JPS63191168A - 感光体疲労等を補償した複写装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光体の疲労等を補償して複写画像の濃度を
適正に制御できるようにした複写装置に関する。

〔発明の背景〕

第１０図は一般的な複写装置の概略を示す図である。プ
ラテンガラス１の上にセットされた原稿は、矢印ａ方向
に露光走査する光源２によって露光され、その像光がミ
ラー３〜６及びレンズ７を経由して感光体ドラム８に導
かれる。この感光体ドラム８は、予め帯電極９によって
直流高圧が帯電されて矢印す方向に回転しており、その
帯電部分に像光が到来すると、その像光に対応した潜像
がそこに形成される。そして、その潜像が現像部１０に
至るとそこでトナーが付着されて現像される。一方、給
紙部１１にセットされた転写紙は、レジストレーション
ローラ１２にまで搬送されて、原稿の像の先端とのタン
ミングをとられてそのローラ１２から送り出される。そ
して、この転写紙はそこに感光体ドラム８の現像された
トナーが転写極１３によって転写され、次の分離極１４
によって感光体ドラム６から分離され、搬送ベルト１５
で熱定着部１６に送られてそこでトナー像が定着されて
、排紙部１７に排紙される。

以上のような複写装置において、感光体ドラム８はその
表面が光導電体、例えばセレン等で形成され、そこに高
圧帯電、潜像形成等が行われるが、この部分は温度によ
って状態が変化し、また使用の累積によって疲労が蓄積
して帯電電位が変化し、形成される潜像濃度が変化して
、最終的に得られる転写画像の濃度が劣化する。

例えば、ベタ黒となるべき部分にトナーが充分付着せず
に白くなる、或いはハーフトーンであるべき部分で充分
な階調表現ができない、更には白地であるべき部分でカ
ブリが現れる等の現象が生しる。

従って、常に同じ条件で複写動作を続けると、疲労が蓄
積して上記した不都合がより顕著となる。

また、変倍率を変更すると、感光体ドラムの線速度が変
化するので、上記同様に濃度が影響を受ける。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、温度変化、使用の！！続、変倍モード
の変更によっても複写画像濃度が変化しないようにする
ことである。

〔発明の構成〕

このために本発明は、感光体の温度及び疲労の程度に応
じて補正値を求め、該補正値を変倍率依存の係数で修正
して、帯電極の帯電電流及び／叉は露光ランプの電圧を
制御するように構成した。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。まず、複写濃
度制御の原理を説明する。前述したように感光体疲労は
そこの帯電電位が変化する現象となって現れる。例えば
潜像が形成された感光体ドラムでは、露光量Ｅと帯電電
位Ｖｓとの関係は、疲労が生じていれば、第１図（ａｌ
の破線で示すような特性となり、ダイナミックレンジが
低下する。

そこで、帯電電極によって感光体ドラムの全体の帯電量
を増大し、同時に露光ランプによる露光量を減少すれば
、前者によって露光量の少ない部分の帯電電位Ｖｓが増
加し、後者によって露光量の多い部分、の同電位Ｖｓが
増加して、全体のダイナミックレンジが広くなり、帯電
電位Ｖｓに対する複写濃度の特性が第１図（ｂ）に示す
ように、白がらベタ黒まで良好となる。

このように、疲労を補償するためには帯電量の補正や露
光量の補正によって行えば良い。この疲労度は、前回の
コピー動作終了（パワーオフ、或いはパワーオンでアイ
ドリング開始）までの疲労度、そのコピー終了から今回
のコピー開始までの休止時間（疲労回復が行われる時間
であり、パワーオフによる休止時間、或いはアイドリン
グ中の休止時間がある。）、及び今回の現在までのコピ
一時間（連続コピー開始の場合はこれまでコピーを行っ
た枚数、つまり帯電オン時間、叉は露光時間）を因子と
して決まるので、これらの因子を考慮して補正量を制御
すれば良い。

例えば、第２図に示すような態様で複写装置を使用した
場合、時刻ｔ１で感光体は全く用いられていないとする
と、このときの感光体疲労度は「０」である。すると、
時刻ｔ２ではまだ感光体は使用されていないので同様に
疲労度は「０」であり、よってこの場合は、時刻ｔ２か
らコピ一時間のみに応じて疲労が累積してくる。従って
、第３図に示すように、コピ一時間に応じて露光量、帯
電量等を制御して補正をかけていけば良い。時刻ｔ３で
の補正値はＤｌとなる。

再度コピーを開始した時刻ｔ４では、疲労度は時刻ｔ、
での疲労度、即ち時刻ｔ２での疲労度ｒ０」とコピ一時
間（ｔｚ〜ｔ３）より決まる値と、時刻ｔ３から時刻ｔ
４までの休止時間によって決まるので、この時刻ｔ４以
降では、それら疲労度や休止時間及び時刻ｔ４から行う
コピーの時間によって新たな疲労度、つまり補正値が決
まる。

時刻ｔ２では疲労度が「０」であったので、補正特性は
疲労度が「０」から始まる１本の曲線であったが、時刻
ｔ４では時刻ｔ３での疲労度及び休止時間（ｔ３〜ｔ４
）により複数の疲労度が考えられるので、補正用の関数
としての特性曲線を第４図に示すように複数用意してお
いて、その時刻ｔ４の時点での疲労度に応じてその内の
１個の特性を選択し、その選択した特性曲線にそってコ
ピ一時間に応じた補正値を決めていくようにする。

なお、疲労度を決める因子としての休止時間はある一定
時間以内では計測しないようにする。また、コピ一時間
を計測する際、連続コピーと間欠コピーがあるのでこれ
も考慮する。この場合は、所定時間内での間欠時間で動
作させる間欠コピーの連続は、休止時間なし、つまり連
続コピーとして処理する。そして連続コピーか間欠コピ
ーの連続かの判断は、連続コピーの回数と停止回数（連
続コピーの停止と間欠コピーの停止が含まれる。）をカ
ウントしておいてこれにより判断する。また、この場合
は感光体ドラムの回転時間と帯電オン時間或いは露光オ
ン時間も考慮する。

また、疲労とは関係がないが、変倍を行う場合には、そ
の拡大や縮小の倍率に応じて感光体ドラムの線速度が変
化するので、それに応じて露光光量や帯電量を補正する
。

以下１、詳細に説明する。第５図はその制御のためのハ
ード構成のブロックを示す図であり、複写装置本体側に
設けられる複写制御用のメインｃｐＵ２１に対して濃度
制御ユニット２２を設けている。このユニット２２は、
メインＣＰ　Ｕ　２．１とデータのやり取りを行うサブ
ＣＰＵ２３、補正用データを格納する不揮発性のメモリ
２４、帯電極９に高圧を与える高圧トランス２５、及び
露光ランプ２に電圧を与える露光電源２６を有する。な
お、高圧トラン２５や露光電源２６は、サブＣＰＵ２３
からのデジタルデータをアナログに変換するＤ／Ａ変換
器を内蔵している。以下、補正方法を説明する。

（１）、帯電量の補正 この補正は帯電電流の補正により行う。高圧トランス２
５は、そこに所定のデジタル信号のデータを加えること
により、帯電電流の値を５μＡステツプで、４５０〜１
，０８５μＡまで１２８段階変化させる。この帯電電流
を決定するパラメータとして、帯電初期値や温度、及び
前述した疲労や変倍等がある。

第６図はこの補正により帯電電流を得るフローチャート
を示す図で、帯電初期値決定は感光体の膜厚に応じて図
示しないロークリスイッチにより例えば５種の内から１
個を選択して行う。温度帯電補正は、感光体ドラム温度
を取り込んで、帯電初期値に修正を加える。疲労帯電補
正は、複写装置のパワーオン直後の１コピー目の疲労補
正データを決めて、その後のコピ一時間を取込み、上記
の温度帯電補正値に修正を加えて行う。変倍帯電補正は
、変倍率に応じて疲労帯電補正値に修正を加える。そし
て、これによって得られた値が、最終的に帯電電流を決
定する値となる。

上記した温度帯電補正は、ドラムの温度が上昇すれば帯
電電位が低下する傾向にあるので、温度に比例して電位
を増大するような補正となる。

上記した疲労帯電補正は、第７図に示すようなフローに
よりその補正値が決められる。まず、メメモリ２４に格
納されている前回の帯電補正用値く疲労補正値と休止時
間）から、パワーオン時に休止時間（前回の複写終了か
ら今回のパワーオンまでの時間）のデータを取り出すと
共にスタート時（コピー釦操作時）に前回の疲労帯電補
正値を取り出し、その両者により補正関数、つまり帯電
補正モードを決定する。

この補正モードについては第４図で示したように複数の
モード（補正特性）があり、その中から特定のモードを
選択する。そして、この選択したモードの特性に従って
、第３図に示したように、初期の疲労補正値から帯電オ
ン時間によって順次変化する疲労帯電補正値を決める 次の表１は帯電補正モードを決定するための表である。

縦軸のＴは休止時間、横軸のＸは前回の疲労帯電補正値
である。

表１ 次の表２はこの表１で決定した帯電補正モード（縦軸）
とコピ一時間としての帯電オン時間データｔ　（横軸）
とにより出力すべき疲労帯電補正値を求めるための表で
ある。

表２ 連続２枚目のコピ一時には、表１で１枚目に決まったモ
ードに沿って、それまでの帯電オン時間の値のデータに
より、新たな疲労帯電補正値を決める。つまり、連続コ
ピーの場合は、帯電補正モードが最初の１枚目のコピ一
時に決められるとその後固定される。このとき、帯電オ
ン時間は、感光体ドラムの回転が′ｍ続している時間と
してカウントアツプされ、そのドラムの回転が停止する
と’ＯＪリセットされる。

一方、間欠コピーの場合、つまりアイドリング運転の後
にコピーを開始するような場合には、前回のコピーの際
の疲労帯電補正値と前回のコピーから今回のコピーまで
の休止時間とにより新たな帯電補正モードを決定して、
このモードと今回のコピ一時の帯電オン時間ｔとにより
、新たな疲労帯電補正値を決める。このときは、前回の
コピー終了によりドラムが回転を停止しているので、帯
電オン時間は’ＯＪから開始する。

以上のように、帯電補正モードは、パワーオン後のスタ
ート時或いはアイドリング後のスタート時にのみ設定さ
れ、それ以外は固定される。つまり、連続コピーの場合
はその１枚目の時に設定されてそれが固定され、間欠コ
ピーの場合はその都度設定される。

そして、コピー終了時（パワーオフ時）には、出力して
いた疲労帯電補正値のデータが、圧縮された形（８ビッ
ト−４ビツト）でメモリ内に格納される。このように圧
縮したのは、格納するデータを１バイト（８ビツト）構
成として、その内の４ビツトを休止時間データ（クロッ
クにより刻々と更新される）に割り当てる関係からであ
る。

なお、前述したように間欠コピーの場合は、その間欠時
間、つまり休止時間が所定時間以内の場合には、その休
止時間を「０」とし、連続コピーとみなして処理する。

よってこの場合は、帯電補正モードは前回と同一となる
。

また、前回めコピー終了によるドラム回転停止で帯電オ
ン時間ｔの計測がＯリセツトされるので、それをそのま
ま使用してその時間をＯからカウントし直すよプにして
も、或いは前回のカウント値を復帰させて、そのカンウ
ド値に新たなカウント値を累積させるようにしても良い
。

上記した帯電オン時間ｔは、原則的にはコピ一枚数によ
って決まるが、転写紙サイズが異なる場合には、大判は
ど要する帯電オン時間ｔが多くなるので、その修正が行
われる。次の表３はその修正用のデータを得る表である
。

表３ 次に、第６図で示した変倍帯電補正は、次のように行わ
れる。変倍時は倍率に応じて感光体の線速度が変わるの
で、まず倍率を線速度に変換して、次の表４のように行
われる。線速比とは、等倍時の線速度を基準としたとき
の比である。

表４ ■を変倍補正前の帯電電流値、Ｉ′を変倍補正した帯電
電流値とし、ｎを変倍補正前の補正ステップ数、ｎ′を
変倍補正した補正ステップ数とする。最小帯電電流は前
述したように４５０　ｕ　Ａであり、よって次の式が成
り立つ。補正ステップ間隔は５μＡである。

Ｉ　＝４５０　＋ｎｘ５．　　Ｉ　’　＝４５０　＋ｎ
　’　ｘ５ｒ’／Ｉ＝βとすると、 ｎ′−βｎ＋９ＱＸ　（β−１） よって、倍率に応じた変換式は次の表５のようになる。

表５ （２）、露光量補正 この補正は露光ランプに印加する電圧により行う。露光
電源２６は、そこに所定のデジルタ信号を与えることに
より、ＡＣｌｌ０Ｖ〜１６２．６　ｖの電圧を出力する
。この実施例では定額電圧がＡＣ１６０ｖのランプを使
用し、０．６６ｖのステップ間隔で変化させるようにし
ている。この露光電圧を決定するパラメータとして、前
述の帯電量補正の場合と同様に、露光初期値、温度、疲
労、変倍がある。

第８図はこの補正により露光電圧を得るフローチャート
を示す図で、露光初期値決定は開示しない可変抵抗の調
整により行う。温度帯電補正は感光体ドラム温度を取り
込んで、帯電初期値に修正を加える。疲労露光補正は、
パワーオン直後の１コピー目の疲労補正データを決めて
、その後のコピ一時間を取り込み、上記の温度露光補正
値に修正を加えて行う。変倍帯電補正は、変倍率に応じ
て疲労帯電補正値に修正を加える。そして、これによっ
て得られた値が、最終的に露光電圧を決定する値となる
。

上記した温度露光補正は、ドラムの温度が上昇すれば帯
電電位が低下しトナー付着量が減少する傾向にあるので
、露光量を減少してトナー付着量を増大させるように、
例えば２５°Ｃ以上の場合のみについて、露光ランプ電
圧を一〇、２５ν／℃で補正する。

上記した疲労露光補正は、第９図に示すようなフローに
よりその補正値が決められる。これは前述の第７図で説
明した疲労帯電補正と同様であり、コピ一時間としてこ
こでも帯電オン時間を共用している。露光補正モードは
、パワーオン後のスタート時或いはアイドリング後のス
タート時にのみ設定され、それ以外は固定される。つま
り、連続コピーの場合はその１枚目の時に設定されてそ
れが固定され、間欠コピーの場合はその都度設定され、
前述の帯電補正の場合と全く同様である。

この露光補正モードについても第４図で示したように複
数のモード（補正特性）があり、その中から特定のモー
ドを選択する。そして、この選択したモードの特性に従
って、第３図に示したように、帯電累計時間によって、
疲労帯電補正値を決める。

次の表６はこの露光補正モードを選択するめだの表であ
る。Ｔは休止時間、Ｙは前回の疲労露光補正値である。

表６ 表７はこの表６で決定した露光補正モード（縦軸）と帯
電オン時間データｔ　（横軸）とにより露光疲労補正値
を得るための表である。

表７ なお、この疲労露光補正においても、パワーオフ時にメ
モリに格納すべき疲労露光補正値は、前述の帯電補正の
場合と同様に８ビツトから４ビツトに圧縮されてから格
納される。

次に、第８図の変倍帯電補正は、次のように行われる。

これは倍率を線速度に変換して、次の表８のように行わ
れる。光量比とは、等倍時の線速度のときに感光体に照
射される光量に対する比である。

表８ ■を変倍補正前の露光電圧値、Ｖ′を変倍補正した露光
電圧値とし、ｍを変倍補正前の補正ステップ数、ｍ′を
変倍補正した補正ステップ数とする。最小露光電圧は前
述したように１１０ｖであり、よって次の式が成り立つ
。補正ステップ間隔は０．６６ｖである。

Ｖ＝１１０　＋ｍｘｏ、ｆ３１３　、ｖ　’　＝１１０
　＋ｍ　’　ｘＱ、５５更に、露光電圧■、Ｖ′の時の
光量比は白熱電球の近似で３．３８乗に比例することに
より、次の式が成り立つ。

よってこの式は、 〕 となる。この式は、Ｘｏ、７１〜Ｘ１．５５の変倍率で
■（Ｖ）の露光電圧（デジタル値としてはｍ＋１番目）
を設定しているとき、他の変倍率ではＶ　’　Ｍ　（デ
ジタル値としてはｍ′＋１番目）を選び、光量補正を行
う式である。この弐を各場合に書き換えると、次の表９
に示すようになる。

表９ ここで実際の疲労度の動きについて説明する。

前回のコピー終了時の疲労帯電補正値が「３」、前回の
コピー終了時の疲労露光補正値が’６Ｊ、休止時間が８
〜１５分の場合、この後Ａ３サイズの転写紙を連続１０
０枚コピー（帯電オン時間のデータは表３から「７」と
なる）にセットして、そのコピーが終了した際の例につ
いて説明する。

まず、帯電補正については、前回の疲労帯電補正値が「
３」で休止時間が８〜１０分であるので、表１より帯電
補正モードが「３」と決定される。

そして、この帯電補正モード’３ｊと帯電オン時間デー
タｒ７Ｊとから表２より疲労帯電補正値は’５ｊとなる
。つまり、コピ一枚数が増加するにつれて疲労帯電補正
値が帯電補正モード「３」上を「２」、’３Ｊ％　　’
４Ｊと変化し、１００枚コピー終了により「５」となっ
てストップする。

一方、露光補正については、前回の疲労露光補正値が「
６」で休止時間が８〜１５分であるので、表６から露光
補正モードが’３Ｊと決定される。

そして、この露光補正モード「３」と帯電オン時間デー
タ「７」とから表７により疲労露光補正値は「１０」と
なる。つまり、コピ一枚数が増加するについてて疲労露
光補正値がモード「３」上を「６」、「８」と変化し、
１００枚目のコピー終了で’ＩＯＪでステップする。

前述した帯電疲労補正値、露光疲労補正値、休正時間等
のデータを格納するメモリは、必ずしもユニット２２内
に設ける必要はなく、複写装置本体側に設けることもで
き、或いはその複写装置本体内の不揮発性ＲＡＭ或いは
バフテリでバックアンプされたＲＡＭ等の不揮発性のメ
モリ内に格納することもできる。従って、電源オフして
もデータが保存され、次に電源をオンしてコピーを開始
する場合でも疲労補正が正確に行われる。

また、実施例中、コピ一時間として帯電オン時間を用い
て補正を行ったが、代わりにやはりコピ一枚数に比例す
る値である露光オン時間を用いて行うことも可能である
。

また前述した帯電初期値、露光初期値、表１〜表９等の
内容は、不揮発ＲＡＭ或いはバッテリバンクアンプのＲ
ＡＭ等の不揮発性のメモリ内に、感光体ドラム、帯電極
、露光ランプ等の資材の特性に応じて予め格納されるが
、それらの資材を取り替え変更した場合には、それらに
対応した内容にプリセントし直される。

また、上記では帯電補正と露光補正を別々に説明し、そ
の補正時期について詳説しなかったが、ＣＰＵの動作ビ
ット数を少なくした場合には、同時制御は困難となるの
で、両者の補正が同時に指令された場合には、所定の時
間をずらせて、つまり異なったタイミングで各々の補正
を別々に行うようにする。このようにすれば、コピー濃
度の急激な変化をも防止できる。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、感光体の温度や疲労による影
響、更には変倍の影響も補償することができ、適正な濃
度の複写画像を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は感光体疲労を説明するための図、第２図は複写
装置の動作モードの説明図、第３図は疲労度０からの疲
労開始に対する疲労補正の説明図、第４図は所定の疲労
度からの疲労累積に対する疲労補正の説明図、第５図は
本実施例の画像濃度制御部分のハード構成を示すブロッ
ク図、第６図は本実施例の帯電補正のフローチャート、
第７図は第６図における帯電疲労補正のフローチャート
、第８図は本実施例の露光補正のフローチャート、第９
図は第８図における露光疲労補正のフローチャート、第
１０図は一般的な複写装置の概略構成図である。 代理人　弁理士　長　尾　常　明 第１図 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） 第３図 第４図 一コビ一時間（コピー圃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、感光体の温度及び疲労の程度に応じて補正値を
   求め、該補正値を変倍率依存の係数で修正して、帯電極
   の帯電電流及び／叉は露光ランプの電圧を制御するよう
   に構成したことを特徴とする複写装置。