JPH11338204A

JPH11338204A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JPH11338204A
Application number: JP10161518A
Authority: JP
Inventors: Kan Ogasawara; 款小笠原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】パッチによる画像濃度制御で最適な現像バイ
アス算出の不能状態が生じても、現像スリーブ回転数に
よる濃度制御を補助させることで、良好な濃度制御を可
能とすることである。【解決手段】パッチによる濃度対現像バイアス特性生
成を行い、最適な現像バイアスを算出し、これを設定す
る（ステップＳ１〜Ｓ３）。ステップＳ２で、最適な現
像バイアスの算出不能が判定されたときは、目標濃度Ｏ
Ｄに一番近い濃度ＯＤ１が得られる現像バイアスを設定
し（Ｓ５）、差分値ΔＯＤ＝ＯＤ−ＯＤ１を算出し（Ｓ
６）、ステップＳ７でΔＯＤ＞０のときは、トナーの乗
り量を多くするように、ＬＵＴパラメータに従い増加し
た現像スリーブの回転数を設定し（Ｓ８）、回転数制御
する（Ｓ９）。ΔＯＤ＜０のときは、トナー乗り量を少
なくするように、ＬＵＴパラメータに従い減少した現像
スリーブの回転数を設定する（Ｓ１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ等
の電子写真プロセス方式の画像形成装置に関し、特に画
像濃度の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、電子写真プロセスを利用した従来
のカラーレーザプリンタ全体の概略の構成を、図１３に
基づき説明する。

【０００３】レーザプリンタ１１０の図示しないコント
ローラに外部ホストコンピュータからプリント要求信号
が入力されると、このプリント要求信号に対応してプリ
ンタ内部ではスキャナモータを起動し、プリント開始準
備動作を行い、スタンバイ状態となるとプリント動作が
開始される。プリント用紙は、カセット給紙部１１１か
ら給紙ローラ１１２か、またはマルチ手差し給紙部１１
３から給紙ローラ１１４のいずれかからプリンタ内部に
送り込まれた後、搬送ローラ１１５によってレジストロ
ーラ１１６に搬送される。プリント用紙は、レジストロ
ーラ１１６で斜行を矯正された後、ここで一旦停止さ
れ、その後、用紙先端と画像先端が一致するようにタイ
ミングが図られて再び搬送される。

【０００４】一方、光学ユニット３１から画像信号に応
じて変調された光量が感光ドラム３６に照射され、これ
により像露光されて、感光ドラム３６の表面に各色ごと
に静電潜像が形成される。像露光としては、レーザービ
ームスキャナ装置により得られる像露光を利用する。各
潜像は、カラー現像器１１７のそれぞれの各現像器１１
７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃ、１１７Ｋにより現像され、
得られた各色のトナー画像は、一次転写部に配置された
一次転写ローラ１１８により、転写ベルト１１９上に重
ね合わせて転写され、転写ベルト１１９上に多色のトナ
ー画像が形成される。

【０００５】この転写ベルト１１９上の多色のトナー画
像は、二次転写部に配置された二次転写ローラ１２０に
より、前記のレジストローラ１１６から搬送されてくる
プリント用紙に全色が一括して再転写される。その後、
プリント用紙は転写搬送ベルト１２１を経て定着部１２
２に送られ、そこでトナーがプリント用紙上に定着され
た後、排紙部１２３を経て排紙トレイに出力される。

【０００６】このような画像形成装置では、画像濃度安
定化させるために、画像濃度センサ１を感光ドラム３６
の近傍に設置して、画像濃度制御に使用している。

【０００７】つぎに、図１４を基に画像濃度制御の概略
を説明する。プリント動作に先立って感光ドラム３６上
のたとえば画像中心位置かまたは非画像領域に、濃度制
御用の基準濃度画像（パッチ）の潜像を幾つか形成し、
その潜像に対して、標準現像バイアスを変更して現像す
ることにより、パッチを複数個形成する。パッチ潜像
は、主走査のタイミング／ＢＤ信号と副走査のタイミン
グ／ＴＯＰ信号を基に、レーザ照射光量が一定で、画像
データは高濃度側が所定階調信号（たとえば画像８ｂｉ
ｔの階調２００／２５６データ）として設定している。

【０００８】図１５に、感光ドラム３６上のプリント用
紙中心に相当する位置に、５種類の標準現像バイアスで
パッチを形成した様子を示す。この５種類のパッチＰ１
〜パッチＰ５に図１４の濃度センサ１４で発光部２から
光を照射し、受光部３で反射光を受光してこの受光量を
濃度に変換し、このようにして得られた実際の濃度が基
準値よりも高いか低いかを判定し、判定結果に基づき各
色ごとに最適な濃度が得られる現像バイアスを算出し、
これを各現像器の最適現像バイアスとして設定すること
により、画像濃度制御を行う。

【０００９】現像バイアスの算出、設定法について図１
６を基に説明する。図示しないプリンタの制御ＣＰＵに
より、濃度センサ１で検出した５種類のパッチＰ１〜Ｐ
５の濃度と現像バイアスとを対応させたグラフを作成
し、たとえば図１６に示すようになったとする。標準現
像バイアス１〜５は、番号が小さいほど大きい乃至高
い。すなわち、標準１＞標準２＞標準３＞標準４＞標準
５である。現像バイアスの大きい順にパッチの濃度を参
照していき、目標濃度を最初に挟む２つのパッチの標準
バイアス３と４を見つけだし、この間の直線補間などに
よって目標濃度との交点の現像バイアスを算出すれば、
これが最適な現像バイアスである。

【００１０】このように求めた現像バイアスを設定して
現像を行い、画像形成すれば、図１７に示すように、画
像は階調データ−濃度特性に応じた濃度に制御される。

【００１１】図１７の階調データ−濃度特性を図１８
（ｅ）に再度示すが、この階調データ−濃度特性は、画
像データに対するレーザの発光特性（同図（ａ））、画
像データに対する濃度のγ補正特性（ｂ）、感光ドラム
の特性（ｃ）および現像特性（ｄ）のトータルな特性か
ら形成される。

【００１２】上記の画像濃度制御は、プリンタのパワー
電源投入時、プリンタの外装カバーやドア等の開閉時、
感光ドラムの交換時、連続プリント中の任意のプリント
枚数出力直後など、種々の時点で実行することが考えら
れている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成濃度制御で、目標濃度を挟むパッチ濃度対現像バイア
スの関係がいつも図１６のように得られるとは限らな
い。たとえば図１９のように、５種類のパッチ濃度が目
標濃度に達することなく、ピーク濃度を経ている場合
や、図２０のように、５種類のパッチ濃度が目標濃度に
達することなく、ピーク濃度を未だ経ていない場合等の
事態が生じることがある。

【００１４】この図１９や図２０のような濃度−現像バ
イアス特性の場合には、このままでは、目標濃度を得る
ことができる最適な現像バイアスを算出することができ
ない。

【００１５】感光ドラムは一般にプロセスカートリッジ
化されていることが多く、プリンタを特定しても、感光
ドラムが交換されると、感光ドラムの感度特性のばらつ
き等が必ず存在してしまう。従って感光ドラムの感度に
よっては、濃度−現像バイアス特性は、常に図１６のよ
うになるとは限らず、図１９や図２０のような特性とな
り、各感光ドラムに応じて最適な現像バイアスを設定で
きないケースが発生する。

【００１６】このようなケースに対し従来から採られて
いる方法はつぎのようである。すなわち、図１９の場合
には、５種類の標準バイアスの中でパッチ濃度がピーク
となる現像バイアス値、つまり標準４の現像バイアス値
を選択し、これを最適現像バイアス値として設定する。
図２０の場合には、目標濃度に近い２つの濃度を結んだ
線に従って濃度が単調増加するものと仮定して、これに
対応する２つの現像バイアス、つまり標準４、５の現像
バイアス値の直線補間により目標濃度のときの現像バイ
アス値を求め、これを最適現像バイアス値として設定す
る。

【００１７】いずれにせよ、限られた標準パッチの濃度
と現像バイアス値の関係から現像バイアス値を予測計算
するので、図１９または図２０のような特性図の場合
に、必ずしも最適な現像バイアスが得られない。このた
め、プリント画像濃度は目標に近いものを得られるが、
十分な画像品質を満足することができたなかった本発明
の目的は、パッチによる画像濃度制御で最適な現像バイ
アス算出の不能状態が生じても、現像バイアス以外の画
像形成条件の濃度パラメータによる画像濃度制御を補助
させることにより、画像濃度を良好に制御することを可
能とした画像形成装置、および画像形成方法を提供する
ことである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体と、前記像担持体上に形成した静電潜像を
トナーを用いて現像バイアスの印加下に現像し、潜像を
トナー画像として可視化する現像手段と、前記像担持体
上に現像バイアスを複数に変更して現像することにより
形成した、複数の濃度制御用トナー画像の濃度を検知し
て、前記検知した複数の濃度制御用トナー画像の濃度に
基づき、目標濃度ＯＤを得るのに最適な現像バイアスを
算出して、得られた最適な現像バイアスを設定すること
により、画像濃度を制御する濃度制御手段とを備えた画
像形成装置において、前記濃度制御手段は、現像バイア
ス以外の画像条件の濃度パラメータを変更可能となって
おり、前記最適な現像バイアスを算出することが不能な
場合に、画像形成条件の濃度パラメータを変更すること
を特徴とする画像形成装置である。

【００１９】本発明によれば、前記濃度制御パラメータ
は、前記現像手段の現像スリーブの回転数とすることが
できる。前記検知した複数の濃度制御用トナー画像の濃
度のうちの、目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ１のとき
の現像バイアスを最適な現像バイアスに決定して設定す
るとともに、前記目標濃度ＯＤと一番近い濃度ＯＤ１と
の濃度差分値ΔＯＤに応じて、前記現像手段の現像スリ
ーブを変更することができる。前記目標濃度ＯＤと一番
近い濃度ＯＤ１との濃度差分値ΔＯＤに応じた現像手段
の現像スリーブ回転数の変更は、予め定めた変換テーブ
ルに従って行うことができる。前記現像手段で使用する
トナーが磁性トナーであるか非磁性トナーであるかの別
に応じて、前記変換テーブルを別々に有することができ
る。前記画像形成装置本体の周囲の環境を計測する検出
手段を備え、前記検出された環境情報に従い、前記変換
テーブルの現像スリーブ回転数の変更に関する数値に重
み付けを付すことができる。

【００２０】また、本発明は、現像手段によってトナー
を用いて現像バイアスの印加下に静電潜像を現像するこ
とにより、潜像を可視化したトナー画像が形成される像
担持体に、濃度制御用トナー画像を、その潜像を現像バ
イアスを複数に変更して現像することにより濃度を変え
て複数形成し、その複数の濃度検知用トナー画像の濃度
を検知して、前記検知した複数の濃度制御用トナー画像
の濃度に基づき、目標濃度ＯＤを得るのに最適な現像バ
イアスを算出し、得られた最適な現像バイアスを設定す
ることにより画像濃度を制御する画像形成方法におい
て、前記検知した複数の濃度制御用トナー画像の濃度の
うちの、目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ１のときの現
像バイアスを最適な現像バイアスに決定して設定すると
ともに、前記目標濃度ＯＤと一番近い濃度ＯＤ１との濃
度差分値ΔＯＤに応じて、前記現像手段の現像スリーブ
を変更することを特徴とする画像形成方法である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に即
して詳述する。

【００２２】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略図
である。

【００２３】本発明は、画像形成装置で行うパッチによ
る画像濃度制御で、図８のフローチャートに示すよう
に、現像器４０に印加する最適な現像バイアスの算出が
不能状態であったときに、現像バイアス以外の画像形成
条件の濃度パラメータとして現像器４０の現像スリーブ
の回転数を採用し、この現像スリーブ回転数の変更によ
り画像濃度制御を補助させたことが大きな特徴である。

【００２４】まず、図１に基づき、本実施例の画像形成
装置の構成を簡単に説明する。画像形成装置は、像担持
体として有機半導体からなる感光層を塗布された感光ド
ラム３６を備え、この感光ドラム３６は、図中矢印方向
に所定の速度で回転し、その周囲に配置された一次帯電
器３４により表面が一様に負の電位に帯電される。この
負電位はたとえば−６５０Ｖ前後に設定される。

【００２５】一次帯電器３４は、図２に示すように、ロ
ーラ方式の帯電ローラとされ、この回転する帯電ローラ
３４により直接、感光ドラム３６に、一次帯電電源３５
から直流バイアスを印加して、感光ドラム３６に負電荷
を与える。帯電ローラ３４には、感光ドラム３６の表面
に帯電された表面電位を均一に保つために、直流バイア
スの他に交流バイアスも一所に重畳されている。潜像形
成過程を模式的に示す図３において、ステップ１がこの
一次帯電区間である。

【００２６】再び図１に戻ってつぎの工程を説明する
と、表面を帯電された感光ドラム３６は、半導体レーザ
やＬＥＤ等の発光素子を含むビーム射出部３１により光
ビーム３２を照射され、これにより画像情報に基づいた
露光が行われて、露光部分の電位が−１００Ｖ程度に変
化し、感光ドラム３６の表面に静電潜像が形成される。
図３のステップ２が、この光ビーム露光区間である。感
光ドラム表面３６の露光された部分（明部）は、一次帯
電で供給された負電荷が除去され、露光されなかった部
分（暗部）は、負電荷がそのまま残る。このような負電
荷のあるなしの部分布により、感光ドラム３６上に人間
の目には認識できない静電潜像の形で画像が形成され
る。

【００２７】感光ドラム３６上に形成された静電潜像
は、感光ドラム３６の周囲に配置された現像器４０によ
り現像して可視化される。現像器４０は内側に一成分現
像剤のトナーを収容しており、その現像器４０の感光ド
ラム３６と対向した開口部内に現像スリーブ３７が矢印
方向に回転自在に配置され、現像スリーブ３７の下部斜
めの位置に当接するように塗布ローラ３８が配置されて
いる。

【００２８】塗布ローラ３８は矢印方向に回転して、現
像器４０内のトナーを現像スリーブ３７に擦り付けて担
持させる。現像スリーブ３７は回転することにより、担
持したトナーを感光ドラム３６と対向した現像部へ向け
て搬送し、その搬送途上でトナーが弾性ブレード３９に
より層厚を規制されて、現像スリーブ３７上に一定層厚
の薄層のトナー層が塗布される。

【００２９】この弾性ブレード３９はウレタン等からな
り、現像器４０の開口部上方に配置され、上方から垂下
して現像スリーブ３７の表面に弾性的に当接している。
以上のような工程により、現像スリーブ３７上に薄層塗
布されたトナーは、−６．０μＣ／ｇ〜−３０．０μＣ
／ｇの帯電電荷が付与される。

【００３０】上記の感光ドラム３６と現像スリーブ３７
とは、現像部において５０μｍから５００μｍの間隔、
通常３００μｍ程度の間隔（ＳＤギャップ）を設けて配
置されている。このＳＤギャップに対して現像バイアス
電源４１により、周波数が８０〜３０００Ｈz 、振幅が
４００〜３０００Ｖ、波形の積分平均値が−５０Ｖ〜−
５５０Ｖ程度の直流バイアスおよび交流バイアスを重畳
した現像バイアスが印加されることにより、現像電界が
生じている。

【００３１】現像バイアスの波形の一例を図４に示す。
図４に示すように、この例の現像バイアスは、トナーを
現像スリーブ３７から感光ドラム３６に向かう方向に付
勢する電界を形成する第１のピーク値Ｖｍａｘが印加さ
れる時間ｔ１の区間と、反対にトナーを感光ドラム３６
から現像スリーブ３７に向かう方向に付勢する電界を形
成する第２のピーク値Ｖｍｉｎが印加される時間ｔ２の
区間とからなるデューティバイアス波形となっている。
デューティバイアス以外に、サイン波、三角波、ノコギ
リ波、矩形波などのバイアス波形も、現像に使用するこ
とができるが、高画質な可視画像を得るためにはデュー
ティバイアス波形が優れている。

【００３２】さて、上記のような現像バイアスにより現
像スリーブ３７上の電荷を帯びたトナーは、現像部にお
いてこれらの現像電界から受ける力により感光ドラム３
６の表面に転移し、感光ドラム３６上の潜像に付着し
て、潜像がトナー像として可視化される。

【００３３】上記の現像工程を図５により詳細に説明す
ると、感光ドラム３６上の露光された明部は、現像スリ
ーブ３７上の負に帯電したトナーより相対的に高電位な
ので、感光ドラム３６の回転および現像スリーブ３７の
回転により、この明部が現像スリーブ３７上のトナー近
接すると、ＳＤギャプの電位差によりトナーが感光ドラ
ム３６の表面にジャンプして、潜像に付着する。すなわ
ちジャンピング現像である。

【００３４】上記のデューティバイアスのように、直流
バイアス（ＶDC（abc ））の他に交流バイアス（Ｖｍａ
ｘ、Ｖｍｉｎ、ｔ１、ｔ２）を重畳するのは、トナーが
感光ドラム３６の表面にジャンプしやすくするためと、
画像のコントラストを向上させるためである。

【００３５】さて、本発明では、上述したように、パッ
チによる画像濃度制御で現像器４０に印加する最適な現
像バイアスの算出が不能状態であったときに、現像バイ
アス以外の画像形成条件の濃度パラメータとして現像器
４０の現像スリーブの変更により画像濃度制御を補助さ
せる。

【００３６】本実施例で行う画像濃度制御の制御手段を
図６に示す。本実施例によれば、画像濃度制御手段は、
感光ドラム３６上に形成されたパッチに光を照射してそ
の濃度を検知する濃度センサ部１、および濃度センサ１
からの出力信号を読み込み演算処理して、最適な現像バ
イアスを決定し現像器４０を制御するＣＰＵ７等を備え
て構成されている。

【００３７】濃度センサ部１は、発光光源２、反射光量
検出部３、光源光量検出部４、Ｄ／Ａ変換器５および比
較増幅器６を有する。発光光源２としては、本実施例で
は、赤外ＬＥＤを使用している。

【００３８】反射光量検出部３は受光素子を有し、発光
光源２で発光してパッチに照射された光の反射光量を受
光素子で検出して、検出した反射光量を対応する電気信
号に変換し、増幅してＣＰＵ７に出力する。光量光源検
出部４は受光素子を有し、発光光源２からの発光光量を
受光素子で検出して、検出した光量を対応する電気信号
に変換し、内蔵した光量検出増幅器により所定の信号レ
ベルまで増幅して出力することにより、発光光源２の発
光光量をモニタしている。

【００３９】Ｄ／Ａ変換器５は、ＣＰＵ７から濃度セン
サ部１に送られたデジタル信号を対応するアナログ信号
に変換して、比較増幅部６に出力、設定し、比較増幅部
６は、Ｄ／Ａ変換器５により設定された値と光源光量検
出部４からの信号を比較して、Ｄ／Ａ変換器５の設定値
と同じ値になるまで、発光光源２を制御する。

【００４０】ＣＰＵ７は、状態モニタ部８、Ｄ／Ａ設定
部９、Ａ／Ｄ変換部１０、濃度変換部１１、現像バイア
ス設定部１２、現像バイアス制御部１３、目標濃度判定
部１４、スリーブ回転数ＬＵＴ制御部１５およびスリー
ブモータ回転数制御部１６を備える。

【００４１】状態モニタ部８は、感光ドラム３６を組み
込んだプロセスカートリッジ交換ドアがオープンされた
ことを検出するドアオープン検出信号、プリンタのメイ
ンスイッチのＯＦＦ／ＯＮを検出するパワーＳＷ信号、
および連続プリント動作時のプリント枚数を検出するプ
リント枚数検出信号の３つの信号のいずれかかが検出さ
れた場合に、検出フラグを出力して、濃度制御を再実行
する指示を出す。

【００４２】Ｄ／Ａ設定部９は、被計測パッチに応じた
適切な設定値を濃度センサ部１のＤ／Ａ変換器５に指示
する。Ａ／Ｄ変換部１０は、濃度センサ部１からＣＰＵ
７に送られたアナログ信号を対応するデジタル信号に変
換し、濃度変換部１１は、濃度センサ部１からの検出光
量のアナログ信号をＡ／Ｄ変換部１０を経てデジタル信
号で受け取り、検出光量を濃度に算出、変換する。

【００４３】被計測パッチは先の図１４に示すように複
数あり、各パッチは予め決定された所定のそれぞれの現
像バイアスによって現像されている。従って、濃度変換
部１１で算出された濃度も、これら各固有の現像バイア
スに対応して複数得られる。

【００４４】現像バイアス設定部１２は、上記の複数の
濃度値と各現像バイアスから目標濃度が得られる最適な
現像バイアスを算出、設定し、現像バイアス制御部１３
は、設定された現像バイアスで現像器４０を制御する。

【００４５】本実施例では、上述したように、最適な現
像バイアスの算出の不能状態にあったとき、現像器４０
の現像スリーブ回転数の変更により画像濃度制御を補助
させるために、画像濃度制御手段のＣＰＵ７に、上記の
目標濃度判定部１４、スリーブ回転数ＬＵＴ制御部１５
およびスリーブモータ回転数制御部１６を設けた。

【００４６】目標濃度判定部１４は、濃度変換部１１で
算出された各固有の現像バイアスに対応した複数の濃度
値と、各固有の現像バイアスとの関係から、目標濃度を
得るための最適な現像バイアスを設定できるか否かを判
定し、目標濃度判定部１４で目標濃度を得るための最適
な現像バイアスを設定できないと判定された場合に、そ
の旨を指示する信号を出力する。

【００４７】スリーブ回転数ＬＵＴ制御部１５は、上記
の信号を受けて、目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ１と
目標濃度ＯＤの濃度差分値ΔＯＤ（＝ＯＤ−ＯＤ１）の
値に従って、目標濃度に到達するような現像スリーブの
回転数制御データを行う。

【００４８】感光ドラム表面の静電潜像を現像した画像
のトナー乗り量は、図７に示すように、現像スリーブの
回転数が速いほど多く、遅いほど少なくなる傾向にあ
る。従って、濃度差分値ΔＯＤ＜０のとき、つまりトナ
ーの乗り量が多いときは、トナーの乗り量を少なくする
ように、現像スリーブの回転数を減少し、ΔＯＤ＞０の
とき、つまりトナーの乗り量が少ないときは、トナーの
乗り量を多くするように、現像スリーブの回転数を増加
させる。これにより、目標となる画像濃度が得られる。
先の図１９および２０の場合は、いずれもΔＯＤ＞０に
相当する。

【００４９】この現像スリーブの回転数制御は、現像ス
リーブの回転数の増加および減少に関するパラメータ
（数値）をＬＵＴテーブル（ルックアップテーブル）と
して作成し、予め回転数ＬＵＴ制御部１５に設けてお
き、ＬＵＴテーブルに従って回転数変換をすることによ
り実施する。

【００５０】スリーブモータ回転数制御部１６は、現像
器４０の現像スリーブの回転数をＬＵＴ制御部１５で求
められた回転数に変更する補正制御を行う。

【００５１】本実施例における画像濃度制御のフローを
図８に示す。まず、ステップＳ１で、上記のパッチによ
る濃度対現像バイアス特性生成を行い、ついで、これに
基づき最適な現像バイアスを算出し（ステップＳ２）、
その最適な現像バイアスを設定する（Ｓ３）。これによ
り、現像器４０の現像スリーブに印加する現像バイアス
が最適値に変更され、現像器４０での現像による画像濃
度が制御される。以下、これを繰り返す（Ｓ４）。

【００５２】上記のステップＳ２で、最適な現像バイア
スの算出が不能であると判定されたときは、ステップＳ
５に行って、目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ１が得ら
れる現像バイアスを設定する。ついで、目標濃度ＯＤの
一番近い濃度ＯＤ１との濃度差分値ΔＯＤを算出し（Ｓ
６）、ΔＯＤがプラスか、マイナスかを判定する（Ｓ
７）。そして、ΔＯＤ＞０のときは、トナーの乗り量を
多くするように、ＬＵＴパラメータに従って、増加した
現像スリーブの回転数を設定し（Ｓ８）、この現像スリ
ーブ回転数となるように現像スリーブモータを回転数制
御する（Ｓ９）。ステップＳ７で、濃度差分値ΔＯＤ＜
０のときは、トナー乗り量を少なくするように、ＬＵＴ
パラメータに従って、減少した現像スリーブの回転数を
設定し（Ｓ１０）、以下、同様にする。

【００５３】現像器４０は、ステップＳ５で設定された
現像バイアス、およびステップＳ８または１０で設定さ
れた現像スリーブ回転数で現像を行い、現像器４０での
現像による画像濃度が制御される。

【００５４】本実施例は、以上のように、パッチによる
画像濃度制御で、現像器に印加する最適な現像バイアス
の算出が不能状態であったときに、他の濃度パラメータ
の１つである現像スリーブの回転数を変更して、現像バ
イアスによる画像濃度制御を補助させるようにしたの
で、画像濃度を良好に制御することができる。

【００５５】以上の実施例では、濃度差分値ΔＯＤのＬ
ＵＴ変換によって現像スリーブの回転数を制御する構成
を示したが、本発明は、特にＬＵＴに限定するものでは
なく、演算補正値算出など他に種々の手段が使用でき
る。また本実施例では、現像用トナーについて一成分現
像剤を用いて説明したが、現像剤は特に一成分現像剤に
限定するものではない。

【００５６】実施例２図９は、本発明の他の実施例における画像濃度制御手段
を示す図である。図９において、図６と同一の機能の部
分は同一の符号を付して説明を省略する。

【００５７】本実施例で別途設けた機能は重み係数部２
１で、この重み係数部２１は、ここには図示しない環境
センサで検出したプリンタ周囲の環境情報に従って、ス
リーブ回転数ＬＵＴ制御部１５のパラメータに対し重み
付け係数を設定する。

【００５８】スリーブ回転数ＬＵＴ制御部１５は、目標
濃度判定部１４で目標濃度を得るための最適な現像バイ
アスを設定できないと判定された場合に指示される信号
により、重み係数部２１からの重み係数情報の出力信号
を基に、ＬＵＴテーブルのパラメータを環境に応じた数
値に変更する。そして目標濃度ＯＤの一番近い濃度ＯＤ
１との濃度差分値ΔＯＤに従い、目標濃度に到達するよ
うな現像バイアスの回転数制御データを、その変更され
たＬＵＴにより変換して、スリーブモータ回転数制御部
１６に出力する。

【００５９】本実施例における画像濃度制御のフローを
図１０に示す。図１０のステップＰ１以前のステップ
は、図６のステップＳ１〜Ｓ６と同じなので、ステップ
Ｓ６を除いて省略してある。

【００６０】ステップＳ６で、実施例１のときと同様、
目標濃度ＯＤの一番近い濃度ＯＤ１との濃度差分値ΔＯ
Ｄを算出したら、つぎにステップＰ１で、環境センサで
検出したプリンタ周囲の環境情報を確認し、ステップＰ
２で、環境情報に従って、スリーブ回転数ＬＵＴテーブ
ルのパラメータに対し重み付け係数を設定する。その
後、濃度差分値ΔＯＤがプラスか、マイナスかを判定し
（ステップＰ３）、ΔＯＤ＞０のときは、重み付けによ
り変更されたＬＵＴパラメータに従って、増加された現
像スリーブの回転数を設定し（Ｐ４）、実施例１と同
様、この現像スリーブ回転数となるように、現像スリー
ブモータを回転数制御する（Ｓ９）。同様に、濃度差分
値ΔＯＤ＜０のときは、重み付けにより変更されたＬＵ
Ｔパラメータに従って、減少された現像スリーブの回転
数を設定し（Ｐ５）、以下同様にする。

【００６１】本実施例では、以上のように、現像スリー
ブの回転数制御により、現像バイアスによる画像濃度制
御を補助させるに際し、現像スリーブの回転数制御に使
用するＬＵＴテーブルのパラメータをプリンタ周囲の環
境に応じて変更するので、最適なＬＵＴパラメータを設
定して現像スリーブの回転数制御をすることができ、よ
り向上した画像濃度制御を実現することができる。

【００６２】実施例３本発明のさらに他の実施例を図１１により説明する。

【００６３】実施例１〜２では、図１に示す単色の画像
形成装置に適用した場合を示したが、先の図１３に示す
ようなフルカラーの画像形成装置の場合には、画像形成
にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像
が必要となり、これらの現像を一成分現像法で行おうと
すると、イエロー、マゼンタ、シアン現像用の非磁性ト
ナー（ノンマグトナー）と、ブラック現像用の磁性トナ
ー（マグトナー）の２種類が必要となる。この非磁性ト
ナーと磁性トナーとでは性質が異なり、それぞれについ
て現像条件、スリーブの回転数等を最適に制御すること
が望ましい。

【００６４】そこで、本実施例では、このようなフルカ
ラーの画像形成装置に対処できるようにするために、図
１１に示すように、画像濃度制御手段のＣＰＵ７に、マ
グトナー用スリーブ回転数ＬＵＴ制御部２３およびその
重み係数部２２と、ノンマグトナー用スリーブ回転数Ｌ
ＵＴ制御部２５およびその重み係数部２４とを備えた。

【００６５】図１１において、図６と同一の機能の部分
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００６６】重み係数部２２は、磁性トナーであるマグ
トナー用スリーブ回転数ＬＵＴ制御部２３のパラメータ
に対して、プリンタ周囲の環境情報に従って重み付け係
数１を設定する。スリーブ回転数ＬＵＴ制御部２３のパ
ラメータは、目標濃度判定部１４で目標濃度を得るため
の最適な現像バイアスを設定できないと判定された場合
に指示される信号に基づいて、重み係数部２２の重み係
数１の情報の出力信号を基に目標濃度ＯＤとこれに一番
近い濃度ＯＤ１との差分値ΔＯＤの値に従って、目標濃
度に到達するような現像バイアスの回転数制御データを
ＬＵＴにより変換する。

【００６７】同様に、重み係数部２４は、非磁性トナー
であるノンマグトナー用スリーブ回転数ＬＵＴ制御部２
５のパラメータに対して、プリンタ周囲の環境情報に従
って重み付け係数２を設定する。スリーブ回転数ＬＵＴ
制御部２５のパラメータは、目標濃度判定部１４で目標
濃度を得るための最適な現像バイアスを設定できないと
判定された場合に指示される信号に基づいて、重み係数
部２４の重み係数１の情報の出力信号を基に目標濃度Ｏ
Ｄとこれに一番近い濃度ＯＤ１との差分値ΔＯＤの値に
従って、目標濃度に到達するような現像バイアスの回転
数制御データをＬＵＴにより変換する。

【００６８】そしてセレクタ２６が、感光ドラムとの現
像位置に位置した現像器の位置信号に従って、その現像
器に対応するトナー用のスリーブ回転数ＬＵＴ制御部２
３または２５の出力信号を選択し、スリーブモータ回転
数制御部１６に出力する。

【００６９】本実施例における画像濃度制御のフローを
図１２に示す。図１２のステップＰ１以前のステップ
は、図６のステップＳ１〜Ｓ６と同じなので、ステップ
Ｓ６を除いて省略してある。

【００７０】ステップＳ６で、実施例１のときと同様、
目標濃度ＯＤの一番近い濃度ＯＤ１との濃度差分値ΔＯ
Ｄを算出したら、つぎにステップＱ１で、マグトナー現
像か否かを判断し、マグトナー現像のときは、環境セン
サで検出したプリンタ周囲の環境情報を読み出して、重
み付け係数１を設定する（ステップＱ２）。その後、濃
度差分値ΔＯＤがプラスか、マイナスかを判定し（Ｑ
３）、ΔＯＤ＞０のときは、重み付け係数１の重み付け
により変更されたＬＵＴパラメータに従って、増加した
現像スリーブの回転数を設定し（Ｑ４）、ΔＯＤ＜０の
ときは、重み付け係数１の重み付けにより変更されたＬ
ＵＴパラメータに従って、減少した現像スリーブの回転
数を設定する（Ｑ５）。そして、実施例１と同様、それ
ぞれ設定した現像スリーブ回転数となるように、現像ス
リーブモータを回転数制御する（Ｓ９）。

【００７１】ステップＱ１で、マグトナー現像でない
（ノンマグトナー現像）と判断されたときは、環境セン
サで検出したプリンタ周囲の環境情報を読み出して、重
み付け係数２を設定する（ステップＱ６）。その後、濃
度差分値ΔＯＤがプラスか、マイナスかを判定し（Ｑ
７）、ΔＯＤ＞０のときは、重み付け係数１の重み付け
により変更されたＬＵＴパラメータに従って、増加した
現像スリーブの回転数を設定し（Ｑ８）、ΔＯＤ＜０の
ときは、重み付け係数１の重み付けにより変更されたＬ
ＵＴパラメータに従って、減少した現像スリーブの回転
数を設定する（Ｑ５９）。そして同様に、それぞれ設定
した現像スリーブ回転数となるように、現像スリーブモ
ータを回転数制御する（Ｓ９）。

【００７２】本実施例では、以上のように、現像スリー
ブの回転数制御により、現像バイアスによる画像濃度制
御を補助させるに際し、現像スリーブの回転数制御に使
用するＬＵＴテーブルのパラメータを、プリンタ周囲の
環境に加えて、各色の現像器に使用する一成分現像剤が
磁性トナーか、非磁性トナーかの別を加味して変更する
ので、最適なＬＵＴパラメータを設定して現像スリーブ
の回転数制御をすることができ、各色とも向上した画像
濃度制御を実現して、良好なカラー画像を得ることがで
きる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パッチ濃度の検出により画像濃度制御のための最適な現
像バイアスを得ることができなかった場合に、算出した
現像バイアスの中から目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ
１のときの現像バイアスを選択し、現像器にこの現像バ
イアスを供給しながら、この一番近い濃度ＯＤ１との目
標濃度ＯＤの濃度差分値ΔＯＤに基づいて、現像スリー
ブの回転数を微調制御し、これによる濃度制御を補助と
して現像バイアスによる濃度制御に加えるので、画像の
濃度制御を良好に行え、画像の濃度再現性が向上する。

【００７４】また現像スリーブの回転数の微調制御をＬ
ＵＴテーブルにより行うので、環境情報の検出により容
易に環境を考慮したＬＵＴパラメータを作成して、各環
境に最適なＬＵＴパラメータを設定でき、濃度制御を一
段と向上することができる。さらに、フルカラー画像の
現像の場合には、各色の現像器に使用する一成分現像剤
が磁性トナーか、非磁性トナーかの別を加味して、ＬＵ
Ｔパラメータを独立して変更するので、同様に、各色と
も最適なＬＵＴパラメータを設定して、現像スリーブの
回転数制御をすることができ、各色が良好に濃度制御さ
れたカラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略図
である。

【図２】図１の画像形成装置に設置された一次帯電器で
ある帯電ローラおよびその周囲を示す図である。

【図３】図１の画像形成装置での画像形成の各工程にお
ける感光ドラム表面電位を示す模式図である。

【図４】図１の画像形成装置に設置された現像器で使用
した現像バイアスの一例を示す波形図である。

【図５】図１の画像形成装置に設置された現像器による
現像工程を示す説明図である。

【図６】図１の画像形成装置に設置された画像濃度制御
手段の構成を示す模式図である。

【図７】図６の画像濃度制御手段による画像濃度制御で
の現像スリーブ回転数制御を行う理由を示す説明図であ
る。

【図８】図６の画像濃度制御手段による制御を示すフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の他の実施例における画像濃度制御手段
の構成を示す模式図である。

【図１０】図９の画像濃度制御手段による制御を示すフ
ローチャートである。

【図１１】本発明のさらに他の実施例における画像濃度
制御手段の構成を示す模式図である。

【図１２】図１１の画像濃度制御手段による制御を示す
フローチャートである。

【図１３】従来の画像形成装置を示す概略図である。

【図１４】図１３の画像形成装置で行う画像濃度制御用
のパッチの濃度測定方法を示す説明図である。

【図１５】図１４のパッチの形成法を示す概念図であ
る。

【図１６】パッチによる画像濃度制御で行う最適な現像
バイアスの決定法を示す説明図である。

【図１７】標準的な階調データ−濃度特性を示す図であ
る。

【図１８】図１７の階調データ−濃度特性がレーザの発
光特性等のトータルな特性から形成されることを示す説
明図である。

【図１９】図１６の決定法で最適な現像バイアスを決定
できない例を示す説明図である。

【図２０】図１６の決定法で最適な現像バイアスを決定
できない他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１濃度センサ部７ＣＰＵ１２現像バイアス設定部１４目標濃度判定部１５スリーブ回転数ＬＵＴ制御部１６スリーブ回転数制御部３７現像スリーブ４１現像電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体上に形成した
静電潜像をトナーを用いて現像バイアスの印加下に現像
し、潜像をトナー画像として可視化する現像手段と、前
記像担持体上に現像バイアスを複数に変更して現像する
ことにより形成した、複数の濃度制御用トナー画像の濃
度を検知して、前記検知した複数の濃度制御用トナー画
像の濃度に基づき、目標濃度ＯＤを得るのに最適な現像
バイアスを算出して、得られた最適な現像バイアスを設
定することにより、画像濃度を制御する濃度制御手段と
を備えた画像形成装置において、前記濃度制御手段は、現像バイアス以外の画像形成条件
の濃度パラメータを変更可能となっており、前記最適な
現像バイアスを算出することが不能な場合に、画像形成
条件の濃度パラメータを変更することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記濃度制御パラメータは、前記現像手
段の現像スリーブの回転数である請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】前記検知した複数の濃度制御用トナー画
像の濃度のうちの、目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ１
のときの現像バイアスを最適な現像バイアスに決定して
設定するとともに、前記目標濃度ＯＤと一番近い濃度Ｏ
Ｄ１との濃度差分値ΔＯＤに応じて、前記現像手段の現
像スリーブを変更する請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記目標濃度ＯＤと一番近い濃度ＯＤ１
との濃度差分値ΔＯＤに応じた現像手段の現像スリーブ
回転数の変更は、予め定めた変換テーブルに従って行う
請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記画像形成装置本体の周囲の環境を計
測する検出手段を備え、前記検出された環境情報に従
い、前記変換テーブルの現像スリーブ回転数の変更に関
する数値に重み付けを付す請求項４の画像形成装置。
【請求項６】前記現像手段で使用するトナーが磁性ト
ナーであるか非磁性トナーであるかの別に応じて、前記
変換テーブルを別々に有する請求項４の画像形成装置。
【請求項７】前記画像形成装置本体の周囲の環境を計
測する検出手段を備え、前記検出された環境情報に従
い、前記それぞれの変換テーブルの現像スリーブ回転数
の変更に関する数値に重み付けを付す請求項６の画像形
成装置。
【請求項８】現像手段によってトナーを用いて現像バ
イアスの印加下に静電潜像を現像することにより、潜像
を可視化したトナー画像が形成される像担持体に、濃度
制御用トナー画像を、その潜像を現像バイアスを複数に
変更して現像することにより濃度を変えて複数形成し、
その複数の濃度検知用トナー画像の濃度を検知して、前
記検知した複数の濃度制御用トナー画像の濃度に基づ
き、目標濃度ＯＤを得るのに最適な現像バイアスを算出
し、得られた最適な現像バイアスを設定することにより
画像濃度を制御する画像形成方法において、前記検知した複数の濃度制御用トナー画像の濃度のうち
の、目標濃度ＯＤに一番近い濃度ＯＤ１のときの現像バ
イアスを最適な現像バイアスに決定して設定するととも
に、前記目標濃度ＯＤと一番近い濃度ＯＤ１との濃度差
分値ΔＯＤに応じて、前記現像手段の現像スリーブを変
更することを特徴とする画像形成方法。