JP2893861B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2893861B2
JP2893861B2 JP2125823A JP12582390A JP2893861B2 JP 2893861 B2 JP2893861 B2 JP 2893861B2 JP 2125823 A JP2125823 A JP 2125823A JP 12582390 A JP12582390 A JP 12582390A JP 2893861 B2 JP2893861 B2 JP 2893861B2
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    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に画
像データを階調補正して露光出力制御するようにした画
像形成装置に関するものである。
(従来の技術) 例えば、デジタルカラー複写装置においては、CCD等
のイメージリーダからの画像読取信号をアナログ−デジ
タル変換器(A/D変換器)により8ビット(256階調)の
デジタル画像データに変換し、その後中間調画像の忠実
度を高めるために、再現すべき読取画像データと再現さ
れた画像濃度レベルとの非比例的な階調特性(γ特性)
に基づいて設定したγ補正テーブルに基づいてこのデジ
タル画像データを階調補正し、露光出力制御を行ってい
る。このγ補正テーブルは画像形成装置にて形成した画
像濃度と読取画像データとの関係に基づいて予め作成さ
れてROM等に格納されている。
又、カラー複写装置においては、シアン、マゼンタ、
イエローの3色のトナーの減色混合に基づいて色再現を
行っているため、その色再現を良好に行うためには感光
体に対する3色の画像濃度(トナー付着量)が安定して
いる必要がある。
そのため、トナー濃度検出手段にて現像剤中のトナー
濃度を検出し、その検出信号に応じてトナー補給量を制
御することによって現像剤のトナー混合比を一定にする
トナー濃度制御(ATDC)を行うとともに、環境変化によ
る現像剤の帯電量変化や感光体の特性変化に対応するた
め、感光体上に基準パターンを形成してその濃度を検出
し、その検出信号に応じて現像条件を変化させてトナー
付着量(画像濃度)を一定に保つ画像濃度制御(AIDC)
を行っている。現像条件を変化させる方法としては、現
像バイアスを変化させる方法が一番安定して行うことが
できる。
さらに、このように環境等の変化によって現像条件を
変化させると、上記階調特性も変化してしまうために、
1つのγ補正テーブルでは最適な階調補正ができないた
めに複数のγ補正テーブルを設けて現像条件に応じてγ
補正テーブルを選定するようにしている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記方式による画像濃度制御ではトナー混
合比が常に一定であるときには適正な濃度でかつ中間階
調を忠実に再現した画像が形成されるが、ATDCによって
トナー混合比を一定に保つようにしていても実際のトナ
ー混合比は原稿の画像部と白地部分との面積比(B/W
比)や連続・間歇コピーモード等によって常に変動して
いる。即ち、ATDCセンサによってトナー混合比を検出し
てトナー補給手段にフィードバックしても、瞬時に補
給、撹拌、搬送することはできなためトナー混合比は変
動してしまう。
又、トナー混合比の制御中心値を変化させることもあ
る。AIDCによって画像濃度制御を行うと、高湿時はグリ
ッド電圧や現像バイアスが低く設定され、その結果低い
現像電位で256階調の濃度を制御しなければならず、表
面電位や光量の変動によって濃度に大きなばらつきを生
じてしまい、逆に低湿時にはグリッド電圧や現像バイア
スが高く設定されるが、感光体の耐圧や現像効率の飽和
等にて限界があるため、地域や季節によってトナー混合
比の制御中心値を切り換えて使用することが考えられ
る。
このようにトナー混合比が変動すると、画像濃度はAI
DCにて一定濃度に制御されるが、第5図に示すようにγ
特性が変化するため、AIDCに対応してγテーブルを選定
しただけでは適正な画像が得られない場合があり、安定
した画像が得られないという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、トナー混合比が変
動しても適正に階調補正された画像を安定して形成でき
る画像形成装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明の画像形成装置は、上記目的を達成するため、
画像データを階調補正テーブルにて変換して露光出力制
御を行うようにした電子写真方式の画像形成装置におい
て、トナー混合比を検出する手段と、各トナー混合比に
対応してそれぞれ設定された階調補正テーブルと、検出
したトナー混合比に対応した階調補正テーブルを選定す
る手段とを設けたことを特徴とする。
(作用) 上記構成によると、画像形成時における実際のトナー
混合比を検出し、それに対応した階調補正テーブルを選
定して画像形成するので、トナー混合比が変動しても適
正に階調補正された画像を安定して形成することができ
る。
(実施例) 以下、本発明をフルカラー画像を形成可能な画像形成
装置に適用した一実施例を第1図〜第6図を参照して説
明する。
第1図において、1は感光体ドラムであり、2はこの
感光体ドラム1の感光層を均一に帯電するスコロトロン
チャージャから成る帯電チャージャ、3は形成画像に基
づく露光にて静電潜像を形成する露光部、4a〜4cは静電
潜像をそれぞれカラートナーにて現像する現像器、5は
現像されたトナー画像を転写材6に転写する転写チャー
ジャであり、感光体ドラム1の回転方向に順次配設され
ている。7は感光体ドラム1へのトナー付着量、即ち画
像濃度を検出するために感光体ドラム1上に形成した基
準パターン(以下、AIDCパターンと称する)のトナー付
着量を検出するAIDCセンサである。8a〜8cは各現像器4a
〜4c中の現像剤のトナー混合比を検出するATDCセンサ、
9a〜9cはトナー補給手段、10a〜10cが現像スリーブであ
る。
帯電チャージャ2のグリッド2aはグリッド電圧制御回
路11にて感光体ドラム1の表面電位に対応した所定の電
位に制御され、露光部3ではレーザー12からのレーザ光
にて露光され、各現像器4a〜4cの現像スリーブ10a〜10c
には現像バイアス制御回路13にて所定の現像バイアスが
印加され、トナー補給手段9a〜9cは現像剤中のトナー混
合比を一定にするようにトナー補給制御回路14にて駆動
制御されている。これらグリッド電圧制御回路11、現像
バイアス制御回路13及びトナー補給制御回路14はCPU15
にて制御されている。また、レーザー12はCCD等のイメ
ージリーダ16からの画像データを階調制御回路17にて補
正したデータに基づいてレーザドライバ18にて駆動さ
れ、階調制御回路17はCPU15にて制御されている。
AIDCセンサ7及びATDCセンサ8a〜8cによる検出信号は
A/D変換器19a、19bにてデジタル信号に変換されてCPU15
に入力され、又γテーブルを含む各種制御データを格納
したROM20が設けられ、CPU15にて必要なデータを読み出
すように構成されている。
次に、以上の構成におけるCPU15による画像形成動作
の制御を第2図に基づいて説明する。まず、初期設定を
行う(ステップ#1)。次に、操作パネル(図示せず)
における各種像形成条件のキー入力及びプリントスイッ
チの入力を待ち(ステップ#2、#3)、プリントスイ
ッチがオンされると、次にATDCセンサ8a〜8cやその他の
センサのデータを入力する処理を行う(ステップ#
4)。
次に、AIDC測定処理を行う(ステップ#5)。このAI
DC測定は、AIDCパターン用にグリッド電圧VG、現像バイ
アスVBを設定するとともに、レーザー12の出力をハーフ
トーンのAIDCパターンを形成するように設定し、次に感
光体ドラム1を回転し、帯電チャージャ2、現像モータ
をオンするとともに現像バイアスVBを印加してレーザー
12にてAIDCパターンを露光してこれを現像器4a〜4cにて
現像し、AIDCセンサ7にてAIDCパターンの画像濃度を検
出する。
次に、AIDCセンサ7の出力データに基づいて下記の表
1に基づいて現像バイアスVB、グリッド電圧VGを選定す
る(ステップ#6)。表1において、AIDCセンサ7の出
力データは0〜28の濃度検出レベルに区分され、各レベ
ルに対応して現像バイアスVB、グリッド電圧VGの設定値
が規定されている。こうして、VB、VGを設定することに
より、適正な画像濃度の画像形成が可能となる。
次に、γ補正テーブルの選定を行う(ステップ#
7)。γ補正テーブルは、第3図に示すような画像デー
タ入力レベルと画像濃度の非比例的なγ特性に対して中
間調画像の画像形成における忠実度を高めるために、第
4図に示すように画像データ入力レベルに対するレーザ
ー12の出力の補正特性を求めてこれをテーブル化したも
のである。このγ補正テーブルは、上記のようにAIDCセ
ンサ7の検出レベルによって制御される現像バイアスVB
やグリッド電圧VG等の現像条件に応じて変化するので、
表1に示すようにAIDCセンサ7の検出レベルに応じて設
定されている。
さらに、γ特性は現像剤のトナー濃度によっても第5
図に示すように変動する。そこで、ATDCセンサ8a〜8cに
より検出されたトナー混合比に応じたγ補正テーブルを
設定する必要がある。トナー混合比の制御中心値である
8%のときのγ特性を基準にしてそのγ値を1とした場
合の各トナー混合比におけるγ特性のγ値の係数は第6
図に示すように変化する。従って、このγ値係数により
トナー混合比が8%のときのγ補正テーブルに基づいて
各トナー混合比(6%、7%、9%、10%)におけるγ
補正テーブルが設定される。こうして、表1に示すよう
にAIDCセンサ7の検出レベルとトナー混合比に応じたγ
補正テーブルがマトリックス状の設定されている。この
ように設定されたγ補正テーブル群が格納されたROM20
からAIDCセンサ7とATDCセンサ8a〜8cの検出データに基
づいて所定のγ補正テーブルを選定する。
γテーブルの具体例を表2に示す。
次に、以上のように画像形成条件を設定した後画像形
成動作を行う(ステップ#8)。その際、各現像器4a〜
4cのトナー混合比がATDCセンサ8a〜8cにて検出され、CP
U15にてトナー補給制御回路14を介してトナー補給手段9
a〜9cを駆動してトナー混合比が所定値になるように常
時制御され、かつAIDCセンサ7からの検出信号に基づい
て現像バイアスVB、グリッド電圧VGが設定されているの
で、適正濃度に安定した画像が形成される。又、AIDCセ
ンサ7及びATDCセンサ8a〜8cの検出信号に基づいて選定
されたγ補正テーブルに基づいてレーザー12の出力制御
を行っているので、階調特性を一定に保つことができ、
中間色調の安定した画像が得られる。
その後、画像形成動作が終了したか否かを判定し(ス
テップ#9)、終了していなければステップ#6に戻っ
て他のカラーの画像形成を行い、終了していればステッ
プ#2に戻る。
(発明の効果) 本発明の画像形成装置によれば、以上の説明から明ら
かなように、画像形成時における実際のトナー混合比を
検出し、それに対応した階調補正テーブルを選定して画
像形成できるので、トナー混合比が変動しても適正に階
調補正された画像を安定して形成することができるとい
う効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、第1図は
要部の概略構成図、第2図は画像形成動作制御のフロー
チャート、第3図は入力画像データレベルと画像濃度の
関係を示すγ特性図、第4図は入力画像データレベルと
γ補正したレーザ出力との関係を示すγ補正特性図、第
5図はトナー混合比をパラメータとして示したγ特性
図、第6図は所定のトナー混合比におけるγ特性のγ値
を1とした場合の各トナー混合比におけるγ特性のγ値
の係数を示した図である。 1……感光体ドラム 7……AIDCセンサ 8a〜8c……ATDCセンサ 11……グリッド電圧制御回路 13……現像バイアス制御回路 14……トナー補給制御回路 15……CPU 17……階調制御回路 20……ROM。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 - 1/64 G03G 15/00 - 15/01 G03G 15/06 - 15/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像データを階調補正テーブルにて変換し
    て露光出力制御を行うようにした電子写真方式の画像形
    成装置において、 トナー混合比を検出する手段と、 各トナー混合比に対応してそれぞれ設定された階調補正
    テーブルと、 検出したトナー混合比に対応した階調補正テーブルを選
    定する手段とを設けた ことを特徴とする画像形成装置。
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