JP2002202642A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置及び画像形成方法Info
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Abstract
を必要最小限に抑えることを可能とした画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 濃度検出手段により現像濃度を検出する
ための濃度検出用現像を形成し、前記濃度検出用現像の
濃度を濃度検出手段によって検出し、その検出濃度に基
づいて画像形成条件を設定変更する画像形成条件制御手
段6を備える。この画像形成条件制御手段6は、前記濃
度検出手段によって検出された濃度検出用現像の検出濃
度と所定の参照濃度とを比較しその比較結果に応じた画
像形成条件を設定すると共に、前記比較結果に基づいて
次に実行すべき画像形成条件設定の時期を設定する。
Description
写真方式、静電記録方式等のような静電潜像を形成し、
これを顕像化するような画像形成装置に適用可能であ
り、特に複数の現像装置等を有する種々のカラー複写
機、カラープリンタ等に具現化し得る画像形成装置及び
画像形成方法に関するものである。なお、本明細書にお
いては、多色電子写真装置に適用した場合を例にとり説
明するが、本発明の画像形成装置及び画像形成方法は上
記したように、これに限定されるものではない。
ラートナーを用いたカラー複写機等は、濃度階調性を適
正のものとするために、画像信号をエンジンの特性にあ
った信号値に変換するルックアップテーブルを備えてい
る。このルックアップテーブルは、カラー複写機の場
合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色につ
いてそれぞれ設けられており、それぞれの色毎に画像信
号を最適化することで、高画質なフルカラー画像を出力
できるようにしている。
境、使用状況等によって、その特性が変化し易く、画像
形成条件を固定した場合には、常に色味の安定した画像
を出力することは難しい。そこで、感光体ドラム上など
にトナーなどの記録剤によって顕像化された画像の濃度
を検出し、その検出情報によって所望の階調特性が得ら
れるように画像形成条件などを制御することが行われて
いる。例えば、ルックアップデーブルを補正したり、静
電潜像を形成する感光体ドラムの帯電条件や現像条件を
変更したりすることが行われている。
る従来の画像形成装置を、電子写真方式のデジタル複写
機を例に採り説明する。図9は、このデジタル複写機の
全体構成例を概略的に示す図である。同機において、図
外の原稿台に載置された原稿Mの画像はCCD1によっ
て読み取られ、得られたアナログ画像信号は増幅器2で
所定のレベルまで増幅され、アナログ/デジタル変換器
(A/D変換器)3により例えば、8ビット(0〜25
5階調)のデジタル画像信号に変換される。
(本例では256バイトのデータで構成され、ルックア
ップテーブル方式で濃度変換を行う変換器)5に供給さ
れ、ここでγ補正された後デジタル/アナログ変換器(D
/A変換器)9に入力される。このD/A変換器9で
は、デジタル画像信号は再びアナログ画像信号に変換さ
れてコンパレータ11の一方の入力に供給される。
発生回路10から発生される所定周期の三角波信号が供
給されており、上記コンパレータ11の一方に供給され
たアナログ画像信号はこの三角波信号と比較されパルス
幅変調される。このパルス幅変調された2値化画像信号
は、レーザ駆動回路12に入力され、レーザダイオード
13の発光のオン/オフ制御信号として使用される。レ
ーザダイオード13から放射されたレーザ光は周知のポ
リゴンミラー14により主走査方向に走査され、fθレ
ンズ15、及び反射ミラー16を経て矢印方向に回転し
ている像担持体である感光体ドラム17上に照射され、
静電潜像を形成することになる。
光が照射されて均一に除電された後、一次帯電器19に
より均一に例えばマイナスに帯電される。その後、上述
したレーザ光の照射を受けて画像信号に応じた静電潜像
が形成される。この静電潜像は現像器20によって顕像
化されて画像(トナー像)が形成される。このとき現像
器には静電潜像形成条件に応じたDCバイアス成分と現
像効率を向上させるためにACバイアス成分が重畳され
印加される。
上に形成されたトナー像は、2個のローラ25,26間
に張架されて図中の矢印方向に無端駆動される転写材担
待ベルト27上に保持された転写材23に転写帯電器2
2の作用によって転写される。また、転写後に感光体ド
ラム17上に残った残留トナーはその後クリーナ24で
かき落とされて回収される。なお、説明を簡単にするた
め、ここでは単一の画像形成ステーション(感光体ドラ
ム17、露光器18、一次帯電器19、現像器20等を
含む)のみを図示するが、カラー画像形成装置の場合に
は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック
の各色に対する画像形成ステーションが配置されてい
る。この場合、各画像形成ステーションは転写材担持ベ
ルト27上にその移動方向に沿って順次配列したり、あ
るいは回転可能な筐体にイエロー、マゼンタ、シアン、
及びブラックの各色の現像器を配置し、所望の現像器を
感光体ドラム17に対向させ所望の色の現像を行うよう
にしたりすることが可能である。
の画像信号によって形成された静電潜像を顕像化するこ
とにより、パッチ状のトナー像(濃度検出用画像(以
下、パッチと称す))を形成し、パッチの濃度を検出す
る。この濃度検出は、LED等の光源からパッチに光を
照射し、その反射光を光電素子で受光して出力し、その
出力値を濃度変換することによって行う。そして検出し
た濃度情報によってルックアップテーブルを新たに作成
するとか、あるいは補正をするなどの処理を実行し、所
望の階調特性を維持するようになっている。
ようにパッチを形成し、その濃度に従って画像形成条件
を決定するようにした多色電子写真装置は、極めて良好
な濃度をもって画像を形成し得る反面、以下のような問
題も発生していた。
成しその濃度情報によって画像形城条件を決定する場
合、パッチの形成頻度(回数を多くすれば、それだけよ
り適正な濃度によって画像形成を行うことができるが、
パッチを形成するたびにトナーを消費することから、常
に一定の時間間隔でパッチの形成を行うとこれによって
非常に多くのトナーを消費することになり、ランニング
コストの増大を招くという問題があった。
なされたもので、階調特性等の画像安定性を維持しつ
つ、トナー消費を必要最小限に抑えることを可能とした
画像形成装置の提供を目的とする。
願発明は、次のような構成を有するものとなっている。
に応じて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段
と、前記静電潜像を顕像化して画像を形成する現像手段
と、前記現像手段により像担持体に形成された画像の濃
度を検出する濃度検出手段とを備え、前記画像濃度を検
出するための濃度検出用画像を形成し、前記濃度検出用
画像の濃度を濃度検出手段によって検出し、その検出濃
度に基づいて画像形成条件を設定変更する画像形成条件
制御手段を備えた画像形成装置において、前記画像形成
条件制御手段が、前記濃度検出手段によって検出された
濃度検出用画像の検出濃度と所定の参照濃度とを比較し
その比較結果に応じた画像形成条件を設定すると共に、
前記比較結果に基づいて次に実行すべき画像形成条件設
定の時期を設定することを特徴とするものである。
条件制御手段が、予め設定した前記濃度検出用画像の一
定の目標濃度を参照濃度とし、この参照濃度と前記濃度
検出手段によって検出された濃度検出用画像との比較結
果に基づいて画像形成条件を設定すると共に、前記比較
結果に基づいて次に実行すべき画像形成条件設定の時期
を設定することを特徴とするものである。
御手段が、前記濃度検出手段によって検出された最新の
濃度検出用画像の少なくとも1回前に形成された濃度検
出用画像の検出濃度を参照濃度とし、この参照濃度と最
新の濃度検出用画像濃度とを比較してその比較結果に応
じた画像形成条件を設定すると共に、前記比較結果に基
づいて次に実行すべき画像形成条件設定の時期を設定す
ることを特徴とするものである。
御手段が、濃度検出用画像の検出濃度と所定の参照濃度
とを比較し、参照濃度に対する濃度検出用画像の検出濃
度の差分を変化量とし、その変化量が所定の閾値以上で
あるとき前記画像形成条件を変化させることを特徴とす
るものである。
御手段が、濃度検出用画像の検出濃度と所定の参照濃度
とを比較し、参照濃度に対する濃度検出用画像の検出濃
度の差分を変化量とし、その変化量の逆数に所定の定数
を乗算することによって画像形成時期を設定することを
特徴とするものである。
成すべき画像の画像形成領域から逸脱する位置に形成し
たことを特徴とするものである。
像形成条件設定手段によって設定された最新の画像形成
条件に従って形成されることを特徴とするものである。
が、感光体上に形成された画像の濃度を検出することを
と特徴とするものである。
が、中間転写体上に形成された画像の濃度を検出するこ
とを特徴とするものである。
が、転写担持体上に形成された画像の濃度を検出するこ
とを特徴とするものである。
像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静
電潜像を顕像化して画像を形成する現像ステップと、前
記現像手段により像担持体に形成された画像の濃度を検
出する画像濃度検出ステップと、前記画像濃度を検出す
るための濃度検出用画像を形成すると共に前記濃度検出
用画像の濃度を濃度検出ステップにおいて検出し、かつ
その検出濃度に基づいて画像形成条件を設定変更する画
像形成条件制御ステップを備えた画像形成方法におい
て、前記画像形成条件制御ステップでは、前記濃度検出
手段によって検出された濃度検出用画像の検出濃度と所
定の参照濃度とを比較しその比較結果に応じた画像形成
条件を設定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実
行すべき画像形成条件設定の時期を設定することを特徴
とする画像形成方法である。
する。
成装置に係る第1の実施形態の全体構成を概略的に示す
図である。本発明が適用できる画像形成装置としては、
例えば感光体、誘電体等の像把持体上に電子写真方式、
静電記録方式等によって画像情報信号に対応した潜像を
形成し、この潜像を現像装置によって顕像化して画像
(トナー画像)を形成し、このトナー像を直接的または間
接的に紙等の転写材上に転写し、定着手段によって永久
像にする構成であればよい。
形態の全体構成について説明する。
び画像形成条件の設定を行う制御手段としてのCPU、
6aは種々のデータを格納するRAMである。また、1
は複写されるべき原稿Mの画像を図示しない結像レンズ
を介して読み取るCCDであり、このCCD1は画像を
多数の画素に分解し各画素の濃度に対応した光電変換信
号を発生する。CCD1から出力されるアナログ画像信
号は増幅器2で所定のレベルまで増幅され、アナログ/
デジタル変換器(A/D変換器)3により例えば8ビッ
ト(0〜255階調)のデジタル画像信号に変換される。
によって所定の信号処理を施された後、それぞれ最適な
γ補正を行うγ変換器(本例では各色256バイトのデ
ータで構成され、ルックアップテーブル方式で濃度変換
を行う変換器)5に供給され、ここでγ補正された後、
デジタル/アナログ変換器(D/A変換器)9に入力さ
れる。このD/A変換器9にてデジタル信号に変換され
た画像信号は、再びアナログ画像信号に変換されてコン
パレータ11の一方の入力に供給される。コンパレータ
11の他方の入力には三角波発生回路10からら発生さ
れる所定周期の三角波信号が供給されており、上記コン
パレータ11の一方に供給されたアナログ画像信号はこ
の三角波信号と比較されパルス幅変調される。このパル
ス幅は画素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅(時
間長)のレーザ駆動パルスを形成して出力する。
ザ13に供給され、半導体レーザ13をそのパルス幅に
対応する時間だけ発光させる。そして、半導体レーザ1
3から放射されたレーザ光は周知のポリゴンミラー14
により主走査方向に走査され、fθレンズ15、及び反
射ミラー16を経て矢印方向に回転している像担持体で
ある感光体ドラム17上に照射され、静電潜像を形成す
る。
ら照射される光によって均一に陰電された後、1次帯電
器19により均一に例えばマイナス電圧に帯電される。
その後、上述したレーザ光の照射を受けて画像信号に応
じた静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器20
によって顕像化された画像(トナー像)が形成される。こ
のとき、現像器20には静電潜像形成条件に応じたDC
バイアス成分と、現像効率を向上させるためにACバイ
アス成分とが重畳された電圧が印加されている。このト
ナー像は、図示矢印方向に示すように2個のローラ2
5,26間に張架された無端駆動される転写材担持ベル
ト27上に保持された転写材23に転写帯電器22の作
用によって転写される。また、感光体ドラム17上に残
った残留トナーはその後クリーナ24でかき落とされて
回収される。
したトナー濃度を補正するために、濃度制御用の画像信
号によって形成された静電潜像を現像したトナー像(パ
ッチ)の濃度を検出する。これはLED等の光源から発
せられる光をパッチに照射し、その反射光を光電素子で
受光してその出力値を濃度変換することによって検出す
る。そして、予め設定された検出濃度と必要トナー補給
量の変換テーブルとに応じて、現像器20内にトナーを
補給している。
は、周囲の環境や、使用枚数等により画像濃度のγ特性
に変化が生じる。特にカラー画像ではこのγ特性の変化
が色味の変化やハイライト部の階調変動として現れ、画
像形成の不安定要因となる。そのため、前述のように感
光体ドラム上にパッチを形成してその濃度を検出し、そ
の検出した濃度情報によってγ変換器5のルックアップ
テーブル(LUT)を再度作成しそれに基づいて補正する
ことで所望の階調特性を維持している。
単にするために単一の画像形成ステーション(感光体ド
ラム17、露光器18、一次帯電器19、現像器20等
を含む)のみを図示するが、カラー画像形成装置の場合
には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラッ
クの各色に対する画像形成ステーションが配置されてい
る。この場合、各画像形成ステーションは転写担持体ベ
ルト27上にその移動方向に沿って順次配列したり、あ
るいは、回転可能な筐体にイエロー、マゼンタ、シア
ン、及びブラックの各色の現像器を配置し、所望の現像
器を感光体ドラム17に対向させ所望の色の現像を行う
ようにしたりすることが可能である。
チ濃度の検出方法について図1を用いて説明する。この
実施形態においては、前記CPU6によって制御される
参照画像発生回路72が設けてあり、この発生回路72
からは予め定められた濃度に対応するレベルの参照濃度
画像信号が発生する。参照濃度画像信号はパルス幅変調
回路35に供給し、同回路35は予め定められた濃度に
対応するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生し、
このレーザ駆動パルスを半導体レーザ13に供給し、こ
のレーザ13をそのパルス幅に対応する時間だけ発光さ
せ、感光体ドラム17を走査する。これによって、予め
定められた濃度に対応する参照静電潜像を感光体ドラム
17上に形成し、この参照静電潜像を現像器20によっ
て現像する。
ッチ)にLED等の光源から光を照射し、その反射光を
光電変換素子74で受光する。この光電変換素子74の
出力信号は、図2に示す出力電圧(濃度検出出力電圧)
画像濃度の関係を示すグラフより求めた変換式によっ
て、上記参照トナー像の濃度に対応付けることができ
る。
のパッチによって構成されるパッチの形成モードを備え
ている。濃度制御は濃度検出用のパッチの現像濃度特性
カーブに基づいて変換器内にあるLUTを書き換えて初
期の階調特性を維持するものである。
わせて作られたルックアップテーブルに基づいて出力さ
れる画像濃度特性は、使用枚数が進んだ状態では、初期
濃度特性から著しくずれてくる。その結果、使用者には
画像の色味の変化等として認識される。本実施形態にお
いて、LUTは画像信号に対してリニアな階調性となる
ように作成してあり、これによって所望の階調特性が得
られるようになっている。すなわち、図4に示すよう
に、規格化された濃度データを、濃度特性の理想線に対
して線対称で反転させることで、所望の特性を持ったL
UTが得られるようになっている。フルカラーの場合
は、各色毎に同様のことを行う。
作るためのパッチは各色No.1からNo.8までのパ
ッチでそれぞれ順に、32,64,96,128,16
0,192,224,255のデータレベルで形成され
ている。パッチ形成においてはLUTを使用し、常に固
定のデータレベルで出力している。通常は50枚間隔で
実施している。パッチの濃度検出(以下、パッチ検と称
す)によりLUTは最適値に変更されるが、次に形成さ
れるパッチのパッチ検は変更された新しいLUTで形成
されることになる。
て使用枚数の進行に伴う画像濃度の推移を表すデータを
示している。図示のように、ここでは、パッチ検の実施
時期は50枚毎である。図中の破線は、パッチ濃度の制
御目標値である。パッチの濃度検出(以下パッチ検と称
す)のパッチは毎回最新のLUTで形成されていること
から、パッチ件実施時にパッチ濃度と濃度目標値との差
が小さくなっており、この差分が小さいほど濃度が安定
してきているといえる。
出力した場合を示しているが、同図からわかるように電
源投入時から100枚ぐらいまでの濃度変動が大きく、
それ以降の濃度変動は小さい。従って、100枚目以降
は濃度変動が少なくLUTを変更する必要性が低くなる
ことから、パッチ形成の頻度を低減させトナー消費も低
減させることができる。
てより具体的に説明する。下記の式は、パッチ濃度の濃
度変化量ΔDNを求めるものである。△DN=|Dref
−DN|DNはN回目の画像補正制御のパッチ濃度デー
タ、Drefはパッチ濃度の制御目標値である。上記式で
求められる濃度変化量DNに基づいてN+1回目の画像
補正制御のタイミングを決定する。本実施形態には、光
学濃度でDNを演算しているが、DN<0.03の条件
が成り立つ場合には次の画像補正制御までの間隔を10
0枚分変更(増加)するようにしている。
合、150枚目のパンチ濃度と濃度目標の差が0.03
以下となるので、その次の画像補正制御の実施時期を、
50枚毎で設定されていたものを100枚に変更する。
つまり250枚目に実施することになる。
づいて画像補正制御の実施時期を変更することで画像特
性の安定性を確保しつつ、パッチ形成によるトナー消費
を低減することが可能となった。つまり、濃度の変動の
大きい(枚数)範囲においてのみ濃度補正のためのパッ
チの形成と濃度検出、及びγ補正を行うようになってお
り、これによってパッチ形成回数を削減することが可能
となり、パッチ形成に伴うトナー消費量の低減を図るこ
とができる。
有するパッチの1つのパッチを用いて濃度変化量を求め
たが、複数のパッチを使用し平均変化量を求めるなどし
て行っても同様の効果が得られる。
ッチで階調補正を行うなど、形成するパッチは8レベル
の階調を有するパッチに限定されるものではない。ま
た、本実施形態では画像濃度補正方法としてLUTを変
更する場合を例にとり説明したが、パッチ濃度に応じ
て、帯電バイアス、現像バイアス電位などを制御し、濃
度補正を行う補正方法においても本発明は適用可能であ
る。さらにはパッチの濃度情報を検出する手段について
は、上記第1の実施形態にて述べたような光をパッチに
照射しその反射光のレベルを検出する反射型と、光をパ
ッチに照射しその透過光のレベルを検出する透過型等が
あるが本発明の検出手段は実施形態に記載された手段に
限定されるものではない。
位置は感光体上に限らず中間転写方式を採るものであれ
ば中間転写体上でも良く、さらにパッチを担持可能な構
成部分であれば転写材である転写ドラムや転写ベルト上
でも良い。
おいては、予め設定した前記濃度検出用現像の一定の目
標濃度を参照濃度とし、この参照濃度と前記濃度検出手
段によって検出された濃度検出用画像との比較結果に基
づいて画像形成条件を設定し、さらに前記比較結果に基
づいて次に実行すべき画像形成条件設定の時期を設定す
るようにしたが、本発明の第2の実施形態では、濃度検
出手段によって検出された最新の濃度検出用画像の少な
くとも1回前に形成された濃度検出用画像の検出濃度を
参照濃度とし、この参照濃度と最新の濃度検出用画像濃
度とを比較してその比較結果に応じた画像形成条件を設
定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実行すべき
画像形成条件設定の時期を設定するようにしたものとな
っている。
次のようにして画像形成条件の設定及び画像形成条件の
設定時期の設定を行うものとなっている。この第2の実
施形態においても画像形成装置のLUTを作るためのパ
ッチは各色No.1からNo.8までのパッチでそれぞ
れ順に、32,64,96,128,160,192,
224,255のデータレベルで形成されている。但
し、この第2の実施形態ではパッチ形成において、LU
Tを使用せず、常に固定のデータレベルで出力してい
る。通常は50枚間隔で実施している。
て使用枚数の進行に伴う画像濃度の推移を表すデータを
示している。図示のように、ここでは、パッチ検の実施
時期は50枚毎である。図中の実線は、パッチ濃度の制
御目標値である。パッチの濃度検出(以下パッチ検と称
す)のパッチは毎回最新のLUTで形成されていること
から、パッチ件実施時にパッチ濃度と制御目標値との差
が小さくなっており、この差分が小さいほど濃度が安定
してきているといえる。
力したものだが、図からわかるように電源投入時から1
00枚ぐらいまでの濃度変動が大きく、それ以降の濃度
変動は小さい。従って、100枚目以降は濃度変動が少
なくLUTを変更する必要性が低くなることから、パッ
チ形成の頻度を低減させトナー消費も低減させることが
できる。
具体的に説明する。下記の式は、パッチ濃度の濃度変化
量ΔDNを求めるものである。 △DN=|D(N−1)−DN| DNはN回目の画像補正制御のパッチ濃度データ、D
(N−1)は前回((N−1)回目)の画像補正制御の
パッチ濃度データ(参照濃度データ)である。上記式で
求められる濃度変化量ΔDNに基づいて(N+1)回目
の画像補正制御のタイミングを決定する。本実施形態で
は、光学濃度でΔDNを演算しており、ΔDN<0.0
5(閾値)の条件が成り立つ場合には次の画像補正制御
までの間隔を100枚分変更(増加)するようにしてい
る。
場合、100枚目のパッチ濃度と150枚目のパッチ濃
度の差分が0.05以下となるので、その次の画像補正
制御の実施時期を、50枚毎で設定されていたものを図
4に示すように100枚に変更する。つまり250枚目
に実施することになる。
量に基づいて画像補正制御の実施時期を変更することに
より、画像特性の安定性を確保しつつ、パッチ形成によ
るトナー消費を低減することが可能となった。つまり、
前回と今回との検出濃度の変動の大きい(枚数)範囲に
おいてのみ濃度補正のためのパッチの形成と濃度検出、
及びγ補正を行うようになっている。このため、パッチ
形成回数を削減することが可能となり、パッチ形成に伴
うトナー消費量の低減を図ることができる。
ては、 ΔDN=|D(N−1)−DN| のように、1つ前の画像補正制御の濃度データとの比較
で実施時期を求めたが、例えば、 ΔDN=|(D(N−2)+D(N−1))/2−DN
| のように複数前の濃度データも含めた形でも適用可能で
あり、また、濃度データに重み付けをし、 ΔDN=|(D(N−2)+(2*D(N−1))/3
−DN| のような演算を行って変化量を算出し、その変化量に従
って画像形成条件を設定変更するようにしても良く、こ
れらによって適宜要求に応じた適正な濃度設定を行うこ
とが可能となる。
実施形態を説明する。
濃度制御用濃度検出手段によって検出された濃度変化量
が予め設定した一定の閾値を超えた場合に画像形成条件
として濃度変更制御時期を変更するものとしたが、本実
施形態では、濃度変化量に対して次の演算を施すことに
よって、パッチ濃度の変化量ΔDNを求めるものとなっ
ている。
は、まず、下記の式により第1の実施形態で示したパッ
チ濃度の濃度変化量ΔDNを求める。
タ、Drefはパッチ濃度の制御目標濃度データである。
き、下記の式で画像補正制御の実施時期C(枚)を演算す
る。
形成装置に依存する定数)を乗ずることで実施時期を求
める。この第3の実施形態において、kの値は、k=
3.0としている。また画像補正制御の実施時期の初期
設定値は50枚である。さらにパッチ濃度検出手段の読
み取り分解能は、光学濃度2.0を10bit分解してお
り0.0020としている。
変化量ΔDNが0.02だった場合、3.0*(1/
0.02)=150枚となり、次の画像補正制御の実施
時期は150枚後の250枚目ということになる。
いて画像補正制御の実施時期を求めることが可能とっ
た。なお、その他の本体構成、濃度変化量の演算などは
前記第1の実施形態と同様である。また、適用可能な構
成については実施形態と同様である。
は、予め設定した前記濃度検出用画像の一定の目標濃度
を参照濃度とし、この参照濃度と前記濃度検出手段によ
って検出された濃度検出用画像との比較結果に基づいて
画像形成条件を設定すると共に、前記比較結果に基づい
て次に実行すべき画像形成条件設定の時期を設定するよ
うにしたが、本発明の第4の実施形態では、濃度検出手
段によって検出された最新の濃度検出用画像の少なくと
も1回前に形成された濃度検出用画像の検出濃度を参照
濃度とし、この参照濃度と最新の濃度検出用画像の検出
濃度とを比較してその比較結果に応じた画像形成条件を
設定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実行すべ
き画像形成条件設定の時期を設定するようにするものと
なっている。
は、まず、下記の式により第1の実施形態で示したパッ
チ濃度の濃度変化量DNを求める。
で画像補正制御の実施時期C(枚)を演算する。
形成装置に依存する定数)を乗ずることで実施時期を求
める。この第3の実施形態におけるkの値は、k=3.
0としている。画像補正制御の実施時期の初期設定値は
50枚である。またパッチ濃度検出手段の読み取り分解
能は、光学濃度2.0を10bit分解しており0.00
20である。
変化量DNが0.02だった場合、3.0*(1/0.
02)=150枚となり、次の画像補正制御の実施時期
は150枚後の250枚目ということになる。
おいても、濃度変化量DNに基づいて画像補正制御の実
施時期を求めることが可能となる。
は、図8に示すように、画像形成中に得ようとする画像
の形成領域Ei外の領域Eoにパッチ(以下、紙間パッチ
と称す)Pを形成し、画像補正を行うものとなってい
る。すなわち、上記第1ないし第4の実施形態では画像
補正制御に数10秒オーダーの制御時間が必要なため、
その制御を頻繁に実施することは難しいが、この紙間パ
ッチは画像形成中にほぼリアルタイムに近い形で形成さ
れ、これに基づき画像補正制御を行うことが可能である
ことから、比較的頻繁に制御を行うことが可能である。
従って、リアルタイムに近い形で画像補正制御を行うこ
とができる紙間パッチPは画像品質の安定性という観点
では好ましい構成といえるが、常にパッチ形成を行って
いることからパッチ形成によるトナー消費量が多くなっ
てしまうという問題がある。このような場合においても
この第5の実施形態を適用することで必要最小限のトナ
ー消費とすることができる。
チを形成した場合を示しているが、通常フルカラーの場
合には各色毎にパッチを形成する。本実施形態では説明
を簡単にするため単色時について述べる。本実施例にお
ける紙間パッチよる画像補正制御は、パッチの濃度情報
によって帯電バイアスと現像バイアス電位とを制御し、
所望の画像特性を得られるようにしている。紙間パッチ
は画像形成領域外に形成されるが、パッチ形成に際して
は、直前の画像領域に形成された画像の画像形成条件と
同一である。すなわち直前の画像領域の画像形成条件
は、そのとき形成された紙間パッチの1つ前の紙間パッ
チに基づいて画像補正制御により決定された条件に等し
い。
に一定の間隔の電位差(Vback)を保つように設定されて
いる。このように帯電バイアス値を制御することでコン
トラスト電位を制御することが可能となっており、帯電
バイアス値と合わせて現像バイアス値を制御することで
画像濃度を補正することが可能となる。
基づいて画像補正制御の実施時期を変更することで画像
安定性を確保しつつ、パッチによるトナー消費を最小限
にすることが可能となる。画像補正制御の実施時期C
(枚)の設定は、例えば上記第2の実施形態と同様にし
て設定することができる。すなわち、まず、パッチ濃度
の濃度変化量DNを △DN=|Dref−DN| によって求める。
て下記の式で画像補正制御の実施時期C(枚)を、 C=k*(1/DN) によって設定する。
に依存する定数)の値は、k=0.1とし、画像補正制
御の実施時期の初期設定値は1枚としている。またパッ
チ濃度検出手段の読み取り分解能は、光学濃度2.0を
10bit分解しており0.0020としている。
量Nが0.01だった場合、0.1*(1/0.01)
=10枚となり、次の画像補正制御の実施時期は10枚
後の60枚目ということになる。
いても濃度変化量DNに基づいて画像補正制御の実施時
期を変更することで、画像安定性を確保しつつ、パッチ
によるトナー消費を最小限にすることが可能となる。適
用可能な構成については上記各実施形態と同様である。
は、上記第5の実施形態と同様に、画像形成中に得よう
とする画像の形成領域外にパッチ(紙間パッチ)を形成
し、画像補正を行うものとなっているが、画像形成条件
制御の時期の設定が上記第5の実施形態と異なる。
設定した前記濃度検出用画像の一定の目標濃度を参照濃
度とし、この参照濃度と前記濃度検出手段によって検出
された濃度検出用画像との比較結果に基づいて画像形成
条件を設定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実
行すべき画像形成条件設定の時期を設定するようにした
が、本発明の第6の実施形態では、濃度検出手段によっ
て検出された最新の濃度検出用画像の少なくとも1回前
に形成された濃度検出用画像の検出濃度を参照濃度と
し、この参照濃度と最新の濃度検出用画像濃度とを比較
してその比較結果に応じた画像形成条件を設定すると共
に、前記比較結果に基づいて次に実行すべき画像形成条
件設定の時期を設定するようにするものとなっている。
は、まず、濃度変化量ΔDNを、 △DN=|D(N−1)−DN| によって求め、上記式によって求めた濃度変化量DNに
基づいて下記の式で画像補正制御の実施時期C(枚)を C=k*(1/DN) によって設定する。
存する定数)の値は、k=0.1とし、画像補正制御の
実施時期の初期設定値は1枚としている。またパッチ濃
度検出手段の読み取り分解能は、光学濃度2.0を10
bit分解しており0.0020となっている。
量Nが0.01だった場合、画像補正制御時期は、 0.1*(1/0.01)=10枚 となり、次の画像補正制御の実施時期は10枚後の60
枚目ということになる。
態においては、濃度検出手段によって検出された最新の
濃度検出用画像の少なくとも1回前に形成された濃度検
出用画像の検出濃度を参照濃度としたが、参照濃度を2
回以上前に形成された濃度検出用画像の検出濃度として
も良く、本発明は特に上記各実施形態に限定されるもの
ではない。
濃度検出用画像の濃度を検出し、その検出濃度と所定の
参照濃度との比較を行い、その比較結果に基づき画像形
成条件を設定変更するようにしたため、階調特性等の画
像安定性を維持しつつ、濃度制御用検出画像の形成に伴
うトナー消費を必要最小限に抑えることができ、ランニ
ングコストを低減することが可能となる。
の全体構成を概略的に示す図である。
図である。
の変化を示す図である。
基づき補正制御された後のパッチの濃度変化を示す図で
ある。
チの濃度変化を示す図である。
される紙間パッチを模式的に示す図である。
明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 画像信号に応じて像担持体に静電潜像を
形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を顕像化した画
像を形成する現像手段と、前記現像手段により像担持体
に形成された画像の濃度を検出する濃度検出手段とを備
え、前記画像の濃度を検出するための濃度検出用画像を
形成し、前記濃度検出用画像の濃度を前記濃度検出手段
によって検出し、その検出濃度に基づいて画像形成条件
を設定変更する画像形成条件制御手段を備えた画像形成
装置において、 前記画像形成条件制御手段は、前記濃度検出手段によっ
て検出された濃度検出用画像の検出濃度と所定の参照濃
度とを比較しその比較結果に応じた画像形成条件を設定
すると共に、前記比較結果に基づいて次に実行すべき画
像形成条件設定の時期を設定することを特徴とする画像
形成装置。 - 【請求項2】 前記画像形成条件制御手段は、予め設定
した前記濃度検出用画像の一定の目標濃度を参照濃度と
し、この参照濃度と前記濃度検出手段によって検出され
た濃度検出用画像との比較結果に基づいて画像形成条件
を設定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実行す
べき画像形成条件設定の時期を設定することを特徴とす
る請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記画像形成条件制御手段は、前記濃度
検出手段によって検出された最新の濃度検出用画像の少
なくとも1回前に形成された濃度検出用画像の検出濃度
を参照濃度とし、この参照濃度と最新の濃度検出用画像
の濃度とを比較してその比較結果に応じた画像形成条件
を設定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実行す
べき画像形成条件設定の時期を設定することを特徴とす
る請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記画像形成条件制御手段は、濃度検出
用画像の検出濃度と所定の参照濃度とを比較し、参照濃
度に対する濃度検出用画像の検出濃度の差分を変化量と
し、その変化量が所定の閾値以上であるとき前記画像形
成条件を変化させることを特徴とする請求項1ないし3
いずれか記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記画像形成条件制御手段は、濃度検出
用画像の検出濃度と所定の参照濃度とを比較し、参照濃
度に対する濃度検出用画像の検出濃度の差分を変化量と
し、その変化量の逆数に所定の定数を乗算することによ
って画像形成時期を設定することを特徴とする請求項1
ないし3いずれか記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記画像は、前記画像形成条件設定手段
によって設定された最新の画像形成条件に従って形成さ
れることを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の
画像形成装置。 - 【請求項7】 前記濃度検出手段は、感光体上に形成さ
れた画像の濃度を検出することをと特徴とする請求項1
ないし6いずれか記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記濃度検出手段は、中間転写体上に形
成された画像の濃度を検出することを特徴とする請求項
1ないし6いずれか記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 前記濃度検出手段は、転写担持体上に形
成された画像の濃度を検出することを特徴とする請求項
1ないし6いずれか記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 画像信号に応じて像担持体に静電潜像
を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を顕像化して
画像を形成する現像ステップと、前記現像手段により像
担持体に形成された画像の濃度を検出する画像濃度検出
ステップと、前記画像濃度を検出するための濃度検出用
画像を形成すると共に前記濃度検出用画像の濃度を濃度
検出ステップにおいて検出し、かつその検出濃度に基づ
いて画像形成条件を設定変更する画像形成条件制御ステ
ップを備えた画像形成方法において、 前記画像形成条件制御ステップでは、前記濃度検出手段
によって検出された濃度検出用画像の検出濃度と所定の
参照濃度とを比較しその比較結果に応じた画像形成条件
を設定すると共に、前記比較結果に基づいて次に実行す
べき画像形成条件設定の時期を設定することを特徴とす
る画像形成方法。
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