JPH0456946A - 画像形成装置の光量制御方法 - 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、電子写真複写機、プリンター等の画像形成装
置に係り、詳しくは、感光体等の像担持体に光を照射す
る光源への印加電圧を制御する画像形成装置の光量制御
方法に間するものである。

〔従来の技術〕

この種の画像形成装置においては、操作者の好みに応じ
た画像に調整できるようにするためや、感光体感度の経
時的な劣化、光学系の経時的な汚れ等の画質への影響を
除くために、手動操作や自動制御で、感光体等の像担持
体に光を照射する光量を所望の光量差で点灯する複数ス
テップのうちの何れかを選択出来るようにして、選択さ
れたステップに応じて光源への印加電圧を制御する画像
形成装置の光量制御方法が知られている。又、このよう
な光量制御方法は、画像形成装置の拡大縮小の倍率に応
じて、像担持体への照射光量を自動的に切替る場合にも
用いられている。

−例として、カラー複写機のカラー濃度を操作者の好み
に応じて調整できるように、操作部上のカラー濃度選択
スイッチにより選択されたステップに応じ、原稿照射ラ
ンプへの印加電圧を７ステツプに制御する光量制御方法
について説明する。

カラー濃度調整は、カラーバランスを変えずにカラー濃
度を変化させるものである。カラーバランスを変えずに
カラー濃度を変化させるためには、イエロー、マゼンタ
、シアンの３色について、色分解フィルターを含む光学
系を通過して感光体表面に照射される単色光像の光量を
、互いに均等に変化させる必要が有る。１色でも単色光
像の光量の変化が他の色と異なると、カラー画像におけ
る低濃度部の色、特に黒（グレー）が本来の色調からず
れてしまうからである。このために、それぞれの単色光
像を形成するときの原稿照射ランプへノ印加電圧（ＶＹ
、　ＶＭ、　ＶＣ）として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）のそれぞれの中央ステップである
第４ステツプでの印加電圧（ＶＹ、、　ＶＷ。、ｖｃ、
）を基準ニ、コれに各ステップ毎に定めた補正値（△Ｖ
Ｙ、ΔＶＭ、△■Ｃ）を加算した電圧を用いるにあたり
、各単色光像の光量が互いに均等に変化するように、こ
の補正値（Δ■Ｙ、△■に、△■Ｃ）を実験等で求めて
、定数としてＣＰＵの読みだし専用メモリー（ＲＯＭ）
に記憶させている。下表１は、第４ステツプでの各印力
Ｕ電圧（Ｖｙ、Ｖｍ、Ｖｃ）の値が、６０ボルト、４５
ボルト、３５ボルトであるカラー複写機の各ステップで
の補正値（△ＶＹ、Δ■に、△■Ｃ）を表したものであ
る。表１中の光量変化量は、イエローＹ、マゼンタＭ、
シアンＣそれぞれの第４ステツプでの光量を１００％と
した場合の、これに対する各ステップでの光量を示した
ものであり、本来は、各ステップで、均等に（この例で
は１０％づつ）変化することが望ましいが、原稿照射ラ
ンプへの印加電圧可変範囲に限界が存在する等の理由で
、若干、均等な変化量からずれている。

表１ 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記の各ステップでの補正量（Δ■Ｙ、ΔＶ
Ｍ、ΔＶＣ）は、各ステップ間で所望の光量の変化量に
なるように、予め実験で求めておく必要が有るので、画
像形成装置の開発上での負担になっていた。特に、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの３色それぞれについて実験を
する必要が有るカラー複写機や、色分解を伴わない白黒
コピーモードと色分解を伴うフルカラーコピーモードと
で異なるプロセススピードに設定して（一般に、フルカ
ラーコピーモードの方が白黒コピーモードよりもプロセ
ススピードが遅い）、プロセススピードに応じて感光体
に照射する光量を異ならせたり、同一プロセススピード
においても色分解を行わないシングルコピー（単色カラ
ーコピー）と光路中に専用のスクリーンを挿入する写真
モードとで感光体に照射する光量を異ならせたりする等
、感光体に照射する光量が異なる複数のモードを備えた
画像形成装置においては、大きな開発負担になっていた
。

又、像担持体である感光体の経時的な特性変化等によっ
て、画像の品質が変化するのを防止するために、原稿照
射ランプへの印加電圧を保守時にサービスマンによって
調整出来るようにしたり、このような画像の品質の変化
を検出して複写機が自動的に調整したりする（例えば、
感光体上に置ける画像の反射濃度を光学センサーで検知
することにより、感光体の特性変化を検出して原稿照射
ランプへの印加電圧を調整する）ものにおいては、各ス
テップでの上記補正量（Δ■Ｙ、△ＶＭ、ΔＶＣ）が定
数であるので、各ステップの第４ステツプに対する光量
変化量が変化し、各ステップ間での光量の変化量も変化
してしまう。二の埋出は、一般的に、ランプを二つの異
なる印加電圧で点灯した場合、それぞれの印加電圧と両
者の光量変化との間には下式（１）で示すように、両者
の光量変化が、再印加電圧の比を底とする指数関数で表
せるという関係が有り、例えば、下式（１）中の光量定
数αが３．５である光学系で、４０ボルトと４１ボルト
との光量変化は、４０ボルトでの光量の９．１％である
のに対し、同じく１ボルトの差が有る８０ボルトと８１
ボルトとの光量変化は、８０ボルトでの光量の４．５％
で前者の半分になるというように、二つのランプ印加電
圧の差が一定であっても、両町加電圧での光量変化が、
ランプへの印加電圧の絶対値の大きさによって違ってく
るからである。そして、このようにランプへの印加電圧
の絶対値の大きさを変化させる変化幅は、互いに異なる
光量で感光体を照射する複数のモードを選択出来るよう
にしたり、フルカラー複写機で、単色光の色によって感
光体の感度が異なる（一般的に、ブルー光に対する感度
が比較的不足し、赤色光に対する感度が過多になる）な
どの事情により、大きくなってきている。

（式中、■と■。は互いに異なる印加電圧、αはフィル
ター等の光学系によって決まる光量定数で通常２乃至５
の値であり、Ａは■と■。の両者の光量変化である） 例えば、表１に示す各ステップでの補正量（△ＶＹ、　
ΔＶＭ、ΔＶＣ）　　（定数）で、各ステップでのラン
プへの印加電圧を１５ボルト大きくなるように調整して
（ＶＹ＝７５ボルト、ＶＩ’１＝６０ポル）、ＶＣ＝５
０ボルト）、感光体劣化による地肌汚れ防止を行ったと
すると、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ
）それぞれの第４ステツプでの光量を１００％とした場
合の、これに対する各ステップでの光量の変化量は、下
表２のようになり、上記調整前の各ステップ間の光量変
化量（表１参照）から変化してしまう。

尚、表２では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）の３色について、各ステップで光量がまちまち
に変化しているので、カラーバランスも変化してしまっ
ている。

表２ 本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、所望の光
量差で点灯すべき複数のステップのうち選択されたステ
ップに応じて、像担持体に光を照射する光源への印加電
圧を制御する画像形成装置の光量制御方法であって、開
発効率が良好な画像形成装置の光量制御方法を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置の光
量制御方法は、所望の光量差で点灯すべき複数のステッ
プのうち選択されたステップに応じて、像担持体に光を
照射する光源への印加電圧を制御する画像形成装置の光
量制御方法において。

上記光源へ印加する印加電圧とそのときに像担持体上へ
照射される光量との関係を規定する関数を用いて、選択
されたステップに応じた上記印加電圧を演算し、この演
算結果に基づいて上記印加電圧を制御することを特徴と
するものである。

〔作用〕

上記の様に構成された本発明は、光源へ印加する印加電
圧とそのときに像担持体上へ照射される光量との関係を
規定する関数を用いて、選択されたステップに応じた上
記印加電圧を演算し、この演算結果に基づいて上記印加
電圧を制御するように作用するものである。

〔実施例〕

本発明を多色画像形成装置であるカラー複写機に適用し
た実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、カラー複写機全体の概略について説明する。

図面において、コンタクトガラス１上の原稿を照明ラン
プ２で照射し、その反射光は走査ミラー３、レンズ４を
介し、色分解フィルター５で色分解され、スコロトロン
方式のコロナ帯電器６により帯電された感光体（ｏｐｃ
感光体）７に照射され、感光体７表面に潜像を形成する
。

感光体７の廻りには、悪税像装置８、イエロー現像装置
９、マゼンタ現像装置１０、シアン現像装置１１、給紙
装置１２から送られてくる転写紙にトナー像を転写する
転写ドラム装置１３、クリーニング装置１４が配置され
ている。

そして１色分解フィルターブルーによるブルー成分の単
色光像が感光体７表面に照射されて形成された潜像はブ
ルーの補色であるイエローの現像剤を備えたイエロー現
像装置９で、色分解フィルターグリーンによるグリーン
成分の単色光像が感光体７表面に照射されて形成された
潜像はグリーンの補色であるマゼンタの現像剤を備えた
マゼンタ現像装置１０で、色分解フィルターレッドによ
るレッド成分の単色光像が感光体７表面に照射されて形
成された潜像はレッドの補色であるシアンの現像剤を備
えたシアン現像装置１１でそれぞれ現像が行われ、各色
のトナー像を形成することが出来る。シアン現像装置１
１と転写ドラム装置１３の間には、転写前露光部１５が
設けられ、潜像電位を低下させ転写を行い易くする。転
写ドラム装置１３とクリーニング装置１４との間には、
クリーニング前帯電器１６が設けられ、転写されずに感
光体に残留したトナーを一様に帯電し、該残留トナーは
クリーニング装置１４のクリーニングスリーブ上のマグ
ブラシによりクリーニングされて除去される。１７は除
電帯電器で、感光体７の電位を略ゼロ■にし、次の作像
に備えるものである。

転写ドラム装置１３は誘電体フィルムの転写ドラムを用
い、給紙装置１２から送られてくる転写紙はレジストロ
ーラ１８により転写ドラムとタイミングを合わせ、転写
ドラムのクランパーに取り付けられ、転写位置に移動す
る。転写チャージャ１９の作用により、感光体７上のト
ナー像は転写紙に転写され、該転写紙は転写ドラムに密
着し、フルカラーコピーの場合、３乃至４回転の必要回
数の転写が繰り返される。転写が終了すると、転写紙は
クランパーが開放されて転写ドラムから離され、定着装
置２０に送られ、定着されてカラーコピーが得られる。

このカラー複写機は、制御にマイクロコンピュータを用
いており、このマイクロコンピュータ−は主にマイクロ
プロセッサ（ＣＰＵ）２１、読みだし専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）２２、読み出し書き込みメモリ（ＲＡＭ）２３及び
インターフェイス（Ｉｌｏ）２４から構成されている。

ｌ１０２４には、照明ランプ２の電源２ａが接続されて
おり、操作部２５上に設けられた各種の操作ボタンから
の信号も入力される。

以上のカラー複写機においては、手動操作で照明ランプ
２への印加電圧を７ステツプに調整することによりフル
カラー画像のカラー濃度調整を行え、又、サービスマン
等が手動操作でイエローマゼンタ、シアンそれぞれにつ
いての照明ランプへの印加電圧を互いに独立に調整する
ことにより画像の明るさやカラーバランスの調整を行え
るものである。

先ず、フルカラー画像のカラー濃度調整について説明す
る。

手動操作でのフルカラー画像のカラー濃度調整は、操作
部２５上に設けられたカラー濃度調整用のアップボタン
（＋）２５ａ及びダウンボタン（−）２５ｂを操作して
、第４ステツプでの印加電圧（以下基準電圧という）　
ＶＹ。、■ｈ１、ＶＣｏを中心にして、これに対して所
定の補正量が加算された印加電圧の上下３ステツプの合
計７ステツプの中から、所望のステップを選択するもの
である。

これらのアップボタン２５ａ、ダウンボタン２５ｂによ
り選択されているステップは、濃度選択ステップ表示部
２５ｃに表示される。

ＲＡＭ２３には、イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれ
についの基準電圧■Ｙ。、ＶＭ。、ＶＣｏを記憶する■
Ｙ、レジスタ、ＶＭ、レジスタ、ＶＣ，レジスタと、第
４ステツプでの照明ランプへの印加電圧ＶＹ。。

ＶＷ。、ＶＣｏに加算する各ステップでの補正量ΔＶＹ
１乃至ΔＶＹ、、ΔＶ？！、乃至ΔＶＭ、、　ΔＶＣ，
乃至Δ■Ｃ７を記憶する△■Ｙルジスタ乃至■Ｙ、レジ
スタ。

ΔＶＭ、レジスタ乃至△ＶＬレジスタ、ΔｖＣ＋レジス
タ乃至△■Ｃ，ＶＣｏタが設けられている。

イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれの単色光像の光量
が、以上の各ステップに対応して、基準である第４ステ
ツプでの光量を１００％とした場合に、下表３に示した
光量変化量になるように、後述する演算によって上記補
正量を求める。

表３ ランプを二つの異なる印加電圧で点灯した場合、それぞ
れの印加電圧と両者の光量変化との間の一般的な関係を
示す上式（１）から、下式（２）が得られる。

△ＶＥＶ−Ｖ。＝Ｖ、（Ａ　　−１）　　　　　　　（
２）ここで、■。とじて基準電圧■Ｙ。、ＶＭ。、ＶＣ
，。

光量変化Ａとして上表３の光量変化をとれば、Δ■とし
て各ステップでの印加電圧と基準電圧との差、即ち上記
補正量を求めることが出来る。このとき、光学定数αと
してはイエロー、マゼンタ、シアンそれぞれに、ブルー
フイルター、グリーンフィルター　レッドフィルターが
使用されるときの光学定数αＹ、αＮ、αＣを用いる。

以上のことを利用して、上式（２）を演算式としてＲＯ
Ｍ２２に記憶しておいて、操作部２５上に設けられたカ
ラー濃度調整用のアップボタン（＋）２５ａ及びダウン
ボタン（−）２５ｂが操作されて選択ステップが変更さ
れたときに、ＶＹ。

レジスタ、ＶＫ、レジスタ、ＶＣ，レジスタから読みだ
した第４ステツプでの照明ランプ２への印加電圧ｖＹ。

、ＶＭ。、ＶＣ，とこの演算式から補正量△ＶＹ、乃至
△ｖｙ、、ΔＶＭ、乃至△ＶＭ、、ΔＶＣ，乃至ΔＶＣ
。

を演算し、その演算結果を△■Ｙ、レジスタ乃至ＶＹ、
レジスタ、Δ■に、レジスタ乃至△ＶＭ、レジスタ。

ΔＶＣ，レジスタ乃至△ｖＣ，レジスタに格納する。

そして、原稿照射時に、カラー濃度調整用のアップボタ
ン（＋）２５ａ及びダウンボタン（−）２５ｂによって
選択されたステップに応じた補正量を上記レジスタから
読み出して基準印加電圧に加算した印加電圧を出力信号
としてランプ電源２ａに出力する。

下表４中の印加電圧計算値の欄は、光量定数αＹ、αＭ
、αＣが４．１９，３．７６．３．１３で、基準電圧Ｖ
Ｙ。、ＶＭ、、ＶＣ，が７２．５ボルト、６１゜２５ボ
ルト、４８．０ボルトである場合に、上記演算によって
求めた補正量を基準電圧に加算して求めた各ステップの
印加電圧（ボルト）を示したものである。尚、印加電圧
を０．２５ボルト単位で変化させるような場合は、上記
の印加電圧計算値をそのまま出力するのに代え、同表中
の印加電圧出力値の欄に示すように印加電圧計算値に最
も近い単位電圧の倍数を求めて、これを出力にしても良
い。

表４ 次に、手動操作での画像の明るさやカラーバランスの調
整について説明する。

手動操作での画像の明るさやカラーバランスの調整は、
操作部２５上に設けられたコピー枚数設定等に用いるテ
ンキー（図示せず）を操作することにより、基準電圧ｖ
Ｙ０、ＶＭ、、ＶＣ０を互いに独立に調整するものであ
る。この調整は、サービスマンによる保守点検時などに
行われる。この調整が行われたときには、調整後の基準
電圧ＶＹ。、■Ｘい　ＶＣ６をＶＹ、レジスタ、ＶＭ。

レジスタ、ＶＣゆレジスタに格納すると共に、カラー濃
度調整の各ステップの補正量ΔＶＹ、乃至ΔＶＹ、、△
ＶＭ、乃至ΔＶに２．△ＶＣ，乃至△ＶＣ，を、ＶＹ、
レジスタ、ＶＮ、レジスタ、ＶＣ，レジスタから読み出
された上記調整後の基準電圧ｖｙ、、■に。、ＶＣ，を
用いて、ＲＯＭ２２に記憶されている上式（２）により
演算し、その結果を△ＶＹルジスタ乃至■Ｙ、レジスタ
、ΔＶＭ、レジスタ乃至△■に、レジスタ、Δ■Ｃ＋レ
ジスタ乃至△■Ｃ７レジスタに格納する。そして、原稿
照射時に、カラー濃度調整用のアップボタン（＋）２５
ａ及びダウンボタン（−）２５ｂによって選択されたス
テップに応じた補正量を上記レジスタから読み呂して基
準印加電圧に加算した印加電圧を出力信号としてランプ
電［２ａに出力する。

以上、本実施例では、所望の光量差で点灯すべき複数ス
テップの各ステップでの照明ランプへの印加電圧を、照
明ランプを二つの異なる印加電圧で点灯した場合のそれ
ぞれの印加電圧と両者の光量変化との関係から導いた演
算式を用いた演算を実行した結果に基づいて決定するの
で、各ステップでの照明ランプへの印加電圧の全てを求
めるための実験を必要とせず、複写機の開発効率を向上
させることが出来る。又、画像の明るさやカラーバラン
スの調整のために、イエロー、マゼンタ、シアンについ
ての照明ランプ印加電圧を調整により変化させた場合に
も、この調整後の印加電圧を用いた上記演算の結果に基
づいて、各ステップでの印加電圧を決定するので、各ス
テップ間の光量の変化量を所望の量にすることが出来、
又、カラーバランスも各ステップ間で一定にすることが
出来る。

尚、上記実施例では、上式（２）を用いて、各ステップ
の、特定のステップである第４ステツプでの印加電圧に
対する補正量を演算し、この結果に第４ステツプでの印
加電圧を加算することにより、各ステップでの印加電圧
を求めているが、これに代え、上式（１）から導かれる
下式（３）を用いて、直接に各ステップでの印加電圧を
求めても良い。

α Ｖ＝Ｖ、・Ａ　　　　　　　　　　　　　　（３）又、
上記実施例では、トナー濃度調整で選択されていないス
テップについての補正量も演算してＲＡＭ中のレジスタ
に記憶させるようにしているが、これに代え、選択され
ているステップについての補正量のみについて演算を行
ってレジスタに記憶するようにすれば、ＲＡＭに設ける
レジスタを少なく出来るばかりでなく、演算時間を短く
したりプログラムを簡素化することが出来る。同様の狙
いから、イエロー、マゼンタ、シアン毎に補正量の演算
結果を記憶させるレジスタを設けているが、それぞれの
補正量を計算する時期をずらすことによって単一のレジ
スタを共用しても良い。

更に、画像形成装置の拡大縮小の倍率に応じて、感光体
への照射光量を変化させるべく、所望の光量差で点灯す
べき複数のステップを設ける場合にも、上記実施例と同
様に、上式（１）や上式（２）を用いた演算（式中の光
量変化量Ａの値自体は、倍率に応じた各ステップでの感
光体への照射光量に対応した値にする）によって、選択
された倍率に応じたステップでの原稿照明ランプへの印
加電圧を決定することが出来る。

又、倍率に応じた印加電圧の調整と上記実施例のトナー
濃度調整のような操作者による印加電圧の選択調整とを
併用する場合には、後者で選択されたステップでの印加
電圧を、前者の調整における上式（２）又は（３）中の
Ｖ、として用いることが望ましいが、後者での選択ステ
ップに係らず、後者の特定のステップ（例えば、上記実
施例における第４ステツプ）での印加電圧を、前者の調
整における上式（２）又は（３）中のＶ、とじて用いて
も良い。この場合に、両者の調整が共に印加電圧を高く
する方向の調整になって、電力の余裕が無くなる（又は
、ランプの印加電圧の上限を越える）ことがあるので、
この点を考慮して、各ステップ間の光量の変化量を設定
する。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明においては、光源へ印加する印加
電圧とそのときに像担持体上へ照射される光量との関係
を規定する関数を用いて、選択されたステップに応じた
上記印加電圧を演算し、この演算結果に基づいて上記印
加電圧を制御するので、各ステップでの照明ランプへの
印加電圧の全てを求めるための実験を必要とせず、画像
形成装置の開発効率を向上させることが出来るという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例に係るカラー複写機の概略構成
図である。 ２・・・照明ランプ、２ａ・・・照明ランプの電源、２
５・・・操作部、２５ａ・・・アップボタン、２５ｂ・
・・ダウンボタン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所望の光量差で点灯すべき複数のステップのうち選択さ
   れたステップに応じて、像担持体に光を照射する光源へ
   の印加電圧を制御する画像形成装置の光量制御方法にお
   いて、 上記光源へ印加する印加電圧とそのときに像担持体上へ
   照射される光量との関係を規定する関数を用いて、選択
   されたステップに応じた上記印加電圧を演算し、この演
   算結果に基づいて上記印加電圧を制御することを特徴と
   する画像形成装置の光量制御方法。