JPS6095453A - 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】 本発明は画像形成装置に関し、特に画質の安定化を計っ
た画像形成装置に関する。

本発明による画像形成装置の一実施例を説明するならば
、まずステップ１として原稿の明部及び暗部の状態を自
動的に読取る。次にステップ２として、原稿台の非画像
部に設けた画像濃度チェックゾーン（又は画像濃度宍示
器）に前述の原稿明部、暗部相当の透過率又は反射率を
設定する。

（１） 次にステップ６として露光々源で前述原稿台の非画像部
チェックゾーン（以下チェックパターンと称する）を走
査又は照明する。この走査時には感光体に入光する光ｌ
が単調増加又は単調減少する様に光源電圧、又は絞り、
又はスリット巾を連続的又は階段的に可変する。

この様にチェックパターン部分の反射光（又は透過光）
が感光体の非画像部に入光する様にし、あらかじめ１次
帯電器により感光体表面を一様に帯電した部分をチェッ
クパターンからの明暗部チェック信号光により除電する
。これにより感光体上にはチェックパターンに相当した
明暗部の静電潜像が出来、しかも時系列的に感光体への
入射光量に応じ九明・暗パターンの列が出来る様感光体
を移動させる。次にステップ４として感光体の非画像部
に対応する感光部に出来たチェックパターン列の静電潜
像を潜像読出し装置により読出し、感光体の使用環境下
にあった感光体への最適露光を決定する。次にステップ
５として最適露光下でのチェックパター（２） ンの明・暗パターンに相当する感光体上の静電潜像コン
トラストを計算させる。次にステップ６として前述のス
テップ５のコントラストカ低いときは１次帯電器の印加
電源電圧を」＝昇させ。

コントラストが大きすぎるときは下げる。これを繰返し
最適コントラストが得られる＃１次帯電器印加電圧を決
定する。次にステップ７として最適露光量下に於いてチ
ェック・パターンの明部に相当する感光体−にの静電潜
像作成み出し。

例えば静電潜像を表面電位計で読取るならば明部の表面
電位が最適値になる様除電用帯電器への印加′電圧を可
変し除電用印加電圧値を自動決定する。

以上の（１）〜（７）のステップにより　Ｙｐ’Ｉｆｆ
、潜像は安定化し、しかも原稿の背景部のカプリも除去
出来、背景部と画像部のコントラストの低い原稿に対し
ても原稿より相当コントラストが向上した静電潜像作成
がえられる。現像剤の濃度が常に安定していて、トリボ
等が常に一定値であれば感光体上に作成されるトナー可
視像も充分安（３） 定した画質が得られ、しかも画像コントラストも充分と
れシャープな画質が感光体上に形成される。通常はここ
まで制御すればかなりの画質安定化は得られるはずであ
るが、上記１次及び除電用帯電器の最適値は通常経験的
に設定したもので固定値になる。しかしこの最適値と百
えど使用環境下又は経時変化等により最適値の変動はあ
る。従ってさらにステップ８として感光体上に形成され
たチェックパターン上の明暗パターンのトナー可視像の
濃度全画像１１１１度検出器により読取り、明部相当の
画像濃度より除電用印加電圧最適値を修正し、暗部相当
の画像濃度よ、ｊｌ）１次帯電用印加電圧最適値を修正
明暗相当の画像濃度よシ除電用印加電圧最適値を修正さ
せる機能を付加することにより、感光体上に形成される
トナー可視像より直接フィードバックを加えると、よρ
よい画質が得られる。さらに本発明による実施例につき
具体的に直切してゆく。

第１図は本発明による画像形成装置を複写機（４） に適用した断面図である。

同図に於て、１０１は感光ドラム、１０２は１次帯軍用
コロナ帯電器、１０３は除電用帯電器。

１０４は全面露光ランプ、１０５は現像器、１０６は転
写帯電器、１０７はクリニンググレード、１０８は原稿
台、１０９は原稿明暗部チェックパターン。

１０９Ａは明部、１０９Ｂ　は暗部、１１０チェックパ
ターン制御源、１１１は露光々源、１１２は光源調光器
、１１３は第２ミラー（ハーフミラ−）　、１１４は第
１ミラー、１１５は第３ミラー、１１６はレンズ系、１
１７は第４ミラー、１１８は１次帯電用電源、１１９は
除電用電源、１２０は光量測定器、１２１は静電潜像読
取装置、１１２は露光絞り、１２３は感光体上の画像濃
度読取装置、１２４は転写ローラ、１２５は定着ローラ
ー、１２６は複写紙給紙ローラー、１２７は複写紙、１
２８は第１送りローラ＋、１２９は第２送ｐローラー、
１６０は制御装置。

１６１はレンズ系、１３２は固体光電張挨装置で。

例えばＣＣＤ　（Ｏｈａｒｇθｃｏｕｐｌθｔｉ（ｌθ
ｖｉａθ）　、　ＢＢＤ　（ｂａｃｋｅｔｂｒｉｇａｄ
ｅ　ｃｌｅｖｉｃｅ　）等で構成される。

（５） 第２図は第１図に示す複写機の一部、訃細図で、２０１
は原稿台の有効画像部、２０２は原稿濃度検出器で一端
をワイヤＹに固定され、一端を摺動されるようにワイヤ
Ｙにとシつけられている。２０６は除電帯電器背面部の
露光絞り用スリット、２０４は濃度検出器駆動クラッチ
、２０５は濃度検出器駆動モータ、その他の番号は第１
図と同一のもので２０２〜２０５は第１図の露光絞り１
２２の位置に取付けられる。

第３図は第１図にボす制御部１３０のブロック図である
。同図に於いて、Ｏｆ’Ｕは処理回路で。

例えば４０４０　（インテル製）から構成されている８
第４図に処理回路ＯＰσのブロック図を示す。

Ｍ工Ｆはメモリインターフェースで、　例Ｌｔｄ　４２
４４（インテル裂）から構成されている。ＲＡＭはメモ
リで１例えば４００２　（インテル製）から構成され、
かかるメモＩＪ　ＲＡＭは第５図に示す如く各種データ
が記憶される。０ＬＯＯＫは処理回路ＯＰＵにクロック
信号を印加する信号発生器である。

上述の各要素は第６図に示す如く結線される。

（６） エＵは入力装置で、第７図にぞの詳細図を示す如く感光
ドラム１旧の表面電位をプローブＰ１で検知し、かかる
出力がコンバータＡ　／　Ｄで例えば８ビツトのデジタ
ル信号に変換される為に、マルチプレクサＭＰＸＡ　ｆ
介してコンバータＡ　／　Ｄに入力される。また原稿の
明部、暗部を検知するプローブＰ２の出力、明部と暗部
のトナー濃度を検知゛するプローブＰ３の出力がマルチ
プレクサＭＰＸＡを介してコンバータＡ／Ｄに印加され
ている。上記マルチプレクサＭＰＸＡとして工Ｈ３Ｏ６
０（インタシル製）、またコンバータＡ／ｆ）　トＬ。

てＡ１５７０　（アナログデバイス製）が用いられる。

コンパ−タム／Ｄの出力はマルチプレクサＭＰＸＤＩに
印加されている。さらに他の入力としてコピースタート
スイッチ（不図示）の信号と、コピーストップ信号がマ
ルチプレクサＭＰＸＤ２に印加されている。マルチプレ
クサＭＰＸＪ）１　、ＭＰＸＤ２の出力はワイヤードオ
アを介してインバータエＮＶ１に印加され、かかる出力
は第３図に示すバッファＢｕｆｆに印加される。第７図
に於けるＤＥｌはテ゛コ（７） 一ダで、マルチプレクサＭＰＸＤ１　、ＭＰＸＪ）２の
選択及びインバータエ１ｆｆ１の制御を行なう。

第６図に於いて、　ＯＵは出力装置Ｗで、その詳細図は
第８図に示されている。同図に於いてＬ１〜Ｌ７はラッ
チ回路で、それぞれ４ビツト、２ビツトの記憶要素が入
ってふ・す、４ビツト１組として接続されている。上述
のラッチ回路Ｌ１〜Ｌ７は第３図に於けるバッファＢｕ
ｆｆの出力をインバータエＮＶ２　ｋ介してセットされ
る。デコーダＤｍ２はラッチ回路Ｌ１〜Ｌ７を選択する
信号を出力するラッチ回路Ｌ１〜Ｌ７の出力はデジタル
値をアナログ値に変換するコンバータ、Ｄ／Ａ（例えば
アナログデバイス＃　ＡＤ７５５０）を介して１次帯電
器の印加電圧全制御する１次帯電制御回路１（ＶＴ、除
電用帯電器の印加電圧を制御する除電制御回路ＨＶＴＢ
、モニタ駆動源１１０を制御する開側１回路ＬＤＤ　、
露光光源調光器１１２を制御する脚光制御回路ＩＰＬ、
クラッチ２０５のドライブ回路（不図示）さらにプロー
ブＰ１　、　Ｐ２　、Ｐ３の人出信号を切換える為にマ
ルチプレクサＭＰＸＡ及びコピーを開始す（８） る為に下図の回路に印加される。第３図に於いてメモ！
Ｊ　ＲＯＭは第９図に示す如き制御手順を実行する命令
及びデータが格納されている。ＤＢＳはメモＩＪ　ＲＯ
Ｍを選択する信号を発生するデコータである。

以上の構成からなる実施例の作動の説明を図面に従い行
なう。

複写機のスタートボタンを押すと、コピースタート信号
が発生し、マルチプレクサＭＰＸＤ２の端子ＡＯより印
加され、処理回路ＯＰＵで確認されると、まずメモリＲ
ＯＭに記憶されている制御手順に従って原稿走査モード
に入る。即ち、露光ランプ１１１が標準輝度で点灯し原
稿の端から端まで全部走査して原稿の明部の値及びダー
ク部の値を検出器１２０（ブーロブＰ２）により逐次制
御部１３０に増込み、メモ＋７　ＲＡＭに原稿の明部（
Ｌｌ）及び原稿の暗部ＣＬ、ｉ　）の最大値のみを残し
てゆく。即ち明暗部の両方の最大イ直を原稿走査中にめ
る。これは例えば固体走査型光電変換装置を使用し制御
部１３０に信号を入れても（９） よいが、説明の都合上第２図の様に１ケの受光素子によ
シ走査する方法を例にとり説明する。

原稿台１０８が矢印の方向にυで走査され進むときスリ
ット２０６に設けた検出器２０２（プローブＰ２）はラ
ッチ回路Ｌ７の出力によりクラッチ２０４が励磁され右
方向に進む。これは原稿からしてみればυ′の方向に原
稿を傾めに走査した事になる。検出器２０２の受光面は
０．１φ程度のスポット径で読取るものとすれば１通常
の原稿では充分パック・グラウンド部分及び文字部分に
当たるはずである。従ってこれにより原稿の暗部光量Ｌ
ｄ、明部光量Ｌノし検出することができる。暗部光量Ｌ
ｄ、明部光量Ｌｊを検出すればクラッチ２０４はオフし
走査を停止する。

次に露光ランプ１１１をチェックパターン位置にセット
する（第２図の様に）。次に１次帯電器印加電源、除電
用帯電器印加電源の出力をＶｐ６．Ｙｅｓなる標準値に
なる様に制御部１３０より出力する。同時に感光ドラム
１０１を同動させる。

ステップ９０６によシチェックパターン１０９に原（１
０） 稿の明部相当の透過率又は反射率になる棟部動源１１０
全通し液晶を制御する。このＩＪＪはメモリＲＡＭにデ
ータが９０２，９０６のステップにより格納されている
。チェックパターン制御源１１０は透過率を設定する為
に液晶でなくともエレクトロクローミイ又はす〜ボモー
タ等によシ透過率の変化するパターン′ｆ：ｍ械的につ
くり、　ＩＩＪ相当のものを設定してもよい。ステップ
９０６により原稿の最も明るい部分の濃度がチェックパ
ターンにモニターされた事になる。この状態で露光ラン
プ１１１を調光器１１２が低輝度から高輝度まで段階又
は連続に可変する。これによりチェックパターン１０９
よシ反射されてきたｉ量とＶｐｓ。

ＶｅＢにより感光体表面電位は第１０図のｊｉｉ−Ｖ特
性に従い変化してゆく。この表面電位は検出器１２１（
プローブＰ１）により逐次制御部１３０に読込まれ露光
量と共に光面電位値がデータメモリＲＡＭに格納される
。この格納されたデータより第１０図の如く最適露光量
Ｈｓがまる。この具体的説明は同出願人の昭和５２年６
月１０日（１１） 付の特許出願の自動露光装置で鮮細に四、明されている
ので簡単に説明するならば、感光体の入射露光量に対す
る表面電位の特性曲線り二鎖１０図のようになる。最適
露光ｔ］ｒｌｓをめる為にほの７％まで傾きが落ちて来
た時点の簡九蓋がＷｓになる。８８以上の光源光蓋では
Ｖ−、＋特性の傾きがねてコントラスト低下となり、［
８以］：の光源光量ではコントラストは充分あるがダイ
ナミックレンジが縮小する。従って光源光蓋としてはＥ
８が最適値となる。ステップ２Ｑ６により使用環境下で
の最適露光量が決定された事になる。

これにより光量を感光体上でＩｓになる様制御部の出力
装ｆｉｉＯＵよυ調光装置１１２を通じ露光々源１１０
０光量を設定する。この状態で光学系を走査させチェッ
クパターン１０９にＬ！相当のものを設定した状態で最
適露光源によい感光ドラム上に反射信号光をあてる。９
０９はドラムが除電帯電器１０２から検出器１２１に達
するに狭フるドラムの移動時間Ｔｉｉ作るもので、レジ
スタＲ１に所（１２） 定時間々隔でその内容をアキュムレータＡＯＯ＋１させ
１時間Ｔ１を経過する値になったときの値を検出し、信
号を出す。上記経過する値はメモリＲＯＭに入れである
。時間Ｔ２はレジスタＲ２に。

時間Ｔ３はレジスタＲ３に記憶され、容量が足シないと
きはメモリＲＡＭに記憶させれば良い。これは原稿のラ
イト部Ｌｌに最適露光量を当て反射しドラム上で帯電電
荷を除電した後の値を検出器１２１で読取るための時間
遅れをかせぐものである。Ｔ１時間後チェックパターン
１０９に原稿のデータ部相当の透過率又は反射率になる
様ＬＪと同様設定する。ステップ９１２Ｔ２は除電器１
ｏ３から検出器１２１までにドラムが移動するに要する
遅れ時間を示す。ステップ１５で最初にＶｐａ、ＶｅＢ
及び最適露光量下での原稿明部相当チェックパターン（
ＬＩＩ）　よりの反射光により除電され全面照射された
後の感光体上の表面電位を読取る。

この値をＶＬとする。即ちＬｌに相当する電位値がＶＬ
となる。Ｔ２後には９１０で設定したダーク部の電位が
検出器１２１に達するのでその値を読込む。

（１３） その値ｉＶｄとする。９１６〜９１８の各ステップによ
り明暗部の各標準的表面電位１＋ｈをＶｄｓ、Ｖｉａと
する。その各値との差分△ｖｄ、ΔＭＬ　ｌ計算し、あ
る誤差内に入っていればあらかじめ設定した帯電器印加
電圧は適切なものであるが、誤差外にあるときは９１９
　、９２０のステップにより１次及び除電用印加電源電
圧を計算し修正する。そして９０Ｂに戻り再びＩＪＩ、
　ＩＩ（１＠尚の表１ｍ電位を測定しＶ’ａ、　ＶＬを
Ｖｄａ、　ＶＬａ　ニ近ずける。９１８により表面電位
が標準値との岨差内に入ると９２１のステップにより現
像器１０５のスリーブを駆動させ現像を始める。Ｔ３は
検出器１２１〜検出器１２３の間をドラムが移動する賛
にする時間である。これにより適切な静電コントラスト
及び地力ブリのない静電パターンで現像されるため、そ
の時の感光体上のトナー可視像の画像濃度を測定すれば
明暗部の標準濃度Ｄｊｓ　Ｄｄｓに近い値になるはずで
あるが感光体の特性変化、トナーのトリボ変化、キャリ
ヤーの変化尋により静電潜像パターンが標準値に近くと
も画質として異なる場合が（１４） ある。従って暗部Ｌｄ相当のトナー像画像濃度Ｄｄ。

暗部Ｌ７！相当のトナー像画像濃度ＤＪより差分−出御
ｌｌを計算し誤差外であれば予め設定して置いた標準値
Ｖｄθ、Ｖｌｔｓｆ修正する。そしてステップ２０８に
戻シ再び新たなＶｄｓ、Ｖ’／ｅになる様に次及び除電
帯電器印加電圧を修正する。９２８によジ可視像として
も光分良けｎば９３１のステップによりコピー開始ＯＫ
のランプを点灯しオペレーターにコピーが開始される事
を知らせる。９６６はコピーが終了するまでチェックパ
ターンに於ける原稿からの１．Ｊｌ’、　Ｌ（１＠　”
４の各電位が安定する様９０８ステップに戻り制御を続
けるものである。

第１０図はに−Ｖ特性を示すもので（２）の特性がＶｐ
ｓとＶｅｓを与えた場合で、（１）は（２）の条件から
１次電圧を増加した場合の特性図、（３）は（２）の条
件から除電用印加電圧を増した場合の特性図を示す。図
から判明する如く１次電圧はコントラストに影響し除電
電圧は明部電位に大きく影響する。従って本発明では暗
部電圧を上げるために１次電圧を、明部電圧を下げるた
めに除電型（１５） 圧を可変している。

以上の説明から明らかな如く木兄ＩＪＩＩによれば使用
環境下での羽料特性変動かあったとしても常に静電潜像
を一定にしているためｉ！ｉ＋質が安定なのは勿論、原
稿の明、暗部をモニターし露光々源により直接信号光を
作り感光体上にチェック用静電パターンを作成し、検出
制御するため原稿のカブリ消去及びコントラストの低い
画像に対しても出来る限りの槽中機能を行わせるため出
来る画像が読み易いものとなる。しかもトナー可視像と
してからフィードバックを加えているため、よｐ良い画
像が確保される。

尚１本発明に於いて説明し比例＃′ｉ１例で原稿の明暗
モニターは上記説ｊｌｌＪ以外の方法でもよく例えば光
源を用い、明暗相当の輝度に上記光源を露光制御したも
のでもよい。−！た原稿走査の方法は第２図又は第１図
の例以夕Ｉにもライトペンの様なものでオペレーターが
原稿を走査し光量ＩＪ、　Ｌ（ｌをメモリに記憶させて
もよい。

またｖａ、　ｉをＶ（１８，”Ｉｔｓに近ずけるために
１次（１６） 電圧、除電々圧を上げすぎ火花放電をはじめるほどの印
加電圧とすると危険であるため、その様な場合には警報
表示と共に複写動作を停止させることも出来る。例えは
２２０，２１９の途中にｖｐ。

Ｖｅがある火花放電開始電圧以上になったとき別ルート
に入り警報表示することもできる。

一方除電用印加電源を固定とし、現像バイアスを制御す
る事により等測的作用を実現出来る。

第１図の検出器１２１は感光体表面電位計を例にと９説
明したが感光体の電荷保有量（静電潜像）を検出出来る
ものであれば何んでもよいことは明らかである。

本発明は主に感光体が三層構成のものについて述べたが
三層構成の場合は除電用帯電器のかわりに現像バイアス
を、１０４の全面露光を除けば上記方法によｐ′実現出
来ることは明らかである。

前述説明では原稿モニタ一部を非画像部として説明した
が有効画像部に作成しても画質の安定制御の効果は得ら
れ、原稿モニタ一部からの（１７） 信号光で作成される静電潜像パターンもとくに非画像部
にこだわる事はなく有効画像部に作成しても画質安定制
御の効果は充分イ得られる事は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の一実施例を示す複
写機の断面図、第２図は第１図の一部詳細図、第３図は
詑１図に示される制御部の詳細ブロック図、ＩＲ４図は
第３図に於ける処理回路ＣＰＨのブロック図、第５図は
第３図に於けるメモリＲＡＭのデータエリアを示すエリ
ア図。 第６図は処理回路ＯＰＵ　、インターフェイスＭ工Ｆ、
メモリＲＡＭＤ結線図、第７図は第３図に示す出力装置
ＯＵの詳細図、第８図は第３図に示す入力装置工Ｕの詳
細図、第９図は第６図に示すメモリＲＯＭに記憶される
制御手順のフローチャート図。 第１０図は表面電位Ｖと元ｔＢとの関係を示すグラフ図
である。 Ｐ１〜Ｐ３・・・プローブ （１８） ＲＯＭ・・・メモリ ＲＡＭ・・・メモリ 出願人　キャノン株式会社 （１９） 特開昭ＧＯ−９５４５３（９） 手続者１１正書（ｒ１発） １．事件の表示 昭和５９年６月２７日十月に出の特訂願（１）２、発明
の名称 画像形成装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許１１１願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）キャノン株式会社 代表者　賀　来　１ｉ１　三　部 ４、代理人 居所　〒１４８東京都大目１区下丸子３−３０−２キャ
ノン株式会社内（電話７５８−２１１１）５、補正の対
象 明　細　書 ６、補正の内容 （＋）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）同第１頁第１２〜１３行目を下記の通り補正する
。 記 本発明は画像形成装置に関し、特に高精度の画像形成条
件の調整を可能にする画像形成装置に関する。 従来、複写機等の画像形成装置において、感光体上の表
面電位、濃度等を検出し、その検出値に応じて帯電条件
、露光条件、現像条件等を制御していた。 しかしながら単純な濃淡を検出しその検出値に応じて画
像形成条件を制御しても、精度の高い画像形成条件の調
整を行うことはできなかった。 本発明は上記点に鑑みてなされたもので、精度の高い画
像形成条件の調整を行うことが可能な画像形成装置を提
供することを目的とする。 即ち本発明は、記録体に画像形成する画像形成手段、透
過率又は反射率を変化させることにより画像形成条件を
調整するためのチェックパターンを形成するパターン形
成手段を有することを特徴とする画像形Ｉ＆装置を提供
するものである。 特許請求の範囲 手続補正書（方式） 昭Ｉｌｌ　５９イ１１１月２９（１ １事件の表示 昭和５９年　特詐願　第　１３２２？５　弓２、発明の
名称 画像形成装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 任　所　東京都大１１区下丸子３−３０−２名称　（＋
００）キャノン株式会社 代表者賀来龍三部 ４、代理人 居所　閏１４６東京都大０１区下丸子３−３０−２５、
補正命令の日付 昭和５９年１０月３０日（発送日付） ６、補正の対象 明細書及び図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録体に画像形成する画像形成手段。 透過率又は反射率を変化させることによりチェックパタ
   ーンを形成するパターン形成手段５前記チエツクパター
   ンに応じて前記画像形成手段を制御する制御手段。 を有することを％徴とする画像形成装置。