JPH06301257A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光電式センサでトナーパッチの濃度を測定
し、ＣＰＵ，ＲＡＭで前回の入力値との差電圧を演算処
理し、この差電圧がＲＯＭに記憶されている予じめ設定
された基準値以内でなければ上記ＣＰＵで演算処理を行
わず、上記ＲＡＭにストアされている過去複数回の各種
出力値のそれぞれの平均値を算出し、この算出した調整
値で画像形成器を制御することを特徴とするものであ
る。 【効果】 光学式センサが故障しても複写機等の本体は
使用不能とはならず、故障時点で残っている原稿の複写
を終えた後、修理，交換ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体の経時変化によ
る特性の劣化に対応して、光源ランプ及び感光体に印加
する電圧を変化させる制御手段で感光体に静電潜像を形
成する、例えば複写機等の電子写真装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の電子写真装置は、感光
体に経時変化などによる特性の劣化に対応するため、感
光体の表面電位を検出する電位センサ或いは感光体の表
面に形成された静電潜像が現像されて可視化されたトナ
ー像の濃淡を検出する光学式センサを使用して、この光
学式センサの出力値により光源ランプの光強度及び感光
体に印加する電圧を補正する、所謂プロセスフィードバ
ック制御を行っている。このフィードバック制御は、内
蔵されているＣＰＵ等で上記光電式センサの出力値に基
づいて演算処理を行うことにより、光源ランプに印加す
る電圧や感光体に印加する電圧を求め、この結果に基づ
いて光源ランプの光強度や感光体の表面電位を補正し
て、感光体の表面に鮮明に静電潜像を得る方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、電子写真装置に
おいて、電子式センサが故障してＣＰＵ等に通常ではあ
り得ない異常なセンサ出力を供給した場合でも、ＣＰＵ
等はこのセンサ出力値に対するフィードバック制御を行
うため、光源ランプの光強度及び感光体に印加する電圧
が大きく変化してしまい、感光体の表面に鮮明な静電潜
像を形成することができなくなるばかりか、光源ランプ
か感光体に無理な電圧が掛かり損傷を引き起こし、機器
本体を使用不能に陥らせることになる。また、上記プロ
セスフィードバック制御を行わずに光源ランプや感光体
に印加する電圧を予め設定しておき、この電圧値によっ
て制御を行うと感光体の経時変化等による特性の劣化に
対応できず、感光体の表面に長期間鮮明な静電潜像を形
成することができない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】原稿の静電潜像が形成さ
れる感光体の経時変化による特性の劣化を検出するため
の光学式センサと、該光学式センサの出力により光源ラ
ンプなどの画像形成器の出力値を制御する制御手段とを
有する電子写真装置において、上記受光素子でトナーパ
ッチの濃度を測定する手段と、測定された光強度に応じ
た電圧がＣＰＵ（中央演算処理装置）に入力され、ＲＡ
Ｍ（随時書込み読出しメモリ）に記憶されている前回に
入力された入力電圧値との差電圧を演算処理により求め
られ検出される差電圧検出手段と、上記差電圧がＣＰＵ
用ＲＯＭ（読出し専用メモリ）に記憶されている予め設
定された基準値以内かを判断される基準値判断手段と、
上記差電圧が基準値以内であれば、上記ＣＰＵで演算処
理して画像形成器の各調整を決定する調整値決定手段
と、上記受光素子への最新の入力値と各種出力調整値を
上記ＲＡＭにストアして記憶する記憶更新手段と、上記
差電圧が基準値以内でなければ、上記ＣＰＵで演算処理
を行わず上記ＲＡＭにストアされている過去複数回の各
種出力値のデータを読出す各種出力値読出し手段と、上
記過去複数回の各種出力値のそれぞれの平均値を計算す
る平均値計算手段と、を有し、上記調整値決定手段若し
くは平均値計算手段で算出した調整値を用いて制御する
ことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】本発明の電子写真装置は、制御用の光電式セン
サが故障したりして制御用ＣＰＵ等に通常ではあり得な
い異常なセンサ出力の供給を行い、このセンサ出力値を
前回のセンサ出力値と比較して、出力値の差が予め設定
された数値より大きい場合、ＣＰＵ等は上記光電式セン
サの出力値に対するプロセスフィードバック制御を行わ
ず、過去複数回の有効な制御結果の平均値に基づいて画
像形成器の制御を行うものである。

【０００６】

【実施例】本発明の電子写真装置の一実施例として複写
機を例に図１乃至図４に基づいて説明する。

【０００７】本電子写真装置としての複写機は、図４に
示すように、複写機本体１内の上部に、光学系２が配置
されている。上記光学系２は、ハロゲンランプ等からな
る光源ランプとしてのコピーランプ３、複数枚の平面鏡
４〜７およびズームレンズ８から構成されており、これ
らは図示しないミラーベース上に設置されている。

【０００８】そして、複数枚の平面鏡４〜７は、コピー
ランプ３から照射された光が図示しない原稿で反射し、
この反射光を、後述する感光体２１表面に導いて、感光
体２１表面に露光させるように配置されており、また、
ズームレンズ８は、この反射光が感光体２１表面に鮮明
な像を結ぶように、反射光を屈折・集光させる機能を有
している。

【０００９】次に、光学系２の下方には、円筒状の感光
体２１が回転自在に支持されて複写機本体１内に取り付
けられている。この感光体２１の周囲には、周知の如
く、感光体２１表面に所定の電圧を印加する帯電器２
２、静電潜像をトナーで現像してトナー像として可視化
させる現像部２３、このトナー像を用紙に転写させる転
写器２４および感光体２１表面の残存電荷を除去する除
電器２５が所定の位置に配置されている。

【００１０】そして、複写機本体１上部の原稿カバー２
６により覆われた図示しない原稿の複写を行う際は、先
ず、感光体２１表面を帯電器２２により所定の電位に帯
電させた状態で、上記光学系２が設置された図示しない
ミラーベースをＡ方向に移動させることにより、このミ
ラーベース上のコピーランプ３から照射された光を原稿
の先端から順次反射させ、そして、このように原稿で反
射させた反射光を、光学系２の複数枚の平面鏡４〜７お
よびズームレンズ８を介して感光体２１表面に露光させ
ることにより、感光体２１表面に静電潜像を形成させ
る。

【００１１】尚、複写機本体１上部の原稿カバー２６に
より覆われた原稿の複写を行う代わりに、複写機本体１
上方に配置された自動原稿供給装置２７を使用して原稿
の複写を行う場合は、この自動原稿供給装置２７に設け
られた原稿搬送路２８内の搬送ドラム２９ａ，２９ｂ等
により原稿が搬送される。そして、原稿搬送路２８の途
中の２ケ所に設けられた図示しないスリットを通して、
コピーランプ３から照射された光を原稿の先端から順次
反射させ、同様にこの反射光を、光学系２の複数枚の平
面鏡４〜７およびズームレンズ８を介して感光体２１表
面に露光させることにより、感光体２１表面に静電潜像
を形成させる。

【００１２】次に、感光体２１の表面に形成された静電
潜像は、現像部２３から供給されるトナーで現像するこ
とによりトナー像として可視化される。

【００１３】上記感光体２１の表面の経時変化等による
特性の劣化を検出するためのセンサとして、図１に示
す、例えばフォトダイオードあるいはフォトトランジス
タ等の受光素子５２が、感光体２１の近傍に配置されて
いる。この受光素子５２は、ＬＥＤ(light emitting di
ode)等の発光素子５１から感光体２１表面に光を照射
し、感光体２１表面で反射した反射光を受光素子５２で
受光することによって感光体２１表面に形成されたトナ
ー像の濃度を測定するセンサであるが、この働きについ
ては後述する。

【００１４】その後、複数の給紙カセット等を備えた給
紙部３０から、図示しない用紙が、図示しない給紙クラ
ッチ等によってレジストローラ３１に送られる。この用
紙は、感光体２１表面に形成されたトナー像とのタイミ
ングを合わせるために、必要に応じてレジストローラ３
１により一旦停止させられた後、感光体２１と転写器２
４の間に供給される。

【００１５】そして、上記用紙を感光体２１と転写器２
４の間に挟装した後、転写器２４に所定の電圧を印加し
て転写器２４を帯電させることによって、この用紙を帯
電させ、感光体２１表面に形成されているトナー像を転
写する。その後、用紙は感光体２１から剥離され、搬送
装置３２により加熱ローラや加圧ローラ等からなる定着
部３３に搬送されて加熱・加圧されることにより、トナ
ー像を定着させる。

【００１６】続いて、用紙に対する上記複写が片面複写
であれば、用紙は定着部３３からそのまま排出トレー３
４に排出される。一方、用紙に対する上記複写が合成複
写または両面複写であれば、用紙は定着部３３から用紙
搬送部３５に送られ、合成複写の場合はそのまま中間ト
レー３６に排出され、両面複写の場合は反転部３７によ
り用紙の表裏が反転させられた後に中間トレー３６に排
出される。そして、中間トレー３６に所定枚数の用紙が
蓄積されると、給紙ローラ３８により中間トレー３６の
最上部の用紙から順次給紙されて再び感光体２１と転写
器２４の間に送られ、引き続き複写が行われる。

【００１７】上記構成の複写機に供される制御手段につ
いて、図１乃至図３に基づいて以下に説明する。

【００１８】上記複写機に供される制御手段として、図
１に示す制御系６０は、マスターＣＰＵ（中央演算処理
装置）４０、スレーブＣＰＵ４１、マスターＣＰＵ用Ｒ
ＯＭ（読出し専用メモリ）４２、スレーブＣＰＵ用ＲＯ
Ｍ４４およびＲＡＭ（随時書込み読出しメモリ）４８か
ら構成されている。

【００１９】マスターＣＰＵ４０は、マスターＣＰＵ用
ＲＯＭ４２に予め記憶されているプログラムに従って、
発光素子５１を発光させる信号を発信すると共に、受光
素子５２や図示しない各種操作キー等からの信号を受信
し、これらの信号に基づいて、スレーブＣＰＵ４１に、
図示しないミラーベースをＡ方向やその反対方向に移動
させる信号等を発信する。尚、マスターＣＰＵ４０によ
る発光素子５１および受光素子５２の動作については後
述する。

【００２０】また同時に、マスターＣＰＵ４０は、感光
体２１表面に静電潜像を形成する際の制御装置としての
役割も有しており、トランジスタ等からなるコピーラン
プ点灯回路４３を介して光学系２のコピーランプ３への
電圧供給の開始・停止を制御し、このコピーランプ３へ
印加する実効電圧レベルを調整すると共に、帯電器２２
への高電圧の供給を行うコンデンサやトランジスタ等か
らなる帯電ユニット５０や転写器２４への高電圧の供給
を行う図示しない高電圧ユニット等の制御を行う。

【００２１】一方、スレーブＣＰＵ４１は、光学系２の
制御等を行う制御装置としての役割を有しており、スレ
ーブＣＰＵ用ＲＯＭ４４に予め記憶されているプログラ
ムに従って、図示しないミラーベースの移動等を行うた
めの駆動装置としてのモータ１８の回転速度を検出する
ロータリーエンコーダ(rotary encoder)４５からの信号
およびミラーベースの位置を検出する図示しないホーム
ポジションセンサからの信号を受信し、これらの信号に
基づいて、トランジスタ等からなるドライバー４６を介
してモータ１８の回転速度を制御すると共に、レジスト
ローラ３１に感光体２１への用紙の供給時期を指令する
信号を発信する。

【００２２】また、上記種々の制御結果を記憶する記憶
手段としてのＲＡＭ４８は、直流電源４９によりバック
アップされており、マスターＣＰＵ４０に接続されて、
上記種々の制御結果を、後述する各調整値としてストア
してメモリを更新するようになっている。

【００２３】次に、マスターＣＰＵ４０による発光素子
５１および受光素子５２の動作は、図３に示すように、
先ず、マスターＣＰＵ４０から、発光素子５１を発光さ
せる直流信号を、例えばトランジスタ等からなる正帰還
発振回路であるインバータ６５で交流信号に変換してパ
ルス幅変調した後、可変抵抗６８を介して発光素子５１
に供給する。すると、発光素子５１は感光体２１表面に
形成された、トナー像の濃度を測定する際に使用される
図示しないトナーパッチ（極小のトナー像）に光を照射
し、このトナーパッチで反射した反射光は受光素子５２
に受光される。

【００２４】受光素子５２が反射光を受光すると、可変
抵抗６９の両端で電圧が発生し、この電圧をアンプ６７
でゲイン調整することにより反射光の光強度に応じた信
号を変換して、マスターＣＰＵ４０のＡ／Ｄ端子に供給
する。

【００２５】尚、発光素子５１は、マスターＣＰＵ４０
から供給されたパルス幅変調した交流信号によって光を
照射しているため、アンプ６７を介してマスターＣＰＵ
４０のＡ／Ｄ端子に供給される受光素子５２の信号も、
上記パルス幅変調した交流信号に同期して供給される。
また、ゲイン調整を行うアンプ６７の制御は、マスター
ＣＰＵ４０からゲイン調整用回路６６を介して供給され
た信号によって行われる。

【００２６】上記制御系６０の構成を、図２に示すフロ
ーチャートと共に以下に説明する。先ず、複写機本体１
の電源が投入されて複写機が使用可能となった後、図示
しないプリントスイッチを操作する（ステップ１、以下
ステップを「Ｓ」と略す）。すると制御系６０は、コピ
ーランプ３や、発光素子５１，受光素子５２からなる光
学式センサでトナー像の濃度を測定する際に使用される
トナーパッチを形成するための、図示しないブランクラ
ンプを制御すると共に、帯電器２２への高電圧の供給を
行う帯電ユニット５０や転写器２４への高電圧の供給を
行う図示しない高電圧ユニット等を制御して、感光体２
１表面に光センサ５１で濃度を測定するためのトナーパ
ッチを形成する。（Ｓ２）。

【００２７】その後、発光素子５１を発光させ、受光素
子５２でトナーパッチの濃度を測定し、その測定された
光強度に応じた電圧がマスターＣＰＵ４０に入力され
る。次に上記マスターＣＰＵ４０は、この入力電圧値と
記憶手段であるＲＡＭ４８に記憶されている前回に入力
された入力電圧値との差を演算処理により求められ検出
される（Ｓ４）。

【００２８】その後、上記マスターＣＰＵ４０による演
算処理の結果がマスターＣＰＵ用ＲＯＭ４２に記憶され
ている予め設定された数値をオーバーしているか否か即
ち基準値以内かどうかが判断される（Ｓ５）。基準値以
内でオーバーしていなければ、マスターＣＰＵ４０で演
算処理して、帯電ユニット５０や図示しない高電圧ユニ
ット等のメインチャージャ出力値，グリッド出力値，バ
イアス出力値及びコピーランプ３の電圧値等の調整値を
決定する（Ｓ９）。そして、この時の受光素子５２への
入力値と各種出力調整値をＲＡＭ４８にストアしてメモ
リーを更新する（Ｓ６）。後段のステップは決定された
調整値を使用して進められる。

【００２９】しかし、上記光電式センサーの受光素子５
２の入力値と前回の入力値の差が、予め設定された基準
値をオーバーしていたら、マスターＣＰＵ４０は上記演
算処理を行わず、代りにＲＡＭ４８にストアされている
過去Ｎ回の各種出力値を読み出す（Ｓ７）。その後、過
去Ｎ回の各出力値のそれぞれの平均値を計算する（Ｓ
８）。この計算された平均値に基づいて調整値を決定
し、後段のステップは決定された調整値を使用して進め
られる。

【００３０】次に複写機本体の図示しないメインモータ
を駆動させ、感光体２１表面を帯電器２２により所定の
電位に帯電させる等の動作を行い（Ｓ１０）、給紙部３
０から用紙をレジストローラ３１に送るために、図示し
ない給紙クラッチを動作させる（Ｓ１１）。そして、光
学系２が設置された図示しないミラーベースを移動させ
るモータ１８を駆動させ、感光体２１表面に原稿からの
反射光を露光させることによりトナー像を形成させる
（Ｓ１２）。これにタイミングを合わせてレジストロー
ラ３１を回転させて用紙を感光体２１と転写機２４の間
に供給して、感光体２１表面のトナー像を用紙に転写さ
せる（Ｓ１３）。

【００３１】その後、光学系２が設置されたミラーベー
スを所定の位置に戻すためにモータ１８を駆動させた
後、図示しないホームポジションセンサにより、光学系
２が設置されたミラーベースが所定の位置に戻ったか否
かチェックして（Ｓ１４）、モニター１８を停止させて
光学系２を停止させる（Ｓ１５）。用紙は定着部３３に
搬送されて加熱・加圧されることによりトナー像が定着
され（Ｓ１６）、排出トレー３４に排紙されると共に、
図示しない排紙センサが用紙を確実に排紙したことを確
認する（Ｓ１７）。

【００３２】そして、続いて複写する原稿が自動原稿供
給装置２７等になければ複写は終了し、ステップ１に戻
って待機状態となり、引き続いて複写する原稿が自動原
稿供給装置２７等にあればステップ８に戻って同様の操
作・制御を繰り返し行う（Ｓ１８・１９）。

【００３３】以上の本装置の制御系６０の制御機構によ
り、光学式センサーの受光素子５２が正常な入力を行
い、この入力値が前回の入力値と大差がない場合は、入
力値に基づいてプロセスフィードバック制御を行い、受
光素子５２の入力値をＲＡＭ４８に記憶する。上記光学
式センサー等の故障により、受光素子５２の入力値と前
回の入力値を比較した差が予め設定された数値より大き
い場合、制御系６０は受光素子５２の入力値に対するプ
ロセスフィードバック制御は行わず、代りにＲＡＭ４８
に記憶されている過去Ｎ回の各出力値の平均値に基づい
て制御を行うものである。

【００３４】

【発明の効果】本装置は叙上のような構成であるから、
光学式センサーが故障しても直ちに複写機等の本体は使
用不能とはならず、引き続いて感光体の表面に鮮明な静
電潜像を形成することができるため、光学式センサーが
故障した時点で残っている原稿の複写を終えた後に、光
学式センサーの修理または交換を行うことができる。ま
た、ＣＰＵ等は光学式センサーの異常な出力値に対して
プロセスフィードバック制御を行わないため、光源ラン
プや感光体に無理な電圧が掛かって損傷を引き起こすこ
となく、よって複写機等の電子写真装置が破損して使用
不能になることはない。更にまた、光学式センサーの偶
発的な出力値の異常があった場合も、過去複数回の有効
な制御結果の平均値に基づいて制御を行うため、その後
も感光体の表面に鮮明な静電潜像を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の一実施例における複写
機に供される制御系の構成を示すブロック図である。

【図２】本装置の制御系の構成を示すフローチャートで
ある。

【図３】本装置の制御系の構成の一部を示すブロック図
である。

【図４】本発明の一実施例における複写機の概略断面図
である。

【符号の説明】

１ 複写機本体 ２ 光学系 ３ コピーランプ ２１ 感光体 ２２ 帯電器 ２３ 現像部 ２４ 転写器 ３３ 定着部 ４０ マスターＣＰＵ（中央演算処理装置） ４１ スレーブＣＰＵ ４２ マスターＣＰＵ用ＲＯＭ（読出し専用メモリ） ４３ コピーランプ点灯回路 ４４ スレーブＣＰＵ用ＲＯＭ ４８ ＲＡＭ（随時書込み読出しメモリ） ５０ 帯電ユニット ５１ 発光素子 ５２ 受光素子 ６０ 制御系

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の静電潜像が形成される感光体の経
   時変化による特性の劣化を検出するための発光素子と受
   光素子とからなる光電式センサと、該光電式センサの出
   力による光源ランプなどの画像形成器の出力値を制御す
   る制御手段とを有する電子写真装置において、 上記受光素子でトナーパッチの濃度を測定する手段と、
   測定された光強度に応じた電圧がＣＰＵ（中央演算処理
   装置）に入力され、ＲＡＭ（随時書込み読出しメモリ）
   に記憶されている前回に入力された入力電圧値との差電
   圧を演算処理により求められ検出される差電圧検出手段
   と、上記差電圧がＣＰＵ用ＲＯＭ（読出し専用メモリ）
   に記憶されている予め設定された基準値以内かを判断さ
   れる基準値判断手段と、上記差電圧が基準値以内であれ
   ば、上記ＣＰＵで演算処理して画像形成器の各調整を決
   定する調整値決定手段と、上記受光素子への最新の入力
   値と各種出力調整値を上記ＲＡＭにストアして記憶する
   記憶更新手段と、上記差電圧が基準値以内でなければ、
   上記ＣＰＵで演算処理を行わず上記ＲＡＭにストアされ
   ている過去複数回の各種出力値のデータを読出す各種出
   力値読出し手段と、上記過去複数回の各種出力値のそれ
   ぞれの平均値を計算する平均値計算手段と、を有し、上
   記調整値決定手段若しくは平均値計算手段で算出した調
   整値を用いて制御することを特徴とする電子写真装置。