JPS60260067A - 電子写真の制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１例えば電子複写機やレーザビームプリンク等
に応用可能な、電子写真の画像濃度を一定に保つための
制御方法に関する。

〔従来の技術〕

第１図には電子写真の一応用例であるレーザビームプリ
ンタの概略図が示しである。同図で、感光体であるドラ
ムｌは矢示方向に回転しつつ、帯電器２によって一様に
一次帯電される。画像信号発生器９からのデジタル信号
を受けたレーザドライバ２５で駆動されたレーザ１１が
発振する。

そのレーザビームは、ポリゴンミラー（回転多面鏡）１
２・ｆθレンズ１３からなる走査光学系によって、帯電
した感光体１に露光され、静電潜像が形成される。この
静電潜像は現像器５のバイアス電圧を印加された現像ス
リーブ７によって現像され、顕画像になる。顕画像は転
写帯電器６によって、紙等の転写材Ｐの上に転写される
。転写材Ｐは図示しない定着器によって転写顕画像を定
着されて機外に排出される。なお、転写されずに感光ド
ラム１の上に残留したトナーは、クリーニングブレード
８によって清掃される。

このような電子写真に於ける顕画像の濃度（０）は感光
ドラム上の表面電位（静電潜像電位）Ｖｘと現像バイア
ス電位ＶＤｃとの差（Ｖ＝Ｖｘ−Ｖｏｃ、以下現像電位
差と呼ぶ）に影響される。

現像電位差と現像後の画像濃度の関係は、第２図に示す
ように現像電位差（ｖ）が高いほど画像濃度（Ｄ）が濃
くなる右あがりの曲線（以下、この関係を示す曲線をＶ
−０曲線と呼ぶ）になる。

ところで、Ｖ−０曲線は標準的状態である曲線ｐから、
現像剤の劣化、環境変動等で、曲線ｑあるいはｒのよう
に変化する。それがために、中間調画像（ハーフトーン
、例えば画像中の灰色部）の濃度が一定に現れないこと
になる。Ｖ−０曲線の形状の変化により、写真のような
中間調を含む原稿の再現性が変化するという不都合があ
る。また、前例のレーザビームプリンタ等でも不都合が
ある。画像をレーザビームのドツトでかきこむ場合は、
各ドツトの中間調は表現されることがなく、白か黒のい
ずれかになる。しかし実際のレーザビームの光量分布は
だれがあリガウス分布をしている。そのために、Ｖ−０
曲線の中間調の部分にも影響され、Ｖ−Ｄ極性の変化に
ともなってドツトの大きさ、現像後画像濃度が変化する
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このようなＶ−０曲線の形状の変化により画
像の再現性が悪くなるという不都合を解消し、常に安定
した画像が得られる電子写真の制御方法を提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点は、帯電された感光体に像露光して静
電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加
した現像手段により現像して顕画像を得る電子写真に於
て、該顕画像が中間調になるテスト顕画像を形成し、そ
の濃度を検知し、該検知濃度を予め設定した標準濃度と
比較して、適正な帯電電位・現像バイアス電圧・像露光
量のうち少なくとも一つを算出し、算出した値に制御す
ることにより解決される。

本発明の第１の発明は、像露光量を調整して中間調にな
るテスト顕画像を形成していることを特徴としている。

本発明の第２の発明は、現像バイアス電圧を調整して中
間調になるテスト顕画像を形成していることを特徴とし
ている。

本発明の第３の発明は、−成帯電電圧を調整して中間調
になるテスト顕画像を形成していることを特徴としてい
る。

〔作用〕

本発明は第２図に示したようなＶ−０曲線の変化に於て
、画像濃度の変化は中間調画像が最も著しく、ベタ黒画
像や薄い画像の濃度はそれほど大きく変化しない点に着
目してなされたものである。即ち、第３図に示すように
、Ｖ−０曲線が変化したときの濃度変化ΔＤが大きくな
る範囲は、Ｖ−Ｄ極性の中程（中間調画像の範囲、現像
電位差ＶがＭのあたり）で、明部Ｂ或は暗部Ａでは小さ
い。従って中間調画像濃度の変化を検知すれば敏感にＶ
−０曲線の変化を検知することができ、検知結果に応じ
て画像形成条件である表面電位、現像バイアス、露光量
を補正すれば、Ｖ−Ｄ曲線の形状変化を補正し、常に安
定した画像を得ることができる。

〔実施例〕

第１図に於て、既に説明した各部分は再度の説明を省略
する。同図で、前記以外に以下の各部がある。感光ドラ
ムｌに対向して、画像濃度検知センサ１８設けられる。

センサ１８としては、ドラム面上に顕画像化したテスト
画像１７（第６図参照）を光電的に読取るなど、周知の
ものが用いられる。この他、中央制御系１４とそれによ
って制御される、帯電器２の可変電源ドライバ１５、現
像手段７にバイアス電圧を印加するための可変電源ドラ
イバ２７、中央制御系１４の制御タイミングを取るため
のドラムクロック２１が設けられている。

制御系１４周辺の構成ブロック図が第４図に示しである
。同図に於て中央制御系１４は、マイクロコンピュータ
２０、アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）２２、デジタ
ルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）２３・２９・３０からなる
。これ以外に、電子写真装置のシーケンス制御について
の回路も組み込まれるが、周知であるから説明を省略す
る。

クロック２１は感光ドラムの回転に応じたクロックパル
スを発生するものでマイクロコンピュータ２０に同期の
信号を送る。Ａ／Ｄ２２は画像濃度センサ１８の検知信
号をデジタル信号に変換しマイクロコンピュータ２０に
入力させる。

Ｄ／Ａ２３−２９・３０はマイクロコンピュータ２０の
デジタル出力信号をアナログ信号に変換し、夫々可変電
源ドライバ１５・２５・２７を駆動させる。マイクロコ
ンピュータ２０の機能は以下のようなものである。■ド
ラムクロックのカウントをする。■画像濃度を読込む、
■画像濃度を予め記憶しである伯と比較する。■−１比
較結果に応じて、ドライバ１５の出力増減信号を出す。

■−２比較結果に応じて、ドライバ２５の出力増減信号
を出す。■−３比較結果に応じて、ドライバ２７の出力
増減信号を出す。

上記各機能のプログラム手順が第５図のフローチャート
に示しである。

〔第１発明の実施例とその動作〕 このフローチャートに従って第１の発明についての制御
系１４の動作を説明する。

先ず、レーザビームプリンタが動作する状態に於けるテ
スト画像の濃度をめる０図示を省略した常法のシーケン
スに従って、先ず通常用いる光量よりも小さい光量のレ
ーザで原画パターンを感光ドラムに書込む、すると第６
図に示すような、ドラムｌ上の外周面の途中に設けられ
た非画像部１６に、中間調のテスト画像１７が形成され
る。

この画像形成の間、１０１でドラムクロック２１の信号
を読込んでタイミングを取る。テスト画像１７の画像濃
度はセンサ１８で読取られ、Ａ／Ｄ２２によりデジタル
変換され、１０２でマイクロコンピュータ２０に読込ま
れる（ＦＤ＝　ａ）。１０３でこの濃度と予め記憶しで
ある基準濃度とを比較する。第一の基準濃度ＳＤ、より
小なら（ＳＤ、≧ＰＤ）、１０４で現像電位差を上げる
信号を出す。即ち、中間調テスト顕画像の濃度が低下し
ている（第２図の曲線ｑに示す傾向）と判断して、ドラ
イバ１５を制御し、現像電位差が増すように１次帯電電
圧を制御してやる。すると、第２図のｐに示す傾向に近
づく。

この間の事情を第７図を用いて説明する。同図において
、縦軸である表面電位Ｖｘ上のＶｏがトナーを付着させ
る暗部の電位、ＶＬがトナーな極僅か付着させる明部の
電位、ＶＭがトナーを適度に付着させる中間調部の電位
である。鎖線で示すＷｏｅは現像バイアス電位である。

帯電電圧を増加させたことにより、暗部電位Ｖｏがｎだ
け増加してＶｏになる。この結果、暗部の現像電位差Ａ
２もｎだけ増加しＡ２′になる。また、中間調電位Ｖｈ
がｍだけ増加してＶＭになり、その現像電位差Ａ１もｍ
だけ増加し′Ａ１′になる。明部電位ｖＬが文だけ増加
してＶＬになり、その現像電位差も文だけ増加する。一
般にｎ　＞　ｍ　＞　ｌであるから途中すべての中間調
において、少なくとも見だけ表面電位が増加する。

その結果第２図で、表面電位Ｖｏにおける現像電位差Ａ
２の画像濃度Ｄ２は、これよりもｎだけ現像電位差の高
い点Ａ２の画像濃度Ｄ２になる。

Ｖｈにおける現像電位差Ａ１の画像濃度り、は、これよ
りもｍだけ現像コントラストの高い点Ａ１′の画像濃度
Ｄ□′になる。さらに、ＶＬにおける現像電位差Ｂの画
像濃度ＤＢは、これよりも文だけ現像電位差の高い点Ｂ
′の画像濃度ＤＢ’になる。

従って、Ｖ−０曲線はｐ′のようになる。Ｖ−０曲線は
一般に中間明度で現像電位差ＶＭでの傾きが大きいため
、帯電電位変更前後の濃度差ΔＤも中間明度で大きく、
暗部の現像電位差Ｖｏ、明部の現像電位ＶＬでは小さく
なる。このため、Ｖ−０曲線の形は補正され、曲線Ｐ′
のようになり、もとのＶ−Ｄ曲線ｐに近づく。

第５図のフローチャート１０３でＳＤ、＜ＰＤなら１０
５に進み、第二基準濃度ＳＤ２より大（ＳＤ２≦ＦＤ）
なら１０６で現像電位差を下げる信号を出す。即ち、ド
ライバ１５を制御し、現像電位差が減少するように一次
帯電電圧を制御する。すると第２図ｐに示す傾向に近づ
く。

目標とするＦＤの値をＳＤ、とじた場合、ｎ回目の制御
による１次帯電電圧ＰＶｎの値が　Ｐ■ｎ＝ＰＶｎ−１
＋ａ　（ＳＤ６−ＦＤ）（ｃｔ；定数）となるような帰
還をかけ、測定したＰＤの値が、ＳＤｌ＜ＦＤ＜ＳＤ２
となるまでくり返す。

中間調テスト顕画像の濃度が低下していると判断したと
きには、ドライバ２５を制御し、現像電位差が増すよう
に、レーザ１１の光量を減少させてもよい。すると、第
２図のｐに示す傾向に近づく。この間の事情を第８図〜
第１Ｏ図を用いて説明する。第８図は感光体へのレーザ
露光量Ｅと表面電位Ｖｘとの関係を示すグラフである。

レーザ光量を減少させ、中間調の露光量がＥｒｔからＥ
ｉ’へ、明部露光量がＥｔ、からＥ　Ｌ’へ減少したと
する。このとき、それぞれの露光量に対応する表面電位
はＶ　Ｍ　カらｖｒ１″へ、またｖＬから■Ｌ／／へと
増加する。この結果、第９図で、明部の現像電位差に、
かに、に、中間調部の現像電位差に２かに２′に増加す
る。このため、第１Ｏ図で明部の画像濃度Ｄ３はＤ３′
に、中間調部の画像濃度Ｄ４はＤ４′になり、Ｖ−０曲
線はｐのようになる。このようにして、Ｖ−０曲線は補
正され、正常なＶ−Ｄ曲線ｐに近づく。中間調テスト顕
画像の濃度が増加していると判断したときには、ドライ
バ２５を制御し、現像電位差が減るように、レーザ１１
の光量を増加させてやる。すると、第２図のｐに示す傾
向に近づく。

また中間調テスト顕画像の濃度が低下していると判断し
たときには、ドライバ２７を制御し、現像電位差が増す
ように、現像手段７のバイアス電圧を変化させてもよい
、すると、第２図のｐに示す傾向に近づく。第１１図の
Ｖ−Ｄ曲線ｑの状態で現像するとき、現像電位差Ａのと
きの濃度Ｄ５と現像電位差Ｂのときの濃度Ｄ６は、それ
ぞれ現像電位差がＶｇだけ上がると濃くなり、Ｄ５′と
Ｄ６／になる。このＤ５′とＤ６′は、Ｖ−Ｄ曲線ｐの
状態での濃度に近くなり、Ｖ−０曲線がｐのよフに補正
される。中間調テスト顕画像の濃度が増加していると判
断したときには、ドライバ２７を制御し、現像電位差が
減るように、現像手段７のバイアス電圧を変化させてや
る。すると、第２図のｐに示す傾向に近づく。

〔第２発明の実施例とその動作〕 感光ドラム１に帯電してから、適当な光量のレーザで静
電潜像を形成し、これが現像器５に対向したとき、現像
電位差が第３図のＭになるように現像バイアス電圧を切
換える。すると中間調のテスト顕画像が形成される。こ
れを第１の発明の実施例で示したように、濃度検知し、
同じような制御をする。

〔第３発明の実施例とその動作〕 一次帯電をするに際し、感光ドラムｌのテスト画像を形
成すべき位置が帯電器２に対向する位置にきたら、現像
電位差が第３図のＭになるように一次帯電電圧を切換え
る。すると中間調のテスト顕画像が形成される。これを
第１の発明の実施例で示したように、濃度検知し、同じ
ような制御をする。

〔変形例〕

上記実施例では、レーザビームプリンタを例に挙げて説
明したが、本発明は他の電子写真装置、例えば第１２図
に示す電子複写機でも適用できる。この場合、顕画像を
形成するには、可変電源ドライバ３１で点灯する光源３
２で照明された原稿台３３上の櫟準白色板３５を第１ミ
ラー３７・レンズ３８１１第２ミラー４０からなる移動
光学系によって、感光体ｌに露光して、静電潜像を形成
する。その際、原稿照明用の光源３２の光量を調整して
やれば、テスト顕画像は中間調になる。他の構成は第１
図に示す構成と同一で、また各部は同一符号を付しであ
るので、説明を省略する。

なお、テスト画像の濃度検知を感光体上で行ったが、転
写材上に転写した後の定着前又は定着後のテスト画像で
濃度を検知しても良い。その場合には転写材の端部に検
出用のテスト画像を形成すれば、記録画像に何ら支障な
く本発明を実施できる。

〔効果〕

以上説明したように、本発明の制御方法を適用した電子
写真では、常に安定した再現性の良い。

高品質の印写画像が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに適した電子写真装置の概略
図、第２図・第３図はＶ−０曲線の変化を説明する図、
第４図は本発明を実施するに適した制御系の要部ブロッ
ク図、第５図は羊の動作手順を示すフローチャート図、
第６図はテスト画像の実施例の斜視図、第７図・第８図
・第９図は表面電位の変化を説明する図、第１θ図・第
１１図はＶ−０曲線の変化を説明する図、第１２図は本
発明を実施するに適した他の装置の概略図。 ｌは感光体、２は帯電器、７は現像スリーブ、１１はレ
ーザ、１４は制御系、１５・２５・２７は可変電源ドラ
イバ、１７はテスト画像、１８は画像濃度センサ、２０
はマイクロコンピュータ。 第１１図 現像１覧′イｔｉｔ乙ゎ 第１図 第１０図 刀乙儂１七イｔｉ　ｖ蔽 第５図 第９図 第４図 Ｌ−ヂ露Ｌ（Ｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、帯電された感光体に像露光して静電潜像を形成し、
   該静電潜像を現像バイアス電圧を印加した現像手段によ
   り現像して顕画像を得る電子写真に於て、 該顕画像が中間調になる像露光量でテスト顕画像を形成
   し、その濃度を検知し、 該検知濃度を予め設定した標準濃度と比較して、適正な
   帯電電位・現像バイアス電圧・像露光量のうち少なくと
   も一つを算出し、 算出した値に制御することを特徴とする制御方法。 ２、帯電された感光体に像露光して静電潜像を形成し、
   該静電潜像を現像バイアス電圧を印加した現像手段によ
   り現像して顕画像を得る電子写真に於て、 該顕画像が中間調になる前記現像バイアス電圧でテスト
   顕画像を形成し、その濃度を検知し、該検知濃度を予め
   設定した標準濃度と比較して、適正な帯電電位・現像バ
   イアス電圧・像露光量のうち少なくとも一つを算出し、 算出した値に制御することを特徴とする制御方法。 ３、帯電された感光体に像露光して静電潜像を形成し、
   該静電潜像を現像バイアス電圧を印加した現像手段によ
   り現像して顕画像を得る電子写真に於て、 該顕画像が中間調になる前記帯電の電圧でテスト顕画像
   を形成し、その濃度を検知し、該検知濃度を予め設定し
   た標準濃度と比較して、適正な帯電電位・現像バイアス
   電圧・像露光量のうち少なくとも一つを算出し、 算出した値に制御することを特徴とする制御方法。