JP2003307883A

JP2003307883A - 画像形成装置

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Publication number: JP2003307883A
Application number: JP2002111400A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Fukushima; 聡福島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置の生産性を低下させることな
く、追従性がよく高精度に画像品質の安定性を向上する
ことのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、ハーフトーニン
グ処理が異なる複数の基準現像剤像を、像担持体１２
１、１３１、１４１、１５１の稼動方向に対して少なく
とも一部分が互いに同位置となるように形成する構成と
する。像担持体上に形成した第１の基準現像剤像の濃度
又は現像剤付着量を第１の検知手段７０１により像担持
体上で検知した結果に基づいて現像剤のトナー濃度を制
御する第１の制御と、像担持体上に形成した第２の基準
現像剤像を転写体１１１上に転写した後、この第２の基
準画像の濃度又は現像剤付着量を第２の検知手段１６０
により転写体１１１上で検知した結果に基づいて階調補
正手段２１１を補正する第２の制御と、を行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式或いは静電記録方式などを用いた、複写機、プリン
タなどの画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真方式の画像形成
装置は、像担持体としての電子写真感光体（以下、「感
光体」と呼ぶ。）に形成した静電潜像を現像剤により現
像剤像（トナー像）として可視化し、このトナー像を記
録材に転写した後定着して画像を得る。特に、電子写真
方式を用いたカラー画像形成装置にあっては、第１の像
担持体として複数又は単一の感光体にそれぞれ異なる色
のトナー像を同時又は順次に形成し、これを転写体とし
て、例えば記録材担持体上の記録材に重ねて転写する
か、或いは第２の像担持体としての中間転写体に転写し
た後一括して記録材に転写して、その後定着することに
よって、例えば、フルカラーの画像を形成する。

【０００３】このような画像形成装置において、従来、
基準画像（テストパターン、パッチ画像）を感光体上或
いは転写体上に形成し、この基準画像の濃度を検知し、
現像剤中のトナー濃度、或いは画像の階調補正の制御を
行い、画像品質の安定性を向上させる手法が知られてい
る。このような手法は好適に動作し、画像品質の安定性
を向上させることが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
中のトナー濃度や現像特性、或いは各種画像モードなど
に対応したハーフトーン処理毎の階調補正を効果的に制
御するためには、前記基準画像をそれぞれの制御対象に
対応した最適なパターンにする必要があった。

【０００５】一方、上記基準画像を形成するためには、
通常の画像形成工程に加えて基準画像を形成するための
工程を追加する必要がある。このため、画像形成プロセ
ス全体にかかる時間が増加したり、或いは通常の画像形
成を実施開始までの待ち時間が増加し、生産性の低下を
招くといった課題があった。

【０００６】特に、画像形成速度の増加を行う場合、画
像品質の安定性を維持するためには画像形成速度の増加
に対応して上記基準画像の形成頻度も高くする必要があ
り、又画像濃度を検知する際に要する時間の制約などか
ら、通常の画像形成に要する時間に対する基準画像形成
に要する時間の割合いが高くなってしまう。更には、基
準画像をそれぞれの制御対象に対応した最適なパターン
で形成する場合、ハーフトーニング処理を切り替えなが
ら順次前記基準画像を形成する必要がある。この結果、
生産性の大幅な低下をもたらすといった課題があった。

【０００７】又、より追従性がよく高精度な画像制御を
行うためには、連続画像形成中の画像間において基準画
像の形成を行うことが必要であり、このような場合、前
記基準画像の形成にかかる時間がより画像形成装置の生
産性低下に強い影響を及ぼすことになる。

【０００８】従って、本発明の目的は、画像形成装置の
生産性を低下させることなく、追従性がよく、高精度に
画像品質の安定性を向上することのできる画像形成装置
を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、現像剤濃度、階調補
正制御など、制御対象に応じて異なるハーフトーニング
処理を施した基準画像を形成する場合であっても、画像
形成装置の生産性を低下させることなく、しかも、画像
品質を常に安定とすることのできる画像形成装置を提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上に現像剤像を形成する画像形成装置におい
て、ハーフトーニング処理が異なる複数の基準現像剤像
を、前記像担持体の稼動方向に対して少なくとも一部分
が互いに同位置となるように形成することを特徴とする
画像形成装置である。前記ハーフトーニング処理として
は、スクリーン線数或いはスクリーン角度、スクリーン
形状、又はハーフトーニング手法が異なっていて良い。
ここで、前記像担持体は、電子写真感光体又は中間転写
体であってよい。

【００１１】本発明の一実施態様によると、前記基準現
像剤像の濃度又は現像剤付着量を検知する検知手段を有
し、前記検知手段による前記複数の基準現像剤像に対応
する検知結果に基づいて画像形成条件を制御する。一実
施態様では、前記複数の基準画像に対応する検知結果に
基づいて、現像剤中のトナー濃度制御及び／又は画像の
階調特性の制御を行う。形成画像の階調補正を行う階調
補正手段を制御することにより前記階調特性を制御する
ことができる。

【００１２】本発明において、一実施態様によると、前
記像担持体上に基準現像剤像を転写体上に転写した後、
この基準現像剤像の濃度又は現像剤付着量を検知手段に
より前記転写体上で検知した結果に基づいて、形成画像
の階調補正を行う階調補正手段を補正する。好ましい一
実施態様によると、前記像担持体上に形成した第１の基
準現像剤像の濃度又は現像剤付着量を第１の検知手段に
より前記像担持体上で検知した結果に基づいて現像剤の
トナー濃度を制御する第１の制御と、前記像担持体上に
形成した第２の基準現像剤像を転写体上に転写した後、
この第２の基準画像の濃度又は現像剤付着量を第２の検
知手段により前記転写体上で検知した結果に基づいて、
形成画像の階調補正を行う階調補正手段を補正する第２
の制御と、を行う。ここで、前記像担持体は電子写真感
光体、前記転写体は中間転写体又は記録材担持体であっ
てよい。前記第２の基準現像剤像は、前記像担持体の稼
動方向に複数形成し、それぞれの濃度又は現像剤付着量
を前記第２の検知手段により前記転写体上で検知した結
果に基づいて前記第２の制御を行ってもよい。

【００１３】前記階調補正手段は階調補正テーブルであ
ってよい。又、前記複数の基準現像剤像を連続的な画像
形成の間に形成することができる。

【００１４】本発明において、一実施態様によると、前
記検知手段は、前記基準現像剤像に検出光を照射してそ
の反射光若しくは透過光を検出することにより、前記基
準現像剤像の濃度又は現像剤付着量を検知する。

【００１５】本発明の他の態様によると、（ａ）各々が
像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給して現像剤像
を形成する現像手段と、を備える複数の画像形成部と、
（ｂ）各画像形成部を通過して循環移動し、各画像形成
部の各像担持体から順次転写される現像剤像を搬送する
転写体と、を有し、各画像形成部毎に、複数の制御対象
に応じてハーフトーニング処理が異なる複数の基準現像
剤像を形成し、それぞれの基準現像剤像の濃度又は現像
剤付着量を検知した結果に基づいて、各画像形成部にお
ける画像形成条件を制御する画像形成装置であって、各
画像形成部の各像担持体上に形成するハーフトーニング
処理が異なる複数の基準現像剤像は、前記像担持体上で
前記像担持体の稼動方向に対して少なくとも一部分が互
いに同位置となるように形成し、又、各画像形成部の各
像担持体から前記転写体上に順次転写した時に、各画像
形成部から転写されるいずれかの制御対象に対応する基
準現像剤像が、前記転写体上で前記転写体の稼動方向に
対して少なくとも一部分が互いに同位置、且つ、該稼動
方向に略直交する方向に対して少なくとも一部分が互い
に異なる位置となるように形成することを特徴とする画
像形成装置が提供される。

【００１６】本発明の一実施態様によると、各画像形成
部の各像担持体上に形成したそれぞれの第１の基準現像
剤像の濃度又は現像剤付着量を複数の第１の検知手段に
より各像担持体上で検知した結果に基づいて現像剤のト
ナー濃度を制御する第１の制御と、各画像形成部の各像
担持体上に形成した第２の基準現像剤像を前記転写体上
に転写した後、それぞれの第２の基準現像剤像の濃度又
は現像剤付着量を複数の第２の検知手段により前記転写
体上で検知した結果に基づいて、形成画像の階調補正を
行う階調補正手段を補正する第２の制御と、を行う。一
実施態様では、各画像形成部の各像担持体上に形成する
前記第２の基準現像剤像は、前記転写体上に順次転写し
た時に前記転写体上で前記転写体の稼動方向に対して少
なくとも一部分が互いに異なる位置となるように形成す
る。又、各画像形成部において、前記第１の基準現像剤
像は前記第２の基準現像剤像と共に前記転写体に転写さ
れ、各画像形成部の各像担持体上に形成する前記第１の
基準現像剤像は、前記転写体上に順次転写した時に、前
記転写体上で前記転写体の稼動方向及び前記転写体の稼
動方向に略直交する方向のそれぞれに対して少なくとも
一部分が互いに同位置に転写されるように形成すること
ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１８】実施例１本実施例では、本発明を複数の感光体を有する電子写真
方式のカラー複写機に適用する場合を説明する。

【００１９】図１は、本実施例の画像形成装置の概略構
成を示す。画像形成装置１００は、原稿画像情報に従っ
て、電子写真方式にて記録材、例えば、記録用紙、ＯＨ
Ｐシートなどにフルカラー画像を形成することができ
る。又、画像形成装置１００は、装置本体に通信可能に
接続されたパーソナルコンピュータなどの外部ホスト機
器からの画像情報信号に従って、所謂、プリンタとして
画像を形成し、出力することもできる。

【００２０】先ず、フルカラーの画像形成方法を例に、
リーダー部Ａについて説明する。原稿台ガラス１０２上
に置かれた原稿１０１は、光源１０３によって照射さ
れ、その反射光が光学系１０４を介してＣＣＤセンサー
１０５に結像される。ＣＣＤセンサー１０５は、３列に
配置されたレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー
（Ｂ）のＣＣＤラインセンサー群により、ラインセンサ
ー毎にＲ、Ｇ、Ｂ、の色成分信号を生成する。これらの
読取光学系ユニット１０７は、図中矢印の方向に走査す
ることにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変
換する。

【００２１】又、原稿台ガラス１０２の面に、ＣＣＤセ
ンサー１０５の白レベルを決定するためと、ＣＣＤセン
サー１０５のスラスト方向のシェーディングを行うため
の、基準白色板１０６が配置してある。ＣＣＤセンサー
１０５により得られた画像信号は、リーダー画像処理部
１０８にて画像処理された後、プリンタ部Ｂに送られ、
プリンタ制御部１０９で画像処理される。

【００２２】図２は、リーダー部Ａのリーダー画像処理
部１０８における画像信号の流れを示すブロック図であ
る。同図に示すように、ＣＣＤセンサー１０５より出力
される画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入力さ
れ、そこでゲイン調整、オフセット調整をされた後、Ａ
／Ｄコンバーター２０２で各色信号毎に８ｂｉｔのデジ
タル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換される。その後、
シェーディング補正部２０３に入力され、色ごとに基準
白色板１０６の読み取り信号を用いた、公知のシェーデ
ィング補正が施され、信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２が生成され
る。

【００２３】ＣＣＤセンサー１０５の各ラインセンサー
は、相互に所定の距離を隔てて配置されているため、ラ
インディレイ回路２０４において、副走査方向の空間的
ずれを補正する。

【００２４】入力マスキング部２０５は、ＣＣＤセンサ
ー１０５のレッド、グリーン、ブルーのフィルターの分
光特性で決まる読取色空間を、ＮＴＳＣの標準色空間に
変換する部分であり、ラインディレイ部２０４で複数走
査方向の空間的ずれが補正された信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３
に対し３×３のマトリックス演算を行い、信号Ｒ４、Ｇ
４、Ｂ４を生成する。光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換
部）２０６は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）ＲＡＭ
により構成され、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の輝度信号が、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色につ
いてＹ０、Ｍ０、Ｃ０の濃度信号に変換される。この信
号は、ライン遅延メモリ２０７に入力され一旦記憶され
る。

【００２５】マスキング及びＵＣＲ回路２０８は、ライ
ン遅延メモリ２０７から読み出されて入力されたＹ１、
Ｍ１、Ｃ１の３原色信号により、黒（Ｂｋ）信号を抽出
し、更にプリンタ部Ｂでの記録色材の色濁りを補正する
演算を施して、信号Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｂｋ２を各読取
動作の度に順次所定のビット幅（８ｂｉｔ）で出力す
る。

【００２６】空間フィルタ処理部（出力フィルタ）２０
９は、エッジ強調又はスムージング処理を行い、信号Ｙ
３、Ｍ３、Ｃ３、Ｂｋ３を生成する。又、画像メモリー
部２１０は、上述のように処理された信号Ｙ３、Ｍ３、
Ｃ３、Ｂｋ３を一旦記憶し、プリンタ部Ｂの画像形成に
同期して信号Ｙ４、Ｍ４、Ｃ４、Ｂｋ４を、階調補正手
段である階調補正用ＬＵＴ（ルックアップテーブル）２
１１に送り出す。階調補正用ＬＵＴ２１１は、リーダー
部Ａにおいてプリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせ
るべく濃度補正を行い、濃度補正が成された信号Ｙ５、
Ｍ５、Ｃ５、Ｂｋ５をパルス幅変調器（ＰＷＭ部）２１
６に送る。そして、パルス幅変調器２１６は、後述する
ように、この信号からレーザ駆動パルスを生成し、プリ
ンタ制御部１０９へ順次送る。このようにして、処理さ
れた画像信号Ｙ５、Ｍ５、Ｃ５、Ｂｋ５は、プリンタ制
御部１０９に送られる。

【００２７】尚、本実施例の画像形成装置１００には、
基準画像生成手段としてのパターン生成部（パターンジ
ェネレ−タ）２１２が設けられている。このパターン生
成部２１２には、特定の基準画像が登録されており、パ
ルス幅変調器（ＰＷＭ部）２１６に直接信号を渡すこと
ができるようになっている。

【００２８】又、画像形成装置１００と通信可能に接続
されたパーソナルコンピュータなどからの画像信号の
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分信号は、外部入力２１３からＬＯ
Ｇ変換部２０６に送られるようになっている。

【００２９】パルス幅変調器２１６は、入力される画素
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。即ち、高濃度の画
素画像信号に対してはより幅の広い駆動パルスを、低濃
度の画素画像信号に対してはより幅の狭い駆動パルス
を、中濃度の画素画像信号に対しては中間の幅の駆動パ
ルスをそれぞれ形成する。パルス幅変調器２１６から出
力されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像
に応じたレーザ駆動パルスは、それぞれレーザドライバ
ー２１７を介して半導体レーザ３１１、３１２、３１
３、３１４に供給され、半導体レーザ３１１、３１２、
３１３、３１４をそのパルス幅に対応する時間だけ発光
させる。従って、半導体レーザ３１１、３１２、３１
３、３１４は高濃度画素に対してはより長い時間駆動さ
れ、低濃度画素に対してはより短い時間駆動されること
になる。これにより、感光体ドラム３１１、３１２、３
１３、３１４は、高濃度画素に対しては主走査方向によ
り長い範囲が露光され、低濃度画素に対しては主走査方
向により短い範囲が露光される。

【００３０】次に、プリンタ部Ｂについて説明する。プ
リンタ制御部１０９に送られた画像信号は、レーザード
ライバー２１７によってレーザ光源である半導体レーザ
３１１、３１２、３１３、３１４の駆動信号とされ、こ
れら半導体レーザが駆動されることでパルス幅変調され
たレーザービームに変換される。そして、各半導体レー
ザ３１１、３１２、３１３、３１４からのレーザビーム
をポリゴンスキャナ１１０により走査して、各画像形成
部１２０、１３０、１４０、１５０が備える像担持体と
してのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム
１２１、１３１、１４１、１５１にそれぞれ照射する。

【００３１】更に説明すると、本実施例の画像形成装置
１００は、プリンタ部Ｂに、イエロー色画像形成部１２
０、マゼンタ色画像形成部１３０、シアン色画像形成部
１４０、ブラック色画像形成部１５０を有し、それぞれ
対応する色の画像を形成する。画像形成部１２０〜１５
０は略同一構成とされるので、以下、イエロー色画像形
成部１２０の詳細を説明して、他の画像形成部の説明は
省略する。

【００３２】イエロー色画像形成部１２０には感光体ド
ラム１２１が配設されており、半導体レーザ３１１から
発光され、ポリゴンスキャナ１１０により走査されるレ
ーザービームによって、感光体ドラム１２１の表面に静
電潜像が形成される。このとき、感光体ドラム１２１の
表面は、帯電手段としての一次帯電器１２２によって所
定の電位に帯電され、静電潜像形成の準備が施されてい
る。そして、感光体ドラム１２１上に形成された静電潜
像は現像手段たる現像器１２３によって現像され、感光
体ドラム１２１上に現像剤像（トナー像）が形成され
る。

【００３３】図３は、イエロー用の現像器１２３の概略
断面を示す。図示するように、現像器１２３は感光体ド
ラム１２１に対向して配置されている。現像器１２３
は、現像容器（現像器本体）４４内に現像剤Ｔを収容し
ている。本実施例では、現像剤Ｔとして、主に樹脂トナ
ー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを
含む２成分現像剤を用いる。

【００３４】現像容器４４内の現像剤Ｔは、攪拌搬送部
材３８、３９により攪拌されながら搬送され、現像剤担
持体である現像スリーブ３４に供給される。現像スリー
ブ３４は、内部に磁界発生手段としての固定マグネット
ロール３２を有し、このマグネットロール３２の発生す
る磁界により、摩擦帯電によりトナーが付着したキャリ
アが現像スリーブ３４上に供給される。現像スリーブ３
４上の現像剤Ｔは、現像スリーブ３４に対向して設けら
れた現像剤量規制部材（規制ブレード）３６とマグネッ
トロール３２との間に形成される磁界によりその層厚が
規制される。こうして、現像スリーブ３４上に形成され
た現像剤層は、現像スリーブ３４の図中矢印方向の回転
により感光体ドラム１２１と対向した現像領域に搬送さ
れる。そして、現像領域において、現像スリーブ３４上
の現像剤Ｔからトナーが感光体ドラム１２１上の潜像の
現像に供される。本実施例では、現像効率、即ち、潜像
へのトナー付与率を向上させるために、現像スリーブ３
４には電源３７から直流電圧を交流電圧に重畳した現像
バイアス電圧が印加される。

【００３５】感光体ドラム１２１上に形成されたトナー
像は、次いで記録材Ｐに転写される。本実施例では、各
画像形成部１２０〜１５０の感光体ドラム１２１、１３
１、１４１、１５１に対向するように、各画像形成部１
２０〜１５０に記録材Ｐを搬送する記録材担持体として
の転写ベルト１１１が設けられており、この転写ベルト
１１１を介して感光体ドラム１２１に対向するように、
転写手段としての転写ブレード１２４が配置されてい
る。この転写ブレード１２４が転写ベルト１１１の背面
から放電を行い、感光体ドラム１２１上のトナー像を転
写ベルト１１１上の記録材Ｐへ転写する。

【００３６】記録材Ｐは、記録材収納カセット１１７か
ら送り出されてレジストローラ１１８に至り、ここで画
像形成部１２０〜１５０での画像形成と同期がとられて
転写ベルト１１１上へと搬送される。

【００３７】トナー像の転写後の感光体ドラム１２１
は、クリーナー１２７でその表面を清掃され、補助帯電
器１２８で除電され、更に前露光ランプ１２９で残留電
荷が消去されて、再び１次帯電器１２２によって良好な
帯電が得られるようにされる。

【００３８】又、トナー像が転写された記録材Ｐは、転
写ベルト１１１によって搬送され、以降マゼンタ、シア
ン、ブラックの順に、それぞれの画像形成部にて形成さ
れた各色のトナー像が順次転写され、４色の画像がその
表面に形成される。ブラック色画像形成部１５０を通過
した記録材Ｐは、転写ベルト１１１からの分離を容易に
するため、除電帯電器１１２で除電された後、転写ベル
ト１１１から分離される。

【００３９】転写ベルト１１１から分離された記録材Ｐ
は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために
定着前帯電器１１３で帯電された後、定着器１１４でト
ナー像の定着が成される。一方、記録材Ｐが分離された
転写ベルト１１１は、転写ベルト除電帯電器１１５で除
電され、更にベルトクリーナー１１６で清掃されて、再
び記録材Ｐを吸着する準備が施される。

【００４０】次に、本実施例の画像形成装置１００にお
ける、基準画像の濃度検知方法について説明する。

【００４１】本実施例においては、濃度及び階調が安定
したフルカラー画像を形成するために、それぞれ第１、
第２の制御を行う第１、第２の制御手段を備える。

【００４２】第１の制御手段は、感光体ドラム１２１、
１３１、１４１、１５１上に、第１の基準画像として各
色の第１の基準濃度パターンを形成する。その後、基準
濃度パターンの濃度或いはトナー付着量を検知するため
の第１の検知手段により、第１の基準濃度パターンに検
出光を照射してその反射光を検出することで、第１の基
準濃度パターンの濃度を検知する。そして、検知された
第１の基準濃度パターンの濃度が目標値となるように、
トナーの補給量を調整してトナー濃度を制御する。これ
により、出力画像の現像特性を制御する。

【００４３】第２の制御手段は、感光体ドラム１２１、
１３１、１４１、１５１上に、第２の基準画像として各
色の第２の基準濃度パターンを形成し、転写体としての
転写ベルト１１１上に転写する。その後、基準濃度パタ
ーンの濃度或いはトナー付着量を検知するための第２の
検知手段により、第２の基準濃度パターンに検出光を照
射してその反射光を検出することで、第２の基準濃度パ
ターンの濃度を検知する。そして、検知された第２の基
準濃度パターンの濃度が目標値となるように、階調補正
用ＬＵＴ２１１を補正する。これにより、出力画像の階
調特性を制御する。

【００４４】ここでは、第１、第２の検知手段は、基準
濃度パターンに検出光を照射して、その反射光を検出す
るとして説明するが、当業者には周知の通り透過光を検
出することで基準濃度パターンの濃度又はトナーの付着
量を検知するものであってもよい。

【００４５】先ず、イエロー色画像形成部１２０を例
に、第１の制御について説明する。図５は、第１の制御
のフローの一例を示す。

【００４６】静電潜像の現像を行うことにより現像器１
２３内の現像剤Ｔのトナー濃度（現像剤全体に対するト
ナーの割合）が低下するため、現像性の低下が起こる。
又、周囲環境の変化、現像工程の繰り返しなどによって
も現像性の変化が起こり、結果として、現像特性及び階
調特性の変動が発生する。

【００４７】第１の制御では、感光体ドラム１２１上の
画像濃度を検知し、その結果に基づいてトナーの補給量
を調整してトナー濃度を制御し、出力画像の現像特性を
制御する（感光体ドラム上濃度検知制御）。図５に示す
ように、リーダー部Ａにより原稿を読み取り（Ｓ１０
１）、プリンタ部Ｂが画像形成動作（コピー動作）を開
始する（Ｓ１０２）。操作者が画像形成装置１００の操
作部２１９（図２）から設定した枚数分のコピーが終了
すると（Ｓ１０３）、詳しくは後述するようにして、第
１の基準濃度パターンの感光ドラム１２１上での実際の
トナー濃度を測定する（Ｓ１０４）。そして、トナー濃
度測定値ｂと予め設定された基準値ｂ’とを比較する、
即ち、ここでは測定値ｂ−基準値ｂ’の演算を行う（ス
テップ１０５）。次いで、Ｓ１０５における演算結果か
ら、第１の基準濃度パターンの濃度を一定に保つための
過剰又は不足トナー量に換算し（Ｓ１０６）、トナー補
給量を決定する（Ｓ１０７）。そして、決定されたトナ
ー補給量に基づいて、後述する現像剤補給手段を所定量
駆動し、トナーを現像容器４４に補給する（Ｓ１０
８）。

【００４８】更に説明すると、図４は、画像濃度検知と
トナー補給の様子を示す図である。本実施例では、現像
特性及び階調特性の変動を抑え、安定に制御するため、
第１の制御として、感光体ドラム１２１上に第１の基準
濃度パターンを作像し、その濃度を感光体ドラム１２１
に対向設置した第１の検知手段たる第１の画像濃度セン
サー７０１により検知して制御する。第１の画像濃度セ
ンサー７０１は、発光部であるＬＥＤ７０２及び受光部
であるフォトダイオード７０３を備える。第１の画像濃
度センサー７０１は、各画像形成部１２０〜１５０のそ
れぞれに設けられ、その構成、及び、基準濃度パターン
の濃度の検知方法は、各画像形成部１２０〜１５０で同
様である。

【００４９】第１の制御においては、感光体ドラム１２
１上に濃度検知用の参照画像として第１の基準濃度パタ
ーンを形成する。即ち、予め定められた濃度に対応する
信号レベルを有する基準画像信号を発生するパターン発
生部２１２（図２）からの基準画像信号を、パルス幅変
調回路２１６（図２）に供給し、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させ
る。このレーザ駆動パルスをレーザドライバ２１７を介
して半導体レーザ３１１に供給し、半導体レーザ３１１
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１２１を走査する。これによって、予め定められた
濃度に対する第１の基準濃度パターンの静電潜像（パタ
ーン静電潜像）を感光体ドラム１２１上に形成し、この
パターン静電潜像を現像器１２３により現像し、第１の
基準濃度パターンのトナー像（トナーパターン）を形成
する。

【００５０】本実施例では、第１の基準濃度パターンの
ハーフトーニングパターンは、図６に代表される現像特
性を最も効果的に制御し易いパターンである、主走査及
び副走査が４００ＤＰＩ、スクリーン画０度のハーフト
ーニングパターンが用いられている。図６は、現像スリ
ーブ３４に印加される現像バイアス電位に対する感光体
ドラム１２１の相対表面電位と、画像濃度との関係を示
している。

【００５１】又、第１の基準濃度パターンの濃度は、同
様に現像特性を最も効果的に制御し易い濃度に設定され
ている。具体的には、本実施例では画像データレベル４
８の信号で第１の基準濃度パターンを形成している。こ
れによって、以下に述べる制御により、現像特性を所望
の特性に制御することが可能である。その結果、特にハ
イライト領域において画像濃度を一定とすることが可能
となり、同時に現像特性が変化した場合に生じるべた画
像と細線画像と濃度差を抑制することも可能となる。勿
論、本発明は、第１の基準濃度パターンの濃度を上記の
ものに限定するものではなく、適宜選定しうるものであ
る。

【００５２】次いで、上述のようにして得られたトナー
パターンに、第１の制御用、即ち、感光体ドラム上濃度
検知制御用の検知手段としての第１の画像濃度センサー
７０１の発光部であるＬＥＤ７０２から光を照射し、そ
の反射光を受光部であるフォトダイオード７０３で受光
し、第１の基準濃度パターンの実際の画像濃度を検知す
る。この検知した第１の基準濃度パターンの画像濃度
は、現像器１２３内の現像剤Ｔのトナー濃度（現像剤全
体に対するトナーの割合）に対応する。

【００５３】フォトダイオード７０３からの、第１の基
準濃度パターンの実際の画像濃度を検知した出力信号
（測定値ｂ）Ｓ−ＳＩＧ−Ｙは、比較器７０４の一方の
入力に供給される。この比較器７０４の他方の入力に
は、基準電圧信号源７０５から第１の基準濃度パターン
の規定濃度（初期濃度）に対応する基準信号（基準値
ｂ’）Ｓ−ＩＮＩＴ−Ｙが入力されている。比較器７０
４は第１の基準濃度パターンの実際の画像濃度と初期画
像濃度とを比較して、その濃度差を求め（測定値ｂ−基
準値ｂ’）、濃度差の出力信号Ｓ−ＣＡＬ−ＹをＣＰＵ
２１４に供給する。

【００５４】この濃度差の出力信号Ｓ−ＣＡＬ−Ｙは、
現像器１２３内の現像剤Ｔへのトナー補給制御に使用す
る。一般に、現像剤Ｔのトナー濃度が高くなると画像濃
度が濃くなり、逆に現像剤Ｔのトナー濃度が低くなると
画像濃度が薄くなる。本実施例においては、第１の制御
により出力された濃度差の出力信号Ｓ−ＣＡＬ−Ｙに基
づいて、現像器１２３内の現像剤Ｔへのトナー補給を行
うことにより、トナー濃度を最適値に制御し、現像特性
を所望の値に保っている。

【００５５】本実施例では、ＣＰＵ２１４は、比較器７
０４の出力信号Ｓ−ＣＡＬ−Ｙに基づいて、パッチ画像
濃度が規定濃度よりも小さいときには、トナーが補給不
足であると判断する。そして、ＣＰＵ２１４は不足分の
トナーを、現像剤補給容器（トナー容器）４０から現像
容器４４に補給するのに要する、現像剤補給手段として
のスクリュー４２の回転時間を算出する。そして、モー
タ駆動回路４７を制御してその時間だけモータ４８を回
転駆動し、ギア列４９を介してスクリュー４２を作動さ
せ、不足分のトナーを現像容器４４に補給する。一方、
パッチ画像濃度が規定濃度と同じであったり、規定濃度
より大きかった場合には、ＣＰＵ２１４は、トナー容器
４０から現像容器４４へのトナー補給を適当な期間（記
録枚数）停止するなどの処理を行う。

【００５６】尚、上述では、設定枚数分のコピー動作が
終了した後に、第１の制御により感光体ドラム１２１上
の実際の画像濃度を制御するとして説明したが、連続画
像形成中に、記録材間に第１の基準濃度パターンを形成
して、この第１の基準濃度パターンの濃度を検出してト
ナーの補給量を各画像形成工程毎に行うことで、より追
従性の良い制御を行うことができる。

【００５７】次に、イエロー色画像形成部１２０を例
に、第２の制御について説明する。図７は、第２の制御
のフローの一例を示す。

【００５８】第２の制御では、転写ベルト１１１上の画
像濃度を検知し、その結果に基づいて階調補正用ＬＵＴ
２１１を補正することにより、出力画像の階調特性を制
御する（転写ベルト上濃度検知制御）。図７に示すよう
に、リーダ部Ａにより原稿を読み取り（Ｓ２０１）、プ
リンタ部Ｂが画像形成動作（コピー動作）を開始する
（Ｓ２０２）。

【００５９】第２の制御においては、予め定められた画
像信号レベルの第２の基準濃度パターンの静電潜像（パ
ターン静電潜像）を感光体ドラム１２１上に形成し、転
写ベルト１１１上に直接転写する（Ｓ２０３）。

【００６０】第２の制御においても、感光体ドラム１２
１上へ濃度検知用の参照画像として第２の基準濃度パタ
ーンを形成する工程は、上記第１の制御の場合と同様で
ある。但し、第２の制御では、感光体ドラム１２１上に
形成されたトナーパターンは転写ベルト１１１に直接転
写され、その濃度が転写ベルト１１１上で第２の画像濃
度センサー１６０により検知される。

【００６１】図１に示すように、第２の画像濃度センサ
ー１６０は、各色の画像形成部１２〜１５０の後段に配
設されている。又、第２の画像濃度センサー１６０の構
成は第１の制御にて用いられる第２の画像濃度センサー
７０１と同様である。

【００６２】本実施例においては、第２の基準濃度パタ
ーンは、階調画像の階調特性を最も制度よく制御するた
めに、階調画像形成時に用いられる各色独立のスクリー
ンパターンにより形成される。以下、本実施例のスクリ
ーンパターン生成方法について説明する。

【００６３】先ず、本実施例における画像の走査方法に
ついて説明する。尚、以下の説明において感光体ドラム
の回転方向を「副走査方向」、感光体ドラムの母線方向
を「主走査方向」と称する。

【００６４】イエロー色画像形成部１２０を例にして説
明すると、画像データに対応して変調されたレーザー光
は、高速回転するポリゴンスキャナ１１０により高速走
査され、感光体ドラム１２１の表面に画像に対応したド
ット露光が行われる。レーザー光の１水平走査は、画像
の１水平走査に対応する。一方、感光体ドラム１２１は
定速回転しているので、主走査方向には前述のレーザー
光走査、副走査方向には感光ドラム１２１の定速回転に
より、逐次平面画像が露光される。

【００６５】図８は、ポリゴンスキャナ１１０を含むレ
ーザービーム走査光学系の構成を模式的に示している。
図２に示すように、例えば、イエロー色の画像情報に応
じたレーザー光を発する半導体レーザ３１１から発され
たレーザビームは、コリメータレンズ１８１及び絞り１
８２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴ
ンスキャナ（回転多面鏡）１１０に入射する。ポリゴン
スキャナ１１０は図中矢印にて示す方向に等角速度の回
転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビーム
が連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射され
る。偏向ビームとなった光はｆ−θレンズ１８３により
集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズは同時に走査の
時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う
ため、光ビームは、感光体ドラム１２１上に図中矢印に
て示す方向に等速で結合走査される。

【００６６】又、露光走査方向における感光体ドラム１
２１上の画像形成領域外に、ポリゴンスキャナ１１０か
らの反射光を検知するレーザー検知部（ビームディテク
ト（ＢＤ）センサー）１８４が設けられており、レーザ
ー検知部１８４の検知信号はポリゴンスキャナ１１０の
回転とデータの書き込みとの同期をとるための同期信号
として用いられる。

【００６７】本実施例においては、ポリゴンスキャナー
１１０を同軸上に２段に配設してある。上段のポリゴン
スキャナー１１０ａは、転写ベルト１１１の記録材Ｐの
搬送方向上流側より第２段及び第３段の画像形成部、即
ち、マゼンタ色及びシアン色画像形成部１３０、１４０
に対してレーザービームを走査し、下段のポリゴンスキ
ャナー１１０ｂは、第１段及び第４段の画像形成部、即
ち、イエロー色及びブラック色画像形成部１２０、１５
０に対してレーザービームを走査する。つまり、マゼン
タ色及びシアン色の画像情報に応じたレーザービームは
上段のポリゴンスキャナー１１０ａにより、又イエロー
色及びブラック色の画像情報に応じたレーザービームは
下段のポリゴンスキャナー１１０ｂにより走査され、各
感光体ドラムの表面に各色の画像に対応したドット露光
が成される。ｆ−θレンズ１８３、レーザー検知部１８
４は各ポリゴンスキャナ１１０ａ、１１０ｂに対して設
けることができ、又コリメータレンズ１８１、絞り１８
２などは各半導体レーザ３１１、３１２、３１３、３１
４に対して設けることができる。

【００６８】尚、本実施例においては、上下段のポリゴ
ンスキャナー１１０ａ、１１０ｂに８面のポリゴンスキ
ャナーを用い、回転周波数を２５５．９Ｈｚに設定して
いる。又、各色の感光体ドラム１２１、１３１、１４
１、１５１の回転速度或いは記録材Ｐの搬送速度である
プロセススピードは、１３０ｍｍ／ｓｅｃに設定してい
る。この設定により、各色の画像の副走査密度は４００
ＤＰＩとなる。

【００６９】レーザーの主走査について更に説明する
と、上記レーザー検知部１８４では、各ポリゴンスキャ
ナー面に対して２０４７．２Ｈｚの周期にてレーザービ
ームが検知される。そして、これらの各色独立なレーザ
ー検知信号ＢＤは、同期制御部３０６（図１７）（後
述）に入力される。

【００７０】図９は、主走査に係わる各信号のタイミン
グチャートを示す。同期制御部３０６では、入力された
各色のレーザー検知信号ＢＤと画素クロックＰＣＬＫに
基づいて、プリンタ部Ｂのマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックで独立な主走査同期信号ＰＬＳＹＮＣ＊が
生成される。又、同期制御部３０６は、この主走査同期
信号ＰＬＳＹＮＣ＊に基づいて、プリンタ部Ｂのマゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックで独立な主走査ビデオ
イネーブル信号ＰＶＥ＊を生成する。

【００７１】本実施例では、画素クロックＰＣＬＫの周
波数を３２．７６ＭＨｚに設定している。本実施例のレ
ーザービーム走査光学系の構成においては、上述のよう
な主走査方向の走査周波数に対応して、画素クロックＰ
ＣＬＫの周波数を上記値に設定することにより、主走査
の走査密度を副走査の走査密度の２倍である、即ち、８
００ＤＰＩに設定している。

【００７２】次に、画像信号に対応したドット露光につ
いて説明する。上述したように、本実施例においては、
副走査の記録周波数及び走査密度が４００ＤＰＩに設定
されている。この基準となる記録周波数及び走査密度
（基準記録周波数、基準走査密度）に基づいて、各色の
画素ドット露光パターンを形成している。

【００７３】図１０〜図１３に、レーザー制御部３０９
（図１７）（後述）におけるマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの各色の主走査タイミングをそれぞれ示
す。本実施例では、主走査の記録周波数３２．７６ＭＨ
ｚを基準周波数とし、マゼンタ、シアン、イエロー、ブ
ラックの各色の画像について、この基準周波数の１／４
の周波数８．１９ＭＨｚのスクリーンクロックＭＳＣＬ
Ｋ、ＣＳＣＬＫ、ＹＳＣＬＫ及びＫＳＣＬＫがそれぞれ
生成される。スクリーンクロックＭＳＣＬＫ、ＣＳＣＬ
Ｋ、ＹＳＣＬＫ及びＫＳＣＬＫの周期に対応して入力さ
れたアナログビデオ信号が、パルス幅変調（ＰＷＭ）さ
れる。このパルス幅変調されたビデオ信号に従って、マ
ゼンタ、シアン、イエロー、ブラック用の半導体レーザ
ーが駆動され、感光体ドラム１２１〜１５１上に画像信
号に応じた露光が行われる。

【００７４】同時に、スクリーンクロックＭＳＣＬＫ、
ＣＳＣＬＫ、ＹＳＣＬＫ及びＫＳＣＬＫの位相を主走査
１ライン毎にシフトさせている。本実施例において、標
準の複写モードでは、マゼンタ画像のＭＳＣＬＫについ
ては、主走査１ライン毎に画素クロックＭＰＣＬＫが３
周期シフトされる（図１０）。同様に、シアン画像のＣ
ＳＣＬＫについては主走査１ライン毎に画素クロックＣ
ＰＣＬＫが１周期シフトされ（図１１）、イエロー画像
のＹＳＣＬＫについては主走査１ライン毎に画素クロッ
クＹＰＣＬＫが２周期シフトされる（図１２）。ブラッ
ク画像のＫＳＣＬＫについては位相のシフトは行わない
（図１３）。

【００７５】上述の如く画素ドット露光を行った際の、
各色における出力画像の画像ドット形成パターンを図１
４に示す。マゼンタに関しては、主走査８００ＤＰＩ、
副走査４００ＤＰＩの基準記録周波数に基づいて、上述
した如く画素ドット露光タイミングの制御を行うことに
より、図１４に示すように主走査２００ＤＰＰＩ、副走
査４００ＤＰＩ、２２３．６線−６３．４度の画像が形
成される。同様に、シアンに関しては主走査２００ＤＰ
ＰＩ、副走査４００ＤＰＩ、２２３．６線６３．４度の
画像が形成され、イエローに関しては主走査２００ＤＰ
ＰＩ、副走査４００ＤＰＩ、２８２．８線４５度の画像
が形成され、ブラックに関しては主走査２００ＤＰＰ
Ｉ、副走査４００ＤＰＩ、２００線９０度の画像が形成
される。

【００７６】上述のような標準の複写モードにおける各
色のスクリーン角度の設定は、各色のスクリーンパター
ンの干渉によるモアレパターンを効果的に抑制すると共
に、一般的な印刷画像において用いられるマゼンタ、シ
アン、イエロー、ブラックの各版のスクリーン角度と本
実施例におけるプリンター部Ｂのマゼンタ、シアン、イ
エロー、ブラックの各色のスクリーンパターンとの干渉
によるモアレパターンを効果的に抑制する設定となって
いる。

【００７７】各色のスクリーンパターンの干渉の観点で
は、上述のようにマゼンタ、シアン、イエロー、ブラッ
クの各色のスクリーン角度は、それぞれ−６３．４度、
６３．４度、４５度、９０度となっており、各色間の角
度の開きが一般的にモアレが実用上目立ちにくい１５度
以上の角度がとられている。

【００７８】以上のような各色毎のスクリーンパターン
で、第２の基準濃度パターンが感光体ドラム１２１〜１
５１に形成され、そして転写ベルト１１１に転写され
る。

【００７９】図７に示すように、次いで、上記のように
して得られた第２の基準濃度パターンに、第２の画像濃
度センサー１６０の発光部であるＬＥＤ１６１から光を
照射し、その反射光を受光部であるフォトダイオード１
６２で受光し、第２の基準濃度パターンの実際の画像濃
度を検知する（Ｓ２０４）。

【００８０】本実施例においては、製造時若しくはサー
ビスメンテナンス時に階調特性を調整する際に、或いは
付属のリーダー若しくは濃度計などを用いた自動階調調
整機能が実行された際に第２の基準濃度パターンを形成
し、フォトダイオード１６２によって第２の基準濃度パ
ターンの実際の画像濃度を検知した際の、フォトダイオ
ード１６２からの最初の出力信号Ｂ−ＳＩＧ−Ｙを、パ
ッチ画像の参照基準濃度（初期濃度）として、ＣＰＵ２
１４内のＲＡＭに保管する（Ｓ２０５）。

【００８１】その後は、画像形成工程毎に転写ベルト１
１１上に第２の基準濃度パターンを形成し（Ｓ２０６、
Ｓ２０７）、フォトダイオード１６２によって各パッチ
画像濃度を検知する（Ｓ２０８）。そして、各々の検出
出力信号Ｂ−ＳＩＧ−Ｙは、比較器１７０の一方の入力
に供給される。比較器１７０の他方の入力には、基準電
圧信号源１７１から、一連の連続画像形成毎に決定され
る第２の基準濃度パターンの参照基準濃度に対応する基
準信号Ｂ−ＩＮＩＴ−Ｙが入力されている。比較器１７
０はパッチ画像濃度と参照基準濃度とを比較してその濃
度差を求め、濃度差の出力信号Ｂ−ＣＡＬ−ＹをＣＰＵ
２１４に供給する（Ｓ２０９）。

【００８２】この濃度差の出力信号Ｂ−ＣＡＬ−Ｙは、
連続画像形成中の階調補正用ＬＵＴ２１１の補正制御に
使用する。即ち、連続画像形成中は、第２の制御により
出力された濃度差の出力信号Ｂ−ＣＡＬ−Ｙに基づい
て、階調補正用ＬＵＴ２１１を補正することにより、画
像濃度及び階調特性を所望の値に保っている（Ｓ２１
０）。上記Ｓ２０３〜Ｓ２１０の処理は、操作者が画像
形成装置１００の操作部２１９（図２）から設定した枚
数分のコピーが終了するまで繰り返す（Ｓ２１１）。

【００８３】階調補正用ＬＵＴ２１１の補正方法につい
て更に説明すると、ＲＯＭ２１８内には、階調補正用Ｌ
ＵＴ２１１を補正するための、濃度補正量に応じた複数
の補正ＬＵＴが保管されている。本実施例では、濃度ア
ップ側と濃度ダウン側でそれぞれ５本づつ、計１０本の
補正ＬＵＴがＲＯＭ２１８に保管されている。図１５
は、この補正ＬＵＴを示したものである。図１５に示す
補正ＬＵＴは、画像データレベルが１２８レベル近辺で
最も補正量が大きくなるように設定されているが、画像
形成装置の特性に合わせて、任意に設定可能なものであ
る。

【００８４】前述のようにして濃度差の出力信号Ｂ−Ｃ
ＡＬ−Ｙが算出され、ＣＰＵ２１４に送られる。ＣＰＵ
２１４はＢ−ＣＡＬ−Ｙの値に応じて、ＲＯＭ２１８内
に設定されている補正ＬＵＴより適正な補正ＬＵＴを選
択し、この選択された補正ＬＵＴをすでに設定されてい
る階調補正用ＬＵＴ２１１に掛け合わせた新規ＬＵＴ
を、新しい階調補正用ＬＵＴ２１１として設定する。こ
の新規ＬＵＴを用いて次の画像形成を行ことにより、画
像形成中の階調特性を補正することができる。

【００８５】さて、本実施例においては、電源スイッチ
投入時などの特殊時や画像形成前後に加えて、連続画像
形成などの一連の画像形成工程の間においても上述の第
１の制御及び第２の制御を実施し、連続画像形成中であ
っても常に現像特性制御及び階調補正制御行い、画像濃
度を安定に保っている。

【００８６】一方、本実施例では、画像形成スピードは
Ａ４サイズレターサイズなどの小サイズ用紙を使用する
場合、３２ｐｐｍ（頁／分）に設定されている。この場
合、レターサイズを例にとると、連続画像形成間の距離
（用紙間距離）はわずか２７．９ｍｍとなる。

【００８７】そこで、このような短い記録材間距離にお
いても第１及び第２の制御用の基準画像を形成するため
に、それぞれの基準画像を、記録材Ｐの搬送方向、即
ち、像担持体である感光体ドラム１２１、記録材担持体
である転写ベルト１１１などの像搬送体の稼動方向に対
して少なくとも一部が同位置となるように形成する。

【００８８】図１６は、連続画像形成時における基準画
像形成シーケンスを、転写ベルト１１１を基準に模式的
に表したものである。本実施例においては、第１の制御
用の基準画像、即ち、第１の基準濃度パターンＹ１、Ｍ
１、Ｃ１、Ｋ１、及び第２の制御用の基準画像、即ち、
第２の基準濃度パターンＹ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２が、記
録材Ｐの搬送方向、即ち、「副走査方向」に対して同位
置となるように形成される。

【００８９】更に、図１６に示すように、各色の第１の
基準濃度パターンＹ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｋ１は、記録材Ｐ
の搬送方向に対して略直角方向、即ち、「主走査方向」
に対しても同位置に形成している。

【００９０】各色の第１の基準濃度パターンＹ１、Ｍ
１、Ｃ１、Ｋ１は、感光体ドラム１２１、１３１、１４
１、１５１上において各色毎に独立に検知されるため、
転写ベルト１１１上に転写される際には濃度検知後であ
る。従って、４色同位置に重ねて転写することが可能で
ある。このように、第１の基準濃度パターンＹ１、Ｍ
１、Ｃ１、Ｋ１は、転写ベルト１１１上で副走査方向及
び主走査方向に対して少なくとも一部分が互いに同位置
に転写されるように形成することができる。

【００９１】一方、各色の第２の基準濃度パターンＹ
２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２は、副走査方向は同位置、主走査
方向に関しては別の位置となるように形成される。つま
り、第２の基準濃度パターンＹ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２
は、転写ベルト１１１上で副走査方向に対して少なくと
も一部分が互いに同位置、且つ、主走査方向に対して少
なくとも一部分が互いに異なる位置となるように形成す
る。

【００９２】本実施例においては、転写ベルト１１１に
対向設置した第２の画像濃度センサー１６０は、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色独立に検知でき
るように、４つの並列に配置された同種のセンサー１６
０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄにより構成されて
いる。

【００９３】次に、ハーフトーニングパターン（ハーフ
トーニング処理）の異なる第１の基準濃度パターンと第
２の基準濃度パターンとを、それぞれ副走査方向に対し
て同位置となるように形成する方法について説明する。

【００９４】図１７は、基準画像形成部を示したブロッ
ク図である。画像入力セレクター３０１は、通常の画像
データ入力とパターン生成部（パターンジェネレータ）
２１２で生成される基準濃度パターン（テストパター
ン）入力を選択する。画像領域設定セレクター３０３
は、主走査カウンター３０４及び副走査カウンター３０
５の入力に応じてパターン生成部２１２からの各８ビッ
トの画像データを選択する。パターン生成部２１２で
は、各色の第１の基準濃度パターンＹ１、Ｍ１、Ｃ１、
Ｋ１、及び各色の第２の基準濃度パターンＹ２、Ｍ２、
Ｃ２、Ｋ２に対応した画像データレベルが各レジスター
に予め設定され、設定された画像データレベルに対応し
た８ビットの画像信号がパターン生成部２１２に入力さ
れる。

【００９５】第１及び第２の基準濃度パターンを形成す
る際には、ＣＰＵ２１４から送られた制御信号により、
画像入力セレクター３０１が基準濃度パターン入力に設
定される。又、主走査カウンター３０４及び副走査カウ
ンター３０５がクリアーされ、所定の画像形成位置に相
当するカウントが開始される。

【００９６】第１の基準濃度パターンＹ１、Ｍ１、Ｃ
１、Ｋ１、及び第２の基準濃度パターンＹ２、Ｍ２、Ｃ
２、Ｋ２の各形成位置が、主走査カウンター３０４、及
び副走査カウンター３０５によりカウントアップされる
度に、画像領域設定セレクター３０３に入力されるパタ
ーン生成部２１２からの信号が切り替えられる。こうし
て、第１の基準濃度パターンＹ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｋ１、
及び第２の基準濃度パターンＹ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２の
各基準画像に対応した画像データが選択される。同時
に、各基準画像に対応したハーフトーン処理切り替え信
号も選択される。選択された各基準画像に対応した画像
データは、画像入力セレクター３０１、階調補正ＬＵＴ
２１１を経由してレーザー制御部３０９へ送られる。

【００９７】一方、選択された各パッチ画像に対応した
ハーフトーン処理切り替え信号もレーザー制御部３０９
へ送られる。ハーフトーン処理切り替え信号に基づい
て、レーザー制御部３０９内部のパルス幅変調器（ＰＷ
Ｍ部）２１６におけるパルス幅変調回路が切り替えられ
る。

【００９８】第１の制御の場合、レーザー制御部３０９
へ送られた基準画像信号は、Ｄ／Ａ変換器３０８でＤ／
Ａ変換された後、パルス幅変調器２１６でハーフトーン
処理切り替え信号に従って４００ＤＰＩで位相シフトを
行わずにパルス幅変調される。次いで、レーザー制御部
３０９から基準画像に応じた信号がレーザードライバー
２１７へ送られる。そして、前述したごとき画像形成工
程により、各色用の感光体ドラム１２１、１３１、１４
１、１５１上に、第１の基準濃度パターンが形成され、
その後転写ベルト１１１上に順次転写される。

【００９９】一方、第２の制御の場合、レーザー制御部
３０９へ送られた基準画像信号は、Ｄ／Ａ変換器３０８
でＤ／Ａ変換された後、パルス幅変調器２１６でハーフ
トーン処理切り替え信号に従って前述の如く各色毎に異
なったスクリーン形成処理がされた後、レーザードライ
バー２１７へ送られる。そして、前述したごとき画像形
成工程により各色用の感光体ドラム１２１、１３１、１
４１、１５１上に第２の基準濃度パターンが形成され、
その後転写ベルト１１１上に順次転写される。

【０１００】このようにして、第１及び第２の制御用の
それぞれの基準画像を副走査方向に対して同位置となる
ように形成する。

【０１０１】上述のように、本実施例では、複数の画像
形成部１２０、１３０、１４０、１５０の各感光体ドラ
ム１２１、１３１、１４１、１５１上に形成する制御対
象の異なる第１の基準濃度パターンと第２の基準濃度パ
ターンとのハーフトーニング処理（スクリーンパター
ン）が異なると共に、各画像形成部１２０、１３０、１
４０、１５０にて形成される第２の基準濃度パターンの
それぞれのハーフトーニング処理（スクリーンパター
ン）が異なる。しかし、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、第２の基準画像濃度パターンのハーフトーニ
ング処理が各画像形成部で同じであっても良い。又、ハ
ーフトーニング処理として、上述のように、スクリーン
線数、スクリーン角度が異なる場合のみならず、スクリ
ーン形状が異なる基準濃度パターンを形成する場合であ
っても、本発明は好適に作用することは当業者にとって
自明である。更に、ハーフトーニング処理として、例え
ばディザ法や誤差拡散法などの複数画素内での面積階調
表現、一画素内での面積階調表現、スクリーン画など、
ハーフトーニング手法が異なる基準濃度パターンを形成
する場合であっても、本発明は好適に作用する。当業者
は、周知のハーフトーニング手法から、制御対象或いは
現像剤の色など目的に合わせて選択することができる。

【０１０２】このように、本実施例によれば、僅かな記
録材間距離であっても、第１及び第２の制御用のそれぞ
れの基準画像を異なったハーフトーン処理を施して同時
に形成することが可能となり、連続画像形成などの一連
の画像形成工程の間においても、第１の制御であるとろ
の感光ドラム上濃度検知制御及び第２の制御であるとこ
ろの転写ベルト上濃度検知制御を実施することができ
る。これにより、連続画像形成中であっても、常にトナ
ー濃度制御及び階調補正制御行い、画像濃度、階調を安
定に保つことが可能となり、高品質な画像を常に再現す
ることが可能である。

【０１０３】実施例２次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
の画像形成装置の基本構成及び画像形成工程は実施例１
と同様である。又、実施例１にて説明した第１の制御に
関しても実施例１と同様である。従って、実施例１の画
像形成装置１００はと同様の機能、構成を有する要素に
は同一符号を付し、詳しい説明は省略する。

【０１０４】図１８は、本実施例における連続画像形成
時における、パッチ画像形成シーケンスを、転写ベルト
１１１を基準に模式的に表したものである。

【０１０５】本実施例においても、それぞれ異なったハ
ーフトーン処理を施された、第１の基準濃度パターンＹ
１、Ｍ１、Ｃ１、Ｋ１、及び第２の基準濃度パターンＹ
２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２が記録材Ｐの搬送方向（副走査方
向）に対して少なくとも一部分が互いに同位置となるよ
うに形成される。

【０１０６】更に、本実施例においては、転写ベルト１
１１上に各色毎、複数階調の第２の基準濃度パターンを
形成している。具体的には、本実施例においては、画像
データレベル８５の第２の基準濃度パターンＹ２、Ｍ
２、Ｃ２、Ｋ２に加えて、画像データレベル１７０の第
２の基準濃度パターンＹ３、Ｍ３、Ｃ３、Ｋ３を形成す
る。このように、２レベルの第２の基準濃度パターンを
各色毎に副走査方向に連続して形成し、各色に対応した
複数の第２の画像濃度センサー１６０により、転写ベル
ト１１１上のそれぞれの第２の基準濃度パターンの画像
濃度を検知している。

【０１０７】イエロー色画像形成部１２０を例に説明す
ると、本実施例では、第２の制御により出力された、各
レベルの第２の基準濃度パターンの濃度に対応した濃度
差の出力信号Ｂ−ＣＡＬ−Ｙ１及びＢ−ＣＡＬ−Ｙ２に
基づいて、階調補正用ＬＵＴ２１１を補正制御すること
により、画像濃度及び階調特性を所望の値に保ってい
る。

【０１０８】本実施例における階調補正用ＬＵＴ２１１
の補正方法を更に説明すると、図７中ステップ９に相当
する工程で、各レベルの第２の基準濃度パターンについ
て濃度差の出力信号Ｂ−ＣＡＬ−Ｙ１、Ｂ−ＣＡＬ−Ｙ
２が算出され、ＣＰＵ２１４に送られる。ＣＰＵ２１４
は、上記濃度差の出力信号Ｂ−ＣＡＬ−Ｙ１、Ｂ−ＣＡ
Ｌ−Ｙ２の値に基づいて、補正ＬＵＴを作成する。図１
９は、作成された補正ＬＵＴの一例を示すものでり、出
力信号Ｂ−ＣＡＬ−Ｙ１及びＢ−ＣＡＬ−Ｙ２の値に対
応した２点と最大及び最小データ点の間を直線補間した
補正テーブルで形成されている。

【０１０９】次に、作成された補正ＬＵＴを、すでに設
定されている階調補正用ＬＵＴ２１１に掛け合わた新規
ＬＵＴを、新しい階調補正用ＬＵＴ２１１として設定す
る。この新規ＬＵＴを用いて次の画像形成を行ことによ
り、連続画像形成中の画像濃度、階調特性をより最適に
補正することができる。

【０１１０】このように、本実施例においても、僅かな
記録材間距離であっても、第１及び第２の制御用のそれ
ぞれの基準画像を異なったハーフトーン処理を施して同
時に形成することが可能となり、連続画像形成などの一
連の画像形成工程の間においても、第１の制御であると
ろの感光体ドラム上濃度検知制御、及び第２の制御であ
るところの転写ベルト上濃度検知制御を実施することが
できる。これにより、連続画像形成中であっても常にト
ナー濃度制御及び階調補正制御行い、画像濃度、階調を
安定に保つことが可能となり、高品質な画像を常に再現
することが可能である。

【０１１１】実施例３上記実施例１及び２においては、第２の制御として、転
写体たる転写ベルト１１１上に第２の基準濃度パターン
を作像し、第２の画像濃度センサー１６０により第２の
基準濃度パターンの濃度を検知して制御する方式につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【０１１２】本発明は、中間転写方式の画像形成装置に
も等しく適用可能である。中間転写方式の画像形成装置
は、当業者には周知の通り、例えば図２０に示すよう
に、それぞれ像担持体を備えた複数の画像形成部から、
無端状のベルトなどとされる転写体たる中間転写体１１
１’上にトナー像を順次重ねて転写させ、このトナー像
を別途設けられた記録材搬送ベルトなどとされる記録材
搬送手段１１９によって搬送される記録材Ｐ上に一括し
て転写し、その後定着して、例えばフルカラー画像を形
成することができる。尚、図２０において、図１を参照
して説明した画像形成装置１００と同様の機能、構成を
有する要素には同一符号を付している。

【０１１３】このような中間転写方式の画像形成装置に
おいて、上記各実施例と同様にして中間転写体１１１’
上に第２の基準濃度パターンを作像し、第２の画像濃度
センサー１６０により検知する制御方式をとることがで
き、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。第
１、第２の制御は実施例１、２と同様とし得るので、こ
こでは基準画像を転写ベルト１１１に転写するとして説
明したものを中間転写体１１１’に転写するとして読み
替えることによって、実施例１及び２の全説明を援用す
る。

【０１１４】又、本発明において、記録材担持体及び中
間転写体は、ベルト状部材に限定されるものではなく、
基体ドラムに誘電体を覆設したドラム型、シート状部材
を枠体に張設したドラム型などの他の形態であってもよ
い。

【０１１５】実施例４上記実施例１及び２においては、第１の制御として感光
体ドラム１２１、１３１、１４１、１５１上に第１の基
準濃度パターンを、又第２の制御として転写ベルト１１
１上に第２の基準濃度パターンを作像し、それぞれ第
１、第２の画像濃度センサー７０１、１６０によりその
基準濃度パターンの画像濃度を検知して制御する方式に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。本発明は、第１及び第２の制御用の基準画像を同
一の像担持体上、例えば感光体ドラム上、或いは記録材
担持体（転写ベルト若しくは転写ドラムなど）上、或い
は中間転写体上に形成し、且つ、それぞれ同一像担持体
上の基準画像の濃度検知用に設けられた独立の画像濃度
センサーで検知する画像形成装置にも適用できるもので
ある。

【０１１６】実施例５更に、上記実施例１及び２は、４つの感光体ドラムを有
する、所謂、４ドラム方式フルカラー複写機について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本
発明は、例えば感光体ドラムを１つ有し、この感光体ド
ラムに順次形成される静電潜像を複数の現像手段により
順次現像する１ドラム方式など、その他の方式のフルカ
ラー複写機、モノカラー／マルチカラー複写機、或いは
プリンター、スキャナーなどの画像読み取り装置を備え
たプリンターなどの各種方式の電子写真画像形成装置、
或いは電子写真方式以外の画像形成装置など、方式を問
わず各種画像形成装置に適用できるものである。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成装置の生産性を低下させることなく、追従性が
よく高精度に画像品質の安定性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用しうる画像形成装置の一実施例の
概略構成図である。

【図２】リーダー部の画像処理部の信号の流れを示すブ
ロック図である。

【図３】図１の画像形成装置にて用いられる現像基の概
略構成図である。

【図４】画像濃度検知とトナー補給の様子を示す説明図
である。

【図５】第１の制御の手順の一実施例のフローチャート
図である。

【図６】相対感光体ドラム表面電位と画像濃度との関係
を示すグラフ図である。

【図７】第２の制御の手順の一実施例のフローチャート
図である。

【図８】レーザービーム走査光学系の概略構成図であ
る。

【図９】主走査に関する各信号のタイミングチャート図
である。

【図１０】レーザー制御部におけるマゼンタ色画像に関
する主走査タイミングを示すチャート図である。

【図１１】レーザー制御部におけるシアン色画像に関す
る主走査タイミングを示すチャート図である。

【図１２】レーザー制御部におけるイエロー色画像に関
する主走査タイミングを示すチャート図である。

【図１３】レーザー制御部におけるブラック色画像に関
する主走査タイミングを示すチャート図である。

【図１４】各色の出力画像の画像ドット形成パターンを
説明するための模式図である。

【図１５】濃度補正量に応じた複数の補正ＬＵＴを示す
グラフ図である。

【図１６】連続画像形成時におけす、基準画像形成シー
ケンスの一実施例を説明するための模式図である。

【図１７】基準画像形成部の一実施例のブロック図であ
る。

【図１８】連続画像形成時における、基準画像形成シー
ケンスの他の実施例を説明するための模式図である。

【図１９】作成された補正ＬＵＴの一例を示すグラフ図
である。

【図２０】本発明を適用しうる画像形成装置の他の実施
例の概略構成図である。

【符号の説明】１１０ポリゴンスキャナ１１１転写ベルト（記録材担持体、転写体）１２１イエロー用感光体ドラム（電子写真感光
体、像担持体）１２２イエロー用一次帯電器（帯電手段）１２３イエロー用現像器（現像手段）１２４イエロー用転写ブレード（転写手段）１６０第２の画像濃度センサー（検知手段）７０１第１の画像濃度センサー（検知手段）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA09 DA10 DE02 DE10 EA02 EA06 EB04 EC04 EC06 EF06 EF12 EF13 2H077 AB02 AB03 AB14 AB18 AC02 AC03 AD06 AD13 AD23 AD36 DA05 DA47 DA63 DA64 DB02 DB13 EA16 2H200 GA12 GA23 GA30 GA34 GA47 GA49 GB02 GB03 GB11 GB22 GB25 HA02 HA12 HA28 HB03 HB14 JA02 JB06 JB20 JB50 JC03 JC20 PB18 PB20 PB39 2H300 EB04 EB07 EB12 EC05 ED12 EG03 EH16 EH33 EH38 EH40 EJ09 EJ33 EJ35 EJ47 FF05 GG14 QQ25 RR32 RR34 RR37 RR39 RR40 RR50 SS08 SS15 TT03 TT04 TT05 TT06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に現像剤像を形成する画像形
成装置において、ハーフトーニング処理が異なる複数の
基準現像剤像を、前記像担持体の稼動方向に対して少な
くとも一部分が互いに同位置となるように形成すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ハーフトーニング処理として、スク
リーン線数或いはスクリーン角度が異なることを特徴と
する請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記ハーフトーニング処理として、スク
リーン形状が異なることを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項４】前記ハーフトーニング処理として、ハー
フトーニング手法が異な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５】前記基準現像剤像の濃度又は現像剤付着
量を検知する検知手段を有し、前記検知手段による前記
複数の基準現像剤像に対応する検知結果に基づいて画像
形成条件を制御することを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記複数の基準画像に対応する検知結果
に基づいて、現像剤中のトナー濃度制御及び／又は画像
の階調特性の制御を行う請求項５の画像形成装置。
【請求項７】形成画像の階調補正を行う階調補正手段
を制御することにより前記階調特性を制御することを特
徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】前記像担持体上に形成した基準現像剤像
を転写体上に転写した後、この基準現像剤像の濃度又は
現像剤付着量を検知手段により前記転写体上で検知した
結果に基づいて、形成画像の階調補正を行う階調補正手
段を補正することを特徴とする請求項６の画像形成装
置。
【請求項９】前記像担持体上に形成した第１の基準現
像剤像の濃度又は現像剤付着量を第１の検知手段により
前記像担持体上で検知した結果に基づいて現像剤のトナ
ー濃度を制御する第１の制御と、前記像担持体上に形成
した第２の基準現像剤像を転写体上に転写した後、この
第２の基準画像の濃度又は現像剤付着量を第２の検知手
段により前記転写体上で検知した結果に基づいて、形成
画像の階調補正を行う階調補正手段を補正する第２の制
御と、を行うことを特徴とする請求項６の画像形成装
置。
【請求項１０】前記第２の基準現像剤像は、前記像担
持体の稼動方向に複数形成し、それぞれの濃度又は現像
剤付着量を前記第２の検知手段により前記転写体上で検
知した結果に基づいて前記第２の制御を行うことを特徴
とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】前記階調補正手段は階調補正テーブル
であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかの項
に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記複数の基準現像剤像を連続的な画
像形成の間に形成することを特徴とする請求項１〜１１
のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記検知手段は、前記基準現像剤像に
検出光を照射してその反射光若しくは透過光を検出する
ことにより、前記基準現像剤像の濃度又は現像剤付着量
を検知することを特徴とする請求項５〜１２のいずれか
の項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記像担持体上に画像パターンに対応
した静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像して現像剤
像とし、この現像剤像を記録材上に転写することで記録
画像を形成することを特徴とする請求項１〜１３のいず
れかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記像担持体上に画像パターンに対応
した静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像して現像剤
像とし、この現像剤像を中間転写体に転写した後、記録
材上に転写することで記録画像を形成することを特徴と
する請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項１６】前記像担持体上に複数色の画像形成を
順次形成し、この現像剤像を記録材上に転写することに
よりカラー画像を形成することを特徴とする請求項１４
又は１５の画像形成装置。
【請求項１７】前記像担持体を複数有し、それぞれの
像担持体上に形成された互いに異なる色の現像剤像を記
録材上に転写することによりカラー画像を形成する請求
項１４又は１５の画像形成装置。
【請求項１８】前記像担持体は、電子写真感光体又は
中間転写体であることを特徴とする請求項１の画像形成
装置。
【請求項１９】前記像担持体は電子写真感光体であ
り、前記転写体は中間転写体又は記録材担持体であるこ
とを特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項２０】前記記録材担持体は、ドラム又はベル
トであることを特徴とする請求項１９の画像形成装置。
【請求項２１】（ａ）各々が像担持体と、前記像担持
体に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、
を備える複数の画像形成部と、（ｂ）各画像形成部を通
過して循環移動し、各画像形成部の各像担持体から順次
転写される現像剤像を搬送する転写体と、を有し、各画
像形成部毎に、複数の制御対象に応じてハーフトーニン
グ処理が異なる複数の基準現像剤像を形成し、それぞれ
の基準現像剤像の濃度又は現像剤付着量を検知した結果
に基づいて、各画像形成部における画像形成条件を制御
する画像形成装置であって、各画像形成部の各像担持体
上に形成するハーフトーニング処理が異なる複数の基準
現像剤像は、前記像担持体上で前記像担持体の稼動方向
に対して少なくとも一部分が互いに同位置となるように
形成し、又、各画像形成部の各像担持体から前記転写体
上に順次転写した時に、各画像形成部から転写されるい
ずれかの制御対象に対応する基準現像剤像が、前記転写
体上で前記転写体の稼動方向に対して少なくとも一部分
が互いに同位置、且つ、該稼動方向に略直交する方向に
対して少なくとも一部分が互いに異なる位置となるよう
に形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】各画像形成部の各像担持体上に形成し
たそれぞれの第１の基準現像剤像の濃度又は現像剤付着
量を複数の第１の検知手段により各像担持体上で検知し
た結果に基づいて現像剤のトナー濃度を制御する第１の
制御と、各画像形成部の各像担持体上に形成した第２の
基準現像剤像を前記転写体上に転写した後、それぞれの
第２の基準現像剤像の濃度又は現像剤付着量を複数の第
２の検知手段により前記転写体上で検知した結果に基づ
いて、形成画像の階調補正を行う階調補正手段を補正す
る第２の制御と、を行うことを特徴とする請求項２１の
画像形成装置。
【請求項２３】各画像形成部の各像担持体上に形成す
る前記第２の基準現像剤像は、前記転写体上に順次転写
した時に前記転写体上で前記転写体の稼動方向に対して
少なくとも一部分が互いに異なる位置となるように形成
することを特徴とする請求項２２の画像形成装置。
【請求項２４】各画像形成部において、前記第１の基
準現像剤像は前記第２の基準現像剤像と共に前記転写体
に転写され、各画像形成部の各像担持体上に形成する前
記第１の基準現像剤像は、前記転写体上に順次転写した
時に、前記転写体上で前記転写体の稼動方向及び前記転
写体の稼動方向に略直交する方向のそれぞれに対して少
なくとも一部分が互いに同位置に転写されるように形成
することを特徴とする請求項２２又は２３の画像形成装
置。
【請求項２５】各画像形成部において、前記第２の基
準現像剤像は、前記像担持体の稼動方向に複数形成し、
それぞれの濃度又は現像剤付着量を前記第２の検知手段
により前記転写体上で検知した結果に基づいて前記第２
の制御を行うことを特徴とする請求項２２、２３又は２
４の画像形成装置。
【請求項２６】前記複数の画像形成部は、それぞれ異
なる色の現像剤像を形成することを特徴とする請求項２
１〜２５のいずれかの項に記載の画像形成装置。