JP3211106B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3211106B2
JP3211106B2 JP07851592A JP7851592A JP3211106B2 JP 3211106 B2 JP3211106 B2 JP 3211106B2 JP 07851592 A JP07851592 A JP 07851592A JP 7851592 A JP7851592 A JP 7851592A JP 3211106 B2 JP3211106 B2 JP 3211106B2
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laser output
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浩司 林
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Ricoh Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、画
像信号に基づいてパルス幅及び各パルス幅の出力を変調
する信号を形成し、この信号に基づいてレーザーを変調
して画像を形成する画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like. More specifically, the present invention forms a pulse width and a signal for modulating the output of each pulse width based on an image signal. The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by modulating a laser based on a signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の画像形成装置においては、
感光体を一様に帯電したのち、レーザー光などの光を照
射して潜像を形成し、この潜像を現像剤で現像すること
により顕像化するように構成されている。そして、この
感光体に潜像を形成する際に用いられるレーザーの多値
書込方式としては、レーザー発光時間を変化させるパル
ス幅変調方式と、レーザー出力を変化させるパワー変調
方式とが代表的なものである。上記パルス幅変調方式
は、レーザーの発光時間を変えて単位画素内の潜像の面
積、最終的にはトナーの付着する面積を変えて階調を出
す面積階調方式である。一方、上記パワー変調方式は、
レーザー強度を変えて感光体の表面電位を変えることに
より、トナーの付着量を変えて階調を出す方法で、アナ
ログ方式に近い方式である。両方式を比較すると、次の
ように一長一短がある。すなわち、前者のパルス幅変調
方式は、基本的に感光体の中間部の電位を使用しないた
め、パワー変調方式に比較して潜像電位が安定するとい
う長所が有る。しかし、要求される階調数が多くなるほ
ど1画素内に形成する潜像の面積の分解能が高いことが
要求される。このため、ビーム径を小さく絞る必要が有
り(例えば、400dpi、1画素63.5μmの場
合、主走査方向のスポット(レーザーのエネルギーが1
/e2(eは常用対数)となる幅)を30乃至40μ
m、副走査方向80乃至85μm)、感光体上でのビー
ムの焦点深度が浅くなり、レーザービームの焦点が変動
しやすくなり、焦点を調整する機構などが要求される。
また、1画素内の発光時間を変えるため、多値書込の
変調回路に高速な応答性が要求され、書込速度を上げ
るのが困難である。また、画像品質的には中間濃度での
文字が切れ切れになり易い。また、実質的な画像濃度再
現性が現像の周波数特性やトナー粒径などにより制御さ
れる等の短所が有る。一方、後者のパワー変調方式は、
一般にレーザービーム径を上記パルス幅変調方式ほど小
さく絞る必要がない(例えば、400dpi、1画素6
3.5μmの場合、主走査方向のスポット70乃至80
μm、副走査方向80乃至85μm)。このため、中間
調の文字が切れ切れになりにくく、また、変調回路の応
答性もパルス幅変調方式ほどの応答性は要求されず、高
速化が比較的容易である等の長所を有する。しかし、感
光体の電位が変動し易い中間部の電位を使用するため、
画像濃度が変動し易い等の短所を有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of image forming apparatus,
After the photosensitive member is uniformly charged, a latent image is formed by irradiating light such as a laser beam, and the latent image is developed by a developer to be visualized. As a multi-level writing method of a laser used when forming a latent image on the photosensitive member, a pulse width modulation method for changing a laser emission time and a power modulation method for changing a laser output are representative. Things. The pulse width modulation method is an area gradation method for changing the laser emission time to change the area of a latent image in a unit pixel , and finally changing the area to which toner adheres, to produce gradation. On the other hand, the power modulation method is
It is a method similar to the analog method, in which the laser intensity is changed to change the surface potential of the photoreceptor, thereby changing the amount of adhered toner to produce a gradation. Comparing both methods has the following advantages and disadvantages. That is, since the former pulse width modulation method basically does not use the potential of the intermediate portion of the photoconductor, there is an advantage that the latent image potential is more stable than the power modulation method. However, the higher the required number of gradations, the higher the resolution of the area of the latent image formed in one pixel is required. For this reason, it is necessary to reduce the beam diameter to a small value (for example, in the case of 400 dpi and a pixel of 63.5 μm, the spot in the main scanning direction (when the laser energy is 1).
/ E2 (the width of e being a common logarithm) is 30 to 40 .mu.m.
m, 80 to 85 μm in the sub-scanning direction), the depth of focus of the beam on the photoreceptor becomes shallow, the focus of the laser beam tends to fluctuate, and a mechanism for adjusting the focus is required.
Also, because the changing light emission time in one pixel, use of multi-value write
The high-speed response is required for the modulation circuit, and it is difficult to increase the writing speed. Also, in terms of image quality, characters at intermediate density tend to be cut off. Further, there is a disadvantage that the substantial image density reproducibility is controlled by frequency characteristics of development, toner particle size, and the like. On the other hand, the latter power modulation method is
In general, it is not necessary to reduce the laser beam diameter as much as the pulse width modulation method (for example, 400 dpi, one pixel 6 pixels).
In the case of 3.5 μm, spots 70 to 80 in the main scanning direction
μm, 80 to 85 μm in the sub-scanning direction). For this reason, halftone characters are less likely to be cut off, and the responsiveness of the modulation circuit is not required to be as responsive as the pulse width modulation method, and the speeding up is relatively easy. However, since the potential of the intermediate portion where the potential of the photoconductor easily fluctuates is used,
It has the disadvantage that the image density tends to fluctuate.

【0003】そこで、以上のパルス幅変調方式及びパワ
ー変調方式の両方の欠点を改善する方式として、パルス
幅とパワーを変調するレーザー変調方式が開発されて実
用化されている。この方式は、パルス幅変調方式に比べ
て、高速対応性、中間濃度での文字の再現性等の点で優
れており、また、パワー変調方式に比べて、感光体の電
位変動に対する画像濃度の安定性の点で優れている。
Therefore, as a method for improving the disadvantages of both the pulse width modulation method and the power modulation method, a laser modulation method for modulating a pulse width and power has been developed and put into practical use. This method is superior to the pulse width modulation method in terms of high-speed responsiveness and character reproducibility at intermediate densities. Excellent in terms of stability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のパル
ス幅とパワーを変調するレーザー変調方式においては、
パルス幅が変わった時点で画像濃度に飛びが生じるとい
う不具合があることを発見した。以下、この不具合につ
いて説明する。図1は、パルス幅とパワーを変調するレ
ーザー変調方式のうち、8ビットの出力信号の、上位2
ビットでパルス幅を変調しかつ下位の6ビットでパワー
を変調するレーザー変調方式を用いた場合の感光体の見
かけ上の光減衰特性(感光体帯電電位の照射光量に対す
る減衰特性)を示した図である。ここで「見かけ上の光
減衰特性」とは、電位センサーで測定した感光体の帯電
電位の測定値を用いた光減衰特性のこである。すなわ
ち、通常、電位センサーのセンサー部の面積は光照射で
電位減衰したドット部分の面積よりも大きいので、電位
センサーの出力はこのドット部分とその周囲の感光体部
分との両方の影響を受けたものにならざるを得ない。そ
こで、上記ドット部分のみの電位を用いた理想的な光減
衰特性と区別するために「見かけ上の光電位特性」とい
う。具体的には同図における特性は、トレック(TRE
K)社製の表面電位計MODEL344(センサー部面
積1mm2であり、被測定物と1mmの距離をおいて電位を
測定する)で測定した電位を用いている。なお、同図に
おけるレーザーの照射光量(レーザー出力)はアドバン
テスト社製のTQ8215で測定した光量を用いた。ま
た、レーザービーム径(レーザーパワーが最大値の1/
2になる径)としては、主走査方向50μm、副走査
方向80μmを用いた。同図中の特性曲線a,b,c
は、それぞれレーザー光量の最大値が、1.1,1.
5,2.4〔mW〕になるようにパルス幅とパワーを変調
した場合の見かけ上の光減衰特性を示すものである。ま
た、同図中の特性曲線dは比較のために、パルス幅は一
定でパワーのみを変調した場合の見かけ上の光減衰特性
を示すものである。上記特性曲線a,b,cの比較から
判るように、レーザー出力の最大値が異なると、見かけ
上の光減衰特性が異なり、その直線性も異なる。なお、
上記特性曲線dから判るようにレーザーパワーのみを変
調した場合には、レーザー出力の最大値によらず一定の
見かけ上の光減衰特性になる。
However, in the conventional laser modulation system for modulating the pulse width and power,
It has been found that there is a problem that the image density jumps when the pulse width changes. Hereinafter, this problem will be described. FIG. 1 shows the upper 2 bits of an 8-bit output signal among laser modulation schemes that modulate pulse width and power.
A diagram showing an apparent light attenuation characteristic (attenuation characteristic with respect to an irradiation light amount of a photosensitive member charging potential) of a photosensitive member when a laser modulation method in which a pulse width is modulated by bits and power is modulated by lower 6 bits is used. It is. Here, the “apparent light attenuation characteristic” is a light attenuation characteristic using a measured value of the charged potential of the photoconductor measured by the potential sensor. That is, since the area of the sensor part of the potential sensor is usually larger than the area of the dot part whose potential has been attenuated by light irradiation, the output of the potential sensor is affected by both the dot part and the surrounding photoconductor part. It has to be something. Therefore, it is referred to as “apparent light potential characteristic” to distinguish it from ideal light attenuation characteristics using the potential of only the dot portion. Specifically, the characteristics in FIG.
K) The electric potential measured by a surface electrometer MODEL 344 (sensor area is 1 mm 2 , and the electric potential is measured at a distance of 1 mm from the object to be measured) manufactured by K) is used. In addition, the light irradiation amount (laser output) of the laser in the same figure used the light amount measured by TQ8215 made by Advantest. In addition, the laser beam diameter (laser power is 1 /
The diameter) becomes e 2, primary scanning direction 50 [mu] m, was used in the sub-scanning direction 80 [mu] m. Characteristic curves a, b, c in FIG.
Indicates that the maximum value of the laser light amount is 1.1, 1..
This shows an apparent optical attenuation characteristic when the pulse width and the power are modulated so as to be 5, 2.4 [mW]. A characteristic curve d in the figure shows, for comparison, an apparent optical attenuation characteristic when only the power is modulated while the pulse width is constant. As can be seen from the comparison of the characteristic curves a, b, and c, when the maximum value of the laser output is different, the apparent light attenuation characteristic is different, and the linearity is also different. In addition,
When only the laser power is modulated as can be seen from the characteristic curve d, a constant apparent light attenuation characteristic is obtained irrespective of the maximum value of the laser output.

【0005】そして、図2は上記レーザー変調方式を用
いた場合のセンシトメトリチャート(概念図)を示すも
のである。第1象限は、横軸に画像入力信号(原稿画像
の濃度に比例する量)、縦軸にレーザーの光量を取っ
て、階調性補正テーブルの特性を示したものである。第
2象限は、横軸に感光体の表面電位、縦軸にレーザーの
光量を取って、見かけ上の光減衰特性を示したものであ
り、各レーザー光量領域で使用されるパルス幅をパルス
幅1乃至4として付記してある。第3象限は、横軸に感
光体の表面電位と現像バイアスのDC成分との差、つま
り、現像ポテンシャルを取り、縦軸に画像濃度を取っ
て、現像特性を示したものである。第4象限は、横軸に
画像入力信号(原稿画像の濃度に比例する量)、縦軸に
画像濃度を取って、画像濃度再現性特性を示したもので
ある。上記第2象限における見かけ上の光減衰特性の特
性曲線から判るように、各パルス幅(パルス幅1乃至
4)の領域によって特性曲線の傾きが異なる。よって、
上記第4象限における画像濃度再現性特性の特性曲線の
傾きが潜像形成に使用されたパルス幅(パルス幅1乃至
4)の領域によって異なる。このために、パルス幅が変
わった時点で画像濃度の飛びが生じたりするのである。
FIG. 2 shows a sensitometry chart (conceptual diagram) when the above-mentioned laser modulation method is used. In the first quadrant, the horizontal axis represents the image input signal (the amount proportional to the density of the original image), and the vertical axis represents the amount of laser light, and shows the characteristics of the gradation correction table. The second quadrant shows the apparent light attenuation characteristics by taking the surface potential of the photoreceptor on the horizontal axis and the amount of laser light on the vertical axis. The pulse width used in each laser light amount area is represented by the pulse width. It is noted as 1 to 4. In the third quadrant, the difference between the surface potential of the photoreceptor and the DC component of the developing bias, that is, the developing potential is plotted on the horizontal axis, and the image density is plotted on the vertical axis, showing the development characteristics. In the fourth quadrant, an image input signal (an amount proportional to the density of a document image) is plotted on the horizontal axis, and the image density is plotted on the vertical axis, and the image density reproducibility characteristics are shown. As can be seen from the characteristic curve of the apparent light attenuation characteristic in the second quadrant, the slope of the characteristic curve differs depending on the region of each pulse width (pulse width 1 to 4). Therefore,
The slope of the characteristic curve of the image density reproducibility characteristic in the fourth quadrant differs depending on the region of the pulse width (pulse width 1 to 4) used for forming the latent image. For this reason, the image density jumps when the pulse width changes.

【0006】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、パルス幅とパワーを
変調するレーザー変調方式を採用した画像露光手段を有
する画像形成装置において、パルス幅が変わった時点で
画像濃度に飛びが生じるを防止できる画像形成装置を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus having an image exposing means employing a laser modulation system for modulating a pulse width and a power. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of preventing a jump in image density from occurring at the time when the image density changes.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、画像信号に基づいてパルス幅と
パワーを変調したレーザー駆動信号を形成し、帯電して
いる感光体にレーザーで露光を行って潜像を形成する画
像露光手段を有し、該潜像を現像して画像形成を行う画
像形成装置において、光体の見かけ上の光減衰特性が
各パルス幅領域を通してほぼ直線となるようにレーザー
出力を切り替える第一の制御と、現像ポテンシャルを目
標ポテンシャルに維持するように感光体の帯電量を切り
替える第二の制御とを行うことを特徴とするものであ
る。
According to one aspect of the present invention, a laser drive signal having a pulse width and a power modulated based on an image signal is formed on a charged photosensitive member. and an image exposing means for forming a latent image is subjected to exposure with a laser, an image forming apparatus for forming an image by developing the latent image, the light attenuation characteristics of the apparent sensitive light body
The first control for switching the laser output so as to be substantially linear through each pulse width region and the second control for switching the charge amount of the photoconductor so as to maintain the development potential at the target potential are performed. Things.

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】また、請求項の発明は、請求項1の画像
形成装置において、所定の2つの画像信号によりそれぞ
れ検出用潜像を形成してこれらの電位を検出し、この検
出結果から該2つの画像信号を上下限とする範囲内にお
ける画像信号と潜像電位の直線的な対応関係を求め、該
範囲内の所定の画像信号により検出用潜像を形成してそ
の電位を検出し、この検出電位と該対応関係に基づいて
該所定の画像信号に対応する潜像電位との差が所定値以
下になるようなレーザー出力で、上記画像露光手段を使
用することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, latent images for detection are respectively formed by two predetermined image signals, and their potentials are detected. A linear correspondence between the image signal and the latent image potential within a range having the upper and lower limits of one image signal is obtained, a detection latent image is formed by a predetermined image signal within the range, and the potential is detected. The image exposure means is used with a laser output such that a difference between a detected potential and a latent image potential corresponding to the predetermined image signal based on the correspondence relationship is equal to or less than a predetermined value. .

【0011】また、請求項の発明は、請求項の画像
形成装置において、互いに異なるパルス幅でそれぞれ形
成した少なくとも2つの潜像の電位に基づいてレーザー
出力及び感光体の帯電電位を制御することを特徴とする
ものである。
Further, the invention of claim 3, the image forming apparatus according to claim 2, for controlling the charging potential of the laser output and the photosensitive member on the basis of the potential of the at least two latent images were formed at different pulse widths It is characterized by the following.

【0012】また、請求項の発明は、請求項3の画像
形成装置において、互いに異なるパルス幅でのレーザー
出力が最大となるパワー変調条件でそれぞれ形成した少
なくとも2つの潜像の電位に基づいてレーザー出力及び
感光体の帯電電位を制御することを特徴とするものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect, based on the potentials of at least two latent images respectively formed under power modulation conditions under which laser outputs with different pulse widths are maximized. The laser output and the charging potential of the photoconductor are controlled.

【0013】[0013]

【作用】本発明においては、感光体を帯電器により所定
電位帯電したのち画像露光手段により画像信号に基づい
てレーザー光を照射して潜像を形成する。この画像露光
手段は、該画像信号に基づいてパルス幅とパワーが変調
したレーザー駆動信号でレーザを駆動する。そして、こ
のレーザーの出力として感光体の見かけ上の光減衰特性
がほぼ直線となるものを用い、これにより、パルス幅が
変わった時点で画像濃度に飛びが生じるのを防止する。
In the present invention, a latent image is formed by irradiating a photoreceptor with a laser beam based on an image signal by an image exposing means after charging the photoreceptor to a predetermined potential by a charger. This image exposure means drives a laser with a laser drive signal whose pulse width and power are modulated based on the image signal. The output of this laser is such that the apparent light attenuation characteristic of the photoreceptor is substantially linear, thereby preventing the image density from jumping when the pulse width changes.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機(以下、複写機という)に適用した一実施例につ
いて説明する。まず、図3を用いて複写全体の機構の概
略を説明する。図3おいて、複写機本体101のほぼ中
央部に配置された潜像担持体としての直径120mmの有
機感光体ドラム102の周囲には、感光体表面を帯電す
る帯電チャージャー103、一様帯電された感光体の表
面上にレーザー光を照射して静電潜像を形成するレーザ
ー光学系104、静電潜像に各色トナーを供給して現像
し、各色毎にトナー像を得る、黒現像装置105、イエ
ロー現像装置106、マゼンタ現像装置107、シアン
現像装置108(いずれもこの例では反転現像方式を採
用)、感光体上に形成された各色毎のトナー像を順次転
写する中間転写ベルト109、中間転写ベルト109の
一部を感光体表面に当接させて転写領域を形成し且つ該
転写領域に転写電界を形成する転写電圧が印加されたバ
イアスローラ110、転写後の感光体表面に残留するト
ナーを除去するクリーニング装置111、転写後の感光
体表面に残留する電荷を除去する除電装置112等が配
設されている。上記中間転写ベルト109の表面には、
該ベルト109に転写されたトナー像を転写紙に転写す
る転写領域を形成し且つ該転写領域に転写電界を形成す
る転写電圧が印加された転写バイアスローラ113、及
び、転写紙にトナー像を転写した後の残留トナーをクリ
ーニングするためのベルトクリーニング装置114が配
設されている。そして、中間転写ベルト109から剥離
された転写紙を搬送する為の搬送ベルト115、及び、
該搬送ベルト115から搬送されてくる転写紙上のトナ
ーを加熱すると共に加圧して定着される定着装置11
6、定着装置116からの転写紙を受ける排紙トレイ1
17も設けられている。上記レーザー光学系104の上
方には、複写機本体101の上部に設けられた原稿載置
台としてのコンタクトガラス118上の原稿に走査光を
照射する露光ランプ119、原稿からの反射光を光電変
換素子であるCCDのイメージセンサアレイ123に結
像入光させる、反射ミラー121及び結像レンズ122
が設けられている。そして、該イメージセンサアレイ1
23で原稿情報を電気信号に変換して得た画像信号が図
示しない画像処理装置で処理されてレーザー光学系10
4中の半導体レーザーのレーザー発振制御に利用され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) as an image forming apparatus will be described. First, an outline of the entire copying mechanism will be described with reference to FIG. In FIG. 3, around a 120 mm diameter organic photosensitive drum 102 serving as a latent image carrier, which is disposed at a substantially central portion of a copying machine main body 101, a charger 103 for charging the surface of the photosensitive member is uniformly charged. A laser optical system 104 that irradiates a laser beam onto the surface of the photoconductor to form an electrostatic latent image, and supplies and develops each color toner to the electrostatic latent image to obtain a toner image for each color. 105, a yellow developing device 106, a magenta developing device 107, a cyan developing device 108 (all adopt a reversal developing method in this example), an intermediate transfer belt 109 for sequentially transferring toner images of respective colors formed on a photoconductor, A part of the intermediate transfer belt 109 is brought into contact with the surface of the photoreceptor to form a transfer region, and a bias roller 110 to which a transfer voltage is applied to form a transfer electric field in the transfer region is applied. A cleaning device 111 for removing the toner remaining on the body surface, neutralization apparatus 112 for removing the charges remaining on the photoreceptor surface after transfer are arranged. On the surface of the intermediate transfer belt 109,
A transfer bias roller 113 that forms a transfer area for transferring the toner image transferred to the belt 109 to transfer paper and applies a transfer voltage that forms a transfer electric field to the transfer area, and transfers the toner image to the transfer paper A belt cleaning device 114 for cleaning the residual toner after the cleaning is provided. Then, a transport belt 115 for transporting the transfer paper separated from the intermediate transfer belt 109, and
A fixing device 11 that heats and pressurizes the toner on the transfer paper conveyed from the conveyance belt 115 and fixes the toner.
6. Discharge tray 1 for receiving transfer paper from fixing device 116
17 is also provided. Above the laser optical system 104, an exposure lamp 119 for irradiating scanning light to a document on a contact glass 118 serving as a document mounting table provided on the top of the copying machine main body 101, and reflecting light from the document to a photoelectric conversion element A reflection mirror 121 and an imaging lens 122 for forming an image on a CCD image sensor array 123
Is provided. Then, the image sensor array 1
At 23, an image signal obtained by converting the document information into an electric signal is processed by an image
4 is used for controlling the laser oscillation of the semiconductor laser.

【0015】次に、図4を用いて複写機の電装部の概略
について説明する。図4において、メイン制御部(CP
U)130に対して所定のプログラム等が記憶されてい
る、ROM131及びRAM132が付設されている。
このメイン制御部130には、インターフェース(I/
O)133を介してレーザー光学系制御部134、電源
回路135、光学センサー136、トナー濃度センサー
137、環境センサー138、感光体表面電位センサー
139、トナー補給回路140、中間転写ベルト駆動部
141等が接続されている。同図においては現像装置と
してマゼンタ現像装置107のみを示しているが、他の
現像装置105,106,108も同様にそれぞれトナ
ー濃度センサー137、電源回路135、トナー補給回
路140を介してインターフェース133に接続されて
いる。上記レーザー光学系制御部134は上記レーザー
光学系のレーザー出力を調整するものであり、上記電源
回路135は帯電チャージャー113に所定の帯電用放
電電圧を与えると共に現像装置105,106,10
7,108に対して所定電圧の現像バイアスを与え且つ
バイアスローラ110や転写バイアスローラ113に対
して所定の転写電圧を与えるものである。上記光学セン
サー136は転写領域を通過した感光体表面に近接配置
される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサー
などの受光素子とからなり、後述するようにして感光体
上に形成される基準トナーパターンのトナー付着量及び
地肌部のトナー付着量を各色毎に検出するとともに、感
光体除電後の残留電位を検出するものである。この光電
センサー136からの検出信号は図示しない光電センサ
ー制御部に印加されている。該光電センサー制御部は上
記基準トナーパターンのトナー付着量と地肌部のトナー
付着量との比率を求め、該比率の値を基準値と比較して
画像濃度の変動を検出し、トナー濃度センサー137の
制御値を補正するものである。上記トナー濃度センサー
137は各現像装置105,106,107,108に
それぞれ設けられ、各現像装置内に収容されている現像
剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検出するもので
ある。このトナー濃度センサー137は検出したトナー
濃度値を基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回っ
てトナー不足状態になった場合にその不足分に対応した
大きさのトナー補給信号を上記トナー補給回路140に
印加する。上記電位センサー139は感光体表面電位を
検出するものであり、この検出結果が帯電チャージャー
103やレーザー光学系104の出力制御に用いられ
る。上記中間転写ベルト駆動部141は中間転写ベルト
の駆動を制御するものである。
Next, the electrical components of the copying machine will be schematically described with reference to FIG. In FIG. 4, the main control unit (CP
U) 130 is provided with a ROM 131 and a RAM 132 in which predetermined programs and the like are stored.
The main control unit 130 has an interface (I /
O) The laser optical system control unit 134, power supply circuit 135, optical sensor 136, toner density sensor 137, environment sensor 138, photoconductor surface potential sensor 139, toner supply circuit 140, intermediate transfer belt driving unit 141, etc. It is connected. Although only the magenta developing device 107 is shown as a developing device in the same drawing, other developing devices 105, 106, and 108 are similarly connected to the interface 133 via the toner density sensor 137, the power supply circuit 135, and the toner replenishing circuit 140, respectively. It is connected. The laser optical system controller 134 adjusts the laser output of the laser optical system. The power supply circuit 135 applies a predetermined charging discharge voltage to the charger 113 and develops the developing devices 105, 106, and 10.
7 and 108, and a predetermined transfer voltage to the bias roller 110 and the transfer bias roller 113. The optical sensor 136 includes a light-emitting element such as a light-emitting diode and a light-receiving element such as a photosensor that are disposed in proximity to the surface of the photoconductor that has passed through the transfer area, and a reference toner pattern formed on the photoconductor as described later. In addition to detecting the toner adhesion amount and the toner adhesion amount of the background portion for each color, the residual potential after the photoconductor is neutralized is detected. The detection signal from the photoelectric sensor 136 is applied to a photoelectric sensor control unit (not shown). The photoelectric sensor control unit obtains a ratio between the toner adhesion amount of the reference toner pattern and the toner adhesion amount of the background portion, compares the ratio value with a reference value to detect a change in image density, and detects a change in image density. Is corrected. The toner density sensor 137 is provided in each of the developing devices 105, 106, 107, and 108, and detects the toner density based on a change in the magnetic permeability of the developer contained in each of the developing devices. The toner density sensor 137 compares the detected toner density value with a reference value, and when the toner density falls below a certain value and becomes in a toner shortage state, a toner replenishment signal of a magnitude corresponding to the shortage is supplied to the toner replenishment signal. Applied to the circuit 140. The potential sensor 139 detects the photoconductor surface potential, and the detection result is used for output control of the charging charger 103 and the laser optical system 104. The intermediate transfer belt driving section 141 controls driving of the intermediate transfer belt.

【0016】次に、画像処理部について説明する。図5
において、401はスキャナ、402はシェーディング
補正回路、403はRGBγ補正回路、404は画像分
離回路、405はMTF補正回路、406は色補正−U
CR処理回路、407は画像加工処理回路(クリエイ
ト)、408は変倍回路、409はMTFフィルター回
路、410はγ補正回路、411は階調処理回路、41
2はプリンタである。複写すべき原稿は、カラースキャ
ナ401によりR,G,Bに色分解されて読み取られ
る。シェーディング補正回路402では、撮像素子のム
ラ、光源の照明ムラなどが補正される。γ補正回路40
3では、入力データを反射率リニア、濃度リニアなどの
所定の望ましい特性となるように補正あるいは変換す
る。MTF補正回路405では、入力系の、特に高周波
領域でのMTF特性の劣化を補正する。画像分離回路4
04では、原稿情報に基づいて、文字画像、網点画像、
写真画像、有彩色、無彩色判定等を行い、これらの判定
結果に基づいて、MTFフィルターの係数、階調処理等
が決定する。色補正−UCR処理回路405は、入力系
の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正
し、忠実な色再現に必要な色材YMCの量を計算する色
補正処理部と、YMCの3色が異なる部分をBk(ブラ
ック)に置き代えるためのUCR処理部とからなる。色
補正処理は下式のようなマトリックス演算を行うことに
より実現できる。 ここで、r,g,bは、R,G,Bの補数を示す。マト
リックス係数aijは入力系と出力系(色材)の分光特性
によって決まる。ここでは、1次マスキング方程式を例
に挙げたが、b2,bgのような2次項、あるいはさら
に高次の項を用いることにより、より精度良く色補正す
ることもできる。また、色相によって演算式を変えた
り、ノイゲバー方程式を用いるようにしても良い。何れ
の方法にしても、Y,M,Cはb,g,r(またはB,
G,Rでもよい)の値から求めることができる。一方、
UCR処理は次式を用いて演算される。 Y’=Y−α・min(Y,M,C) M’=M−α・min(Y,M,C) C’=C−α・min(Y,M,C) Bk=α・min(Y,M,C) 式中において、αはUCRの量を決める係数で、α=1
の時100%UCR処理となる。αは一定値でも良い。
例えば、、高濃度部では、αは1に近く、ハイライト部
では、0に近くすることにより、ハイライト部での画像
を滑らかにすることができる。変倍回路407は、拡
大、縮小を行う回路で、3点コンボリューション法等が
用いられる。画像加工は、指定された領域の画像を繰り
返したり(リピート)、消去するなどの処理が行われ
る。MTFフィルター409では、シャープな画像やソ
フトな画像など、使用者のこのみに応じてエッジ強調や
平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理が行わ
れる。γ補正回路410で、現像特性や感光体の光減衰
特性に応じて、画像信号の補正が行われ、階調処理回路
411でディザ処理が行われる。尚、スキャナー401
で読み込んだ画像データを外部の画像処理装置などで、
処理したり、外部の画像装置からの画像データをプリン
タ412で出力するためのインターフェースI/F41
3,414が備えられている。以上の画像処理回路を制
御するためのCPU415及びROM416、RAM4
17とはBUS418で接続されている。CPU415
はシリアルI/Fを通じて、システムコントローラー4
19と接続されており、図示しない操作部などからのコ
マンドが送信される。
Next, the image processing section will be described. FIG.
, 401 is a scanner, 402 is a shading correction circuit, 403 is an RGBγ correction circuit, 404 is an image separation circuit, 405 is an MTF correction circuit, and 406 is color correction-U
CR processing circuit, 407 is an image processing circuit (create), 408 is a scaling circuit, 409 is an MTF filter circuit, 410 is a gamma correction circuit, 411 is a gradation processing circuit, 41
Reference numeral 2 denotes a printer. A document to be copied is read by being separated into R, G, and B colors by a color scanner 401. In the shading correction circuit 402, unevenness of the image sensor, illumination unevenness of the light source, and the like are corrected. γ correction circuit 40
In step 3, the input data is corrected or converted so as to have predetermined desirable characteristics such as linear reflectance and linear density. The MTF correction circuit 405 corrects the deterioration of the MTF characteristics of the input system, particularly in a high frequency range. Image separation circuit 4
In 04, character images, halftone images,
A photographic image, a chromatic color, an achromatic color, and the like are determined, and a coefficient of the MTF filter, gradation processing, and the like are determined based on the determination results. A color correction-UCR processing circuit 405 corrects the difference between the color separation characteristics of the input system and the spectral characteristics of the output color material, and calculates the amount of the color material YMC necessary for faithful color reproduction. , YMC and a UCR processing unit for replacing a portion having three different colors with Bk (black). The color correction process can be realized by performing a matrix operation as in the following equation. Here, r, g, and b indicate the complements of R, G, and B. The matrix coefficient a ij is determined by the spectral characteristics of the input system and the output system (color material). Here, the first-order masking equation is used as an example, but color correction can be performed with higher accuracy by using a second-order term such as b 2 or bg or a higher-order term. Further, the arithmetic expression may be changed depending on the hue, or the Neugebar equation may be used. In any method, Y, M, and C are b, g, and r (or B,
G or R). on the other hand,
UCR processing is calculated using the following equation. Y ′ = Y−α · min (Y, M, C) M ′ = M−α · min (Y, M, C) C ′ = C−α · min (Y, M, C) Bk = α · min (Y, M, C) In the equation, α is a coefficient for determining the amount of UCR, and α = 1
At this time, 100% UCR processing is performed. α may be a constant value.
For example, by setting α close to 1 in a high density portion and close to 0 in a highlight portion, an image in the highlight portion can be smoothed. The scaling circuit 407 performs enlargement and reduction, and uses a three-point convolution method or the like. In the image processing, processing such as repeating (repeat) or erasing an image in a designated area is performed. The MTF filter 409 performs a process of changing the frequency characteristics of the image signal, such as edge enhancement and smoothing, such as a sharp image and a soft image, according to the user's level. The gamma correction circuit 410 corrects the image signal in accordance with the development characteristics and the light attenuation characteristics of the photoconductor, and the gradation processing circuit 411 performs dither processing. The scanner 401
The image data read by
Interface I / F 41 for processing and outputting image data from an external image device by printer 412
3,414 are provided. CPU 415, ROM 416, RAM 4 for controlling the above image processing circuit
17 is connected by BUS418. CPU 415
Is the system controller 4 through the serial I / F
19, a command from an operation unit (not shown) or the like is transmitted.

【0017】レーザー変調回路のブロック図を図6に示
す。書込周波数は、18.6〔MHz〕であり、1画素の
走査時間は、53.8〔nsec〕である。8ビットの画像
データはルックアップテーブル(LUT)451でγ変
換を行うことができる。パルス幅変調回路(PWM)4
52で8ビットの画像信号の上位2ビットの信号に基づ
いて4値のパルス幅に変換され、パワー変調回路(P
M)453で下位6ビットで64値のパワー変調が行わ
れ、レーザーダイオード(LD)454が変調された信
号に基づいて発光する。フォトディテクタ(PD)45
5で発光強度をモニターし、1ドット毎に補正を行う。
レーザー光は、図7に示すように、1画素内での画素の
書き込み開始位置を走査方向からみて画素のa.始めか
ら、b.中から、c.後からの3値を任意に選択できる
ようになっている。図は、パルス幅4値、パワー64値
の例で、画像データnに対するパルス幅と各パルス幅の
光量との関係を表している。
FIG. 6 shows a block diagram of the laser modulation circuit. The writing frequency is 18.6 [MHz], and the scanning time of one pixel is 53.8 [nsec]. 8-bit image data can be subjected to gamma conversion using a look-up table (LUT) 451. Pulse width modulation circuit (PWM) 4
At 52, the signal is converted into a quaternary pulse width based on the upper 2 bits of the 8-bit image signal, and the power modulation circuit (P
In M) 453, 64-level power modulation is performed with the lower 6 bits, and the laser diode (LD) 454 emits light based on the modulated signal. Photo detector (PD) 45
In step 5, the emission intensity is monitored, and correction is performed for each dot.
As shown in FIG. 7, the laser light is applied to a pixel a. From the beginning, b. From inside, c. The three values can be arbitrarily selected later. The figure shows an example of a pulse width of 4 values and a power of 64, and shows the relationship between the pulse width for image data n and the light amount of each pulse width.

【0018】ここで、本実施例におけるレーザー変調方
式について詳述する。上記のように、本実施例のレーザ
ー変調方式は、8ビットの画像信号の、上位2ビットで
パルス幅を変調しかつ下位の6ビットでパワーを変調す
るレーザー変調方式であるので、前述のように、パルス
幅が変わった時点で画像濃度に飛びが生じる恐れが有
る。例えば、図8は、レーザーのパルス幅とパワーを変
調するレーザー変調方式を用いた場合の画像信号とこれ
に対する感光体の表面電位の関係を示すしたものであ
り、図中の各特性曲線a,b,c,d,eはこの順で後
の特性曲線ほどレーザー出力の最大値が大きいレーザー
出力に対応するものである。この図から判るように、特
性曲線aと同bは、画像信号に対する表面電位の直線性
が良いのに対して、それ以外の特性曲線c,d,eは同
直線性が悪い。この後者の特性曲線c,d,eに見られ
るように、光減衰の直線性が悪いと、画像濃度の階調再
現性や安定性が悪くなるという不具合が生じる。従って
特性曲線a,bのような直線性の良いレーザー出力を用
いる必要が有る。
Here, the laser modulation method in this embodiment will be described in detail. As described above, the laser modulation system of the present embodiment is a laser modulation system in which the pulse width is modulated by the upper 2 bits and the power is modulated by the lower 6 bits of the 8-bit image signal. In addition, there is a possibility that the image density jumps when the pulse width changes. For example, FIG. 8 shows the relationship between the image signal and the surface potential of the photosensitive member when the laser modulation method for modulating the pulse width and power of the laser is used. b, c, d, and e correspond to a laser output in which the later characteristic curve has a larger maximum value of the laser output in this order. As can be seen from this figure, the characteristic curves a and b have good linearity of the surface potential with respect to the image signal, whereas the other characteristic curves c, d and e have poor linearity. As can be seen from the latter characteristic curves c, d, and e, if the linearity of the light attenuation is poor, there arises a problem that the gradation reproducibility and stability of the image density deteriorate. Therefore, it is necessary to use a laser output having good linearity such as the characteristic curves a and b.

【0019】そこで、本実施例においては、自動的に感
光体上の見かけ上の光減衰特性がほぼ直線となるレーザ
ー出力を用いる。まず、直線性の良いレーザー出力であ
るか否かを判断する方法について説明する。画像信号レ
ベルa,b(但し、a<b)として、それぞれ、a=0
5(H)(5),b=F0(H)(240)とし(但
し、(H)は16進数を示す)、それぞれに対応する感
光体の表面電位V(a),V(b)を測定する。そし
て、その2点を通る直線Lを、 L(n)=V(a)+{V(b)−V(a)}/(b−a)×n …(1) とする。各パルス幅に対応して検出された表面電位V
(ni)(i=1,2,…,nPW、nPWはパルス幅の数、
ここではnPW=4)とL(ni)との差の絶対値|V(n
i)−L(ni)|が、所定の基準値△VGAP(例えば、8
0〔V〕以下の場合に直線性が良いと判断する。図8
で、特性曲線eの測定結果をV(n)とし、その結果か
ら求めた上記式(1)の直線を図中に直線fとして示し
た。この場合、n=150における上記絶対値|V(n
i)−L(ni)|は、|V(150)−L(150)|
であり、同図中にgで示す大きさに対応する。
Therefore, in this embodiment, a laser output is used in which the apparent light attenuation characteristic on the photoreceptor is almost linear. First, a method of determining whether or not a laser output has good linearity will be described. As image signal levels a and b (where a <b), a = 0
5 (H) (5), b = F0 (H) (240) (where (H) indicates a hexadecimal number), and the corresponding surface potentials V (a), V (b) of the photoreceptor are Measure. Then, a straight line L passing through the two points is defined as L (n) = V (a) + {V (b) -V (a)} / (ba) × n (1). Surface potential V detected corresponding to each pulse width
(Ni) (i = 1, 2,..., NPW, nPW is the number of pulse widths,
Here, the absolute value | V (n) of the difference between nPW = 4) and L (ni)
i) -L (ni) | is a predetermined reference value △ VGAP (for example, 8
It is determined that the linearity is good when it is 0 [V] or less. FIG.
Here, the measurement result of the characteristic curve e is represented by V (n), and the straight line of the above equation (1) obtained from the result is shown as a straight line f in the figure. In this case, the absolute value | V (n
i) -L (ni) | is | V (150) -L (150) |
Which corresponds to the size indicated by g in FIG.

【0020】また、直線性が良いか否かを判断するに
は、次のようにしても良い。すなわち、感光体の電位の
検出値VDD,VLiD(i=1,2,…,nPW)から最小
自乗法により、直線の傾き及びそのときの残差、又は標
準誤差を求め、その標準誤差が基準値よりも小さい場合
に直線性が良いと判断する。図9中の特性曲線aと同
c、及び、同bと同dは、レーザー出力の最大値は同じ
で、帯電電位(同a及び同bは−600〔V〕、同cと
同dは−800〔V〕)のみ異なっている。グラフ上で
は同aと同c、及び、同bと同dの直線性は帯電電位に
あまり依存しないことが判る。この判定方法により直線
性を計算した結果を図10に示す。同図中の横軸はレー
ザー出力で、縦軸は直線からのずれを表わす量(ここで
は、標準誤差を用いている)である。図中のaは帯電電
位VD=−600〔V〕、bは帯電電位VD=−800
〔V〕の測定結果から求めたものである。このグラフか
ら、ずれ量(標準誤差)の帯電電位への依存性が小さい
こと、レーザー出力が大きくなるにつれてずれ量が大き
くなっていくことが判る。このことから、現像ポテンシ
ャルを所定値にする場合に、レーザー出力をあまり変化
させずに、帯電電位によって調整することが、感光体の
見かけ上の光減衰特性の直線性を維持する上で望ましい
ことが判る。なお、この場合には、縦軸の値(標準誤
差)で20〔V〕程度以下であることが望ましい。
In order to determine whether or not the linearity is good, the following may be performed. That is, the detection value VD D in the potential of the photosensitive member, VL iD (i = 1,2, ..., nPW) by the least square method from determined tilt and residuals when the linear, or standard error, the standard error Is smaller than the reference value, it is determined that the linearity is good. The characteristic curves a and c and b and d in FIG. 9 have the same maximum value of the laser output, the charging potential (a and b are −600 [V], and c and d are the same). −800 [V]). From the graph, it can be seen that the linearity of a and c and b and d does not depend much on the charging potential. FIG. 10 shows the result of calculating the linearity by this determination method. In the figure, the horizontal axis is the laser output, and the vertical axis is the amount representing the deviation from the straight line (here, the standard error is used). In the figure, a is the charging potential VD = -600 [V], and b is the charging potential VD = -800.
It is obtained from the measurement result of [V]. From this graph, it can be seen that the dependence of the deviation amount (standard error) on the charging potential is small, and that the deviation amount increases as the laser output increases. For this reason, when the developing potential is set to a predetermined value, it is desirable to adjust the charging potential without significantly changing the laser output in order to maintain the linearity of the apparent light attenuation characteristic of the photoconductor. I understand. In this case, it is desirable that the value (standard error) on the vertical axis be about 20 [V] or less.

【0021】次に、ニューラル・ネットワーク(以下、
NNという)を用いた制御について説明する。図11は
NNの一構成例の概略図である。NN501に予め感光
体の帯電特性及び潜像γ特性に関するデータを学習させ
ておく。制御時には、センサー出力情報、現在の帯電チ
ャージャー103のグリッド電圧VG0、レーザー出力L
D0などの設定値、及び、必要とする現像ポテンシャルV
D0、目標露光部電位VL0などを入力することにより、上
記帯電チャージャー103のグリッド電圧VG1、レーザ
ー出力の設定値LD1とを与える。使用するセンサー出力
情報としては、電位センサー139から帯電電位VD、
各パルス幅1乃至4に対応した露光部電位VLi(i=
1,2,3,4)、環境センサー138からの湿度H、
温度Tを入力する。
Next, a neural network (hereinafter, referred to as a neural network)
NN) will be described. FIG. 11 is a schematic diagram of a configuration example of the NN. The NN 501 is made to previously learn data on the charging characteristics of the photoconductor and the latent image γ characteristics. At the time of control, the sensor output information, the current grid voltage VG0 of the charging charger 103, and the laser output L
Set value such as D0 and required development potential V
By inputting D0, the target exposure portion potential VL0, etc., the grid voltage VG1 of the charging charger 103 and the set value LD1 of the laser output are given. The sensor output information to be used includes the charging potential VD from the potential sensor 139,
The exposure portion potential VLi (i =
1,2,3,4), humidity H from environment sensor 138,
Enter the temperature T.

【0022】図12はNNの他の構成例の概略図であ
る。NN501に、予め感光体の帯電特性及び潜像γ特
性に関するデータを学習させておく。制御時には、セン
サー出力情報、現在の帯電チャージャー103のグリッ
ド電圧VG0,VG1、レーザー出力LD0,LD1などの設定
値LD1とを与える。使用するセンサー出力情報として
は、帯電電位VD、各パルス幅1乃至4に対応した露光
部電位VLiD(i=1,2,3,4、|VLiD|>|VL
(i+1)D|)の電位センサー139からの検出値、環境セ
ンサー138からの湿度H、温度Tと制御対象である帯
電チャージャー103の現在のグリッド電圧の値VG0、
レーザーパワーの値LD0及び変更後の帯電チャージャー
103のグリッド電圧の値VG1、レーザーパワーの値L
D0を入力する(なお、VLiDの全ての検出値は必ずしも
必要ではない)。操作決定部502は、NN501によ
って予測した帯電電位VD、露光部電位VLi(i=1,
2,3,4)と目標とする帯電電位VD0と露光部電位V
L0とを比較し、比較した結果に応じてグリッド電圧VG1
とレーザー出力LD1を変更し、|VD−VL4|≒△V、
かつ、VL1≒VL0となつたVG1、LD1を出力し、これら
の値を用いて潜像を形成する。
FIG. 12 is a schematic diagram of another configuration example of the NN. The NN 501 is made to previously learn data on the charging characteristics and the latent image γ characteristics of the photoconductor. At the time of control, the sensor output information, the current grid voltages VG0 and VG1 of the charger 103, and the set values LD1 such as the laser outputs LD0 and LD1 are given. The sensor output information to be used includes the charging potential VD and the exposure portion potential VL iD (i = 1, 2, 3, 4, | VL iD |> | VL) corresponding to each of the pulse widths 1 to 4.
(i + 1) D |) from the potential sensor 139, the humidity H and temperature T from the environment sensor 138, and the current grid voltage value VG0 of the charging charger 103 to be controlled,
The value LD0 of the laser power, the value VG1 of the grid voltage of the charged charger 103 after the change, and the value L of the laser power
Entering a D0 (Note that all of the detected values of VL iD is not necessary). The operation determining unit 502 determines the charging potential VD predicted by the NN 501 and the exposure unit potential VLi (i = 1,
2, 3, 4), target charging potential VD0 and exposure portion potential V
L0 and the grid voltage VG1 according to the comparison result.
And laser output LD1 are changed to | VD-VL4 | ≒ △ V,
In addition, VG1 and LD1 in which VL1 ≒ VL0 are output, and a latent image is formed using these values.

【0023】以上のようなNNを用いた制御によれば、
通常、帯電チャージャー103のグリッド電圧などを少
しずつシフトさせなるなどして行う、狙いの作像条件
(感光体の帯電電位、レーザー出力)の設定を、短時間
でしかも的確に行うことが出来る。
According to the control using the NN as described above,
Normally, the target image forming conditions (charge potential of the photoconductor, laser output) can be set accurately in a short time by shifting the grid voltage of the charging charger 103 and the like little by little.

【0024】図13のフローチャートを用いてNNを用
いた制御のより具体的な例について説明する。図13に
おいて、まずVG1,VD1にそれぞれVG0,VD0を代入す
る(ステップ1)。次いでNNを用いてVD,VLi(i
=1,2,3,4)を予測する(ステップ2)。ここ
で、NNを用いるのに代え、実際に、VD,VLiの潜像を
形成し、その電位を測定しても良い。次いで前述の判断
方法によって直線性が良いか否かを判断する(ステップ
3)。
A more specific example of the control using the NN will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 13, VG0 and VD0 are substituted for VG1 and VD1, respectively (step 1). Next, VD, VLi (i
= 1, 2, 3, 4) (step 2). Here, instead of using NN, a latent image of VD and VLi may be actually formed and the potential thereof may be measured. Next, it is determined whether or not the linearity is good by the above-described determination method (step 3).

【0025】この直線性の判断において、直線性が良い
と判断した場合には(ステップ3でY)、次いで予測さ
れた現像ポテンシャルVD−VL4が目標とする現像ポテ
ンシャル△Vに一致するか否かを判断する(ステップ
4)。ここで、一致すると判断した場合には(ステップ
4でY)、そのときのVG1,VL1をそれぞれグリッド電
圧、レーザー出力の設定値として本制御を終了する(ス
テップ1)。逆に一致しないと判断した場合には(ス
テップ4でN)、VL4が目標露光部電位VL0よりも大き
いか否かを判断し(ステップ5)、VL4が大きければ
(ステップ5でY)レーザー出力を所定量△LDだけ高め
た後に、逆にVL4が大きくなければ(ステップ5でN)
そのまま、現像ポテンシャルVD−VL4と目標とする現
像ポテンシャル△Vステップ10との比較を行う(ステ
ップ1,1)。ここで、現像ポテンシャルVD−VL
4が目標とする現像ポテンシャル△Vよりも大きい場合
には(ステップ1でY)グリッド電圧VG1を所定量△
VGだけ下げた後、現像ポテンシャルVD−VL4が目標と
する現像ポテンシャル△Vよりも小さい場合には(ステ
ップ1でN、かつ、ステップ1でY)グリッド電圧
VG1を所定量△VGだけ高めた後、また、両者が一致す
る場合には(ステップ10でN、かつ、ステップ11で
N)そのまま、ステップ2に戻る。
If it is determined that the linearity is good (Y in step 3), then it is determined whether or not the predicted development potential VD-VL4 matches the target development potential ΔV. Is determined (step 4). Here, if it is determined that they match (Y in step 4), the control is terminated by setting VG1 and VL1 at that time to the set values of the grid voltage and the laser output, respectively (step 15 ). Conversely, if it is determined that they do not match (N in step 4), it is determined whether or not VL4 is higher than the target exposure portion potential VL0 (step 5).
(Y in step 5) After increasing the laser output by a predetermined amount ΔLD, if VL4 is not large (N in step 5)
It, and compares the development potential △ V step 10, the developing potential VD-VL4 and the target (step 1 1, 1 3). Here, the developing potential VD−VL
4 If is greater than the developing potential △ V of the target (Y in Step 1 1) a predetermined amount of the grid voltage VG1 △
After lowering VG only, if the developing potential VD-VL4 smaller than the developing potential △ V The targeted (and N, in Step 1 1, Step 1 3 Y) grid voltage VG1 predetermined amount △ VG enhanced After that, if they match (N in step 10 and N in step 11), the process returns to step 2 as it is.

【0026】逆に、上記の直線性の判断において、直線
性が良くないと判断した場合には(ステップ3でN)、
次いでVL4がVL0よりも小さいか否かを判断する(ステ
ップ7)。ここで、VL4が小さければ(ステップ7で
Y)、レーザー出力が大き過ぎるものとしてレーザー出
力を所定量△LDだけ下げた後に(ステップ8)、上記
の現像ポテンシャルVD−VL4と目標とする現像ポテン
シャル△Vとの比較に進む(ステップ1)。逆に、V
L4がVL0以上であると判断した場合には(ステップ7で
N)、現像ポテンシャルVD−VL4が目標とする現像ポ
テンシャル△V以上か否かを判断し(ステップ9)、目
標とする現像ポテンシャル△V以上である場合には(ス
テップ9でY)、レーザー出力を所定量△LDだけ下げ
た後に(ステップ8)、上記の現像ポテンシャルVD−
VL4と目標とする現像ポテンシャル△Vとの比較に進む
(ステップ1)、逆に目標とする現像ポテンシャル△
Vよりも小さい場合には(ステップ9でN)、グリッド
電圧VG1を所定量△VGだけ高めた後にステップ2に戻
る。
Conversely, if it is determined that the linearity is not good in the above-described determination of linearity (N in step 3),
Next, it is determined whether or not VL4 is smaller than VL0 (step 7). Here, if VL4 is small (Y in step 7), it is determined that the laser output is too large, the laser output is reduced by a predetermined amount ΔLD (step 8), and the above development potential VD−VL4 and the target development potential are determined. △ proceed to the comparison of the V (step 1 1). Conversely, V
If it is determined that L4 is equal to or higher than VL0 (N in step 7), it is determined whether or not the developing potential VD-VL4 is equal to or higher than the target developing potential {V (step 9). If it is not less than V (Y in step 9), the laser output is reduced by a predetermined amount ΔLD (step 8), and then the developing potential VD−
The process proceeds to the comparison between VL4 and the target development potential △ V (step 11 ), and conversely, the target development potential △
If it is smaller than V (N in step 9), the process returns to step 2 after increasing the grid voltage VG1 by a predetermined amount ΔVG.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1乃至4の発明によれば、レーザ
ー出力を切り替える第一の制御により、感光体の見かけ
上の光減衰特性が各パルス幅領域を通してほぼ直線とな
ようにするので、パルス幅が変わった時点で画像濃度
に飛びが生じるのを防止できる。また、現像ポテンシャ
ルを目標ポテンシャルに維持する第二の制御については
感光体の帯電量を切り替えることにより行うので、該第
二の制御を、レーザ出力の切り替えによって行う場合に
比して、感光体の見かけ上の光減衰特性の直線性を損ね
にくい。
According to the first to fourth aspects of the present invention, the laser
Prevented by the first control of switching the over output, the light attenuation characteristics of the apparent photoreceptor to be substantially linear through each pulse width region, from flying to the image density when the pulse width is changed is generated it can. Also, is performed by switching the charge amount of the second control in For photoreceptor to maintain the current image potential target potential, said second control, as compared with the case where the switching of the laser output, the photosensitive It is difficult to impair the linearity of the apparent light attenuation characteristics of the body.

【0028】特に、請求項の発明によれば、感光体の
見かけ上の光減衰特性の傾きが急激に変化する恐れがあ
る各パルス幅でのパワーの最大値での潜像電位に基づい
て同光減衰特性の傾向を的確に検出するので、パルス幅
が変わった時点での画像濃度の飛びを、特に有効に防止
できる。
In particular, according to the invention of claim 4 , based on the latent image potential at the maximum value of the power at each pulse width where the slope of the apparent light attenuation characteristic of the photoreceptor may suddenly change. Since the tendency of the light attenuation characteristic is accurately detected, it is possible to particularly effectively prevent the image density from jumping when the pulse width changes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】パルス幅とパワーを変調する場合の特性図。FIG. 1 is a characteristic diagram when a pulse width and power are modulated.

【図2】パルス幅とパワーを変調する場合の他の特性
図。
FIG. 2 is another characteristic diagram when a pulse width and power are modulated.

【図3】実施例に係る電子写真複写機の概略構成を示す
正面図。
FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of the electrophotographic copying machine according to the embodiment.

【図4】同複写機の電装部の概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an electrical unit of the copying machine.

【図5】同複写機の画像処理部のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of an image processing unit of the copying machine.

【図6】同複写機のレーザー変調回路のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of a laser modulation circuit of the copying machine.

【図7】パルス幅と各パルス幅の光量との関係の説明
図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a relationship between a pulse width and a light amount of each pulse width.

【図8】パルス幅とパワーを変調する場合の更に他の特
性図。
FIG. 8 is still another characteristic diagram when modulating the pulse width and the power.

【図9】パルス幅とパワーを変調する場合の更に他の特
性図。
FIG. 9 is another characteristic diagram when modulating the pulse width and the power.

【図10】レーザー出力が見かけ上の光減衰特性をほぼ
直線にするものであるか否かを判別する方法を説明する
ためのグラフ。
FIG. 10 is a graph for explaining a method of determining whether or not the laser output makes the apparent light attenuation characteristic substantially linear.

【図11】実施例に係る制御のためのニューラル・ネッ
トワークの構成例を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration example of a neural network for control according to the embodiment.

【図12】実施例に係る制御のための他のニューラル・
ネットワークの構成例を示す説明図。
FIG. 12 shows another neural network for control according to the embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a network.

【図13】実施例に係る制御のフローチャート。FIG. 13 is a flowchart of control according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 感光体ドラム , 103 帯
電チャージャー 104 レーザー光学系 , 139 電
位センサー 451 ルックアップテーブル , 452 パ
ルス幅変調回路 453 パワー変調回路 , 455 ホ
ォトディテクタ 454 レーザーダイオード , 501 ニュー
ラル・ネットワーク
102 photoreceptor drum 103 charging charger 104 laser optical system 139 potential sensor 451 look-up table 452 pulse width modulation circuit 453 power modulation circuit 455 photodetector 454 laser diode 501 neural network

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 B41J 2/44 H04N 1/04 - 1/207 H04N 1/23 - 1/31 G03G 15/04 - 15/04 120 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370-540 B41J 2/44 H04N 1/04-1/207 H04N 1/23-1 / 31 G03G 15/04-15/04 120

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画像信号に基づいてパルス幅とパワーを変
調したレーザー駆動信号を形成し、帯電している感光体
にレーザーで露光を行って潜像を形成する画像露光手段
を有し、該潜像を現像して画像形成を行う画像形成装置
において、 光体の見かけ上の光減衰特性が各パルス幅領域を通し
ほぼ直線となるようにレーザー出力を切り替える第一
の制御と、現像ポテンシャルを目標ポテンシャルに維持
するように感光体の帯電量を切り替える第二の制御とを
行うことを特徴とする画像形成装置。
An image exposing means for forming a laser drive signal having a pulse width and a power modulated based on the image signal, and exposing the charged photoreceptor with a laser to form a latent image; an image forming apparatus for forming an image by developing the latent image, the light attenuation characteristics of the apparent sensitive light body through the pulse width region
A first control for switching the laser output so as to be substantially linear, and a second control for switching the charge amount of the photoconductor so as to maintain the development potential at the target potential. Image forming device.
【請求項2】所定の2つの画像信号によりそれぞれ検出
用潜像を形成してこれらの電位を検出し、この検出結果
から該2つの画像信号を上下限とする範囲内における画
像信号と潜像電位の直線的な対応関係を求め、該範囲内
の所定の画像信号により検出用潜像を形成してその電位
を検出し、この検出電位と該対応関係に基づいて該所定
の画像信号に対応する潜像電位との差が所定値以下にな
るようなレーザー出力で、上記画像露光手段を使用する
ことを特徴とする請求項1の画像形成装置。
2. A latent image for detection is formed by each of two predetermined image signals and their potentials are detected. Based on the detection results, an image signal and a latent image within a range having the two image signals as upper and lower limits are detected. A linear correspondence between potentials is obtained, a latent image for detection is formed by a predetermined image signal within the range, the potential is detected, and the potential is detected based on the detected potential and the correspondence. 2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said image exposure means is used with a laser output such that a difference from a latent image potential to be applied is equal to or less than a predetermined value.
【請求項3】互いに異なるパルス幅でそれぞれ形成した
少なくとも2つの潜像の電位に基づいてレーザー出力及
び感光体の帯電電位を制御することを特徴とする請求項
2の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the laser output and the charging potential of the photosensitive member are controlled based on the potentials of at least two latent images formed with different pulse widths.
【請求項4】互いに異なるパルス幅でのレーザー出力が
最大となるパワー変調条件でそれぞれ形成した少なくと
も2つの潜像の電位に基づいてレーザー出力及び感光体
の帯電電位を制御することを特徴とする請求項3の画像
形成装置。
4. The laser output and the charging potential of the photosensitive member are controlled on the basis of the potentials of at least two latent images formed under power modulation conditions that maximize the laser output at different pulse widths. The image forming apparatus according to claim 3.
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