JPH10213929A - 自動濃度補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿自動濃度を決定するための基準電圧を自
動的に補正して、基準電圧と自動濃度検出信号との差を
少なくし、自動濃度調整の精度が経時的に劣化すること
を防止することができる自動濃度補正装置を得る。 【解決手段】 感光体面を均一に帯電させる帯電手段、
露光ランプにより照明された原稿の像を帯電した感光体
面に結ばせて静電潜像を形成する露光光学系、感光体面
の静電潜像を現像して顕在化する現像手段、感光体面の
顕在化された画像を転写紙に転写する転写手段、転写紙
に転写された画像を定着する定着手段を有する複写装置
において、露光光学系近傍のデフォーカスされた位置に
露光ランプの光量を検知する光量検知手段を配置し、光
量検知手段の検知信号により原稿自動濃度を決定するた
めの基準電圧を検出する基準電圧検出手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写装置における
自動濃度補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿台に載置された原稿に露光ランプか
ら照明光を照射し、原稿面からの反射光を、均一に帯電
されている感光体の表面に結像させて原稿面の画像を静
電潜像として感光体表面に形成し、この静電潜像をトナ
ーで現像し、現像されたトナー画像を転写紙に転写し定
着するようにした電子写真方式の複写装置が広く使用さ
れている。このような複写装置では、形成される画像の
濃度が、原稿画像の濃度に対応して常に好適な濃度にな
るように自動濃度補正装置を有しているのが一般的であ
る。

【０００３】従来、複写装置に使用されている自動濃度
（ＡＤＳ）検出方式は、所定の自動濃度基準電圧を設定
し、この基準電圧に基づき、複写時の原稿の画像濃度に
応じて露光ランプ電圧などの複写濃度に関連のあるもの
を制御するようになっている。すなわち、複写装置を工
場から出荷するときに自動濃度の基準電圧を設定し、そ
の後は、サービスマンが定期点検などを行ったときに上
記基準電圧を再調整するようになっている。従って、自
動濃度調整用の基準電圧は、工場出荷時に調整された後
は再調整を行わない限りそのまま使用されることにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の複写装
置における自動濃度検出方式によれば、複写装置は露光
光学系も含めて時間の経過に伴って汚れが進行し、自動
濃度検出信号が徐々に低下するにもかかわらず、一旦設
定された自動濃度の基準電圧は固定されたまま補正され
ないため、汚れがひどくなると自動濃度調整がうまく行
われなくなる。例えば、自動濃度の基準電圧を工場出荷
時に２．５Ｖに調整したとすると、光学系の汚れが進行
するのに伴って自動濃度検出信号が２．２Ｖとか、１．
８Ｖというように低下し、基準電圧との差が大きくなる
ため、自動濃度補正量も大きくなり、補正量が大きい分
補正精度が低下し、自動濃度調整の精度が劣化するとい
う難点がある。

【０００５】本発明は、以上のような従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、電子写真方式の複写装置にお
いて、原稿自動濃度を決定するための基準電圧を自動的
に補正することができるようにして、この基準電圧と自
動濃度検出信号との差を少なくし、もって、自動濃度調
整の精度が経時的に劣化することを防止することができ
る自動濃度補正装置を提供することを目的とする。

【０００６】本発明の他の目的は、原稿自動濃度を決定
するための基準電圧はこれを常時補正する必要はないこ
とに鑑み、複写枚数が一定の枚数に達するごとに原稿自
動濃度を決定するための基準電圧を補正するようにした
自動濃度補正装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、感光体面を均一に帯電さ
せる帯電手段、露光ランプにより照明された原稿の像を
帯電した感光体面に結ばせて静電潜像を形成する露光光
学系、感光体面の静電潜像を現像して顕在化する現像手
段、感光体面の顕在化された画像を転写紙に転写する転
写手段、転写紙に転写された画像を定着する定着手段を
有してなる複写装置において、上記露光光学系近傍のデ
フォーカスされた位置に露光ランプの光量を検知する光
量検知手段を配置し、この光量検知手段の検知信号によ
り原稿自動濃度を決定するための基準電圧を検出する基
準電圧検出手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明のように、光量検知手
段は、基準白板による露光ランプの反射光を検知して基
準白板の汚れを検知するものとし、この光量検知手段の
検出出力に応じて原稿自動濃度を決定するための基準電
圧を変化させ補正する基準電圧補正手段を設けるとよ
い。また、請求項３記載の発明のように、上記基準電圧
補正手段によって補正した基準電圧に応じ原稿自動濃度
を決定する濃度補正手段を設けるとよい。

【０００９】また、請求項４記載の発明のように、基準
電圧検出手段による基準電圧検出動作は、複写枚数が一
定の枚数に達するごとに行われるようにするとよい。

【００１０】なお、本発明に関連のある従来の技術とし
て、特開昭６３−１６９６７２号公報および特開昭６３
−１６５８８０号公報記載のものがある。特開昭６３−
１６９６７２号公報記載の技術は、感光体表面電位を検
出し、この感光体表面電位が目標電位になるように帯電
器の放電電流を制御して、複写画像の画質を均一にしよ
うとするものである。また、特開昭６３−１６５８８０
号公報記載の技術は、原稿濃度に応じて露光ランプの電
圧を補正し、画質の良好な複写画像を得ようとするもの
である。しかしながら、上記何れの公報にも、本発明の
ように、原稿自動濃度を決定するための基準電圧を検出
し、また、この基準電圧を補正するという技術思想は記
載がない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる自動濃度補正装置の実施の形態について説明す
る。まず、本発明が適用される複写装置の例を簡単に説
明する。図３において、複写装置本体内のほぼ中央部に
はドラム状の感光体１１が時計方向に回転可能に配置さ
れている。感光体１１の周囲には、感光体１１の回転方
向に順に、帯電チャージャからなる帯電手段１２、電位
センサ１４、現像手段２４、転写手段を構成する転写帯
電器２８、分離帯電器２９、分離爪３０、クリーナユニ
ット３４、除電用前露光ランプ３５が配置されている。
上記帯電手段１２と電位センサ１４との間は露光部とな
っていて、露光ランプ１６、第１ミラー１７、第２ミラ
ー１８、第３ミラー１９、結像レンズ２０、第４ミラー
２１、第５ミラー２２、第６ミラー２３からなる露光光
学系１３によって、コンタクトガラス１５上に載置され
た原稿の画像が上記露光部において感光体１１の表面に
結ばれ、感光体１１の表面に静電潜像が形成されるよう
になっている。

【００１２】上記露光ランプ１６と第１ミラー１７は第
１スキャナに一体に取り付けられて上記原稿面に平行に
一定の速度で移動し、上記第２ミラー１８と第３ミラー
１９は第２スキャナに一体に取り付けられて第１スキャ
ナと平行に、かつ、第１スキャナの移動速度の１／２の
速度で移動する。これらスキャナの移動に同期して感光
体ドラム１１が図３において時計方向に回転することに
より、予め帯電手段１２によって均一に帯電させられた
感光体１１の表面に原稿の画像が露光され静電潜像が形
成される。この静電潜像は、感光体１１の表面に現像手
段２４からトナーが供給されることによって現像され、
静電潜像が顕在化する。顕在化した画像は、給紙トレイ
２５から供給されレジストローラ２６によって先端が位
置決めされた転写紙に、転写帯電器２８などからなる転
写手段によって転写され、転写された転写紙は分離帯電
器２９、さらには分離爪３０によって感光体１１から分
離される。

【００１３】分離された転写紙は搬送部３１によって定
着ローラ３２を有してなる定着手段に搬送され、転写紙
に転写されている画像が定着ローラ３２で加熱圧着され
て転写紙に定着される。画像が定着された転写紙は排紙
トレイ３３に排出される。一方、感光体１１は転写紙が
分離された後クリーナユニット３４によって残存トナー
が除去され、さらに、残存している静電気が、除電用前
露光ランプ３５から照明光が照射されることによって除
去され、一連の電子写真プロセスが終わる。

【００１４】ここまでの説明は従来一般の複写装置の構
成および動作と変わりがない。この実施の形態において
特徴のある構成は、前記露光光学系近傍のデフォーカス
された位置に露光ランプの光量を検知する光量検知手段
３７が配置されていることである。図４はこの光量検知
手段３７の配置位置を具体的に示すもので、結像レンズ
２０の側方に、適宜の受光素子を有してなる光量検知手
段３７が配置されている。また、図６に示すように、前
記第１スキャナ、第２スキャナを含めたスキャナユニッ
ト５０がホームポジション側の停止位置にあるとき、第
１ミラー１７の真上の位置に基準白板５２があり、この
基準白板５２からの反射光が第１、第２、第３ミラー１
７、１８、１９を経て上記光量検知手段３７に入射し、
これにより、前記露光ランプ１６の光量を検知すること
ができるようになっている。上記白板５２は、原稿載置
面から外れたエッジ部材３６の下面側に配置されてい
る。

【００１５】上記光量検知手段３７はまた、コンタクト
ガラス１５に載置された原稿画像の先端位置、すなわち
図３に符号ａで示す原稿のリードエッジからの反射光
も、スキャナユニット５０の移動により上記各ミラー１
７、１８、１９を介して検出することができるようにな
っている。スキャナユニット５０のホームポジションか
ら上記原稿のリードエッジ位置ａまでの区間はスキャナ
の助走区間として用いられ、通常２０〜３０ｍｍ程度の
長さになっている。

【００１６】上記光量検知手段３７が上記基準白板５２
からの反射光を検知しているときの検知信号は、後述の
制御系に含まれる基準電圧検出手段に入力され、上記検
知信号により原稿自動濃度を決定するための基準電圧を
検出するようになっている。上記制御系はまた、光量検
知手段３７の検出出力に応じて原稿自動濃度を決定する
ための基準電圧を変化させ補正する基準電圧補正手段を
有している。また、図３に示すように、現像手段２４は
現像バイアス電圧を印加するバイアスローラ２４ａを有
している。バイアスローラ２４ａは、原稿自動濃度を決
定する濃度補正手段としての機能を有している。感光体
１１の表面に形成された潜像がバイアスローラ２４ａの
位置に達する前に現像バイアス電圧を補正することがで
きるように、露光位置と現像位置の関係が設定されてい
る。

【００１７】これまで説明してきた複写装置に用いられ
る電気的制御系統の例を図５に示す。図５において、電
気的制御系は、大きく分けてメイン制御系４０と交流
（ＡＣ）制御系３８を有してなる。メイン制御系４０
は、操作系４６からの操作信号や各種センサからの入力
等によって各部の動作を制御するもので、上記光量検知
手段３７の検知信号およびその他のセンサ４５の検知信
号のデジタル変換信号を入力とし、第１の高圧系４３を
介して帯電手段１２の電圧、現像バイアスローラ２４ａ
による現像バイアス電圧を設定し、第２の高圧系４４を
介して転写帯電器２８、分離帯電器２９の電圧を設定
し、感光体１１や前記スキャナを駆動し、転写紙の搬送
を司るモータ４７、４８を制御するようになっている。
上記交流制御系３８は、交流電源４２による露光ランプ
１６の点灯、消灯を制御し、前記定着ローラ３２内の加
熱ヒータ３２ａに通電し、ファンモータ４１を駆動する
ようになっている。

【００１８】上記制御系統によるソフトウエア制御の例
を図１に示す。図１において、操作系からコピー開始の
指令が入力されると、まず露光ランプ１６がオンになっ
て複写動作が開始される。複写動作の初めに、ホームポ
ジションに停止しているスキャナユニット５０（図６参
照）の上方にある基準白板５２に露光ランプ１６からの
照明光が照射され、そのときの基準白板５２からの反射
光が光量検知手段３７に入射し、光量検知手段３７によ
って基準白板５２からの反射光量が検知され、この検知
信号がＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換されてメ
イン制御系４０（図５参照）に入力される。この基準白
板からの反射光量検知、Ａ／Ｄコンバータ入力をｎ回
（例えば５回）行ってこの値の平均化を行い、この結果
をメイン制御系４０内の記憶手段に保管する。

【００１９】次に、スキャナがスタートし、原稿先端部
による反射光を光量検知手段３７で検知することによっ
て原稿先端部の画像濃度を読み取り、Ａ／Ｄコンバータ
でデジタル信号に変換してメイン制御系４０に入力す
る。このときも上記基準白板５２からの反射光量の検知
と同様にｎ回行い、この値を平均化してその結果をメイ
ン制御系４０内の記憶手段に保管する。

【００２０】次に、上記基準白板５２からの反射光の読
み取り値と、現在の読み取り値すなわち上記原稿先端部
からの反射光の読み取り値との比較演算を行い、現像バ
イアスローラ２４ａの補正バイアス電圧を決定する。補
正バイアス電圧は、 補正バイアス電圧＝Ｋ（白板の読み取り値−現在の読み
取り値）／白板の読み取り値 の式によって決定する。ここで、Ｋは、バイアス電圧を
１００Ｖ上昇させるために必要な定数である。実験的に
Ｋの値を求めたところ、５Ｖ入力のＡ／Ｄコンバータで
０．２〜０．３Ｖ程度であった。

【００２１】補正バイアス電圧が決定すると、この補正
値を初期のバイアス電圧に加算して補正し、感光体１１
に形成された潜像がバイアスローラ２４ａの位置に至る
前に上記補正されたバイアス電圧を出力し、このバイア
ス電圧によって現像を行う。このようにして、原稿自動
濃度を決定するための基準電圧を基準にして、原稿の画
像濃度に応じて現像バイアス電圧を補正するため、原稿
自動濃度が機能し、原稿の画像濃度に応じた適正な濃度
で複写画像を得ることができる。

【００２２】次に、上記基準電圧自体の補正動作につい
て図２を参照しながら説明する。基準電圧自体の補正動
作ではまず、コピー１０００枚ごとあるいは２０００枚
ごとというように、所定枚数のコピーが終了するごとに
基準電圧を補正するために、コピー回数がＮ回終了した
かどうかをチェックする。このＮの値は、上記のように
１０００あるいは２０００というような値であってもよ
いし、そのほか任意の値に設定してもよい。Ｎ回のコピ
ーが終了すると、基準電圧補正動作を行う。基準電圧補
正動作では、前述のようにスキャナがホームポジション
にあるとき基準白板５２に照明光を照射し、基準白板５
２からの反射光を光量検知手段３７によって検知し、こ
の検知信号をＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変
換してメイン制御系４０（図５参照）に入力する。

【００２３】メイン制御系４０では上記光量検知手段３
７からの出力値が一定量下がって一定の電圧値以下にな
っているかどうかを判断する。この一定の電圧値とは、
例えば露光ランプ１６の電圧を１Ｖ上げたときに基準電
圧値が上昇する値として設定することができる。従っ
て、この場合は、露光光学系の汚れなどにより基準電圧
値の出力が一定量下がっていると判断されると、露光ラ
ンプ電圧を１Ｖ上げる。露光ランプ電圧が上がることに
より照明光量が増えて光量検知手段３７への入射光量が
増え、基準白板５２からの反射光を受光することによっ
て光量検知手段３７から出力される基準電圧を元の値に
戻すことができる。これを具体的な数字を当てはめて説
明すると、例えば、本来の基準電圧を２．５Ｖとしたと
き、上記一定の電圧値が０．２Ｖとすると、基準電圧が
２．３Ｖに低下したときに露光ランプ電圧を１Ｖ上げ
る。これにより、光量検知手段３７から出力される基準
電圧は２．３Ｖから２．５Ｖに復帰する。

【００２４】こうして基準電圧を補正した後、再度基準
白板からの反射光を光量検知手段３７で読み取って上記
補正動作を繰り返し、必要に応じて基準電圧を設定し直
す。

【００２５】このように、コピー枚数がＮ回に達するご
とに基準電圧が補正される。ここで、Ｎの値を大きな値
にすると、１回の基準電圧補正でランプ電圧を数Ｖ上げ
なければならない場合が起こり得る。これでも所期の目
的は達成することができるが、形成される画像の品質の
経時的なばらつきを小さくして常に良好な画像を得るた
めには、１回の露光ランプ電圧補正が１Ｖ以下になるよ
うなＮの値に設定するのが望ましい。

【００２６】以上説明した実施の形態によれば、電子写
真方式の複写装置において、露光光学系近傍のデフォー
カスされた位置に露光ランプ１６の光量を検知する光量
検知手段３７を配置し、この光量検知手段３７の検知信
号により原稿自動濃度を決定するための基準電圧を検出
する基準電圧検出手段を設けたため、この基準電圧の検
出によって、経時的な光学系の汚れや経時的な露光ラン
プ１６の光量低下などを検出することができ、基準電圧
が本来の値に復帰するように、例えば露光ランプ電圧を
上げるなどの基準電圧補正手段を設けることができ、常
に画質の良好な画像を形成することができる。また、基
準電圧検出動作は、複写枚数が一定の枚数に達するごと
に行うようにしたため、頻繁な基準電圧検出動作を回避
することができ、迅速な複写動作が阻害されることを防
止することができる。

【００２７】また、図示の実施の形態によれば、基準白
板５２はスキャナユニット５０のホームポジション側の
停止位置に対向する位置に配置され、原稿画像の先端位
置は図３において原稿のリードエッジ位置ａにあり、こ
れら基準白板５２からリードエッジ位置ａまでの距離は
スキャナの助走区間としてある程度の長さがあり、この
区間内において原稿自動濃度補正の読み取りを行い、原
稿先端部の読み取りを行うようになっているため、１複
写プロセス内で、形成画像に影響を与えることなく、基
準電圧補正のための読み取りと原稿の読み取り、および
現像バイアス出力を同時に行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電子写真
方式の複写装置において、露光光学系近傍のデフォーカ
スされた位置に露光ランプの光量を検知する光量検知手
段を配置し、この光量検知手段の検知信号により原稿自
動濃度を決定するための基準電圧を検出する基準電圧検
出手段を設けたため、この基準電圧の検出によって、経
時的な光学系の汚れや経時的な露光ランプの光量低下な
どを検出することができ、これに応じた適宜の制御を行
うことにより、常に画質の良好な画像を形成することが
できる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、光量検知手
段は、基準白板による露光ランプの反射光を検知して基
準白板の汚れを検知するものであり、この光量検知手段
の検出出力に応じて原稿自動濃度を決定するための基準
電圧を変化させ補正する基準電圧補正手段を設けたた
め、必要に応じて基準白板からの反射光を光量検知手段
で検知することにより、基準白板の汚れで代表される露
光ランプや露光光学系の汚れを検知することができ、こ
れらの汚れに影響されて変化する基準電圧を基準電圧補
正手段によって補正することにより、複写装置の経時的
変化に影響されることなく、常に画質の良好な画像を形
成することができる。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、基準電圧補
正手段によって補正した基準電圧に応じ原稿自動濃度を
決定する濃度補正手段を設けたため、常に適正な濃度で
画質の良好な画像を形成することができる。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、基準電圧検
出手段による基準電圧検出動作は、複写枚数が一定の枚
数に達するごとに行われるようにしたため、頻繁な基準
電圧検出動作を回避することができ、迅速な複写動作が
阻害されることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる自動濃度補正装置の実施の形態
の動作を示すフローチャートである。

【図２】同上実施の形態の基準電圧補正動作の例を示す
フローチャートである。

【図３】本発明にかかる自動濃度補正装置を有する複写
装置の例を示す正面断面図である。

【図４】同上複写装置中の露光光学系の一部と光量検知
手段の配置の様子を示す斜視図である。

【図５】本発明にかかる自動濃度補正装置を有する複写
装置の電気的制御系統の例を示すブロック図である。

【図６】上記複写装置のスキャナユニットおよび基準白
板の部分を示す正面断面図である。

【符号の説明】

１１ 感光体 １２ 帯電手段 １３ 露光光学系 １６ 露光ランプ ２４ 現像手段 ２８ 転写帯電器 ３２ 定着ローラ ３７ 光量検知手段 ５２ 基準白板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体面を均一に帯電させる帯電手段、
   露光ランプにより照明された原稿の像を上記帯電した感
   光体面に結ばせて静電潜像を形成する露光光学系、感光
   体面の静電潜像を現像して顕在化する現像手段、感光体
   面の顕在化された画像を転写紙に転写する転写手段、転
   写紙に転写された画像を定着する定着手段を有してなる
   複写装置において、 上記露光光学系近傍のデフォーカスされた位置に配置さ
   れ露光ランプの光量を検知する光量検知手段と、 この光量検知手段の検知信号により原稿自動濃度を決定
   するための基準電圧を検出する基準電圧検出手段とを有
   することを特徴とする自動濃度補正装置。
2. 【請求項２】 光量検知手段は、基準白板による露光ラ
   ンプの反射光を検知して基準白板の汚れを検知するもの
   であり、この光量検知手段の検出出力に応じて原稿自動
   濃度を決定するための基準電圧を変化させ補正する基準
   電圧補正手段を有することを特徴とする請求項１記載の
   自動濃度補正装置。
3. 【請求項３】 基準電圧補正手段によって補正した基準
   電圧に応じ原稿自動濃度を決定する濃度補正手段を有す
   ることを特徴とする請求項２記載の自動濃度補正装置。
4. 【請求項４】 基準電圧検出手段による基準電圧検出動
   作は、複写枚数が一定の枚数に達するごとに行われるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の自動濃度補正装
   置。