JPH0785184B2 - 電子写真複写機における画像濃度制御方法 - Google Patents

電子写真複写機における画像濃度制御方法

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JPH0785184B2
JPH0785184B2 JP61053413A JP5341386A JPH0785184B2 JP H0785184 B2 JPH0785184 B2 JP H0785184B2 JP 61053413 A JP61053413 A JP 61053413A JP 5341386 A JP5341386 A JP 5341386A JP H0785184 B2 JPH0785184 B2 JP H0785184B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真複写機における画像濃度制御に関す
る。
(従来の技術) 電子写真複写機においては、複写画像の濃度を適切に保
つようにトナー濃度を制御する必要がある。
この濃度制御の方法として、原稿ガラスの端に所定の濃
度のパターン板を設け、このパターン板のトナー画像を
感光体上に形成して、その濃度(基準トナー濃度)を感
光体に近接して設けた濃度センサ(受光素子)で検出し
て、その検出値が一定となるようにトナー供給量を制御
する方法がある。この場合、トナー画像からの正反射光
または散乱反射光を検出してトナー画像の濃度を検出す
る。
(発明が解決すべき問題点) 上記の濃度制御方法の一つの問題点は、センサが感光体
の周囲で浮遊するトナーにより汚れると、トナー画像の
濃度が正確に検出できないことである。この場合、パタ
ーン板への照射光やトナー画像からの入射光が減少し、
センサ出力が低下し、制御される画像濃度が変動する。
この点を解決するために、光量補償用のセンサを用いて
汚れ等の補正を行う方法がある。
また、特開昭54-143144号公報においては、トナー像の
形成されていない感光体面での反射濃度により、基準ト
ナー濃度の検出出力を補正する。この方法では、トナー
像の形成されていない感光体表面の反射率が常に一定で
あるとみなし、汚れに対する補正を行っている。
本発明の目的は、電子写真複写機における新方式の画像
濃度制御方法を提供することである。
(問題点を解決するための手段) 本発明者は、感光体上のトナー像に光を照射した場合、
トナー濃度が高い程、正反射光は減少し、逆に散乱反射
光は増加することを見出した。そこで、この2つの特性
を利用し、センサが汚れた場合でもコントロールされる
画像濃度が変動しない検出方法について検討した結果、
本発明にいたったものである。
本発明に係る電子写真複写機の画像濃度制御方法は、感
光体ドラムの表面に基準トナー像を形成し、基準トナー
像に光を照射し、基準トナー像からの正反射光と散乱反
射光とをそれぞれ別々の受光素子により検出し、この2
つの受光素子の出力信号が所定の基準トナー像濃度で一
致するように予め調整しておき、両出力信号の差に対応
して画像の濃度調整を行う。
(作用) 本発明においては、感光体ドラムの表面に濃度制御の基
準となる基準トナー像を形成し、この基準トナー像の正
反射光と散乱反射光を検出し、両検出信号の差を求め
る。予め所定の画像濃度で差信号が零になるようにして
おくと、基準トナー像の濃度の増減に対応して差信号の
符号が変わる。したがって、この符号に対応してトナー
供給量を増減すると複写画像の濃度を適切なレベルに保
つことができる。基準トナー像からの正反射光及び散乱
反射光が汚れに対し同一の特性をもつ(例えば汚れによ
り正反射光が20%減少した時、散乱反射光も同様に20%
減少する)ことから、センサの汚れにたいしても補正で
きる。
(実施例) 以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例を説明す
る。
(a) 複写機の構成 第2図は、複写機の基本的構成を示す断面図である。こ
の図を用いて複写機の構成と動作の概略を説明する。
本体(1)の中央部には感光体ドラム(14)があり、矢
印(c)の方向に回転が可能である。感光体ドラム(1
4)の周囲には、帯電チャージャ(10)、レンズアレイ
(13)、現像器(15)、転写、分離チャージャ(16)、
トナー自動画像濃度制御用センサ(AIDCセンサ)(1
7)、クリーナーボックス(18)、イレーサーランプ(1
9)がそれぞれ順次配置され、その上方には原稿の露光
を行う露光ランプ(11)が配置される。本体(1)の上
方には原稿台(22)があり、矢印(a),(b)の方向
に移動可能である。また、原稿台(22)の先端部分には
画像濃度コントロールに用いる基準パターン(12)が配
置されている。
複写動作においては、まず、原稿台(22)が、第2図に
示す用にスキャン開始位置まで進み、矢印(a)の方向
に移動して基準パターン(12)及び原稿を走査する。こ
れに伴い、帯電チャージャ(10)により帯電された感光
体ドラム(14)上に露光ランプ(11)により像が投影さ
れ、ドラム表面に静電潜像を形成する。
一方、複写紙収納カセット(20)内の複写紙は、上記原
稿台(22)の移動等による感光体ドラム(14)上への作
動動作と同期をとって転写部へ搬送される。転写部へ搬
送された複写紙には、現像器(15)によって現像された
ドラム(14)上のトナー像が重ねられ、転写・分離チャ
ージャ(16)により複写紙上に転写される。次に、複写
紙は、感光体ドラム(14)から分離され、定着部(21)
へ搬送され、熱定着された後、排出される。転写後の感
光体ドラム(14)は、クリーナーボックス(18)で残留
トナーを除去され、イレーサーランプ(19)により残留
電位を除去し次の複写工程に進む。
(b) 画像濃度コントロール この様な複写機の動作制御は、例えば、第3図に示す様
なマイクロコンピュータ(24)によって行なわれる。画
像濃度コントロールは、AIDCセンサ(17)を用いて行な
われる。すなわち、マイクロコンピュータ(24)は、感
光体ドラム(14)上に形成された基準パターン(12)の
トナー像がAIDCセンサ(17)の位置に到達するタイミン
グで検出開始信号(27)を発生する。濃度検出回路(2
5)では、この信号をうけ、AIDCセンサ(17)による基
準パターン像の濃度の検出を行い、濃淡の判定を行い、
マイクロコンピュータ(24)に濃度信号(28)を伝送す
る。マイクロコンピュータ(24)は、濃度が低い場合
は、トナー補給信号(29)によりトナー補給装置(26)
を動作させ、トナーボックス(23)(第2図参照)より
現像器(15)内にトナーを一定時間、補給する。この様
な動作を各コピーサイクル毎に行うことで、画像濃度を
常に一定に制御することができる。
AIDCセンサ(17)は、第1図に示す様に、発光素子(3
2)、発光素子(32)からの感光体ドラム(14)に反射
される光路(36b)に配置された第1受光素子(33)
と、発光素子(32)に対してその主光路上以外の例えば
法線方向の光路(36c)に配置された第2受光素子(3
4)を備える。両受光素子(33,34)は、同じ特性のもの
を用いる。主光路(36a,36b)は、発光素子(32)の発
生した光が感光体ドラム(14)上に入射し、その反射光
が第1受光素子(33)により検出できるように設ける。
また、光路(36c)は、この入射光の感光体ドラム(1
4)上での散乱光を第2受光素子(34)により検出でき
るように設ける。ここでは、感光体ドラム(14)に上述
の如く法線方向に設ける。なお、透明保護板(37)を各
光路の感光体ドラム(14)側の開口に配置する。
発光素子(32)としてLED,受光素子(33,34)としてフ
ォトトランジスタを使用した場合の検出回路の構成は第
4図の様になる。LED1は、感光体ドラム(14)上に形成
された基準パターントナー像(31)がセンサ部に到達す
るタイミングで、マイクロコンピュータ(24)からのセ
ンサON信号により点灯される。フォトトランジスタPT1,
PT2は、共通の電源Vccに接続され、それぞれ、抵抗R1,
RT1とR2,RT2を介して接地されている。基準パターント
ナー像(31)からの反射光のうち、主光路(36b)上に
配置されたフォトトランジスタPT1で正反射光を検出
し、主光路以外に配置されたフォトトランジスタPT2で
散乱反射光を検出し、その2つの受光素子PT1,PT2の出
力電圧VPT1,VPT2をコンパレータICで比較することで基
準パターントナー像(31)の濃淡の判断を行う。トラン
ジスタPT1,PT2に流れるコレクタ電流をそれぞれI1,I2
とおくと、 VPT1=Vcc−I1(R1+RT1)。
PT2=Vcc−I2(R2+RT2)。
感光体ドラムの表面は鏡面に近く、またトナーは粉体で
ある。したがって、基準パターントナー像のトナー濃度
に対する2つの受光素子PT1,PT2の出力特性は、正反射
光を検出するPT1では、トナー濃度が高くなると正反射
光が減少し、出力電圧が低くなる。逆に、散乱反射光を
検出するPT2では、トナー濃度が高くなると散乱光が増
加し、出力電圧が高くなる。
第5図(a)は、基準パターントナー像の画像濃度に対
するPT1,PT2の出力電圧VPT1,VPT2の関係を示す。画像
濃度は、この2つの特性の交点の示す画像濃度IDで制御
される。すなわち、濃度IDでセンサ出力が基準レベルV
1となる様にRT1,RT2を調整し設定しておくと、濃度が低
下した場合、VPT1>VPT2となりコンパレータICの出力
レベルが“H"となり、逆に濃度が上昇した場合、VPT1
<VPT2となりコンパレータICの出力レベルが“L"とな
る。この“H",“L"の出力信号からトナー補給のON/OFF
を行い、画像濃度を基準値IDでコントロールする。
ここで、AIDCセンサ(17)の発光部または受光部の光路
中にトナーが付着した場合を考える。この場合、照射光
または入射光が減少し、したがって、第5図(b)に示
すように、フォトトランジスタPT1,PT2の出力電圧
PT1,VPT2が低下する。しかし、正反射光と散乱反射光
の比率は変わらずに、光量が低下したものであり、V
PT1,VPT2両者とも低下し、基準レベルはV2(<V1)に
低下するけれども、この基準レベルV2に対応する画像
濃度は、トナー付着による影響を受けず基準値IDのまま
で変化しない。したがって、トナー付着によるセンサの
汚れに対しても、通常はセンサ面で均一に汚れるので、
濃度制御の基準となる画像濃度の変動を防ぐことができ
る。
また、LEDとフォトトランジスタはそれぞれ温度特性を
持っているが、2つのフォトトランジスタに同特性のも
のを用いれば、複写機本体内のように温度が大きく変動
しても温度補償用の回路を必要としない。
以上の様な画像濃度制御を行うことにより、濃度の変化
に対するセンサの感度が良くなる。いま、第5図(a)
に示すように、基準濃度がIDからID+ΔIDに変化した場
合、フォトトランジスタPT1の出力電圧はV1−ΔV1、P
T2の出力電圧はV1+ΔV2となり、コンパレータICへの
差動入力はΔV1+ΔV2となる。一方、一定の基準電圧
とセンサ出力をコンパレータICに入力し比較する従来か
ら使われているタイプでは、第6図に示すように、基準
トナー像の濃度がIDからID+ΔIDに変化した場合のコン
パレータへの差動入力はΔV2となる。したがって、従
来型に対して画像濃度の変化に対するコンパレータICへ
の差動入力電圧(ΔV1+ΔV2)が大きくなり、感度が
良くなると言える。
(発明の効果) 画像濃度が適切に制御できる。特に、センサが汚れても
画像濃度が変動しない。
また、濃度の変化に対する感度が良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、画像濃度制御装置の断面図である。 第2図は、電子写真複写機の断面図である。 第3図は、電子写真複写機の制御回路の図である。 第4図は、画像濃度制御装置の制御回路の図である。 第5図(a),(b)は、それぞれ、両受光素子の特性
を示すグラフである。 第6図は、従来の受光素子の特性を示すグラフである。 14……感光体ドラム、15……現像器、17……AIDCセン
サ、31……基準トナー像、32……発光素子、33,34……
受光素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体ドラムの表面に基準トナー像を形成
    し、 基準トナー像に光を照射し、基準トナー像からの正反射
    光と散乱反射光とをそれぞれ別々の受光素子により検出
    し、 この2つの受光素子の出力信号が所定の基準トナー像濃
    度で一致するように予め調整しておき、両出力信号の差
    に対応して画像の濃度調整を行うことを特徴とする電子
    写真複写機における画像濃度制御方法。
JP61053413A 1986-03-10 1986-03-10 電子写真複写機における画像濃度制御方法 Expired - Fee Related JPH0785184B2 (ja)

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