JP3467366B2

JP3467366B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3467366B2
Application number: JP06376196A
Authority: JP
Inventors: 則之碓井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2003-11-17
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JPH09230645A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に
関し、特に露光ランプの光量補正技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の露光ランプの光量（電圧）を補正
する機能を備えた画像形成装置においては、光学系の汚
れ、露光ランプの経時劣化による光量の低下量を想定し
て、露光光量を一定間隔（稼動時間あるいはコピー枚数
等）で順次増加させるようにした技術や、感光体面に接
近して電位センサーあるいは光学センサーを配置して、
感光体面上に形成された基準の潜像パターンや画像パタ
ーンをこれらのセンサーで検出し、その検出出力に基づ
いて露光光量を制御する技術（例えば、特開昭６３−１
６９６７２号、１６９６７３号号公報）、あるいは本発
明者が提案している原稿からの反射光量を露光光学系の
焦点はずれの位置で複数枚数読み取って、読み取り出力
信号の上位幾つかの平均値に基づいて露光ランプの電圧
を補正する技術が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
一番目の従来技術では、一定時間等の経過によって一律
に露光光量を増大させる為、使用環境条件やコピー条件
等により光学系の汚れ度合いが異なることを配慮してい
るとはいえず、必ずしも適正な光量補正が行われるとは
限らず、光量不足による地汚れや、光量オーバーによる
画像のかすれ等が発生すると云う不具合を生じていた。
また、上記第二番目の技術では、感光体面に接近して電
位センサーあるいは光学センサーを配置するので、位置
調整が難しい上、コストが高く付くと云う欠点がある。
さらに、上記第三番目の技術では、焦点はずれの位置に
置かれた読み取り部以降の露光光学系の要部が汚れた場
合、補正する手段を持っていなかったので、感光体面上
への露光に経時的な光量低下を生じ、地汚れが発生する
と云う不具合を生じていた。そこで、本発明は、このよ
うな背景に鑑みてなされたものであり、低コストで信頼
性の高い露光制御を行うことができる画像形成装置を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、原稿からの反射光量を読み取って、原
稿を照射する露光ランプの電圧を補正する機能を備えた
画像形成装置において、原稿を照射する露光ランプと、
上記露光ランプで原稿を照射し、原稿の反射光量を露光
光学系の途中の焦点はずれの位置で読み取る読取手段
と、上記露光ランプの電圧を補正する露光ランプ補正手
段とを有し、上記露光ランプ補正手段は、上記読取手段
の一定枚数ごとの複数原稿からの出力信号の内、上位幾
つかの出力信号の平均値に基づいて上記露光ランプの電
圧を補正する第一露光ランプ補正手段と、あらかじめ定
められた枚数ごとに上記露光ランプの電圧を補正する第
二露光ランプ補正手段を備えた画像形成装置であること
を最も主要な特徴とする。第２の手段は、上記第１の手
段の画像形成装置において、上記第二露光ランプ補正手
段により上記露光ランプの電圧を補正する際、上記第一
露光ランプ補正手段の露光ランプの電圧を補正する補正
係数を変える画像形成装置であることを主要な特徴とす
る。

【０００５】この第一の手段のように構成された画像形
成装置は、読取手段により複数（ｎ）枚の原稿の反射光
量、より具体的には原稿地肌部の反射光量（濃度）を読
み取って、Ａ／Ｄ変換する。第一露光ランプ補正手段
（メイン制御系）は、Ａ／Ｄ変換されたデータより上位
ｘ（ｘ＜ｎ）枚の原稿地肌部の反射光量読み取り値の平
均値を求め、初期値（基準値）と比較演算を行い、比較
演算の結果読み取り値が初期値を下回っていれば、その
度合いに応じて露光ランプの電圧を補正するので、読取
手段までの露光光学系の汚れや露光ランプの経時的な光
量低下を補正できる。また、第二露光ランプ補正手段
は、あらかじめ定められたコピー枚数ごとに上記露光ラ
ンプの電圧を補正するので、読取手段以降の露光光学系
の汚れを補正できる。第２の手段のように構成された画
像形成装置では、上記第二露光ランプ補正手段により上
記露光ランプの電圧を補正する際に、上記第一露光ラン
プ補正手段の補正係数が変更させられるようになってい
るので、露光光学系全体の汚れや露光ランプの経時的な
光量低下に適した補正ができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、電子写真複写
機（以下、複写機と呼ぶ）の主要部を示す側面図であ
る。図１に示すように、ドラム状の感光体１１の周囲に
は、作像プロセス順に、帯電用コロナチャージャ１２、
スリット露光装置１３、イレーサ１４、現像装置２４、
転写用コロナチャージャ２８、分離用コロナチャージャ
２９、分離爪３０、クリーニング装置３４、除電器３５
が配置されている。スリット露光装置１３は、原稿台１
５の直下に設けられて移動する露光ランプ１６、第１反
射ミラー１７、第２反射ミラー１８、第３反射ミラー１
９、結像レンズ２０、第４反射ミラー２１、第５反射ミ
ラー２２、第６反射ミラー２３を備えている。なお、露
光ランプ１６、第１、第２、第３反射ミラー１７、１
８、１９は一体となって移動する第１のキャリッジを、
また、第４、第５、第６反射ミラー２１、２２、２３は
一体となって移動する第２のキャリッジを構成してい
る。用紙は、給紙装置２５あるいは手差しテーブル２７
からレジストローラ２６に向けて給紙され、転写・分離
部を経て搬送装置３１により定着装置３２に送られて未
定着トナー画像が定着され、排紙トレイ３３に排紙され
るようになっている。

【０００７】次に、このような構成の画像形成装置の動
作を説明する。感光体１１は、画像形成動作（コピー動
作）時には、後述するメインモータにより回転駆動され
て、帯電用コロナチャージャ１２により一様に帯電され
た後に、スリット露光装置１３により画像に応じた露光
がなされて感光体１１上に静電潜像が形成され、イレー
サ１４によりこの静電潜像の不要領域が除電される。不
要領域が除電された感光体１１上の静電潜像は、現像装
置２４により現像されてトナー像となる。図２はスリッ
ト露光装置１３の要部を示す斜視図である。図２に示す
ように、露光光学系のデフォーカス（焦点はずれ）位置
には原稿からの反射光、具体的には第３ミラー１９から
の反射光を読み取る光学センサ３７が配置されている。
一方、給紙装置２５あるいは手差しテーブル２７の一方
から用紙が給紙され、レジストローラ２６へ送られる。
レジストローラ２６は感光体１１上のトナー像に合わせ
て用紙を転写部に向けて送出する。転写部に送られた用
紙上には、転写用コロナチャージャ２８により感光体１
１上のトナー像が転写されて、分離用コロナチャージャ
２９及び分離爪３０により感光体１１から分離され、搬
送装置３１により定着装置３２に搬送される。そして定
着装置３２によりトナー像が定着された後にコピー終了
済み用紙として排紙トレイ３３へ排出される。

【０００８】用紙が分離された後の感光体１１は、クリ
ーニング装置３４によりクリーニングされて残留トナー
が除去され、除電器３５により除電されて次の画像形成
動作に備える。ところで、スリット露光装置１３におい
ては、前記第１のキャリッジ及び第２のキャリッジが後
述するスキャナモータにより２：１の速度で走査範囲を
往復動することは周知の通りだが、本発明における画像
形成装置はその走査過程で、図２に示すように原稿の反
射光が第３の反射ミラー１９経由で、光学センサ３７に
受光されるようになっている。そして、本発明による光
量補正装置は、この光学センサ３７の読み取りデータに
基づいて露光量を制御する手段と、コピー枚数によって
露光量を制御する手段から構成されている。

【０００９】図３は本発明による画像形成装置の制御ブ
ロックの一実施例を示す構成図である。図３に示すよう
に、この制御ブロックは、ＡＣ制御系３８、電源４０、
メイン制御系４２を備えている。ＡＣ制御系３８は、露
光ランプ１６、定着装置３２のヒータ３２ａ、メインモ
ータ４１と接続されている。メイン制御系４２は、前記
光学センサ３７、２つの高圧系４３、４４、ＡＤＳ（自
動濃度調整）センサ４５、操作系４６、スキャナモータ
４７、現像モータ４８、コピーカウンタ４９に接続され
ている。なお、高圧系４３は帯電用コロナチャージャ１
２と現像スリーブ２４ａに高電圧を印加し、高圧系４４
は転写用コロナチャージャ２８及び分離用コロナチャー
ジャ２９に高電圧を印加するものである。さらに詳しく
述べると、ＡＣ制御系３８に対しては、商用交流電源か
らメインスイッチを介して交流電力が供給され、この交
流電力により定着装置３２のヒータ３２ａに通電すると
共に、メイン制御系４２からの指令に従って、露光ラン
プ１６及びメインモータ４１を駆動する。電源４０は、
メインスイッチ及びＡＣ制御系３８を介して供給される
交流電力から所定の直流電圧を発生してメイン制御系４
２や他の各部にこれを印加する。メイン制御系４２は、
画像形成装置の各部を制御して前述のようなコピー動作
を、操作系４６のスタートスイツチ（図示せず）がオン
されることにより開始させ、かつ操作系４６で設定され
た回数だけ連続的にコピー動作を繰り返して行わせる。

【００１０】メイン制御系４２は、操作系４６や光学セ
ンサ３７などからの入力信号を取り込み、ＡＣ制御系３
８に指令を出すと共に、高圧系４３、４４やスキャナモ
ー夕４７、現像装置２４を駆動する現像モータ４８等を
制御する。また、メイン制御系４２は、画像濃度を自動
的に設定するためにＡＤＳセンサ４５からの入力信号に
応じて画像形成条件、例えば現像バイアス電圧を高圧系
４３を介して最適な値に制御する。さらに、メイン制御
系４２は、光学センサ３７の出力信号により露光ランプ
１６の電圧を補正する第一露光ランプ補正手段としての
機能を有し、後述する図４に示すような処理を行うと共
に、コピーカウンタ４９の枚数に応じ露光ランプの電圧
を補正する第二露光ランプ補正手段の機能をも有する。
ＡＤＳセンサ４５は原稿台１５上の原稿先端部の濃度を
読み取り、操作系４６は使用者により操作される。

【００１１】図４は本発明の請求項１による露光量制御
方法の一実施例を示すフローチャートである。このフロ
ーチャートはメイン制御系４２の制御内容、特に第一露
光ランプ補正手段の働きを示すものである。即ち、メイ
ン制御系４２は、コピールーチンの開始時にステップ１
０１で補正フラグがセットされているか否かを確認し、
補正フラグがセットされていれば、ステップ１０２でＡ
Ｃ制御系３８に露光ランプ１６の電圧を１Ｖ増加させ
る。補正フラグがセットされていなければそのままステ
ップ１０３に進む。次に、メイン制御系４２は、ステッ
プ１０３でＡＣ制御系３８に露光ランプ１６をオンさ
せ、画像形成装置の各部を制御して上記のようにコピー
動作を行わせる。そして、メイン制御系４２は、ステッ
プ１０４で原稿からの反射光を入射して、その反射光量
を検知する光学センサ３７からの入力信号［原稿地肌部
（白部）読み取り値］を原稿複数（ｎ）枚分読み込んで
Ａ／Ｄ変換する。このＡ／Ｄ変換機能もメイン制御系４
２に備わっている。そして、ステップ１０５、１０６で
ｎ枚読み込んだ入力信号データより上位ｘ枚の平均化を
行って、原稿地肌部読み取り値の平均値を求める。ここ
に、ｎは例えば通常２０枚程度で、その内上位５枚の平
均化を行っている。

【００１２】次に、メイン制御系４２は、ステップ１０
７で上記の操作で求められた原稿地肌部読み取り値の平
均値と初期の原稿（白紙）との比較演算を行い、ステッ
プ１０８で補正露光ランプ電圧を次式により決定する。補正露光ランプ電圧＝｛初期の白パターン読み取り値−
現在の白パターン読み取り値（平均値）｝／Ｋここで、Ｋは露光ランプ１６の電圧を１Ｖ増加させるた
めに必要な定数であり、補正係数とよばれている。実験
では５Ｖ入力のＡ／Ｄ変換器を用いた場合、Ｋの値は
０．１〜０．２Ｖ程度である。次に、メイン制御系４２
は、ステップ１０９でその補正露光ランプ電圧が１Ｖ以
上であるか否かをチェックし、補正露光ランプ電圧が１
Ｖ以上であればステップ１１０で補正フラグをセット
し、補正露光ランプ電圧が１Ｖ未満であればステッブ１
１１で補正フラグをリセットする。これで画像形成動作
の１サイクルが終了し、メイン制御系４２は、次の画像
形成動作の開始時に上述のように、補正フラグがセット
されていれば、ＡＣ制御系３８に露光ランプ１６の電圧
を１Ｖ増加させる手段をとらせ、セットされていなけれ
ば露光ランプ１６の電圧は変化しない。

【００１３】本発明の実施の形態によれば、光学センサ
３７を露光光学系の近傍のデフォーカス位置に配置した
ので、感光体１１の感度劣化や現像装置２４の特性、ト
ナーの特性等に影響されずに露光ランプ電圧の補正を適
正に行うことができる。しかも、常に補正される露光ラ
ンプ電圧は１Ｖという小さな電圧であり、露光ランプ電
圧が０Ｖの時は露光ランプ電圧の補正が行われないの
で、露光ランプ電圧の補正前後での複写画像濃度の大き
な変化をなくすことができる。また、光学センサ３７に
入射される原稿反射光量から原稿地肌部濃度を読み取る
に際し、多数（ｎ枚）の原稿データを読み取って、さら
にその上位の複数（ｘ枚）の原稿データを平均化するよ
うにしたので、バラツキ誤差が補正されて読み取りデー
タの信頼性は非常に高いものとなる。

【００１４】図５も本発明の請求項１による露光制御方
法の主要動作を示す一実施例のフローチャートである。
このフローチャートはメイン制御系４２の制御内容、特
に第二露光ランプ補正手段の働きを示すものである。即
ち、メイン制御系４２は、コピールーチンの開始時にス
テップ２０１で露光ランプ１６の電圧の補正レベルを確
認、設定する。次ぎに、ステップ２０２でコピー動作に
移行し、ステップ２０３でコピー枚数を数えるカウンタ
値を更新し、ステップ２０４で設定枚数に達したか否か
を判断する。そして、設定枚数に達した時は、ステップ
２０５でＡＣ制御系３８に露光ランプ１６の電圧を１Ｖ
増加し、コピーカウンタをクリアーする。設定枚数に達
していなければステップ２０２に戻り、ステップ２０２
からステップ２０４の動作を繰り返す。次ぎに、ステッ
プ２０７で露光ランプ電圧の補正レベルの変更の必要の
有無を複写濃度で判断し、必要があればステップ２０１
に戻り変更を行い、必要がなければステップ２０２に戻
り、コピー動作を繰り返す。

【００１５】また、図６は本発明の請求項２による露光
制御方法の主要動作を示し、上記で説明した図５との違
いは、ステップ３０７が追加されたことである。その他
ステップ３０１からステップ３０６までは、図５のステ
ップ２０１からステップ２０６に対応し、ステップ３０
８は図５のステップ２０７に対応して動作的に同じであ
る。従って、図５と違うステップ３０７の部分だけを説
明すると、第二露光ランプ補正手段で露光ランプ１６の
電圧の補正（電圧１Ｖ増加）が行われた時（ステップ３
０５）、第一露光ランプ補正手段の補正係数（例えば、
０．１Ｖ→０．２Ｖ）を変え、この変更した補正係数を
用いて第一露光ランプ補正手段は補正を行うようになっ
ている。この他に、第二露光ランプ補正手段で露光ラン
プ電圧の補正が行われた後、複数枚の原稿からの反射光
量の内、上位幾つかの出力信号の平均値を基準値として
制御する方法をとることも有効な方法と云える。

【００１６】図２のような本発明の実施形態によれば、
露光光学系の汚れ（本実施例においては、図１の第４、
５、６反射ミラ−）による露光光量低下分を指定コピー
枚数ごとに第二露光ランプ補正手段によって露光ランプ
電圧を増加させて補償するので、複写濃度が経時的に変
化した分を元の状態に戻すことができる。また、上記第
二露光ランプ補正手段で露光ランプ１６の電圧を補正し
た際、上記第一露光ランプ補正手段の補正係数を変える
ことにより、きめ細かい補正を行い、安定した高品質の
画像を得ることができる。第二露光ランプ補正手段は、
本構成例では第１反射ミラ−１７、第２反射ミラ−１
８、第３反射ミラ−１９以降の露光光学系の汚れに対す
る光量低下分を補正するものであり、この第二露光ラン
プ補正手段の補正量は、通常、上記第一露光ランプ補正
手段の補正量の１／４（２５％）から１／５（２０％）
位の間が適切である。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第一露光
ランプ補正手段によって、原稿の地肌濃度のばらつき誤
差を極小に抑えて、読取手段までの露光光学系の汚れや
露光ランプの経時的な光量低下を補正させて、第二露光
ランプ補正手段によって読取手段以降の露光光学系の汚
れを補正するようにしたので、使用環境条件やコピー条
件、さらには感光体の感度劣化の有無、現像装置の特
性、トナーの特性等に影響されずに露光光学系の全領域
に渡って最適な露光ランプ電圧の補正ができるようにな
った。その結果、常に安定した高品質の画像を得る画像
形成装置を提供することが出来た。請求項２の発明によ
れば、上記第二露光ランプ補正手段により上記露光ラン
プの電圧を補正する際に、上記第一露光ランプ補正手段
の補正係数を変更させるようにしたので、上記二つの補
正手段がバランスのとれた補正を行うようになって、補
正前後で激しい画像変化を伴わないきめ細かい補正を行
えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の要
部の側面図である。

【図２】本発明の実施の形態例を示すスリット露光装置
の要部を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の要
部のブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態例を示す第一露光ランプ補
正手段の主要動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態例を示す第二露光ランプ補
正手段の主要動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施の形態例を示す第二露光ランプ補
正手段の他の主要動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１６露光ランプ、３７光学センサ、４２メイン制御系。

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 - 512 G03B 27/72 G03G 15/04 G03G 15/043

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿からの反射光量を読み取って、原稿
を照射する露光ランプの電圧を補正する機能を備えた画
像形成装置において、原稿を照射する露光ランプと、上
記露光ランプで原稿を照射することによって得た原稿の
反射光量を露光光学系の途中の焦点はずれの位置で読み
取る読取手段と、上記露光ランプの電圧を補正する露光
ランプ補正手段とを有し、上記露光ランプ補正手段は、
上記読取手段の一定枚数ごとの複数原稿からの出力信号
の内、上位幾つかの出力信号の平均値に基づいて上記露
光ランプの電圧を補正する第一露光ランプ補正手段と、
あらかじめ定められた枚数ごとに上記露光ランプの電圧
を補正する第二露光ランプ補正手段を備えたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、
上記第二露光ランプ補正手段により上記露光ランプの電
圧を補正する際、上記第一露光ランプ補正手段の露光ラ
ンプの電圧を補正する補正係数を変えることを特徴とす
る画像形成装置。