JP3222617B2 - 自動画質補償制御装置 - Google Patents
自動画質補償制御装置Info
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Description
タ及びレーザファックス等の光学式センサを使用した自
動画質補償制御装置に関するものである。
(光学式)センサを使用して自動画質補償の制御を行う
場合、最も出力値の大きい感光体ドラムのドラム素地に
より出力や低濃度(カブリ)出力を基準にして、出力値
の小さな高濃度(黒ベタ)検知にも同様に行っており、
高濃度時の検知精度をよくするため、高価なCPU(中
央演算処理装置)の高分解能A/D変換ポートを使用し
ていた。
動画質補償制御装置においては、最も出力値の大きいド
ラム素地による出力や低濃度の検知出力を基準にフォト
センサ用出力増幅回路の増幅度(ゲイン)を調整し、出
力値の小さな高濃度(黒ベタ)の検知出力も同様の増幅
度で検出していたため、この検知出力を高価なCPUの
高分解能A/D変換ポートに入力していたが、分解能を
下回る変化については検知できず精度が悪くなってい
た。
課題を解決するため、発光素子と受光素子からなるフォ
トセンサを使って感光体上のトナーパッチ濃度を測定
し、画像形成条件を種々変更することで最適な画像を得
る自動画質補償制御装置において、低濃度トナーパッチ
を検出する時と高濃度トナーパッチを検出する時で、フ
ォトセンサの出力回路を切換えて低濃度における出力回
路の増幅率と高濃度における出力回路の増幅率を別個に
設定することを特徴とするものである。
センサを使って感光体素地濃度と感光体上のトナーパッ
チ濃度を測定し、画像形成条件を種々変更することで最
適な画像を得る自動画質補償制御装置において、感光体
素面濃度を検出するフォトセンサ出力回路の増幅率に対
し、トナーパッチ濃度を検出するフォトセンサの出力回
路の増幅率を大きくすることを特徴とするものである。
出(高出力)時と、高濃度トナーパッチ濃度の検出(低
出力)時での大きさの異なる出力を同レベルの大きさま
で増幅し得るものである。また、感光体素地濃度の検出
時の出力増幅率よりもトナーパッチ濃度の検出時の出力
増幅率を大きくして低出力のトナーパッチ出力を大きく
し得るものである。
施した場合について説明する。
光学系2が配置されている。この光学系2は、ハロゲン
ランプ等からなるコピーランプ3と、複数のミラー4〜
7と、ズームレンズ8とを有している。また、先端部画
像領域外には標準白板53を有している。上記光学系2
の下方には感光体ドラム21が回転自在に支持されてい
る。感光体ドラム21の周囲には、周知のように、帯電
器22,現像部23,転写器24および除電器25等が
配置されると共に、感光体ドラム21の表面の状態を検
知可能なトナー濃度検出用フォトセンサ54が配置され
ている。そして複写に際しては、感光体ドラム21の表
面が帯電器22により所定電位に帯電された状態でミラ
ーベースがA方向に移動され、原稿カバー26により覆
われた図示しない原稿が、コピーランプ3にて先端から
順次照射される。そして、原稿からの反射光が光学系2
を介して感光体ドラム21に露光されることにより、感
光体ドラム21上に静電潜像される。
動原稿供給装置27を使用して複写を行う場合、この自
動原稿供給装置27における原稿搬送路28内でドラム
29a,29b等により原稿が搬送されながら、原稿搬
送路28の2箇所に設けた図示しないスリットを介して
コピーランプ3により原稿が先端部から順次照射され、
上記と同様にして原稿からの反射光が感光体ドラム21
に露光される。
されると、続いて、この静電潜像が現像部23から供給
されるトナーにより現像されてトナー像が形成される。
その後、複数の給紙カセット等を備えた給紙部31から
図示しない用紙がレジストローラ31に送られ、この用
紙は、必要に応じてレジストローラ31により一旦停止
させられた後、所定のタイミングで感光体ドラム21に
供給される。
により上記トナー像が転写される。その後、用紙は感光
体ドラム21から剥離され、搬送装置32により定着部
33に搬送されて、ここで上記トナー像が用紙に定着さ
れた後、片面複写であれば、そのまま排出トレー34に
排出される。一方、合成複写または両面複写の場合は、
定着部33から排出された用紙は用紙搬送路35に送ら
れ、合成複写であれば、そのまま中間トレー36に排出
され、一方、両面複写であれば、反転部37により表裏
が反転させられた後に中間トレー36に排出される。
れれば、中間トレー36上の用紙が給紙ローラ38によ
り最上部のものから順次給紙されて感光体ドラム21に
送られ、引き続き複写が行われる。
制御系は、静電潜像形成手段の制御装置としての役割を
も有するマスターCPU40と、光学系2の制御等を行
うスレーブCPU41とを備えている。マスターCPU
40は、ROM42に予め記憶されているプログラムに
従って各種キーやセンサからの信号を受信し、スレーブ
CPU41にミラーベースのA方向への移動開始を指令
する信号およびA方向への移動を終了したミラーベース
を上記ホームポジションへ復帰させる信号等を発信する
ようになっている。また、マスターCPU40は、コピ
ーランプ点灯回路43を介してコピーランプ3への電圧
の供給及び供給停止を制御すると共にコピーランプ3へ
の印加する実効電圧レベルの調整や帯電器22への高圧
供給を行う帯電ユニット50等の各種高圧ユニットの制
御を行う。また、これらは、フォトセンサ54の出力値
をA/D変換ポートによってマスターCPU40に取り
込み、この出力値によっても同様に制御される。
受光素子部52とから構成される。この発光素子部51
は、所要電源に発光素子55のアノードが接続され、こ
の発光素子55のカソードに電流制限抵抗56及びこの
抵抗56に直列に発光素子55と逆温度特性のサーミス
タ57が接続され、トランジスタ58を介して接地され
る。また、マスターCPU40の出力端にトランジスタ
58のベースが接続されている。また受光素子部52
は、所要電源に受光素子59のコレクタが接続され、こ
の受光素子59のエミッタに抵抗60が接続されて接地
される。
プ61に接続され、このオペアンプ61間に、抵抗器R
1 とアナログスイッチSW1 の直列回路と抵抗器R2 と
アナログスイッチSW2 の直列回路とを並列に接続し、
抵抗器R3 を介して接地される。上記オペアンプ61等
からなる増幅回路62の出力端は、マスターCPU40
のA/D変換ポートの出力端に接続されている。
記憶されているプログラムに従ってモータ18の回転速
度を検出するロータリーエンコーダ45からの信号及び
ホームポジションセンサからの信号等を受信し、ドライ
バ46を介してモータ18の回転速度を制御するととも
に、レジストローラ31に感光体ドラム21への用紙の
供給時期を指令する信号を発信する等の役割を果す。
説明すると、トナー濃度検出用の光学式センサ54は、
LEDの発光素子51,フォトトランジスタの受光素子
52からなり、発光素子51からの光を感光体ドラム2
1の表面に照射され、更にこの反射光が受光素子52で
受光されることにより濃度検出が行われる。基準トナー
パッチとトナー濃度との関係から帯電器22,現像部2
3,転写部24及び除電器25等の出力を可変し、画像
形成条件を最適となるように制御される。
を得るために、感光体ドラム21の素(地)面の状態
で、出力が飽和しないように出力値を調整する。この
時、図3の特性図に示すように、増幅回路62のゲイン
を2倍として出力値をA/D変換ポートによってマスタ
ーCPU40に取込み、ROM44でメモリーされる
(M1)。
5及び6のベースが、先端部画像領域外に配設された標
準白板53の近傍に位置されているとき、コピーランプ
3から発せられた光が標準白板53に照射され、この反
射光が光学系2を介して感光体ドラム21の表面に照射
され、潜像されて現像部23により低濃度トナーが作像
される。ここで、上記作像された感光体ドラム21上の
トナー像に、上記と同様に発光素子51からの光が照射
され、この反射光が受光素子59で受光されて、この受
光素子59の出力電圧値をROM44でメモリーされる
(M2)。
と同様プロセスによって感光体ドラム21上に高濃度ト
ナー像が作像され、このトナー像に発光素子51からの
光が照射され、この反射光が受光素子59で受光され、
図4の特性図に示すように、増幅回路62のゲインを1
0倍として出力値をA/D変換ポートによってマスター
CPUに取込み、ROM44でメモリーされる(M
3)。
21の反射率(%)を横軸に、フォトセンサ54の出力
電圧値(v)を縦軸にすると、上記した初期メモリーを
表すと特性曲線mの通りである。尚、特性曲線m上のm
1 点は感光体ドラム表面のとき、m2 点は感光体ドラム
上に作像された低濃度トナー像面のとき、m3 点は感光
体ドラム上に作像された高濃度トナー像面のときのそれ
ぞれのセンサ出力電圧値である。
上記と同様に図5の特性図のように特性曲線maを得
る。また、特性曲線上のma1点は上記と同様に感光体ド
ラム素面のとき、ma2 及びm a3 点は感光体ドラム上に作
像された低濃度及び高濃度トナー像面のとき、のそれぞ
れのセンサ出力電圧値であり、フォトセンサ54の汚
れ、発光量低下等にる感度低下が生じた場合には、この
出力電圧を特性曲線mの出力電圧値と同一にするよう
に、濃度制御を行っても全く信頼性がない。このため、
フォトセンサの出力低下率をトナー像検出時にも反映さ
せる方式を以下に示す。
力電圧値m1 を基準として求めたトナー像面の出力電圧
値m2,m3を変化率としてとらえられる。この変化率Δ
i2=m2/m1、Δi3=m3/m1として求め、これ以降
の出力電圧値ma1,ma2,ma3を同様に求めれば、上記
変化率Δi2,Δi3は、それぞれΔi2=m2/m1≒m
a2/ma 1、Δi3=m3=m1≒ma3/ma1の関係とな
り、図6の特性図のように、常にその比は一定となる特
性曲線iを得る。
のフローチャートに示すように、上記初期メモリー値よ
り得られるカブリ比率K=Δi2と、その後画質補償が
開始され得られるカブリ比率M=ma2/ma1、及び同様
に得られるカブリ比率L=Δi3と、N=ma3/ma1の
高濃度比率を、それぞれ比率比較を行い、同一の比較
(K=M,L=N)が得られれば画質変化なしとして終
了するが、各々において初期を下回る場合(K>M,L
>N)は、濃度低下を補正するために画質濃度を上げる
よう、例えばメインチャージ出力アップ等の制御を行
う。また逆に初期を上回る場合(K<M,L<N)は、
画質濃度を下げるよう、例えばメインチャージ出力ダウ
ン等の制御を行う。
イン切換えについて説明すると、フォトセンサ54より
得られる出力値が増幅回路62に入力されるが、感光体
ドラム表面の低濃度検知時には、高出力値が得られるた
めゲインは2倍でよいが、これに対し、高濃度検知時に
は、出力値は1/5程度にまで低くなるためゲインは1
0倍とすることでダイナミックレンジを広げることがで
きる。この2つのゲイン切換えは、アナログスイツチで
行われる。
されている抵抗器R1,R2,R3 のそれぞれの抵抗値を
A(Ω),B(Ω),C(Ω)とし、その比をA:B:
C=1:9:1とし、抵抗器R1 側のアナログスイツチ
SW1をON(閉成)すると、この時の増幅率AANFは、
AANF=1+A/Cにより2倍となり、このゲインにて
低濃度の検知が行われる。また、抵抗器R2 側のアナロ
グスイツチSW2 をONすると、この時の増幅率BANF
は、BANF=1+B/Cにより10倍となり、このゲイ
ンにて高濃度の検知が行われる。
れば、感光体表面の検出時の出力回路の増幅率よりも、
トナーパッチ濃度の検出時の出力回路の増幅率を大きく
しているため、CPUのA/D変換ポートの分解能に対
する精度が向上し、高精度な濃度検出を行うことができ
る。
との検出値の比率が、基準の比率になるように画像形成
条件を制御するようにしているため、フォトセンサの出
力低下率を反映した正確な制御を実行できる。
図である。
−フォトセンサの出力電圧(v)の特性図である。
−フォトセンサの出力電圧(v)の特性図である。
ォトセンサの出力電圧(v)の特性図である。
ォトセンサの出力電圧の変化率(%)の特性図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 発光素子と受光素子からなるフォトセン
サを使って感光体上のトナーパッチ濃度を測定し、画像
形成条件を種々変更することで最適な画像を得る自動画
質補償制御装置において、 感光体表面濃度を検出する上記フォトセンサの出力回路
の増幅率に対し、トナーパッチ濃度を検出する上記フォ
トセンサの出力回路の増幅率を大きくすると共に、 上記検出した感光体表面濃度と、トナーパッチ濃度の比
率を求め、これと基準となる感光体表面濃度とトナーパ
ッチ濃度との比率を比較し、検出した比率が上記基準の
比率になるように画像形成条件を制御する ことを特徴と
する自動画質補償制御装置。 - 【請求項2】 発光素子と受光素子からなるフォトセン
サを使って感光体上のトナーパッチ濃度を測定し、画像
形成条件を種々変更することで最適な画像を得る自動画
質補償制御装置において、 感光体表面濃度及び低濃度のトナーパッチ濃度を検出す
る上記フォトセンサの出力回路の増幅率に対し、高濃度
のトナーパッチ濃度を検出する上記フォトセンサの出力
回路の増幅率を大きくすると共に、 上記検出した感光体表面濃度と、低濃度のトナーパッチ
濃度との比率、及び感光体表面濃度と高濃度のトナーパ
ッチ濃度との比率を求め、これらと基準となる感光体表
面濃度と低濃度のトナーパッチ濃度との比率、及び感光
体表面濃度と高濃度のトナーパッチ濃度との比率を、そ
れぞれ比較し、検出したそれぞれの比率が上記基準のそ
れぞれの比率になるように画像形成条件を制御すること
を 特徴とする自動画質補償制御装置。
Priority Applications (1)
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JP10798993A JP3222617B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 自動画質補償制御装置 |
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1993
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