JP2000338827A - デジタル画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な画像濃度と高精細画像とを共に得るこ
とができるネガ―ポジ現像方式のデジタル画像形成装置
を得る。 【解決手段】 一様帯電された静電潜像担時体１７のレ
ーザビーム露光部分に形成された静電潜像を、キャリア
とトナーとを混合して用いる２成分現像方式の現像装置
２３で現像し、動作モードとして通常モードよりも高精
細な画像形成動作を行う高精細モードが指定された場
合、現像装置２３におけるトナーの濃度を減少させる。
これにより、高精細モードにおいては、現像部分のドッ
ト画像が太り易いネガ―ポジ現像方式による現像がなさ
れても、ドット太りが抑制されて高精細な画像が得られ
る。また、通常モードにおいては、現像装置２３に対す
るトナー供給量を十分な量に保つことが可能となり、十
分な画像濃度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像やコンピ
ュータからの画像情報を電気信号に置き換えて感光体に
レーザ露光を行うデジタル画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成技術にお
いて、感光体上に露光された静電潜像を現像する方式と
して、ネガ―ポジ現像方式とポジ―ポジ現像方式とがあ
る。ネガ―ポジ現像方式というのは、一様帯電した感光
体に対し、画像形成部分のみを光露光し、感光体と同極
性のトナーによって光露光部分を現像する方式である。
これに対し、ポジ―ポジ現像方式というのは、一様帯電
した感光体に対し、画像形成部分以外の部分を光露光
し、この光露光部分以外の部分を現像する方式である。

【０００３】図４は、ポジ―ポジ現像方式を説明するた
めの示す模式図である。図４中、楕円部分がレーザ光に
よる光露光部分ａであり、ハッチングで示す部分がトナ
ーによる現像部分ｂである。光露光部分ａにおける１つ
の楕円は、１ドットの光ビーム径を示している。図４に
示すように、ポジ―ポジ現像方式では、画像形成部分以
外の部分を光露光し、この光露光部分ａ以外の部分に現
像部分ｂが形成されることから、１ドット分のライン幅
が不安定になってしまう傾向がある。そして、レーザ光
による光ドットのエネルギー分布がガウス分布を示し、
光ドットの裾の部分にまでエネルギー分布が広がること
も、１ドットのライン幅が不安定になってしまう傾向に
拍車をかけている。このようなことから、デジタル画像
形成装置の場合、ポジ―ポジ現像方式では回避し得ない
１ドットのライン幅の不安定さを回避するために、ネガ
―ポジ現像方式が一般に用いられている。

【０００４】図５は、ネガ−ポジ現像方式を説明するた
めの模式図である。図５中、点線で示す楕円部分がレー
ザ光による光露光部分ａであり、ハッチングで示す部分
がトナーによる現像部分ｂである。前述したように、レ
ーザ光による光ドットのエネルギー分布はガウス分布を
示し、光ドットの裾の部分にまでエネルギー分布が広が
っている。このため、図５に示すように、現像部分ｂに
よって形成される１ドットのライン幅が太り易く、形成
される画像の解像度や細線のシャープネスがアナログの
画像形成装置に比べて劣り、高精細画像が得られにくい
傾向にある。このため、１ドットのライン幅が太らない
ような設定にして高精細画像を得ようとすると全体とし
て十分な濃度が得られず、十分な濃度を得ることができ
るように設定すると高精細画像が得られないという問題
がある。

【０００５】ここで、高精細画像を得ることができるよ
うにしたデジタル画像形成装置や現像装置の発明として
は、特開平５−２１６３３０号公報、特開平６−１１８
７９８号公報及び特開平９―１２３５２２号公報に開示
された発明がある。

【０００６】特開平５−２１６３３０号公報には、記録
密度によって決まるドット径に対して光スポット径、キ
ャリア径、トナー径及び感光体光導電膜厚の比率を規定
し、さらに、キャリア径に対するトナー径の比率を規定
することで、静電潜像に対するトナー付着特性と定着時
の広がり特性とを最適化し、これによって形成される画
像の解像度やシャープネスを向上させるようにした発明
が開示されている。

【０００７】特開平６−１１８７９８号公報には、キャ
リアとトナーとを混合して用いる２成分現像剤を感光体
に接触させて現像する現像装置において、トナーの粒径
及びパッキングデンシティを規定することで、ライン画
像の再現性を向上させて良質な高精細画像を得ることが
できるようにした発明が開示されている。

【０００８】特開平９―１２３５２２号公報には、感光
体に対する書き込みレーザ光の光出力エネルギーを可変
自在とした上で、全体ドット数に対する印字ドット数の
割合を画像情報密度として検知し、画像密度が高い場合
にはレーザ光の光出力エネルギーを抑制することで画像
かぶりを抑え、画像密度が低い場合にはレーザ光の光出
力エネルギーを高くすることで細線やハーフトーン等の
高精細画像を鮮明に記録することができるようにした発
明が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来から、乾式電子写
真方式によって高精細な画像を得ようとする場合には、
トナーの平均粒径を５μｍ程度に小さくする方法が知ら
れている。上述した特開平５−２１６３３０号公報及び
特開平６−１１８７９８号公報に開示された発明も、そ
のような小粒径トナーを用いることが示唆されている。
しかし、トナー粒径を小さくすると、トナー製造時の収
率の悪化によってトナーコストの上昇を招いてしまうと
いう問題がある。

【００１０】また、経済性等を考慮すると、トナーや感
光体のようなサプライは、容易に入手可能な一般的なも
のを共通に使うのが望ましいのに対し、上述した特開平
５−２１６３３０号公報及び特開平６−１１８７９８号
公報に開示された発明の場合、そのようなサプライとし
てどうしても特殊なものの使用が要求されがちであると
いう問題もある。

【００１１】さらに、形成される画像の解像度や細線の
シャープネスがアナログの画像形成装置に比べて劣ると
いうネガ―ポジ現像方式を用いたデジタル画像形成装置
の問題は、上述した特開平９―１２３５２２号公報に開
示された発明によっては解決されない。

【００１２】本発明の目的は、十分な画像濃度と高精細
画像とを共に得ることができるネガ―ポジ現像方式のデ
ジタル画像形成装置を得ることである。

【００１３】本発明の目的は、地汚れを防止することが
できるネガ―ポジ現像方式のデジタル画像形成装置を得
ることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のデジタル
画像形成装置の発明は、静電潜像担持体と、静電潜像担
持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、一様に帯電さ
れた静電潜像担持体の表面に画像信号に応じてレーザビ
ームを照射し露光することによって静電潜像担持体の露
光部分に静電潜像を形成するレーザ露光装置と、キャリ
アとトナーとを混合して用いる２成分現像方式で静電潜
像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
動作モードとして通常モードよりも高精細な画像形成動
作を行う高精細モードが指定された場合、現像装置にお
けるトナーの濃度を減少させるトナー濃度減少手段と、
を備える。

【００１５】したがって、現像装置は、静電潜像担持体
の露光部分に形成される静電潜像を現像するネガ―ポジ
現像方式で現像を行う。このため、現像部分によって形
成される１ドットのライン幅が太り易くなる傾向があ
る。これに対し、動作モードとして高精細モードが指定
されている場合、トナー濃度減少手段は現像装置におけ
るトナーの濃度を減少させる。このため、高精細モード
においては、現像装置によってネガ―ポジ現像方式によ
る現像がなされたとしても、静電潜像に対するトナー付
着量が適正化するために現像部分によって形成される１
ドットのライン幅の太りが抑制され、形成される画像の
解像度や細線のシャープネスに優れた画像が得られる。
また、現像装置におけるトナー濃度を薄くした場合に
は、トナーとキャリアとの接触確率が増してトナーの帯
電量が上昇するため、これによってもライン周辺のシャ
ープネスの向上が図られる。さらに、現像装置における
トナー濃度を薄くした場合にトナーとキャリアとの接触
確率が増してトナーの帯電量が上昇することは、非画像
部に付着する地汚れトナーの減少が図られる点でも好ま
しい。しかも、高精細モードにおいて高精細な画像が得
られることから、通常モードにおいては、現像装置に対
するトナー供給量を十分な量に保つことで十分な画像濃
度が得られる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のデ
ジタル画像形成装置において、通常モードから高精細モ
ードへの切り替え指定時に、作像前のプレ動作として、
現像装置からのトナー消費動作を実行させる第１のトナ
ー量調整手段を備える。

【００１７】したがって、高精細モードへの切り替え時
には、作像前のプレ動作として第１のトナー量調整手段
によるトナー消費動作が実行され、現像装置内のトナー
量が予め高精細モードに適した量に調整される。これに
より、通常モードから高精細モードへの切り替わり動作
が円滑になり、高精細モードへの切り替え直後から高精
細な画像形成がなされる。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のデジタル画像形成装置において、高精細モードか
ら通常モードへの切り替え指定時に、作像前のプレ動作
として、現像装置へのトナー補給動作を実行させる第２
のトナー量調整手段を備える。

【００１９】したがって、通常モードへの切り替え時に
は、作像前のプレ動作として第２のトナー量調整手段に
よる現像装置へのトナー補給動作が実行され、現像装置
内のトナー量が予め通常モードに適した量に調整され
る。これにより、高精細モードから通常モードへの切り
替わり動作が円滑になり、通常モードへの切り替え直後
から十分な濃度の画像形成がなされる。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載のデジタル画像形成装置において、原
稿画像を光学的に読み取って画像信号を生成するスキャ
ナ装置とこのスキャナ装置によって生成された画像信号
に対して必要な補正処理を加える画像処理部とを備え、
スキャナ装置によって生成された画像信号に基づいて画
像形成を行う場合であって高精細モード指定時には通常
モード時と比較して画像処理部におけるＭＴＦ補正処理
を強調するようにした。ここで、ＭＴＦは、Modulation
Transfer Function の略称である（本明細書の全体を
通じて同様）。

【００２１】ＭＴＦ補正処理は、光学系のＭＴＦ劣化を
補正するために、注目画素の周囲の濃度に対して注目画
素を黒強調又は白強調する処理である。このようなＭＴ
Ｆ補正処理は、細線やドットをはっきり浮き上がらせて
シャープに再現する作用を奏する。そこで、請求項４記
載の発明では、高精細モード指定時には通常モード時と
比較して画像処理部におけるＭＴＦ補正処理を強調する
ような処理が行われることから、高精細モード時には、
細線や小さい文字の解像度が増すだけでなく、それらが
よりシャープに強調され、画像品質が向上する。

【００２２】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか一記載のデジタル画像形成装置において、現
像装置に対するトナーの供給量を可変制御するトナー供
給量可変機構と、高精細モードの指定時にはトナー供給
量可変機構を駆動制御して現像装置に対するトナーの供
給量を減少させる第３のトナー量調整手段を備える。

【００２３】高精細モード時には、通常モード時と比較
して現像装置のトナー濃度を減少させるために、現像装
置におけるトナー消費量も低下している。このため、高
精細モード時において、現像装置に対するトナーの供給
量を通常モード時と同じだけの供給量にすると、トナー
消費量よりもトナー供給量の方が増えてしまい、時間の
経過と共にトナー濃度を減少させ得なくなってしまう。
そこで、請求項５記載の発明では、高精細モード時、ト
ナー供給量可変機構を駆動制御して現像装置に対するト
ナーの供給量を減少させることで、現像装置の減少した
トナー濃度を時間の経過に拘らず一定に維持し、安定的
に高精細な画像形成を可能としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図３に基づいて説明する。図１は本実施の形態のデジ
タル画像形成装置１の縦断正面図、図２は画像読取ユニ
ット２で読み取った原稿画像をレーザ露光ユニット３で
作像する構造を説明するための模式図である。

【００２５】本実施の形態のデジタル画像形成装置１
は、スキャナ装置としての画像読取ユニット２、レーザ
露光装置としてのレーザ露光ユニット３、画像プロセス
ユニット４、給紙搬送部５、定着ユニット６及び図１中
には図示しない回路部７（図２参照）を備える。

【００２６】画像読取ユニット２は、本体ケース８の上
部に設けられたコンタクトガラス９の上に載置された原
稿１０を光学的に読み取る構造を備えている。つまり、
画像読取ユニット２は、コンタクトガラス９の上に載置
された原稿１０に光を照射する光源１１を備え、この光
源１１によって光照射された原稿１０からの反射光を３
つのミラー１２及びレンズ１３からなる走査光学系１４
によってＣＣＤセンサによって構成された受光素子１５
に導く構造となっている。ここで、走査光学系１４は、
原稿１０に沿って移動する走査構造と、原稿１０に沿っ
て移動したとしても位置不動である受光素子１５に対し
て読取倍率を変動させないような光路長を一定にする構
造とを備えている。この光路長を一定にする構造として
は、図２に示すように、ミラー１２は、光進行方向順
に、第１ミラー１２ａ、第２ミラー１２ｂ及び第３ミラ
ー１２ｃから構成されている。そして、光源１１及び第
１ミラー１２ａからなる第１走行体Ａに対し、第２ミラ
ー１２ｂ及び第３ミラー１２ｃからなる第２走行体Ｂが
２：１の速度で進行するようそれらの各部が駆動制御さ
れる。これにより、原稿１０から受光素子１５までの距
離は、走査光学系１４が原稿１０に沿って移動したとし
ても、常に一定となる。

【００２７】次いで、レーザ露光ユニット３は、画像読
取ユニット２で読み取った原稿１０の画像データ、つま
り、受光素子１５の出力信号に基づいて生成される画像
データに従い半導体レーザ１６から照射されたレーザ光
を画像プロセスユニット４に設けられた静電潜像担時体
としての感光ドラム１７に照射露光する構造となってい
る。より詳しくは、半導体レーザ１６から照射されたレ
ーザ光は、第１のレンズ１８（図２参照）を介してポリ
ゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の回
転によって所定領域に走査される。この時にポリゴンミ
ラー１９の回転によってレーザ光が走査される方向は感
光ドラム１７の軸方向である。そして、ポリゴンミラー
１９を反射したレーザ光は、第２のレンズ２０によって
集光されてミラー２１で反射され、感光ドラム１７に導
かれる。レーザ光は、感光ドラム１７上においてその軸
方向に走査される。そこで、このような半導体レーザ１
６から照射されて感光ドラム１７の軸方向に沿ってレー
ザ光が走査され、同時に感光ドラム１７が回転駆動され
ることから、感光ドラム１７には画像データに従った画
像が展開されることになる。

【００２８】次いで、画像プロセスユニット４は、感光
ドラム１７の周囲に、帯電装置２２、現像装置２３、転
写装置２４及びクリーニングユニット２５が感光ドラム
１７の回転方向（図１及び図２中、矢印で示す）順に配
置されて構成されている。帯電装置２２は、本実施の形
態の場合、帯電コロによる接触帯電方式によって感光ド
ラム１７の表面を一様に帯電する。この時、感光ドラム
１７は、例えば３００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転駆動さ
れており、感光ドラム１７の表面は、帯電装置２２によ
って例えば−９００Ｖに帯電される。もっとも、帯電装
置２２としては、コロナ放電によって感光ドラム１７を
帯電するワイヤ帯電構造のものが用いられていても良
い。そして、レーザ露光ユニット３における半導体レー
ザ１６のオン・オフ制御処理によって半導体レーザ１６
から発振されて感光ドラム１７に導かれるレーザ光は、
帯電装置２２と現像装置２３との間で感光ドラム１７に
照射される。この時、画像読取ユニット２及びレーザ露
光ユニット３における画像の読み取り密度および書き込
み密度は、例えば、共に６００ｄｐｉである。また、半
導体レーザ１６の光量は、例えば３００μＷであり、こ
れによって感光ドラム１７の周囲の光照射部分の電位が
低下し、ベタ画像部では−１００Ｖ程度の電位となる。
さらに、半導体レーザ１６の発振による発光パルス時間
を各ドット毎に制御することで、階調表現も可能とな
る。これにより、一様に帯電された感光ドラム１７の周
囲にレーザ光による静電潜像が形成される。そして、こ
うして形成された静電潜像は現像装置２３によって現像
され、図示しないトナーが付着される。この現像装置２
３は、共に図示しないトナーとキャリアとを混合して用
いる２成分現像方式で静電潜像を現像するネガ―ポジ現
像方式で現像を行う構造のものである。このような現像
装置２３は、その現像スリーブ２６に、例えば−５５０
Ｖが印加されており、これによって現像ポテンシャルが
４５０Ｖに設定されている。なお、現像装置２３の詳細
は後述する。こうして、現像装置２３によって現像され
て顕像化した感光ドラム１７の周囲の現像像は、転写装
置２４によって感光ドラム１７に接する位置まで案内さ
れた転写紙２７に転写される。転写装置２４は、帯電装
置２２と同様に転写コロによる接触転写方式によって感
光ドラム１７の周囲に吸着されたトナーによる現像像を
転写紙２７に吸引転写する構造となっている。そして、
クリーニングユニット２５は、転写装置２４によって感
光ドラム１７から転写紙２７に転写しきれずに感光ドラ
ム１７に残存するトナーを感光ドラム１７から書き落と
し、書き落としたトナーをトナートレイ２８に貯留する
構造となっている。

【００２９】次いで、給紙搬送部５は、給紙カセット２
９及び手差し給紙口３０にセットされた転写紙２７をピ
ックアップして案内経路３１に案内し、この案内経路３
１においてレジストローラ対３２を含む複数個のローラ
対３３によって転写紙２７を排紙トレイ３４まで案内搬
送する構造のものである。そして、案内経路３１は、転
写装置２４の位置で感光ドラム１７に接し、定着ユニッ
ト６の内部を通過する。これにより、案内経路３１を案
内搬送される転写紙２７も、転写装置２４の位置で感光
ドラム１７に接し、定着ユニット６を通過する。

【００３０】次いで、定着ユニット６は、ヒートローラ
３５とこのヒートローラ３５に圧接されるプレスローラ
３６とを備え、これらのヒートローラ３５とプレスロー
ラ３６との間を画像転写後の転写紙２７を通過させるこ
とにより、転写画像を転写紙２７に溶融定着する構造の
ものである。

【００３１】図３は、現像装置２３の縦断正面図であ
る。ここで、現像装置２３について詳細に説明する。現
像装置２３は、現像器３７にトナーを収容するトナーホ
ッパ３８が取り付けられた構造のものであり、現像器３
７は、その内部に現像スリーブ２６やアジテータ３９等
を備え、トナー補給口４０に位置させてトナー量可変機
構としてのトナー補給ローラ４１及び規制フィルム４２
を備える。このような現像器３７は、その内部に時制を
帯びたキャリアが予め収容されており、トナー補給ロー
ラ４１の回転によってトナーホッパ３８から現像器３７
の内部に供給されるトナーと予め収容されているキャリ
アとがアジテータ３９の回転によって現像器３７内で攪
拌・混合されるような構造となっている。そして、この
ような現像装置２３は、トナーがまぶされたキャリアを
磁石を内蔵させた現像スリーブ２６に付着させ、この現
像スリーブ２６に接触するフィルム状のドクタブレード
４３によって規制することで、現像スリーブ２６の周囲
に現像に適した磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで
感光ドラム１７を擦りながら現像を行う。また、現像器
３７の内部には現像器３７内のトナー濃度を検出する磁
気センサ４４が設けられている。この磁気センサ４４
は、見かけ透磁率の変化を電気信号に変換してトナー濃
度を検出する構造のものである。

【００３２】ここで、各部の電気・電子的処理について
説明する。

【００３３】本実施の形態のデジタル画像形成装置１
は、各部を集中制御する制御部４５を備える。この制御
部４５は、中央制御装置としてのＣＰＵ、ＣＰＵに処理
実行させる動作プログラムや固定データを記憶する記憶
媒体としてのＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアとして使用
されると共に動的なデータを格納するＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等
のマイクロコンピュータからなり、ＲＯＭ等の記憶媒体
に格納された動作プログラムに従って所定の演算処理を
行い、各部及び全体を集中制御する。デジタル画像形成
装置１は、マイクロコンピュータを内蔵する他のデータ
処理部（後述する）も備えるが、これらの各データ処理
部も制御部４５による統括制御を受けて所定の処理を実
行する。したがって、制御部４５は、デジタル画像形成
装置１全体を統括的に制御する機能を有することにな
る。

【００３４】このような制御部４５に制御される画像読
取ユニット２は、第１走行体Ａと第２走行体Ｂとを走行
駆動するためのスキャナ駆動モータ４６を備え、このス
キャナ駆動モータ４６は制御部４５に接続されて制御部
４５に管理される読取処理部４７によって駆動制御され
る。この読取処理部４７は、原稿１０の読み取り処理
時、必要なスキャナ駆動モータ制御クロック信号、ＣＣ
Ｄ動作用タイミング信号及び読取処理部４７や他の処理
部で使用する各種のタイミング信号等を生成するタイミ
ング生成部と、受光素子１５からの出力であるＣＣＤ信
号のレベル調整やサンプル＆ホールドを行うアナログ回
路部と、Ａ／Ｄ変換部と、シェーディング補正部と、制
御部４５やその他のデータ処理部との間での交信を実行
するＩ／Ｆ等から構成されている。したがって、読取処
理部４７は、制御部４５での制御の下、各種のタイミン
グ信号を出力してタイミングを取りながら、スキャナ駆
動モータ４６を駆動制御して走査光学系１４による原稿
１０の走査を行い受光素子１５に原稿１０からの反射光
を受光させ、これによって受光素子１５から出力される
画像データを取り込み、この画像データに対してサンプ
ル＆ホールド、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正等の各
種処理を加える。そして、各種処理後の画像データを画
像処理部４８に出力する。

【００３５】画像処理部４８は、読取処理部４７からの
画像データに対して各種の処理を施す。つまり、画像処
理部４８は、変倍処理、フィルタ処理、ガンマ補正処
理、ＭＴＦ補正処理等を実行する。各種処理後の画像デ
ータは、画像メモリ部４９にページ順に蓄積される。こ
うして画像メモリ部４９に蓄積された画像データは、制
御部４５からの指示によって書込処理部５０に出力され
る。この書込処理部５０は、主走査制御部、副走査制御
部及び半導体レーザパワー制御部等から構成され、主走
査制御部によって図示しないポリゴンミラー駆動モータ
を駆動制御してポリゴンミラー１９を動作制御し、副走
査制御部によって図示しない感光ドラムモータを駆動制
御して感光ドラム１７を動作制御する。このような主走
査制御及び副走査制御の下、書込処理部５０は、画像デ
ータに従い半導体レーザ１６をオン・オフ制御し、一様
帯電された感光ドラム１７の表面にレーザ光を照射して
静電潜像を形成する。その後は、既に説明した画像プロ
セスユニット４における画像形成プロセスが実行され、
転写紙２７に対する画像形成がなされる。

【００３６】もっとも、本実施の形態のデジタル画像形
成装置１は、上述したようなデジタル複写機としての機
能ばかりでなく、デジタルプリンタとしての機能も持
つ。つまり、制御部４５は、外部のコンピュータ等から
画像データを受け取ると、これを画像メモリ部４９にペ
ージ順に蓄え、こうして画像メモリ部４９に蓄えられた
画像データに従い書込処理部５０によって感光ドラム１
７に静電潜像を形成し、これを現像装置２３で現像し、
転写装置２４で転写紙２７に転写することで、転写紙２
７に対する画像形成を実行する。

【００３７】ここで、本実施の形態のデジタル画像形成
装置１は、制御部４５に接続された操作部５１を備え
る。この操作部５１は、本体ケース８の上面に配置され
た図示しない操作パネルからのオペレータの操作を反映
するために、その操作内容を制御部４５に伝達する機能
を有する。このような操作部５１からの操作として、本
実施の形態のデジタル画像形成装置１は、動作モードを
通常モードと高精細モードとに切り替え可能である。高
精細モードというのは、通常モードよりも高精細な画像
形成動作を行う動作モードである。以下、高精細モード
が指定された場合の処理を説明する。

【００３８】操作部５１での操作により、高精細モード
が指定された場合は、通常モード時に比べて現像器３７
内のトナー濃度を薄くする処理が行われる。つまり、現
像器３７においては、制御部４５での制御によって、ベ
タ画像濃度が十分な濃度となるように、現像器３７内の
トナー濃度（トナー重量／キャリア重量）が設定されて
いる。つまり、通常モード時、現像器３７においては、
磁気センサ４４によってトナー濃度を検出しており、こ
うして検出されたトナー濃度が適正、つまり、十分なベ
タ画像濃度が得られるようにトナー補給ローラ４１の回
転駆動が制御されている。一例として、通常モード時に
おけるトナー濃度は２．５重量％を標準とする。この時
のブローオフ法によるトナー帯電量は−２０μＣ／ｇで
あり、感光ドラム１７の周囲でのベタ画像におけるトナ
ー付着量は約０．７ｍｇ／ｃｍ²である。これに対し、
本実施の形態のデジタル画像形成装置１においては、現
像方式としてネガ―ポジ現像方式が採用されているた
め、図５に基づいて既に説明した通り、ライン部はエッ
ジ電界効果によって常にベタ画像部よりもトナー付着量
が過多になる。このため、ベタ部が完全に埋まって十分
なベタ画像濃度が得られるように現像器３７のトナー濃
度を設定すると、解像度や細線のシャープネスの低下を
招きやすい。そこで、本実施の形態のデジタル画像形成
装置１では、高精細モードが指定された場合は、通常モ
ード時に比べて現像器３７内のトナー濃度を薄くする処
理が行われる。つまり、高精細モード時には、磁気セン
サ４４によってトナー濃度を検出しながら、トナー補給
ローラ４１の回転駆動量を制御してトナー補給量を減ら
し、トナー濃度を通常モード時よりも３０％減少させる
処理が行われる（トナー濃度減少手段、第３のトナー量
調整手段）。これにより、トナー帯電量は３％アップ
し、感光ドラム１７の周囲でのベタ画像におけるトナー
付着量は３０％低下することになる。

【００３９】このように、現像器３７内のトナー濃度を
薄くして現像装置２３による現像プロセスを実行するこ
とで、感光ドラム１７の表面に形成された静電潜像に対
するトナーの付着量が下がり、ネガ―ポジ現像方式では
太りが生じやすい現像像が最適化し、静電潜像に忠実な
トナー付着量が得られる。また、現像器３７内のトナー
濃度を薄くした場合には、トナーとキャリアとの接触確
率が増してトナーの帯電量が上昇するため、これによっ
てもライン周辺のシャープネスの向上が図られる。さら
に、現像器３７内のトナー濃度を薄くした場合にトナー
とキャリアとの接触確率が増してトナーの帯電量が上昇
することは、非画像部に付着する地汚れトナーの減少が
図られる点でも好ましい。

【００４０】なお、トナー濃度を通常モード時よりも３
０％減少させる等というような上述した条件下で実験を
行い、テストコピーをとってみると、通常モード時には
ベタＩＤ（反射濃度）が１．４５で解像度が４．５本／
mmであったものが、高精細モード時にはベタＩＤ（反射
濃度）が１．３０で解像度が６．３本／mmとなった。そ
して、高精細モード時においては、通常モード時に比
べ、地汚れや文字のシャープネス等が著しく改善され、
その結果、図面等の高精細なコピーが得られた。また、
デジタルプリンタとしての使用時においても、６００ｄ
ｐｉの１ドットペアラインの解像度に問題がなく、パー
ソナルコンピュータの４ポイント文字等の小さな文字に
ついても十分な解像度が得られた。

【００４１】また、本実施の形態のデジタル画像形成装
置１においては、高精細モードが指定されて通常モード
時に比べて現像器３７内のトナー濃度を薄くする処理が
行われるのに先立ち、制御部４５での制御により、プレ
動作として現像器３７からのトナー消費動作が行われる
（第１のトナー量調整手段）。つまり、操作部５１での
操作によって高精細モードが指定されると、デジタル画
像形成装置１は待機状態となってフリーランを開始し、
現像器３７においてトナー補給ローラ４１による現像器
３７へのトナー補給を停止したまま感光ドラム１７の周
囲に黒ベタ横ラインを形成する。そして、感光ドラム１
７の周囲の黒ベタ横ラインについては、転写装置２４に
よる転写紙２７への転写動作を実行することなくクリー
ニングユニット２５でトナー回収を行うことで感光ドラ
ム１７から除去回収する。これにより、現像器３７内の
トナーが消費される。そこで、磁気センサ４４によって
検出される現像器３７内のトナー濃度が３０％低下した
時点でプレ動作を停止し、上述したような高精細モード
での画像形成動作に移行する。これにより、通常モード
から高精細モードへの切り替え時、現像器３７内のトナ
ー量を予め高精細モードに適した量に調整することがで
き、したがって、通常モードから高精細モードへの切り
替わり動作を円滑にして高精細モードへの切り替え直後
から高精細な画像形成を行うことができる。

【００４２】このようなプレ動作後に実行される高精細
モードでの画像形成においては、前述したように、磁気
センサ４４によるトナー量検知の情報に基づいて、トナ
ー補給ローラ４１の回転駆動量を制御してトナー補給量
を減らし、トナー濃度を通常モード時よりも３０％減少
させる処理が行われる（第３のトナー量調整手段）。こ
のため、高精細モード時には、減少させた現像装置２３
のトナー濃度を時間の経過に拘らず一定に維持すること
ができ、したがって、安定的に高精細な画像形成を行う
ことができる。

【００４３】これに対し、高精細モードから通常モード
に切り替えられる場合、通常モードでの現像時には現像
器３７内のトナー濃度が初期の設定値となるように制御
される。そして、高精細モードから通常モードに切り替
えられるに際しても、通常モードでの画像形成動作に先
立ち、プレ動作として現像器３７に対するトナー補給動
作が行われる（第２のトナー量調整手段）。つまり、操
作部５１での操作によって高精細モードから通常モード
が指定されると、デジタル画像形成装置１は待機状態と
なってフリーランを開始し、現像器３７においてトナー
補給ローラ４１による現像器３７へのトナー補給が行わ
れる。そして、磁気センサ４４によって検出される現像
器３７内のトナー濃度が３０％上昇した時点でプレ動作
を停止し、上述したような通常モードでの画像形成動作
に移行する。これにより、高精細モードから通常モード
への切り替え時、現像器３７内のトナー量を予め通常モ
ードに適した量に調整することができ、したがって、高
精細モードから通常モードへの切り替わり動作を円滑に
して通常モードへの切り替え直後から十分な濃度の画像
形成を行うことができる。

【００４４】また、本実施の形態のデジタル画像形成装
置１では、高精細モード指定時に、通常モード時と比較
して画像処理部４８におけるＭＴＦ補正処理を強調する
処理を行う。つまり、高精細モード指定時には、ＭＴＦ
補正値の係数が２倍に強められる。ここで、ＭＴＦ補正
処理は、光学系のＭＴＦ劣化を補正するために、注目画
素の周囲の濃度に対して注目画素を黒強調又は白強調す
る処理である。このようなＭＴＦ補正処理は、細線やド
ットをはっきり浮き上がらせてシャープに再現する作用
を奏する。そこで、高精細モード指定時には通常モード
時と比較して画像処理部４８におけるＭＴＦ補正処理を
強調する。これにより、画像濃度は低下するが、文字部
に関しては解像度及びシャープネスが著しく改善され
る。また、低コントラスト部や細線もシャープに再現さ
れ、文字やドットの品質が著しく向上する。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載のデジタル画像形成装置の
発明は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体の表面を一
様に帯電する帯電装置と、一様に帯電された静電潜像担
持体の表面に画像信号に応じてレーザビームを照射し露
光することによって静電潜像担持体の露光部分に静電潜
像を形成するレーザ露光装置と、キャリアとトナーとを
混合して用いる２成分現像方式で静電潜像担持体に形成
された静電潜像を現像する現像装置と、動作モードとし
て通常モードよりも高精細な画像形成動作を行う高精細
モードが指定された場合、現像装置におけるトナーの濃
度を減少させるトナー濃度減少手段と、を備えるので、
高精細モードにおいては、現像部分によって形成される
１ドットのライン幅が太り易くなる傾向があるネガ―ポ
ジ現像方式による現像がなされたとしても、静電潜像に
対するトナー付着量が適正化するために現像部分によっ
て形成される１ドットのライン幅の太りを抑制すること
ができ、形成される画像の解像度や細線のシャープネス
に優れた画像を得ることができる。また、現像装置にお
けるトナー濃度を薄くした場合には、トナーとキャリア
との接触確率が増してトナーの帯電量が上昇するため、
これによってもライン周辺のシャープネスの向上が図ら
れる。さらに、現像装置におけるトナー濃度を薄くした
場合にトナーとキャリアとの接触確率が増してトナーの
帯電量が上昇することは、非画像部に付着する地汚れト
ナーの減少が図られる点でも好ましい。しかも、高精細
モードにおいて高精細な画像が得られることから、通常
モードにおいては、現像装置に対するトナー供給量を十
分な量に保つことが可能となり、十分な画像濃度が得ら
れる。つまり、高精細モードにおいては形成される画像
の解像度や細線のシャープネスに優れた高精細な画像を
得ることができ、通常モードにおいては十分な画像濃度
を得ることができ、十分な画像濃度と高精細画像とを共
に得ることができる。

【００４６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のデ
ジタル画像形成装置において、通常モードから高精細モ
ードへの切り替え指定時に、作像前のプレ動作として、
現像装置からのトナー消費動作を実行させる第１のトナ
ー量調整手段を備えるので、通常モードから高精細モー
ドへの切り替え時、第１のトナー量調整手段の動作によ
って現像装置内のトナー量を予め高精細モードに適した
量に調整することができ、したがって、通常モードから
高精細モードへの切り替わり動作を円滑にして高精細モ
ードへの切り替え直後から高精細な画像形成を行うこと
ができる。

【００４７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のデジタル画像形成装置において、高精細モードか
ら通常モードへの切り替え指定時に、作像前のプレ動作
として、現像装置へのトナー補給動作を実行させる第２
のトナー量調整手段を備えるので、高精細モードから通
常モードへの切り替え時、第２のトナー量調整手段の動
作によって現像装置内のトナー量を予め通常モードに適
した量に調整することができ、したがって、高精細モー
ドから通常モードへの切り替わり動作を円滑にして通常
モードへの切り替え直後から十分な濃度の画像形成を行
うことができる。

【００４８】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載のデジタル画像形成装置において、原
稿画像を光学的に読み取って画像信号を生成するスキャ
ナ装置とこのスキャナ装置によって生成された画像信号
に対して必要な補正処理を加える画像処理部とを備え、
スキャナ装置によって生成された画像信号に基づいて画
像形成を行う場合であって高精細モード指定時には通常
モード時と比較して画像処理部におけるＭＴＦ補正処理
を強調するようにしたので、高精細モード時には、細線
や小さい文字の解像度やシャープネスを向上させて画像
品質を向上させることができる。

【００４９】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか一記載のデジタル画像形成装置において、現
像装置に対するトナーの供給量を可変制御するトナー供
給量可変機構と、高精細モードの指定時にはトナー供給
量可変機構を駆動制御して現像装置に対するトナーの供
給量を減少させる第３のトナー量調整手段を備えるの
で、高精細モード時、第３のトナー量調整手段によっ
て、減少させた現像装置のトナー濃度を時間の経過に拘
らず一定に維持することができ、したがって、安定的に
高精細な画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すデジタル画像形成
装置の縦断正面図である。

【図２】画像読取ユニットで読み取った原稿画像をレー
ザ露光ユニットによって静電潜像担時体上に作像するた
めの処理構造を説明するための模式図である。

【図３】現像装置の縦断正面図である。

【図４】デジタル画像形成装置におけるポジ―ポジ現像
方式での現像例を示す模式図である。

【図５】デジタル画像形成装置におけるネガ―ポジ現像
方式での現像例を示す模式図である。

【符号の説明】

２ スキャナ装置（画像読取ユニット） ３ レーザ露光装置（レーザ露光ユニット） １０ 原稿 １７ 静電潜像担持体（感光ドラム） ２２ 帯電装置 ２３ 現像装置 ４１ トナー供給量可変機構（トナー補給ローラ） ４８ 画像処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 EA02 EA06 ED08 ED10 EF06 FA30 FB15 2H077 DB02 5C074 AA05 BB02 CC22 DD01 EE08 FF11 GG13 5C077 LL08 LL09 LL19 PP03 PP74 SS02 TT03 TT06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体と、 前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置
   と、 一様に帯電された前記静電潜像担持体の表面に画像信号
   に応じてレーザビームを照射し露光することによって前
   記静電潜像担持体の露光部分に静電潜像を形成するレー
   ザ露光装置と、 キャリアとトナーとを混合して用いる２成分現像方式で
   前記静電潜像担持体に形成された前記静電潜像を現像す
   る現像装置と、 動作モードとして通常モードよりも高精細な画像形成動
   作を行う高精細モードが指定された場合、前記現像装置
   における前記トナーの濃度を減少させるトナー濃度減少
   手段と、を備えるデジタル画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記通常モードから前記高精細モードへ
   の切り替え指定時に、作像前のプレ動作として、前記現
   像装置からのトナー消費動作を実行させる第１のトナー
   量調整手段を備える請求項１記載のデジタル画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記高精細モードから前記通常モードへ
   の切り替え指定時に、作像前のプレ動作として、前記現
   像装置へのトナー補給動作を実行させる第２のトナー量
   調整手段を備える請求項１又は２記載のデジタル画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 原稿画像を光学的に読み取って前記画像
   信号を生成するスキャナ装置とこのスキャナ装置によっ
   て生成された前記画像信号に対して必要な補正処理を加
   える画像処理部とを備え、前記スキャナ装置によって生
   成された画像信号に基づいて画像形成を行う場合であっ
   て前記高精細モード指定時には前記通常モード時と比較
   して前記画像処理部におけるＭＴＦ補正処理を強調する
   ようにした請求項１ないし３のいずれか一記載のデジタ
   ル画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像装置に対するトナーの供給量を
   可変制御するトナー供給量可変機構と、前記高精細モー
   ドの指定時には前記トナー供給量可変機構を駆動制御し
   て前記現像装置に対するトナーの供給量を減少させる第
   ３のトナー量調整手段を備える請求項１ないし４のいず
   れか一記載のデジタル画像形成装置。