JPH0420172A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ピツ）（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（Ｔ
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、その検出信号に応し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（ＡＩ
ＤＣ）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、
攪拌、搬送することはできない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
ャージ十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
電潜像をそれぞれの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、感光体ドラムエの回転方向に順次配設
されている。７は感光体ドラムｌ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は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ＣＯＤ等のイメージリーダエ６
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Ｔ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、
ＣＰＵＩ　５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）における各種画像形成条件のキー人力
及びプリントスイッチの入力を待ち（ステ、ンプ＃２、
＃３）、プリントスイッチがオンされると、次にＡＴＤ
Ｃ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、Ａ■Ｄｃ測定処理を行う（ステップ＃５）。この
ＡＩＤＣ測定は、ＡＩＤＣパターン用にグリッド電圧■
。、現像バイアス■、を設定するとともに、レーザー１
２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
Ｖ。

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、ＡＩＤ、Ｃ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Ｖ８、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０〜２日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ｖ館、グリッド
電圧ＶＧの設定値が規定されている。こうしてＶ、、Ｖ
。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。

（以下、余白） 表１ 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夕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Ｖ器やグ
リッド電圧■。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、Ｔ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Ｔ特性を
基準にしてそのＴ値を１とした場合の各トナー混合比に
おけるＴ特性のＴ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補正チーフルがマトリン
クス状に設定されている。このように設定されたγ補正
テーブル群が格納された９０Ｍ２０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。

Ｔテーブルの具体例を表２に示す。

（以下、余白） 表２ 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
Ａ−４０のトナー混合比がＡＴＤＣセンサ８ａ〜８ｃに
て検出され、ＣＰＵＩ　５にてトナー補給制御回路１４
を介してトナー補給手段９ａ〜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ＶＩｌ
、グリッド電圧■。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くステ
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−プルを選定して画像
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Ｔ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−−−−−−−−−・−一−−−−−−−−−−−感
光体ドラム７−−−−−−−−−−−−−−−−−−・
−ＡＩＤＣセンサ８　ａ　〜８　ｃ−−−−−−Ａ　Ｔ
　Ｄ　Ｃセンサ１１−−−−−−−−−・−−−−−一
−−−−グリッド電圧制御回路現像バイアス制御回路 トナー補給制御回路 ・ＣＰＵ 階調制御回路 ・ＲＯＭ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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。