JPS60119581A - 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】 〔技術分野〕 この発明は％原稿画像の濃度コントラストに応じて記録
画像の濃度コントラストを制御するようにした画像形成
装置ｉに関する。

〔従来技術〕

一般に、記録すべき原稿画像の静置潜像全形成して画像
の記録を行う画像形成装置５例えば複写装置に２いては
、その電子写真法によって形成された静電潜像は、環境
の変動、感光体の劣化によって、また感光体を長時間休
止する事に起因して不安定となる。そこでこれらの問題
に対処する手段として、コピー前に、感光体上４Ｃ原稿
画像のモデル′亀位を形成し、次のように帯電敵、露光
曖等の潜１象形成条１＋を制御することが行なわれてい
る。

すなわち、感光体上に形成括れた前記モデル′亀位を電
位検ｑ（］器で検知して予め定められた標準電位と比較
し、モデル電位が標準電位と等しくなるように潜像形成
条件全制御することが行なわれている。

潜像形成条件を定めるにあたっては、画像濃度コントラ
スト、感光体の帯電劣化等を、考慮する必要があり、原
稿の地肌と文字パター／の画像濃度コントラストが低い
原稿（低コントラスト原稿）でも文字パターンが鮮明に
コピーされ、しかも感光体の帯電による劣化を少なくす
る必要がある。

低コントラスト原稿には薄字原稿、新聞、カラー印刷原
稿等がある。

静電潜像が−次帯電、二次帯電同時画像露光及び全面露
光により、絶縁層、感光層、導電層からなる感光体上に
形成される装置では、前述したモデル電位として、暗部
電位（完全非露光部のダーク′成位）と明部電位（完全
露光部のライト電位）を用いた場合、低コントラスト原
稿の文字７（ターン金鮮明にコピーすることができない
。そこで、低コントラスト原稿の文字パターンを鮮明に
コピーするためには、暗部電位と明部電位との電位差を
大きくとる必要がある。

しかしながら、暗部電位と明部′電位の電位差を大きく
とると、−次曲′戒量、二次曲電状が増加し、その為に
感光体の劣化が促進されるという欠点がめった。

〔目白り〕

この発明は、上記のような従来の欠点に右目してなされ
たもので、感光体への画像露光ｔｖ検出して、原稿画像
の濃度コントラストの高低全判別し、判別した結果に対
応してそれぞれ異った方式を用いて濃度コントラストを
制御することにより、低コントラスト原稿の文字パター
ンも鮮明にコピーができ、かつ感光体の劣化を少なくす
ることを可能にした画像形成装置を提供することを目的
としている。

〔実施例〕

以−ト、この発明の一実施ＩＳ’ｌｊ　′（ｉｌ−図面
を用いて説明する。第１図は各種原稿とその画像露光量
を平均してめられる平均画像露光量との関係を示した図
である。

この図から、平均画像露光量（ＡＢＸＰ　）　請求める
ことによって、次のことがわかる。高コントラストと低
コントラストの境界と−なるＡｘｘＰ＠　ＣＨ。

ＣＬ（ＣＨ＞ＣＬ）とすると、ＡＥＸＰがＡＢＸＰ　’
）　ＣＨｔたはＡＥＸＰ　（ＣＬの範囲であれば、低コ
ントラスト原稿、ＣＬ≦ＡＥＸ　Ｐ≦ＣＨの範囲であれ
ば、基コントラスト原稿に対応する。この対応関係から
、ＡＥＸＰ　請求めることによって、低コントラスト原
稿である薄字原稿、新聞、カラー印刷等と、高コントラ
スト原稿である白黒印刷９色紙印刷等とを判別できるこ
とがわかる。

第２図は、この発明の詳細な説明する全体構成図である
。

画像露光量検知器１が検知した画像露光量から原稿の濃
度コントラスト判別手段２が原稿の濃度コントラストの
高低を判別する。その判別の結果に基づいて、電位制御
用モデル電位決定手段３が電位制御に使用するモデル電
位を決定する。制御手段４は電位制御用モデル電位決定
手段３による決定に基づいて、モデル電位形成手段５′
ｆｒ：制御し、モデル電位を形成する。表面電位検知器
６により検知された感光体上のモデル電位と予め定めた
標準電位とから、帯電量修正データ演算手段Ｉが帯電量
の修正量を演算する。この帯電量の修正量に基づいて帯
電量制御手段８が帯電量調整手段９の調整量を制御し、
これにより記録画像の濃度コントラストの制御を行なう
ものである。

第３図は、この発明による複写装＋ｉｔｋ示す概略図で
ある。

図において、１０は一次帯電器、１１は二次帯電同時画
像露光器、１２は全面露光ランプ、１３は感光ドラム（
ドラム状に形成された感光体）、１４は静電潜像をトナ
ーで可視像（トナー像）ｌｌＣする現像器、１５は転写
紙、１６は感光ドラム１３上のトナー像全転写紙１５に
転写する転写帯電器、１Ｔは転写紙１５？転写帯電器１
６に給送する給紙ローラ、１８は加熱ローラ及び加圧ロ
ーラから成り、転写紙１５上のトナーを転写紙１５に定
着する定着器、１９は感光ドラム１３上に残ったトナー
金クリーニングするクリーニング装置、２０は原稿を載
せる原稿台、２１は原稿を照明する原４イ１照明う／プ
、２２は原稿照明ランプ２１の電源、２３は原稿台１８
の非原稿部に配置され。

原稿照明ランプの光量の補正に用いる標準原稿濃度板、
２４は原稿照明う／プ２１によって照明された原稿から
の画像露光量全検知する画像露光量検知器で、画像露光
２５の一部または全部を遮えぎる位置に配されている。

２６は画像露光量検知器２４により検知された画像露光
量を測定する画像露光量測定回路、２７はプラ／り露光
う／プ。

２８は感光ドラム１３付近に配置され、感光ドラムの表
面電位を検知する表面電位検知器、２９は表面電位検知
器２８により検知された表面電位を測定する表面電位測
定回路、３０は原稿画像の濃度コントラストの高低を判
別する手段としての演算・制御・記憶回路、３１は記録
画像の濃度コントラス）１制御する手段としての高圧電
源、３２は複写装置全体を制御するシーケンス制御回路
である。

第４図は上記感光ドラム１３の形成層の一例會示Ｌ７．
１３ａは絶縁層、１３ｂは感光層、１３ｃは導電層であ
る。

また、第５図は、演算・制御・記憶回路３０の構成を示
す図であり、３０ａ　、３０ｂはそれぞれＡ／Ｄコンバ
ータ、３０ｃは演算・制御・記憶部、３０ｄ、３０ｅは
Ｄ／Ａ：７ンバ−タでｈる。

上記構成に基づいて作用ヲ：′φ−パ十乙、原稿台２０
上の原稿を電源、ｌに接すされた原稿照明う／プ２１Ｖ
ｃより照明し、−次曲電器１０、二次帯電同時画像露光
器１１、全面露光ランプ１２により原稿画像に対応した
静電潜像を感光ドラム１３上に形成する。その静電潜像
は現像器１４においてトナーで現像されて、トナー像に
なる。

転写帯電器１６は、このトナー像を、給紙ロー２１７に
より送られた転写紙１５に転写する。定着器１８は、こ
の転写紙上のトナー像を定着し、このトナーが定着され
た転写紙が排出され転写しきれなかったトナーを表面に
有する感光ドラム１．３は、クリー二／グ装置１９によ
り残余トナーがクリーニングされて、コピープロセスが
終了する。

次に、上記のコピープロセスにおいて、異なる方式を用
いた帯電量の制御を高コノトラスト原稿及び低コントラ
スト原稿の場合について説明する。

まず、高コノトラスト原稿の場合には、コピーを行う前
に、プラック露光う／プ２７を点灯し、通常の白紙に相
当する光量全感光ドラム１３上に照射する。この時の表
面電位（ライ）を位）を表面電位検知器６，２８により
検知し、表面電位測定回路２９に工す電位測定を行なう
。そしてブランク露光ランプ２７′ｆｒ：消灯し、同様
にして感光ドラム１３の表面電位（ダーク電位）を測定
する。

測定したライト電位、ダーク電位をそれぞれ第５図のＡ
　／　Ｄ　：ｌ　ンバータ３０ａＫエリＡ／Ｄ変換し、
演算・制御・記憶部３０ｃでは、Ａ／Ｄ変換したライト
電位、ダーク電位と高コノトラスト原稿を想定した標準
電位との比較を行なう。そして、測定したライト電位、
ダーク電位が標準電位と一致するように補正値全演算後
、その補正値’ｋＤ／Ａコンバータ３０ｄによりＤ／Ａ
変換して高圧電源３１を制御し、−次帝鑞器１０．二次
帯電同時画像露光器１１の電流値を適正な値にして、帯
電量を制御する。

次に、低コントラスト原稿の場合には、コピーを行なう
前に、ブランク露光ランプ２７への供給電圧ｖｉｌ−２
通りに変化させる。すなわち、まずブランク露光ランプ
２７を点灯し、通常の白紙に相当する光量全感光ドラム
１３上に照射する。この時の表面電位（ライト電位）を
表面電位検知器６゜２８により検知し、表面電位測定回
路２９により電位測定を行う。次しプラ／り露光う／プ
２７を弱く点灯して、反射濃度が０．３から０．５の原
稿に相当する光量を感光ドラム１３上に照射し、同様に
して感光ドラム１３の表面電位（ハーフトーン電位）を
測定する。そして測定したライト電位、ハーフトーン電
位をそれぞれ第５図のＡ／ｌ）コ／パータ３０ａにより
Ａ／Ｄ変換し、演算・制御・記憶部３０ｃでは、入／Ｄ
変換したライト電位、ハーフトーン電位と低コントラス
ト原稿を想定した標準電位との比較を行なう。測定した
ライト電位、ハーフトーン電位が標準電位と一致するよ
うに補正値を演算後、その補正値４Ｄ／Ａコンバータ３
０ｄＫよりＤ／Ａ変換して高圧電源３１を制御し、−次
曲電器１０．二次帯電同時画像露光器１１の電流値を適
正な値にして、帯−献を制御する。上記のように、高コ
ントラスト原稿と低コントラスト原稿とで異なる方式に
より、感光ドラム１３への帯電量が制御さｎ、コピー前
のプロセスが終了する。次に原稿を照明して、その原稿
からの画像露光量全画像露光検知器１．２４により検知
し、画像露光量測定回路２６で露光ｉを測定する。そし
て、画像露光量測定回路２６の出力信号をＡ／Ｄコンバ
ータ３０ｂによりＡ／Ｄ変換し、に／Ｄ変換した信号を
演算・制御・記憶部３０ｃに入力する。演算・制御・記
憶部３０ｃでは、測定した画像露光ｔｖ平均して平均画
像露光量をめる、その値が予め定めた高コントラスト原
稿を想定した範囲内にあるか、低コノトラスト原稿を想
定した範囲内にあるかによって上記のそれぞれの帯電量
によって制御を行う。

以下、第６図１ａ）　、　ｌｂ）のフローチャートに基
づき、帯電量の制御に異なる方式を用いた画像の濃度コ
ントラストの制御について詳しく説明する。

コピー開始キー（図示せず）が押されて、所定のコピー
可能条件が満たされるとコピーが開始される。

すなわち、コピー開始キーが押されると、−広帯電器１
０．二次帯電同時画像露光器１１等の各帯電器が帯電を
開始し、全面露光ランプ１２が点灯し、感光ドラム１３
が回転する（ステップ１）。

感光ドラム１３の前回転が終了すると、ブランク露光２
ンプ２７が点灯されて（ステップ２）、通常の白紙に相
当する光量を感光ドラム１３上に照射する。この照射に
エリ感光ドラム１３上に電位が形成され、この時の表面
電位（ライト電位（ＶＪ））全表面電位検知器６．２８
により検知し、表面電位測定回路２９により電位測定を
行なう（ステップ３）。医にプラック露光ランプ２７を
消灯しくステップ４）、同様にして、感光ドラム１３の
表面電位（ダーク電位（ｖａ））ｒ測定する（ステップ
５）。演算・制御・記憶回路３０では、測定されたＶｌ
、Ｖａと高コントラスト原稿を想定した標準電位ＶＬｏ
、ＶＤｏとの比較を行う（ステップ６．７）。

ＶＬｏＦｉＡコ／トラスト原稿を想定したライト電位の
標準電位、ＶＤｏは高コントラスト原稿を想定したダー
ク電位の標準電位である。

比較を行った結果、測定電位と標準電位が一致しない場
合、演算・制御・記憶回路３０では、測定電位と標準電
位との差、ｘ　＝　ＶＤｏ−ｖｃｉ　、　ｙ＝Ｖ１゜−
ＶＡ！ｉ計算し　（ステップ８）、−次曲電′亀流の補
正値ΔＬ）−ｆ　（ｘ　＋　Ｙ　）’二次帯ｉｔ流の補
正値ΔＳ＝ｇ（ｘ、ｙ）ｋ計算する（ステップ９）。仁
の計算値に基づいて高圧電源３１ｔ−制御して、−水帯
電器１０．二次帯電同時画像露光器１１の電流値を適正
な値に制御し、−次曲電量、二次帯電量を変化させ、標
準電位と測定電位が一致するまでステップ２〜１１の動
作を繰り返す。

ステップ７において測定電位と標準電位とが一致した場
合は以下の第６図１ｂ）の動作を行う（第６図（ａｌの
Ａから第６図（ｂ）のＡｖｃ移行する。）。

原稿照明う／プ２１により、原稿全照明して（ステップ
１２）、画像露光量（Ｅｘｐ）を画像露光、量検知器１
．２４で検知し、画像露光量側Ｗ回路２６により所定の
回数（Ｎｓ）測定する（ステップ１３〜１７）。そして
、測定した画像露光量を演算・制御・記憶回路３０によ
り平均画像露光量（Ａｇｘｐ）を演算する（ステップ１
８）。

ここで前述のように、平均画像露光量（Ａｅｘｐ）が予
め定められた範囲すなわちＣＬ≦ＡＥＸＰ≦ＣＨの場合
は、高コントラスト原稿に対応し、ＡＥＸＰ＜ＣＬまた
はＡＥｘＰ）Ｃｏの場合は、低コントラスト原稿に対応
するので、上記のよう１ｃＡＩｉ！ＸＰ’ｉ測定するこ
とによって、演算・制御・記憶回路３０は原稿の濃度コ
ントラストの高低を判別する（ステップ１９．２０　）
。

高コントラスト原稿の場合、すなわちＣＬ≦ＡＥＸＰ≦
ＣＨの場合は、そのｉｔコピーを開始し、低コントラス
ト原稿の場合、すなわちＡＥＸＰ＜ＣＩ、　ｔたはＡＢ
ＸＰ＞ＣＨの場合は、ブランク露光う／プ２７を弱く点
灯して、反射濃度が０．３から０．５の原稿に相当する
光ｔｔ−感光ドラム１３上に照射し、その時のハーフト
ーン電位（Ｖｈｔ　）　ｌｒ、測定する（ステップ２１
，２２）。そしてブランク露光う／プ２７を点灯して、
通常の白紙に相当する光量を感光ドラム１３上に照射し
、その時のライト電位（Ｖ／）’！１−ｉ１１１１定す
る（ステップ２３．２４）。測定した電位Ｖｈｔ、Ｖｌ
と低コントラスト原稿を想定した標準電位ＶＨｏ、ＶＬ
ｏとを演算・制御・記憶回路、３０により比較を行う（
ステップ２５．２６）。

Ｖｎ、は低コントラスト原稿を想定したハーフトーン電
位の標準電位、ＶＬ、は低コントラスト原稿全想定した
ライト電位の標準電位である。

比較を行った結果、測定電位と標準電位が一致しない場
合は、演算・制御・記憶回路３０により、それぞれの測
定電位と標準電位との差、Ｘ＝ＶＨ０−■）’ｔ　、ｙ
＝ＶＬｏ　Ｖｌ　ｔｉｉｘ　Ｌ　（スｆｙ　ｊ　２７　
）、−次曲電電流の補正値ΔＰ＝ｈ（ｘ、ｙ）、二次帯
電電光の補正値Δ８＝ｉ（ｘ、ｙ）を計算する（ステッ
プ２８）。計算値に基づいて高圧電源３１を制御して、
−水帯電器１０、二次帯電同時画像露光器１１の電流値
を適切な値に制御し、−次曲電量、二次帯電１ｔｔ−変
化させる。標準電位と測定電位が一致するまでステップ
２１〜３０の動作を繰り返し、測定電位と標準電位が一
致した場合は、コピーを開始する。

上記のように帯電量を制御して記録されたコピーは、低
コントラストの原稿であっても適正な濃度コントラスト
にコピーされ、しかも感光ドラム１３の劣化を最小限に
とどめることができる。以下にこの発明による複写装置
と、従来の複写装置とによって、低コントラスト原稿を
コピーした実験結果を述べる。

従来の複写装置のライト電位、ダーク電位の標準電位を
それぞれＯＶ、４５０Ｖとする。そして、この発明によ
る複写装置のライト電位の標準電位ｉＱＶ、ダーク’を
位＋７）ＩＩ準［位ｔ−３５０Ｖ、　／、−フトー／電
位の標準電位ｅ３５０Ｖに設定する。

また、平均画像露光量（ＡＢＸＰ）が１から２１ｕｘ式
の範囲を高コントラスト原稿、０．９５１ｕｘｓｅｃ以
下または２．０５１ｕｘｓｅＣ以上を低コントラスト原
稿と仮定する。

以上のように設定してコピー全行った結果を次の（イ）
、（ロ）の場合について述べる。

（イ）原稿の地肌部分の反射濃度が０．０７、文字部分
の反射濃度が０．３の場合。

仲）原稿の地肌部分の反射濃度が０．３、文字部分の反
射濃度が０．８の場合で、コピーに地がかぶらないよう
に露光量を調整した場合。

（イ）の場合においては、従来の装置ではコピー画像の
文字部分の反射濃度が０．５であったのに対し、この発
明による装置ではコピー画像の文字部分の反射濃度が１
．０となり、大きな反射濃度でコピーさｎ、このコピー
は地がかぶさることもなく鮮明であった。

（ロ）の場合においては、従来の装置ではコピー画像の
文字部分の反射濃度が０．４であったのに対し、この発
明による装置ではコピー画像の文字部分の反射濃度が１
．０であり、同様に大きな反射濃度でコピーされた。

次に感光体の帯電劣化に関する実験結果を述べる。

従来の複写装置で５万枚コピーをした場合とこの発明に
よる複写装置で高コントラスト原稿４万枚、低コントラ
スト原稿１万枚コピーをした場合とでそれぞれの帯電劣
化した感光ドラムを複写装置内に放置した重ま１時間休
止する。その後、１００枚連続コピーを行い、その１枚
目と１００枚目のダーク電位をそれぞれ測定する。

その結果、１枚目と１００枚目のダーク電位差は、従来
の複写装置では７０Ｖ、この発明による複写装置では４
０Ｖであり、この発明による複写装置の方が感光体の帯
電劣化がφないことがわかる。

な２、あらかじめモデル電位として高コント、ラスト原
稿のライト電位とダーク電位、低コントラスト原稿のラ
イト電位とハーフトーン電位を用いて、各々の帯電量を
制御し、この制御された帯電量を一旦記憶して２き、原
稿の平均画像露光量を測定して、原稿の濃度コントラス
トの高低を判別し、判別した結果に応じて帯電ｉｔ切り
換えることも可能であり、原稿のコノトラスト判別後に
演算や制御を行なわない分だけ、前実施例に比して、コ
ピー開始キーが押されてから、１枚目の転写紙に原稿画
像がコピーさ些排紙されるまでの時間を短くできる。

また、第３図に示す原稿台２０の非原稿部に、原稿反射
濃度が０．０５から０．２に相当する部分と、０．３か
ら０．５に相当する部分と、１．０以上に相当する部分
からなる標準原稿濃度板２３１に設け、原稿照明う／プ
２１により走査露光を行い、その露光２５によりモデル
電位を形成して同様に制御金石うことも可能である。さ
らに、原稿の平均画像露光ｉ′ｔ−測定して、予め定め
た計算式にしたがつて、原稿照明う／プ２１の適正露光
電圧全計算し、電源２２′ｆ：制御することにより、自
動露光も合わせて行うことが可能である。

〔効果〕

この発明は以上説明したとおり、露光庶ヲ検出して原稿
画像の濃度コントラストの高低を判別する手段と、判別
した結果に対応して、それぞれ異なる方式を用いて記録
画像の濃度コントラス）ｋ制御する手段とを備えたこと
により、記録画像の濃度コントラスト會原稿画像に対応
して制御することができ、低コントラスト原稿の文字パ
ターンであっても鮮明じコピーができ、かつ、感光体の
劣化を少なくすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種原稿と平均画像露光量との関係を示す図、
第２図はこの発明の詳細な説明するための全体構成図、
第３図はこの発明の一実施例を示す概略図、第４図は感
光ドラムの形成層の一例を示す図、第５図は第３図に示
した演算・制御・記憶回路の構成金示す図、第６図１ａ
）、（ｂ）は濃度コントラスト制＃全説明するためのフ
ローチャートである０ １０・・・・・・・・・−次帝′亀器 １１・・・・・・・・・二次帯電同時画像露光器１２・
・・・・・・・・全面露光う／プ１３・・・・・・・・
・感光ドラム ２１・・・・・・・・・原稿照明ランプ２２・・・・・
・・・・ランプ電源 ２４・・・・・・・・・画像露光量検知器２６・・・・
・・・・・画像露光量測定回路２７・・・・・・・・・
プラ／り露光ランプ２８・・・・・・・・・表面電位検
知器２９・・・・・・・・・表面電位測定回路３０・・
・・・・・・・演算・制御・記憶回路３１・・・・・・
・・・高圧電源 第１図 第２図 第３図 第４図 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録画像の濃度コントラストを制御するようにした画像
   形成装置であって、感光体への画１象露光量を検出して
   原稿画像の製置コントラストの高低全判別する手段と、
   判別した結果に対応してそれぞれ異なる方式金柑いて前
   記記録画像の＃！度コントラストを制御する手段と全備
   えたこと４１−を時機とする画像形成装置。