JPS5912456A - 画像形成装置 - 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】 本発明は、静電記録法に従って形成される画像の記録条
件を記録体の表面状態に従って制御して安定し７た画像
形成を行う画像形成装置に関する。

従来、静電記録法に従って画像形成を行う画像形成装置
、例えば複写機においては、記録体、たとえば感光ドラ
ムの近傍に表面電位を測定する電位センサを配置し、感
光ドラム−ヒに明部或は暗部の領域を形成して、その表
面電位を測定し、その結果に従って帯電灸件、露光条件
、現像条件などの種々の画像形成条件の制御を行ない最
適の画像が形成されるように制御している。

しかしながら、従来のこの様な方法は、複写すべき原稿
に応じて明部或は暗部電位を測定するものではないため
、上述したような画像形成条件を制御したとしてもまだ
最適の画像を記録することができず、各種原稿の地肌濃
度の違いによりコピー画像には低濃度画像や地肌汚れが
生じてしまう。

本発明は上記欠点を除去し、像形成すべき原画像に応じ
て画像形成条件を制御し、優れた画像を再生しうるＩｉ
ＩｉｉｇＪ形成装置を提供することにある。

更に詳述すると、本発明は、放置時間に応じて異るモー
ドで画像形成条件の標準化を行った後、原稿の状態を検
出し、この検出出力に応じて画像形成条件を補正するも
のである。

次に添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図には、本発明に係る画像形成装置の概略構成が図
示されている。感光体ないし感光ドラム１は、例えば表
面よシ絶縁層、光導電層、導電層の三層で構成されてお
シ、本体（図示せず）に軸１＆を中心にして矢印方向に
回転可能に支持されている。この感光ドラム１の周囲に
は回転方向に１次帯電器２．２次帯電器３、全面露光ラ
ンプ４、電位センザ今７、現像器の現像ローラ５、転写
帯電器２８、ドラム表面のトナーをかき落とすり、リー
ナブレード３５、並びに前除電用帯電器２９が配置され
ている。

前除電用帯電器２９により各プロセスに先立ち前除電さ
れた感光ドラム１は、１次帯電器２によって全面が均一
（例えば（ト））に帯電された後、原稿露光ランプ１１
によって照明された原稿１０からの反射光がミラー１２
．１３を経て感光ドラム１に照射される。このとき２次
帯電器３によってＡＣ又は−次帯電器３と逆極性のコロ
ナ除電が行われて原稿像に応じて静電潜像が形成される
。続いて全面露光ランプ４により全面露光されて高コン
トラストの静電潜像が形成される。このあと現像ローラ
５によってトナー現像される。この現像ローラ５にはイ
交述するように交流バイアス電圧が印加されジャンピン
グ現像により画像の階調をすぐれたものにする。

続いて転写帯電器２８が作動し記録紙（図示せず）への
転写が行なわれる。また２次帯電器３の上方に余分なト
ナーが感光ドラム１に付着するのを防止するためのブラ
ンク露光ランプ６が配置されている。このブラ／り露光
ラング６は後述する如く画像形成条件の標準化制御時に
感光ドラム１上に明部、暗部を形成する際にも用いられ
る。

さらに全面露光ランプ４と現像ローラ５間に感光ドラム
１上の表向電位を測定する表面電位センサ７が配置ｄさ
れる。この表面電位センサ７からの伝号は、電位測定回
路１８を介してＡ／。

変換回路９に人力され、デジタル値に変換された後、マ
イクロコンピュータ（以下ＭＰＣという）１５に人力さ
れる。Ｍｌ）Ｃ１５の出力はＤ／Ａ変換回路１６に接続
され、さらにこのＤ／Ａ変換回路１６には光量制御回路
１７．１次高圧制御回路１８．２次高圧制御回路１９、
転写制御回路２４Ｘ削除電制御回路２５、ＤＣ現像バイ
アス制御回路２０が接続される。光量制御回路１７は、
ランプレギュレータ１４を介して露光ランプ１１を制御
し、また１次、２次高圧制御回路１８゜１９は、それぞ
れ１次、２次高圧トランス２１゜２２を介して１次帯電
器２．２次帯電器３に接続され、それぞれの帯電量を制
御する。また、転写制御回路２４は、転写高圧トランス
２６を経て、転写量′１器２８に接続され、また、前除
電制御回路２５は、前除電高圧トランス２７を経て前除
電帯゛醒器２９に接続される。さらに、ｏｃ４像バイア
ス制御回路２０の出力は、ＡＣＣ現像７了７２ 出力が現像ローラ５に印加される。又８は標準白色板で
、後述する如く原稿露光う；／プの光量制御の際に使用
される。５０は後述する操作部で、種々のキー人力及び
義軍が行われる。

」二連１７たＤＣ現像バイアス制御回路２０、ＡＣＣ現
像バイアス制御回路２３、第２図に図ボされたように構
成されている。′ｆなわち、第２図において１上弦波発
振回路３０が増幅回路３１に接続され、正弦波発振回路
３０からのへ〇電圧が昇圧トランス３２０１次側に印加
されており、その２次側に誘導された電圧が現像ローラ
５に印力■される。また、昇圧トランス３２の２次側の
他端は、ＤＣ−ＤＣ　　インバータ３３に接続されてお
り、スイッチ３４を介してＤ／Ａ変換回路１６に接続さ
れており、第１図に図示した］）Ｃ現像バイアス制御回
路を構成する。このスイッチ３４は、手動露光か自動露
光かを切り替えるスイッチで、後述するように自動露光
モードの場合には３４ａ側に、手動露光モードの場合に
は：５４ｂ側に切り替えられ、それぞれ異なる直流の現
像バイアス電圧を発生する。

第３図は第１，２図に示す複写機の操作部５０の一部を
示す平面図である。５１は所望のコピ一枚数を設定する
だめのテンキーで、０〜９の数値キーを押すことにより
、所望のコピ一枚数を表示器５７に最大９９まで設定で
きる。クリアキーＣは、この設定した表示器５７の内容
を０にする時に使用される。５２はコピーカウント数が
セット枚数に達しない時点で装置を停止させるためのス
トップキーで、このキーを押すことにより現在実行して
いるコピー動作を実行した後コピーザイクルを終了する
。５３はコピー動作を開始させるだめのスタートキーで
ある。

５７．５８は発光ダイオード、液晶等で構成された７セ
グメント表示器で、それぞれセット枚数、コピーカウン
ト数を表示する。又、５４は画像濃度を設定するだめの
レバーでランプ１１の電圧を選択する。５５は後述する
自動露光モードを選択するだめのキー、５６は手動露光
モードを選択するためのキーで、レバー５４からの入力
を可能にし、手動による濃度選択を口」°能にする。キ
ー５５をオンすることにより第２図のスイッチ３４が３
４ａ側に切換わり、キー５６をオンすることによりスイ
ッチ３４が３４ｂ側に切換わる。尚レバー５４により現
像バイアス電圧全選択して濃度を決めることも可。

ここで自動露光モードと手動露光モードについて説明す
る。自動露光モードとは、標準光により装置を標準化し
、次に複写すべき原稿像の状態全検知し、この検知出力
に応じて画像形成条件、例えば現像バイアス七制御する
モードであり、正規の原稿露光に先だち、原稿の露光を
行って感光ドラム１上に静電潜像を形成し、この靜ｉｌ
ｔｍ像の電位を電位計で測定して原稿の地肌電位を検知
し、この地肌電位に基づいて現像バイアス電圧やコロナ
帯電圧や原稿露光電圧が決定される。自動露光モードに
おいてはレバー５４からの入力はできない。

又、手動露光モードとは、標準光＊（ｆ−感光ドラｌ、
１−ヒに照ｔけしてこの部分の電位を測定し、この迎１
定電位に応じて現像バイアスやコロナ帯゛亀を制御する
モードであり、この標準光量の感光ドラム１への照射は
、レバー５４を中間の位置に１７たときの光１１と同じ
光暗の光を標準白色板８にｌｄ射し、そこからの反射光
を感光ドラム■へ照射することにより行う。父、この手
動露光モードにおいてはレバー５４からの人力は可能で
ある。尚標準光としてブランクランプ光を用いることも
可。

第４図は本発明を説明するための制御フローチャートで
ある。以下このフローチャートに従い説明する。

き 第１，２図に下す如も構成において、まず画像の記録に
先立ち原稿露光ランプ１１あるいはブランク俤光ランプ
６を点滅させることによって、強襲光による明部電位ｖ
ｓＬとランプ消灯による暗部電位ＶＤを感光ドラム１上
に形成する。

この潜像電位を電位センサ７により検知しく第４図ステ
ップＳ２）［位測定回路１８で所定のレベルに＆挾した
仮、Ａ／ｉ）変侠回路９を介し、デジタル量に変換する
。このように、テジタルｆｔに変換された表面電位は、
ＭＰＣ１５内で四部′電位と暗部電位がそれぞれ目標値
に近づくように制御データを出力する。

すなわち、ステップＳ３において ｊＩｌ＝＝ｄｌｊＶＤ−（−ａ、Δｙ、１、ｊＩ、＝β
１ｊＶＤ±β２ｊ■ａＬ の式に従って１次、２次帯電益２，３に流れる１次電流
工１，２次電流Ｉ２を制御する。上式においてΔ■８．
ΔＩ、は変化分、Δ■Ｄ　＋　１ｖｓＬは目標値からの
すれ量、ｄｌ、α３．βｌ、β２は制御係数である。

このデータはＤ／Ａ変換回路１６によってアナログ量に
変換されて１次、２次高圧制御回路１８゜１９に人力さ
れる。１次高圧制御回路１９によって１次高圧トランス
２１が制御され、それによって１次帯電器２の帯１１量
が制御され、また、２次高圧制御回路１９によって２次
高圧ｌ・ランス２２が制御され、それにより２次帯電器
３の帯電量が制御されてそれぞれｖｓ　Ｌ　＋　ＶＤが
目標値に近づくように調瞭される。

このよう欧帯電制御は、ステップＳ１で示したように、
放置時間で異なる回数Ｎ１だけ行なわれ、その回数に７
Ｉ′Ｊ４だない場合は、ステップＳ４で＋１ずつ増加し
所定回数の帯電制御が行なわれる。

尚、ｖＳＬ、ｖｌ）が目標値に達すれば、帯電制御の回
数がＮｌ　［！ｊｌに達しなくても帯電制御を打ち切る
様にすることもできる。

このような帯電制御が行なわれた後、ブランク露光ラン
プ６が消灯され、ステップＳ、　−Ｓａで原稿露光ラン
プ１１を用いて原稿の画像域外に設けた標準白色版１０
を標準光量で照射し原稿露光ランプ１１の露光量が調整
される。最初の照射はＭＰＣ１５によって出力された予
じめ定められたデータをＤ／Ａ変換回路１６でアナログ
量に変換し光穣制御回路１７を介してランプレギュレー
タ１４によって調整された点灯電圧を露光ランプ１１に
与えることによって行なわれる。

この第１回目の露光量による標準白色板１０からの反射
光をミラー１２．１３を介し感光体ドラム１上に導き、
その表面に形成された白地相当の電位（白地電位ＶＬｔ
　）を電位センサ７、電位測定回路１８を介して測定す
る（ステップ８６）。

この測定電位はＡ／Ｄ変換回路９によってデジタルデー
タに変換されたあとＭＰＣ１５に導かれ、ΔｖＬを目標
値からのずれ！、ｒ＊を定数としてΔＶＨＩ、　−γ１
ΔＶＬに従って演算が行なわれる（ステップＳ７）。そ
の演算結果はＤ／Ａ変挽回路１６でアナログ破に変換さ
れ、ランプレギュレータ１４を介し白地電位ＶＬＩが目
標値となるように原稿露光ランプ１１の露光量を調節す
る。このような露光量制御は、帯電制御と同様に放置時
間で異なる回数Ｎ＊ｆ？：けステップＳ８を介して行な
われ、ステップＳ５において所定回数Ｎ、たけ露光制御
が行なわれたか否かゾ判断される。

このようにして所定回数露光量制御が行なわれると、光
学系１１，１２．　あるいは原稿をのせた原稿台（図示
せず）を移動させて往動時に原稿を走査し、感光体ドラ
ム１−ヒに原稿１０に１１！；す 応じた静電潜像を形成し、電位附７でその電位を測定し
、原稿の地はだ部分の反射光による潜像１Ｅ位の最小値
ＶＩ、ｎｎ１ｎを記憶する（ステップｓ９）。

その後ステップＳＩＯにおいて、自動露光モードか手動
露光モードかが判断される。自動露光モードの場合には
スイッチ３４が３４ａ側に切り替えられており、ステッ
プ８１１においてＤＣ−ＤＣインバータ３４を介し現像
バイアス電圧を（’ｆｊｍｉｎ＋５０Ｖ）に設定し、ま
た手動露光モードの場合にはスイッチ３４が３４ｂに切
り替えられておす露光制御時の最終の電圧ＶＬＩに１０
０ｖを加えた電圧（ＶＬｌ＋１００　Ｖ　）を現像バイ
アス電圧として印加する（ステップ５１２）。その後、
光学系又は原稿台は反転位置に達し、復動を行う。この
後動においてコピーシーケンスが行われ、上記の如く求
められた現像バイアス電圧にもとづいて原稿１（ｌこ応
じてブ１ら成された静電潜像が現像され、転写帯電器２
８により記録紙に転写され、不図示の定着器により定着
されて機外に排出される。

尚、光学系又は原稿台は、前、１（クラッチ、後進クラ
ッチ（不図示）をオンさせることによりメインモータの
動力が伝達さ７１、それぞれ往動、復動を行う。

第５−１図は、本発明によるコピー動作の一例を示すタ
イミングチャートである。この例は自動露光モードでか
つ２枚のコピーが行われる場合である。

時刻ＴＩでコピーキー５１がオンされると、ブランク露
光ランプ６、全面露光ランプ４、前除電用帯電器２９．
１次、２次帯電器２，３等を作動させて、感光ドラム１
０表面を静電的にクリーニングするための前回転を行う
。この後時刻Ｔ１から第１制御回転を行い、所定の時間
間隔部の表面′電位ｖｓ１．．　ＶＤ　を測定して前述
の如く１次、２次帯電器のコロナ電流の制御を行う。表
面電位を測定して帯電器を制御する回数は前述の如く装
置の放置時間により異っている。この例では、４回測定
して４回制御している。

続いて時刻Ｔ３で第２制御回転を開始し、第１制御回転
で制御したコロナ電流を流した状態で、原稿露光ランプ
１１を点灯させその光を標準白色板から反射させて感光
ドラム１に照射し、このときの表面電位ＶＬを測定して
前述の如く原稿露光ランプ１１の光量を放置時間によっ
て決まる回数、例えば３回測定して３回制御する。そし
て最後に制御した原稿露光ランプ１１の光をもう一度標
準白色板にあてこの反射光をドラムに照射したときの表
面電位を測定する。尚、自動露光モードの一合は、この
表面電位に基づき現像バイアスが決定される。

次に時刻Ｔ４で前進クラッチがオンして光学系が往動を
開始して、原稿の露光（予備露光）が行われ、感光ドラ
ム上に原稿に応じた静電潜像如く現像バイアスを決定す
る。時刻Ｔ５で後進クラッチがオンして復動を開始し、
通常の原稿露光が行われて感光ドラムｌ上に原稿像に応
じた静電潜像が形成され、前述の如く求められた現像バ
イアスに基づいて現像が行われる。そして１枚目の記録
紙に転写される。

次に時間Ｔ・で光学系の２回目のスキャンが開始され、
前述の如く光学系の復動時に通常の原稿露光が行われて
画像形成される。そして、時刻Ｔ１より後回転に入り、
１次帯電器２、転写帯電器２８及び前除電用帯Ｘ器２９
をオフにし、ブランク露光ランプ６と、２次帯電器３に
より除電を行う。

尚、この例では表面電位ＶａＬ　ｖＤ　を４回測定し、
コロナ電流を４回制御（修正回数４）し、更に表面電位
ＶＬを４回測定して原稿露光ランプの光量を３回制御（
修正回数３）しているが、この表面電位の測定及び画像
形成条件の制御の回数は放置時間に応じて、例えば表１
の如く決めればよい。

表　　　　Ｌ 父、第５−２図は、光学系或は原稿台の往動時に通常の
原稿露光を行う場合のタイミングチャートで、この場合
、通常の原稿露光の前に、予備露光を行って、原稿の地
肌濃度を検出する。

予備露光はかならずしも原稿全面に対しては行う必要は
ない。例えば、通常のスキャンのキヨリの半分のキヨリ
、或は使用できる最小の複写紙に対する原稿の反転位置
等にしてもよい。以下、タイミングチャートに従って動
作説明する。

のための制御と同様の制御が行われる。時刻Ｔ５でコピ
ーキがオンされると、予備露光が開始さ八 れ、前進クラッチがオンして光学系が往動を開始する。

この往動時に感光ドラム１が標準化される。原稿の長さ
のほぼ半分だけスキャンされると、時刻Ｔ６で原稿露光
ランプ１１がオンし、後進クラッチがオンして光学系が
復動を開始し、前記往動時に標準化された感光ドラム１
王の領値ＶＬ　ｍ　ｌ　ｎを記憶する。そして自動露光
モードにおいては前述の如く現像バイアスが決定される
。

そして時刻Ｔ７〜Ｔ９で光学系の往動時に２回の原稿露
光が行われ、２枚のコピーが得られる。

そして第５−１図の場合と同様に後回転が行わ電位の最
小値を測定しだが、平均値を求めて、現像バイアス等画
像形成条件を一制御してもよい。

以」−述べた実施例では、原稿の地はだ部分の表向電位
を測芝して、現像バイアス電圧を求めるようにしている
が、原稿の映像信号を潜像電位として検出し、この空間
周波数成分の比率を求め、現像バイアス電圧のＡＣ成分
の周波数を変えるようにして現像の階調を制御するよう
にしても良い。このｈｃ酸成分切り換えは、例えば第２
図に図示したようにスイッチ３０ａを設け、発振周波数
を切り替えることにより行なうことができる。

また、上述した実施例では、原稿の地はだ部分の検知は
、感光体の電位センサに対向する部分に駆足される。こ
のため、感光体の回転方向と直角方向に複数のセンサを
置いたり、光路の一部に横方向の走査光学系を設けて原
稿の濃淡を検出することも可能である。この場合、セン
サを横方向に振動させて検知領域を増大させ、検知精度
を高めることもできる。

また、上述したように１．８１ｆｔ？４濃度の測定は、
光学系又は原稿台の往動時だけでなく露光走査以前の前
走査の時に行々うことも可能である。っまし画像形成の
為の露光以前に行なうことが暇喪である。

また、上述の実施例において、原稿の走査速度が画像形
成時と濃度測定時とで異なる場合には、濃度検出した明
部電位のピーク値を−は記憶し、走査スピードの違いに
よる補正を行なって、現像バイアス電圧を制御する様構
成すればよい。

以上、説明した実施例では、画像形成条件として、現像
バイアスを制御する場合を説明しだが、それに限定され
ることなく、侶電電流を制御することにより帯電量ある
いはしぼり又は点灯電圧を制御することにより露光量を
制御することも可能であることはもちろんである。

又、本実施例では、電位を検出したが、これに限られる
ものではない。例えば、記録体上の画像の濃淡を検出し
てもよい。

以上説明したように、本発明によれば、記録体の表面状
態を測定することによって原稿画像の濃度を測定し、そ
の測定結果に従って、画像形成条件を補正するようにし
ているので任意の種類の原稿を記録しても最適の画像記
録を行なうことが可能になる。

又、放置時間に応じて画像形成条件の標準化を行った後
原稿像の濃度を検出し、画像形成条件を補正しているの
で、より最適の画像記録が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の配置構成を示した構成図、第２図
は現像バイアス電圧の制御を行なう回路の構成を示した
ブロック図、第３図は操作部の一部を示す平面図、第４
図は制御の流れを示しだフローチャート、第５−１．５
−２図は、本発明の実施例のタイムチャートである。 図中、１は感光ドラム、２は一次帯電器、３は二次帯電
器、５は現像ローラ、７は電位センサ、８は標準板、１
１は原稿露光ランプ、■５はマイクロコンピュータ、５
０は操作部である。 出　願　人　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　記録体に原稿像を形成する画像形成手段と、
   前記記録体の表面状態を検出する検出手段とを有する画
   像形成装置において、前記画像形成手段の画像形成条件
   を放置時間に応じて標準化した後、原稿像を前記記録体
   上に形成してその状態を前記検出手段により検出し、こ
   の検出出力に応じて前記画像形成条件を補正することを
   特徴とする画像形成装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記検出手段は
   前記記録体の表面電位を検出することを特徴とする画像
   形成装置。