3−267953(JP,A) 特開 平2−221973(JP,A) 特開 平1−231073(JP,A) 特開 平1−244478(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 15/02 - 15/02 103

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体と、 グリッドを有し、上記感光体を帯電する帯電手段と、 上記感光体を露光する露光手段と、 上記感光体の表面電位を検出する電位検出手段と、 上記感光体上に形成された潜像を現像する現像手段と、 上記グリッドに所定グリッド電圧を印加したときの上記
    感光体の暗部電位を上記電位検出手段に検出させる第1
    検出手段と、 上記第1検出手段の検出結果に基づき、グリッド電位の
    所定条件を記憶する記憶手段と、 上記感光体上の所定位置に上記所定条件で形成したパタ
    ーンの暗部電位を上記電位検出手段に検出させ、検出さ
    れた値を基準値として記憶する基準値記憶手段と、 画像形成の前に、感光体上の上記所定位置に、基準値記
    憶手段による基準値検出時と同一の条件で形成した際の
    パターンの暗部電位を電位検出手段により検出し、この
    検出値と上記の基準値記憶手段に記憶した基準値との差
    に基づいて、画像形成時のグリッド電位を補正する補正
    手段とを備えた画像形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、画像形成装置は、画
    像形成の異常を検出した際に、上記記憶手段に記憶され
    ている基準値の記憶を再度行うことを特徴とする画像形
    成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、画像形成装置は、感
    光体の温度を検出する温度検出手段と、制御手段とをさ
    らに備え、上記制御手段は、上記温度検出手段の検出結
    果に基き上記記憶手段に記憶されている検出値を補正す
    る画像形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、画像形成装置は、制
    御手段をさらに備え、 上記基準条件は、上記検出手段の検出位置と上記現像手
    段による現像位置までの感光体の電位減衰条件を基に定
    められ、 上記制御手段は、上記温度検出手段の検出結果に基き上
    記電位減衰特性を補正することを特徴とする画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】 感光体と、 上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、 潜像を現像する現像手段と、 現像された画像を感光体から記録媒体に転写する転写手
    段と、 転写前に感光体を照射する転写前イレーサと、 連続コピー時に、感光体の表面電位を、上記転写前イレ
    ーサを動作させたまま検出する電位検出手段と、 感光体上の所定位置に、所定条件で形成した感光体の潜
    像の電位を電位検出手段で検出させ、検出された値を基
    準値として記憶する基準値記憶手段と、 画像形成の前に、感光体上に、基準値記憶手段による基
    準値検出時と同一の上記所定条件で形成した際の潜像の
    電位を電位検出手段により検出し、この検出値と上記基
    準値記憶手段に記憶した基準値との差に基づいて、画像
    形成手段の画像形成条件を補正する補正手段とを備えた
    画像形成装置。
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