JPH01101563A - 画像形成装置の自動濃度調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発°明は、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に
おいて適正な画ａＳ度が得られるようにするための自動
濃度調整方法に関するものである。

（従来技術） 一般に、複写機等の画像形成装置においては、その操作
部に濃度調整用のパネルが設けられており、原稿の濃淡
に応じてこのパネルを操作し、適正な画像濃度が得られ
るように構成されている。

ところが、同じ原稿についての画像形成を行い、かつ現
像ローラのバイアス電位および露光光量を一定に保って
いる場合でも、温度や湿度等の外的条件の変化によって
形成される画像の濃度が変化することがある。そこで、
このような場合でも常に適正な画！＆濃度を自動釣に調
整することができる方法として、主に次の３つのような
ものが知られている。

（１）黒ベタの疑似原稿を原稿台上に配置するとともに
、この疑似原稿を前もって露光走査し、この露光部分に
おける感光体の帯電を表面電位センサで検知し、この値
が適正値になるように露光光量を調整する。

（２）上記と同様に黒ベタの疑似原稿を露光走査し、こ
れによって感光体上に現像されたトナー像の反射濃度を
光センサで検知し、この値が適正値になるように現像ロ
ーラのバイアス電位を調整する。

（３）通常の原稿の露光走査を行いつつ、この原稿の地
肌部の反射光層をレンズ漬方の光路上に配置した光セン
サにて検知し、上記地肌部分にかぶりが生じないように
露光光量および現像ローラのバイアス電位を調整する。

以上の方法はいずれも、黒ベタ部分あるいは原稿の地肌
部分のいずれか一方について露光を行い、調整を行う構
成となっている。

ところが、一般に、画像形成装置において利用される原
稿は、写真等を除いて文字により構成されているものが
多数を占め、特に複雑な漢字等においては細線（文字の
線）と地肌部とが密集して配列された状態となっている
ので、単なる黒ベタ部分の濃度、あるいは地肌部の状態
だけでなく、両部会の対比、すなわち線幅の配分や濃度
差（コントラスト）によって解像度が大きく異なること
となる。従って、上記のように単に黒ベタあるいは地肌
部分の状態を調べるだけの方法では、文字等により構成
されている原稿の画像を得るための適正な濃度調整を行
うことは困難であった。

また、黒ベタの疑似原稿を露光する方法の場合には、多
量のトナーが使用されることになり、経済的にも好まし
いとはいえない。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、特に文字原稿等、細線と地肌
部とが密集した原稿の再現性を高め、解像度の高い高画
質の像を得ることができる画像形成装置の自動濃度調整
方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、所定の幅をもつ細線と地肌部とを交互に連続
して配設した疑似原稿を原稿台上に配置し、この細線原
稿を露光することにより感光体上にトナー像を形成した
後、このトナー像の状態を検出して上記疑似原稿と比較
し、両者の相違に対応するバイアス電位または露光光量
の変化分を算出し、この粋出値に基づいて上記現像Ｏ−
ラのバイアス電位または露光光量を調整するものである
。

このような構成によれば、細線と地肌部とを交ηに並べ
た原稿に基づいてトナー像を形成し、このトナー像の状
態と疑似原稿を比較して濃度調整を行っているので、特
に文字原稿等、細線と地肌部とが密集して並べられた状
態にある原稿について解像度の高い画像を得ることがで
きる。

（実施例） 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明方法が適用される複写１１（画像形成装
置）の内部＃Ｉ造を示したものであり、この複写機の本
体１の上面には、原Ｗ４２が載置されるコンタクトガラ
ス（原稿台）３が配置されている。

その下方には、ハロゲンランプ４、ミラー５ａ。

５ｂ、およびレンズ６が配設されており、これらによっ
て、上記コンタクトガラス３上に載置された原稿の像を
露光する光学系りが構成されている。

この光学系［の下方には感光体ドラム７が設けられてお
り、この感光体ドラム７の周囲には、現像ロー５８を有
する現像装＠９、転写装置１０、分離［２１１等が配設
されている。この感光体ドラム７に対して、転写紙は図
の矢印方向に搬送され、定着ローラ対１２を通過後、本
体１の外部に排出される。

さらに、この複写機においては、上記コンタクトガラス
３の一端部の上面に疑似原稿１３が配置される・一方、
感光体ドラム７の周辺において上記現像装置９と転写装
置１０との間にフォトセンサ　　　　１４が配設されて
いる。

上記疑似原稿１３においてコンタクトガラス３に対向す
る面には、第２図に示されるように、露光走査方向に対
して垂直に延びる５本の細線１３ａ（線幅１６７μｍ）
が描かれており、これらの細線１３ａは、その線幅と同
じピッチで配されている。すなわち、この疑似原稿１３
においては、同じ幅を持つ細線１３ａと地肌部１３ｂと
が交互に連続して配設された状態となっている。

なお、この細線の延びる方向は、露光走査方向と平行と
なるように設定してもよいが、線幅への影響は、感光体
ドラム７の回転方向に延びる線よりも軸方向に延びる線
に対しての方が顕著であるので、この実施例のように露
光走査方向に垂直となるように細線１３ａの向きを設定
することが望ましい。このことは、実際の複写物におい
て、露光走査方向と平行な線よりも露光走査方向に対し
て垂直な線の方がその再現性が低いことからも理解でき
る。

また、Ｉｌｌ線１３ａおよび地肌部１３ｂの幅は同等で
なくてもよく、それぞれの寸法を適宜設定すればよいの
であるが、現在の一般印刷物（例えば新聞、書籍、辞典
等）においては、文字の大きさはほとんど６Ｐ（ポイン
ト）以上で、しかも漢字に関しては、１文字における横
線の数は６本以下となっているので、このような点を考
虜して両部会の幅を設定することが望ましい。

フォトセンサ１４は、発光素子１４ａおよび受光素子１
４ｂを備え、感光体ドラム７上に形成されたトナー像の
濃度を電圧に変換するように構成されており、第３図に
示されるような、プリアンプ１５、カウント回路１６、
基準りＯツク１７、パルス数比較回路１８、電位演算向
路１９、およびバイアス出力回路２０からなる回路群に
接続されている。

このような装置により行われる当実施例方法の流れを、
以下第４図のフローチャートを参照しながら説明する。

なお、この自動Ｓａ調整は、コピーボタンがオンされる
毎に行うか、あるいはｉＩ源投入時に行うようにしても
よく、その実行タイミングは適宜設定すればよい。

まず、濃度調整を行うにあたり、疑似原稿１３の露光走
査を前もって行い（ステップＳ１）、感光体ドラム上に
上記細線１３ａに対応するトナーｍＴを形成する。この
ようにしてトナー１１ｉＴが形成された部分の濃度変化
をフォトセンサ１４により読取り、この信号をプリアン
プ１５によって増幅し、カウンタ回路１６に入力する。

この入力信号は、第５図に示されるように、疑似原１１
ｉ１３における５本の細線１３ａに対応する部分、すな
わちトナー像Ｔが形成されている部分が旧ｇｈの状態と
なっている。

カウンタ回路１６は、このプリアンプ１５の出力ととも
に、複写機内蔵の基準クロック１７のパルス出力を受け
ており、このカウンタ回路１６によって、プリアンプ１
５の出力が所定レベル（第５図の破１１）以上となって
いる領域に対応する基準クロック１７のパルス数（以下
、有効パルス数と称す）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅをカウント
する（ステップ８２　）。この基準クロック１７の出力
の１パルスが線幅何μ風に相当するかは決っているので
、上記のような有効パルス数ａ−ｅを求めることにより
、各ｍ線１３ａに対応するトナーＩＴの線幅が間接的に
求められることになり、逆にこれらの細線１３ａｌｌｌ
に配された地肌部１３ｂの幅を求めることも可能となる
。

次に、このようにして求められた有効パルス数の平均値
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋８＞１５を算出しくステップＳ３）
、この平均値と、上記細線１３ａの線幅に対応するパル
ス数との差をパルス数比較回路１８により算出する（ス
テップ８４）とともに、これらの差に対応するバイアス
電位の変化分を電位演梼回路１９により算出する（ステ
ップ８５　）。

この算出は、第６図に示されるグラフに基づいて行う。

このグラフは、ある一定の温度および湿度条件において
予め実験により求められた現像〇−５８のバイアス電位
と形成画像の線幅との関係を示したものであり、破線り
は、細線１３ａの実際の線幅（１６７μｍ）を示し、実
線Ｃは、この細線１３ａに基づいてコピーされる画像の
線幅を示している。

この第６図の実ｔａＣの勾配により、バイアス電イＶに
対するコピー画像の線幅の変化率Δを求めることができ
るので、このような変化率Δの逆数を、上記パルス数比
較回路１８で求められたパルス数の差によって間接的に
求められる線幅の差に乗じれば、バイアス電位をどれだ
け変化させればよいかを求めることができる。

このようにして電位潰砕回路１９により求めたバイアス
電位の変化分をバイアス出力回路２０に入力し、この変
化分を加えあるいは減じたバイアス電位をバイアス出力
回路２０によって現像ローラ８に印加することにより、
バイアス電位の調整を行う（ステップＳｓ）。この後、
通常の複写動作を行うことにより、適正な濃度を有する
画像を得ることができる。なお、調整を行うか否かの判
断の基準は適宜設定すればよく、例えば５つのトナー像
のうちの３つの線幅が、疑似原稿１３の細線１３ａと所
定値以上ずれている場合に調整を行うようにしてもよい
。

以上のようにこの方法によれば、細線１３ａと地肌部１
３ｔ）とを交互に連続して配設した疑似原ｗ＆１３を用
い、この疑似原稿１３の露光走査を行って感光体ドラム
７上にトナー像丁を形成した後、これらの像の状態と疑
似原稿１３との状態を比較（ここでは線幅を比較）した
結果に基づきバイアス電位を設定するようにしており、
細線部分と地肌部分との対比を考慮に入れた調整を行っ
ているので、特に、複雑な漢字を含む文字原稿等のよう
に細線と地肌部が密集して配されている原稿の複写を行
う場合には、単に黒ベタの濃度を調べるような方法に比
べ再現性が高く、解像度の高い複写を行うことができる
。

なお、この実施例ではバイアス電位の調整によって線幅
の再現コントロールを行うようにしているが、上記ハロ
ゲンランプ４の露光光量を調整することによっても、上
記と同様に適正な濃度調整を行うことができる。

また、トナー像Ｔの状態と疑似原稿１３ａの状態を比較
する手段として、上記のように［１１１３ａの線幅を比
較する以外に、例えば地肌部１３ｂの幅を比較してもよ
いし、あるいは細線１３ａと地肌部１３ｂの濃度差（コ
ントラスト）を比較するようにしてもよい。

この場合、例えば第５図の検出信号において、極大値Ａ
１〜Ａ５の平均値を濃度の最大値Ｍａｘとして設定し、
極小ｌ［Ｂ１〜Ｂ４の平均値を濃度の最小値Ｍｉｎとし
て設定するとともに、これらの差（Ｍ　ａｘ−Ｍ　ｉｎ
）と、疑似原稿１３における細線１３ａと地肌部１３ｂ
との実際の濃度差とを比較′し、これらの差に対応する
バイアス電圧または露光光量を、上記第６図と同様にし
て得られたグラフから求めるようにすればよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、所定の幅をもつ細線と地肌部と
を交互に連続して配設した疑似原稿を原稿台上に配冒し
、この疑似原稿の露光により感光体上に形成したトナー
像の状態を検出して上記疑似原稿と比較し、両者の差に
対応するバイアス電位または露光光ｌの変化分を算出す
ることにより上記現像ローラのバイアス電位または露光
光量を調整するようにしたものであるので、原稿の細線
部分と地肌部分との対比を考慮に入れた調整を行うこと
ができ、これによって、特に文字原稿のように線幅と地
肌部が密集して配された原稿について解像度の高い高画
質の像を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１因は本発明方法が適用される複写機の内部構造図、
第２図は同複写機に配置される疑似原稿の正面図、第３
図は同複写機において濃度調整を行うための回路図、第
４図は同複写機において実施される自動濃度調整方法の
フローチャート、第５図は同複写機におけるプリアンプ
の出力電圧と時間との関係を示すグラフ、第６図は実験
により求められた現像ローラのバイアス電位と画像線幅
との関係を示すグラフである。 １・・・複写機（画像形成装置）本体、３・・・コンタ
クトガラス（原稿台）、７・・・感光体ドラム、８・・
・現像ローラ、１３・・・疑似原稿、１３ａ・・・細線
、１３ｂ・・・地肌部、１４・・・フォトセンサ、１６
・・・カウンタ回路、１８・・・パルス数比較回路、１
９・・・電位演ｐ回路、２０・・・バイアス出力回路、
Ｔ・・・トナー像。 特許出願人　　　　三田工業　株式会社代　理　人　　
　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　弁理士　
　長１）　１同　　　　　　　弁理士　　板谷　康夫第
　　１　　図 第　　２　　図 第　　４　　図 第　　６　　図 バ４アス可Ａ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の幅をもつ細線と地肌部とを交互に連続して配
   設した疑似原稿を原稿台上に配置し、この細線原稿を露
   光することにより感光体上にトナー像を形成した後、こ
   のトナー像の状態を検出して上記疑似原稿と比較し、両
   者の差に対応するバイアス電位または露光光量の変化分
   を算出し、この算出値に基づいて上記現像ローラのバイ
   アス電位または露光光量を調整することを特徴とする画
   像形成装置の自動濃度調整方法。 ２、感光体上に形成したトナー像の線幅をフォトセンサ
   により検出して疑似原稿の細線の線幅と比較し、両線幅
   の差に対応するバイアス電位または露光光量の変化分を
   算出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   画像形成装置の自動濃度調整方法。 ３、感光体上に形成したトナー像の濃度の最大値と最小
   値との差をフォトセンサにより検出して疑似原稿におけ
   る細線と地肌部の濃度の差と比較し、これらの差に対応
   するバイアス電位または露光光量の変化分を算出するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装
   置の自動濃度調整方法。