JPH11133682A - 電子写真複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原画の低濃度部ないし白部分がコピー画像上
でかぶるのを防止するとともに、いろいろな種類の原画
のコピー画像すなわち「文字モード」や「写真モード」
ともに長期間安定に高画質を得ることのできる電子写真
複写装置の画像濃度制御方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 複数の基準濃度マーク１を原稿台ガラス
２に設け、複数の基準濃度マーク１の感光体５上におけ
る現像画像濃度を画像濃度検出センサ１１で計測し、Ｃ
ＰＵ回路１２により比較・判断して最適なグリッド電
圧、露光量、現像バイアスを設定して作像処理を行なう
複写装置であって、１組の画像濃度検出センサ１１と１
組の基準濃度マーク１で目標画像濃度を２組以上制御す
ることにより使用者の希望する最適な画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写装置
の画像濃度制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真複写装置は高速あるいは
高画質を目指した乾式複写機（一般的にはＰＰＣと呼ば
れる）やＦＡＸの印字部に利用されている。

【０００３】図５は従来の電子写真複写装置のブロック
構成図で、基準濃度マーク１が設けられた原稿台ガラス
２の上に被複写書類（以下原画）が載置され、露光ラン
プ３により露光され、レンズ４よりなる光学系により原
画が感光体ドラム５の上に投影される。感光体ドラム５
は帯電器６とグリッド７により所定の値に帯電され矢印
の方向に回転している。原画の光学像が投影され、投影
された原画に相当する静電潜像が感光体ドラム５の上に
形成され、ついで現像器８の現像ローラにより静電潜像
は現像剤で現像され、感光体ドラム５上でトナーにより
可視化された複写画像となる。トナーで可視化された複
写画像は紙に転写帯電器９で転写され、引き続き図示さ
れていない定着器により定着され、コピー画像として完
成する。

【０００４】コピー画像の濃度を使用者の好みに応じて
変えられるようにするため、従来では以下のようにして
いた。

【０００５】コピー画像の画質は、原画の種類によって
操作パネル１０上にある画質切替えスイッチを押すこと
で使用者が選択できるようになっているのが一般的であ
る。

【０００６】書類のような原稿の場合、いわゆる「文字
モード」のキーを選択して文字がくっきり再現する画質
になるように、帯電器６のグリッド７に印加する電圧や
露光ランプ３の露光量（露光ランプ電圧に相当）そして
現像ローラに印加する電圧の組合せを予め決めている。
そして、その組み合わせの電圧値に対してコピー画像の
画質を長期間安定に維持するために感光体ドラム５上に
作られた基準パッチのトナー像を画像濃度センサ１１に
より検出し、ＣＰＵ回路１２や高圧電源１３を介して制
御する方法が取られている。

【０００７】一方写真のような原稿の場合、いわゆる
「写真モード」のキーを選択して階調性のある画質にな
るように、帯電器６のグリッド７に印加する電圧や露光
ランプ３の露光量そして現像ローラに印加する電圧を、
「文字モード」の条件を基準として一定の加減分だけ加
えるよう予め一義的に決めている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、画像制御が「文字モード」を基本に制御を
行なっているために代表的な文字原稿ではくっきりと再
現することはでき、かつ長期間安定に維持できるが、写
真や階調性のある原稿などでは「写真モード」を選択し
ても、「文字モード」の条件を基準にして一定の変化分
だけの印加電圧条件を用いると、複写装置を使用してい
る環境状態が変化したときあるいは現像剤や感光体が劣
化したときに、予め決められた一定の変化分だけでは所
望の画質にマッチングせず、階調性や画像濃度などに与
える影響が大きくなるという課題を有していた。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、原画の低濃度部ないし白部分がコピー画像上でかぶ
るのを防止すると共に、いろいろな種類の原画のコピー
画像すなわち「文字モード」と「写真モード」ともに長
期間安定に高画質を得ることができる画像濃度制御を行
う電子写真複写装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の電子写真複写装置は、感光体と、グリッドを
備えた帯電手段と、原画を露光する露光手段と、現像バ
イアスを有する現像手段と、前記現像手段で作成された
可視像を転写シートに転写する転写手段と、前記グリッ
ド電圧と露光量と現像バイアス電圧の値をそれぞれ独立
に可変できる可変手段とを有し、原画の高濃度部に相当
する基準濃度マークと、原画の低濃度部に相当する基準
濃度マークの複数の基準濃度マークを原稿台ガラスに設
け、前記複数の基準濃度マークの感光体上における現像
画像濃度を画像濃度検出センサで計測し、前記画像濃度
検出センサの計測値を記憶演算手段に入力して目標画像
濃度の基準値と比較・演算せしめることにより原画の再
現複写に最適なグリッド電圧、露光量、現像バイアス電
圧の値を算出し、前記可変手段により最適なグリッド電
圧、露光量、現像バイアス電圧に設定して作像処理を行
なう電子写真複写装置であって、前記高濃度と低濃度の
目標画像濃度を２組以上有し、それらの目標に対して１
組の前記基準濃度マークと１組の画像濃度検出センサの
みで作像処理を行なうように構成したものである。

【００１１】また、作像処理を複数回繰り返し行なうよ
うにし、目標画像濃度の基準値の規定範囲内に収束した
時点で作像処理を完了するように構成したものである。

【００１２】また、前記帯電手段と前記転写手段とへ供
給する高圧電圧を同一の高圧電源の出力口とし、前記複
数の基準濃度マークの感光体上における現像画像が前記
転写手段を通過する時だけ前記高圧電源を停止するよう
に構成したものである。

【００１３】また、前記記憶演算手段にて計測および作
像処理を行なうタイミングを決めるための計数手段を備
えた構成としたものである。

【００１４】また、第１回目の計測時のグリッド電圧、
露光量、現像バイアス電圧の設定値を、前回の補正時に
最終確定したグリッド電圧、露光量、現像バイアス電圧
の設定値を用いて前記基準濃度マークを作像するように
構成したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、感光体と、グリッドを備えた帯電手段と、原画を露
光する露光手段と、現像バイアスを有する現像手段と、
前記現像手段で作成された可視像を転写シートに転写す
る転写手段と、前記グリッド電圧と露光量と現像バイア
ス電圧の値をそれぞれ独立に可変できる可変手段とを有
し、原画の高濃度部に相当する基準濃度マークと、原画
の低濃度部に相当する基準濃度マークの複数の基準濃度
マークを原稿台ガラスに設け、前記複数の基準濃度マー
クの感光体上における現像画像濃度を画像濃度検出セン
サで計測し、前記画像濃度検出センサの計測値を記憶演
算手段に入力して目標画像濃度の基準値と比較・演算せ
しめることにより原画の再現複写に最適なグリッド電
圧、露光量、現像バイアス電圧の値を算出し、前記可変
手段により最適なグリッド電圧、露光量、現像バイアス
電圧に設定して作像処理を行なう電子写真複写装置であ
って、前記高濃度と低濃度の目標画像濃度を２組以上有
し、それらの目標に対して１組の前記基準濃度マークと
１組の画像濃度検出センサのみで作像処理を行なうよう
にしたものであり、原画の低濃度部ないし白地部がコピ
ー画像上でかぶるのを防止するとともに、コピー画像上
で使用者の所望のいろいろな画像（例えば、濃くくっき
りとした画像や薄く階調性を強調した画像）を長期間安
定的に容易にかつ低コストで得ることができるという作
用を有する。

【００１６】本発明の請求項２に記載の発明は、作像処
理を複数回繰り返し行なうようにし、目標画像濃度の基
準値の規定範囲内に収束した時点で作像処理を完了する
ようにしたものであり、感光体や現像装置の余分な回動
を防止しそれらの寿命劣化を防ぎかつ複写装置機内のト
ナー飛散汚れを低減するとともに、使用者に余分な待ち
時間を与えないという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項３に記載の発明は、前記帯
電手段と前記転写手段とへ供給する高圧電圧を同一の高
圧電源の出力口とし、前記複数の基準濃度マークの感光
体上における現像画像が前記転写手段を通過する時だけ
前記高圧電源を停止するようにしたものであり、感光体
上の現像画像のトナーによる転写手段の汚染を防止する
とともに、コピーの異常画像（白スジなどの転写不良）
の発生を低減させるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項４に記載の発明は、前記記
憶演算手段にて計測および作像処理を行なうタイミング
を決めるための計数手段を備えるようにしたものであ
り、電子写真複写装置に用いる現像剤の特性の変化ポイ
ントに応じた計測・作像処理を行なうことにより、精度
の高い画像濃度制御を行なえるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項５に記載の発明は、第１回
目の計測時のグリッド電圧、露光量、現像バイアス電圧
の設定値を、前回の補正時に最終確定したグリッド電
圧、露光量、現像バイアス電圧の設定値を用いて前記基
準濃度マークを作像するようにしたものであり、感光体
や現像装置の余分な回動を防止しそれらの寿命劣化を防
ぎかつ複写装置機内のトナー飛散汚れを低減するととも
に、使用者に余分な待ち時間を与えないし、また、大き
なズレのない計測・作像処理を行なうことにより、精度
の高い画像濃度制御を行なえるという作用を有する。

【００２０】以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の電子写真複写装置
のブロック構成図を示したもので、図５に示す従来例と
同一構成要素には同一符号が付してある。なお１４は増
幅回路、１５は計数カウンタである。

【００２１】図２は、本発明の一実施例における基準濃
度マーク１と画像濃度検出センサ１１との関係を示す斜
視図である。

【００２２】図２（ａ）に示すように、原稿台ガラス２
に基準濃度マーク１が印刷面が下向きにして配置されて
いる。基準濃度マークには図２（ｂ）に示すように濃い
濃度マーク１ａと淡い濃度マーク１ｂの２種類があり、
図２（ａ）に示すように基準濃度マークの現像されたト
ナー像１６ａ，１６ｂおよび１７ａ，１７ｂが感光体ド
ラム５の軸方向に形成されるように設けられている。ま
たこれらに対応する位置に複数の画像濃度検出センサ１
１ａ，１１ｂが設けられている。

【００２３】濃い濃度マーク１ａは、光学濃度０．６〜
１．２の範囲の濃度に、また淡い濃度マーク１ｂは、光
学濃度０．１〜０．４の範囲の濃度に設定するのがよ
い。

【００２４】図３は基準濃度マークを図２に示すように
配置した場合の最適作像条件の算出および設定（以下設
定動作と呼ぶ）を行なうタイミング・チャートを示した
ものである。

【００２５】図３について説明する。電源投入により定
着器が所定の温度に達してから感光体ドラム５は回転を
始め、１回転目にイニシャル動作（電源投入時に感光体
ドラムや現像剤を安定状態にするために行なう動作）を
終了し、２回転目から設定動作を始める。設定動作は１
回以上行われる。

【００２６】感光体ドラムのイニシャル開始時に、グリ
ッド電圧Ｖｇを前回の文字モード設定確定値に設定す
る。また、現像バイアスについてはこの実施例において
は可変せず一定値としている。ドラム１回転目までは上
記条件によりイニシャル動作を行なう。

【００２７】次いで２回転目より、文字モードのグリッ
ド電圧Ｖｇ（Ｄ）および露光電圧Ｖｅｘｐ（Ｄ）の設定
条件を前回の設定確定値に設定し、基準濃度マーク１
ａ，１ｂ（図２参照）を現像し画像濃度センサ１１ａ，
１１ｂを動作させて基準濃度マーク１ａ，１ｂの現像さ
れた画像１６ａ，１６ｂの濃度を測定する。この時の画
像濃度センサ１１ａの出力が図３のＳＢＤ１であり、画
像濃度センサ１１ｂの出力が図３のＳＷＤ１である。こ
れに引き続き、写真モードのグリッド電圧Ｖｇ（Ｐ）と
露光電圧Ｖｅｘｐ（Ｐ）の設定条件を前回の設定確定値
に設定し、基準濃度マーク１ａ，１ｂ（図２参照）を現
像し画像濃度センサ１１ａ，１１ｂを動作させて基準濃
度マーク１ａ，１ｂの現像された画像１７ａ，１７ｂの
濃度を測定する。この時の画像濃度センサ１１ａの出力
が図３のＳＢＰ１であり、画像濃度センサ１１ｂの出力
が図３のＳＷＰ１である。この写真モード時には画像濃
度センサ１１ａの増幅ゲインを増幅回路１４で変化させ
て読み取らせる。

【００２８】ここで、写真モードで読み取る時の動作に
ついて説明する。図１において、ＣＰＵ回路（記憶演
算）１２より写真モード読み取りタイミング時に増幅回
路１４のゲインを切り換える信号を出し、画像濃度セン
サ１１ａのセンサ感度を変化させる。このタイミングが
図３のゲイン切換のところである。また、図４にゲイン
を変化させた場合の画像濃度ＩＤと画像濃度センサ出力
ＳＢの関係を示す。画像濃度センサの使用許容出力範囲
は一般的には１〜４Ｖ内で使用することを考慮にいれる
と、ゲインを変えずに広範囲の画像濃度を検出すること
は困難であり限界がある。したがって、上述の方法でゲ
インを変えることによりセンサ出力が同じでも検出でき
る画像濃度領域を変化させることができる。すなわち、
一つの画像濃度センサで複数個の画像濃度目標値を設定
することができる。

【００２９】こうして得られたＳＢＤ１，ＳＷＤ１，Ｓ
ＢＰ１およびＳＷＰ１の値を図１に示すＣＰＵ回路１２
に入力する。ＣＰＵ回路１２には数１に示す補正用関数
があらかじめ用意してあり、上記ＣＰＵ回路１２への入
力データを数１に当てはめることにより自動的に最適な
補正値を算出することができる。ここで、文字モードの
補正値については補正グリッド電圧△Ｖｇ（Ｄ）と補正
露光電圧△Ｖｅｘｐ（Ｄ）であり、写真モードの補正値
については補正グリッド電圧△Ｖｇ（Ｐ）と補正露光電
圧△Ｖｅｘｐ（Ｐ）で示している。

【００３０】

【数１】

【００３１】次に数１での補正について説明する。式中
の（ＢＤ０，ＷＤ０），（ＢＰ０，ＷＰ０）は各モード
時の高濃度部および低濃度部の目標値のセンサ出力の基
準値である。また、それぞれのα，βは実験より得られ
た定数である。この基準値と測定値ＳＢＤ１，ＳＷＤ
１，ＳＢＰ１，ＳＷＰ１とを用いて数１で補正グリッド
電圧△Ｖｇ、補正露光電圧△Ｖｅｘｐの値を算出してい
る。ただし、制御の収束性を早めるために基準値±許容
値の中に各センサ出力がある場合には補正をかけずに制
御を終了し前回の確定値にて作像を行なうようにする。
これにより、不必要なトナー飛散やトナー消費を防止す
ることができる。

【００３２】また、実際には現像に影響を及ぼす因子は
数多くあり、これらの多種多様の因子の複雑な影響にて
１回だけの作像処理では収束しない場合は図３で示して
いるように前述の補正処理を続けるようにしている。本
実施例では３回の例を示しているが、その前に収束すれ
ば作像処理はそこで完了するし、もっと補正処理回数を
増やしてもいいが、待機時間の増大にもなり、また補正
が大部分収束する回数である３回程度まで作像処理が可
能なように設定しておけばよい。

【００３３】また、図１に示すように高性能な帯電性と
安価のために帯電器６と転写帯電器９とを高圧電源１３
の同一出力端から供給を受けている場合、図３に示して
いるように、感光体ドラム５上のトナー像１６ａ，１６
ｂ，１７ａ，１７ｂが転写帯電器９を通過する時だけ高
圧電源１３の出力を停止する信号をＣＰＵ回路１２より
高圧電源１３に入力され、帯電器６と転写帯電器９の放
電を停止させる。これにより、転写帯電器９の電界によ
り感光体ドラム５上のトナー像を引き寄せるのを防止
し、トナー汚れを防止する。

【００３４】また、補正処理は基本的にはマシンのメイ
ンスイッチを入れた時に動作するようにしているが、メ
インスイッチを常時ＯＮにしている場合を考慮し、感光
体や現像剤の経時変化をある程度予測し、計数カウンタ
１５により現像剤交換時よりのコピー枚数をカウントし
て、設定されたコピー規定枚数に達したらＣＰＵ回路１
２により利用者がマシン使用していない時に自動的に補
正処理を行ない、精度の高い画像濃度制御を行なうこと
ができる。

【００３５】なお、本実施例では高濃度部に対応する画
像濃度センサ１１ａのみ増幅ゲインを変化させて説明し
ているが、低濃度部に関しても同様な対応をすることが
できるし、または両者ともに同時に対応することも可能
である。また、本実施例では文字モードと写真モードだ
けで説明を行なっているが、高濃度と低濃度の目標画像
濃度の組を増やしても上述した方法で応用対応すること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述しましたように本発明は、１組
の画像濃度センサと１組の基準濃度マークで複数の目標
画像濃度を補正できるようにしたため、使用者の所望の
画像濃度や階調性を維持しながら、現像剤や感光体が長
期間使用により特性の劣化した場合や湿度・温度などの
環境変化した場合でも高画質を長期間安定的に容易にか
つ低コストで得ることができるという効果が得られる。

【００３７】また、作像処理を複数回繰り返し行なうよ
うにし、目標画像濃度の基準値の規定範囲内に収束した
時点で作像処理を完了するようにしたため、感光体や現
像装置の余分な回動を防止しそれらの寿命劣化を防ぎか
つ複写装置機内のトナー飛散汚れを低減するとともに、
使用者に余分な待ち時間を与えない効果が得られる。

【００３８】また、帯電手段と転写手段とへ供給する高
圧電源を同一の高圧電源の出力口とし、複数の基準濃度
マークの感光体上における現像画像が転写手段を通過す
る時だけ高圧電源を停止するようにしたため、感光体上
の現像画像のトナーによる転写手段の汚染を防止し、コ
ピーの異常画像（白スジなどの転写不良）の発生を低減
させる効果が得られる。

【００３９】また、記憶演算装置にて計測および作像処
理を行なうタイミングを決める計数手段を備えているた
め、電子写真複写装置に用いる現像剤の特性の変化ポイ
ントに応じた計測・作像処理のタイミングを予め決めて
おくことにより、精度の高い画像濃度制御を行なうこと
ができるという効果が得られる。

【００４０】また、第１回目の計測時のグリッド電圧、
露光量、現像バイアス電圧の設定値を前回の補正時に最
終確定したグリッド電圧、露光量、現像バイアス電圧の
設定値を用いて基準濃度マークを作像するため、感光体
や現像装置の余分な回動を防止しそれらの寿命劣化を防
ぎかつ複写装置機内のトナー飛散汚れを低減すめととも
に、使用者に余分な待ち時間を与えないし、また、大き
なズレのない計測・作像処理を行なうことにより、精度
の高い画像濃度制御が行なうことができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明おける電子写真複写装置のブロック構成
図

【図２】本発明に用いる基準濃度マークと画像濃度検出
センサの相対位置を示す斜視図

【図３】本発明における作像処理設定動作のタイミング
図

【図４】本発明における画像濃度検出センサの特性図

【図５】従来の電子写真複写装置のブロック構成図

【符号の説明】

１ 基準濃度マーク ５ 感光体ドラム ６ 帯電器 ７ グリッド ８ 現像器 ９ 転写帯電器 １１ 画像濃度検出センサ １２ ＣＰＵ回路 １３ 高圧電源 １４ 増幅回路 １５ 計数カウンタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と、グリッドを備えた帯電手段と、
   原画を露光する露光手段と、現像バイアスを有する現像
   手段と、前記現像手段で作成された可視像を転写シート
   に転写する転写手段と、前記グリッド電圧と露光量と現
   像バイアス電圧の値をそれぞれ独立に可変できる可変手
   段とを有し、原画の高濃度部に相当する基準濃度マーク
   と、原画の低濃度部に相当する基準濃度マークの複数の
   基準濃度マークを原稿台ガラスに設け、前記複数の基準
   濃度マークの感光体上における現像画像濃度を画像濃度
   検出センサで計測し、前記画像濃度検出センサの計測値
   を記憶演算手段に入力して目標画像濃度の基準値と比較
   ・演算せしめることにより原画の再現複写に最適なグリ
   ッド電圧、露光量、現像バイアス電圧の値を算出し、前
   記可変手段により最適なグリッド電圧、露光量、現像バ
   イアス電圧に設定して作像処理を行なう電子写真複写装
   置であって、前記高濃度と低濃度の目標画像濃度の基準
   値を２組以上有し、それらの目標に対して１組の前記基
   準濃度マークと１組の画像濃度検出センサのみで作像処
   理を行なうようにしたことを特徴とする電子写真複写装
   置。
2. 【請求項２】作像処理を複数回繰り返し行なうように
   し、目標画像濃度の基準値の規定範囲内に収束した時点
   で作像処理を完了するようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の電子写真複写装置。
3. 【請求項３】前記帯電手段と前記転写手段とへ供給する
   高圧電圧を同一の高圧電源の出力口とし、前記複数の基
   準濃度マークの感光体上における現像画像が前記転写手
   段を通過する時だけ前記高圧電源を停止するようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真複写装置。
4. 【請求項４】前記記憶演算手段にて計測および作像処理
   を行なうタイミングを決めるための計数手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子写真複写装置。
5. 【請求項５】第１回目の計測時のグリッド電圧、露光
   量、現像バイアス電圧の設定値を、前回の補正時に最終
   確定したグリッド電圧、露光量、現像バイアス電圧の設
   定値を用いて前記基準濃度マークを作像するようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真複写装置。