JPH05313453A

JPH05313453A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05313453A
Application number: JP4139787A
Authority: JP
Inventors: Takako Aso; 貴子麻生; Hiroki Izumi; 広己出水
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-05-03
Filing date: 1992-05-03
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】写真等の中間調濃度の原稿でも忠実な再現性
が得られる画像形成装置を提供する。【構成】写真モードを有する複写機において、感光体
ドラム１面上に検出用トナー像１６、１８を形成し、Ｐ
センサー５により検出した検出用トナー像１６、１８の
濃度に基づいて、ＣＰＵ６により、帯電電位、露光量、
現像バイアス等の作像プロセス条件を変更する。なお、
検出用パターンとして、全体の面積に対するトナー付着
面積の比率が異なる検出用パターン１５、１７を用い、
該比率の大きい検出用トナー像１６の濃度が基準濃度よ
り濃い時に、少なくとも帯電電位を変更してもよい。ま
た、該比率の小さい検出用トナー像１８の濃度が基準濃
度より薄い時に、少なくとも露光量を変更してもよい。
また、原稿の線数に対応して複数の写真モードを設定
し、それぞれの写真モードに対応して、線数の異なる検
出用パターンを用いてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、写
真等の中間調濃度の原稿でも忠実な再現性が得られる画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真プロセスを用い
た複写機では、一般の事務用書類のコピーを重視してい
るために、濃度の薄い原稿に対しても比較的濃度の濃い
コピーを得るように設計され、写真等の中間調濃度の多
い原稿では、忠実な再現性が得られないという欠点があ
った。

【０００３】そこで、この欠点を解決するために、写真
等の中間調濃度の多い原稿に適した作像プロセス条件を
設定する中間調画像形成モード（以下、写真モードとい
う）を設けたものが知られている。この写真モードを選
択すると、作像プロセス条件（帯電電位、露光量、現像
バイアス等）が、写真等の中間調濃度の多い原稿の再現
に適するような、あらかじめ決められた作像プロセス条
件に固定して設定される。このため、従来の写真モード
による画像形成では、原稿の線数の違いや装置の状態
（像担持体の劣化などの経時変化、環境変化の影響）等
に応じた濃度の制御ができず、例えば、画像パターンの
全体の面積に対するトナーが付着した面積の比率（以
下、黒部面積率という）の大きい画像では、ドットつぶ
れやラインつぶれ等の画像劣化が生じ、また、黒部面積
率が小さい画像では、画像の再現されないという現象が
起きてしまう。したがって、原稿に対応した濃度の再現
性、すなわち適切なドット再現性やライン再現性を得ら
れないため、上記写真モードを選択しても中間調濃度の
原稿の忠実な再現性が得られないという問題が残ってい
た。

【０００４】なお、上記の問題を解決するために、画像
パターンの線幅を検出し、基準値と比較し、その比較結
果に基づき作像プロセス条件を設定するものが知られて
いる（例えば、特開平２ー３０８１８６号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の問題点
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
写真等の中間調濃度の原稿でも忠実な再現性が得られる
画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、像担持体面を一様に帯電する
帯電手段と、光書き込みにより該像担持体面に静電潜像
を形成する露光手段と、該像担持体面上の該静電潜像に
対応するトナー像を形成する現像手段とを設け、中間調
濃度の画像を再現するための作像プロセス条件を適用す
るようにあらかじめ設定された中間調画像形成モードを
備えた画像形成装置において、該トナー像のトナー付着
量を検出するトナー濃度検出手段を設け、該像担持体面
上に所定の検出用パターンに対応する検出用トナー像を
形成し、該トナー濃度検出手段により検出した該検出用
トナー像の濃度に基づいて、該作像プロセス条件を変更
する制御手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２の発明は、上記検出用パタ
ーンとして、該検出用パターンの全体の面積に対するト
ナー付着面積の比率が異なる複数の該検出用パターンを
用いることを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３の発明は、上記比率の大き
い上記検出用パターンに対応する上記検出用トナー像の
濃度が、あらかじめ設定した基準濃度より濃い時に、少
なくとも上記帯電手段による帯電電位を変更する制御手
段を設けたことを特徴とするものである。例えば、少な
くとも該帯電手段による該帯電電位を下げるような制御
手段を設ける。

【０００９】また、請求項４の発明は、上記比率の小さ
い上記検出用パターンに対応する上記検出用トナー像の
濃度が、あらかじめ設定した基準濃度より薄い時に、低
濃度部の濃度制御が容易な上記露光手段による露光量を
少なくとも変更する制御手段を設けたことを特徴とする
ものである。例えば、少なくとも該露光手段による該露
光量を下げるような制御手段を設ける。

【００１０】また、請求項５の発明は、原稿の種類に対
応して複数の上記中間調画像形成モードが設定され、そ
れぞれの中間調画像形成モードに対応して、種類の異な
る上記検出用パターンを用いることを特徴とするもので
ある。例えば、原稿の線数の違いに応じた複数の中間調
画像形成モードを設定し、それぞれの中間調画像形成モ
ードに対応して線数の異なる該検出用パターンを用い
る。

【００１１】

【作用】請求項１の発明においては、上記所定の検出用
パターン、例えばあらかじめ決められた濃度の該検出用
パターンに対応する上記検出用トナー像を形成し、上記
トナー濃度検出手段により検出した該検出用トナー像の
濃度に基づいて、上記作像プロセス条件を変更する制御
手段を設けている。これにより、上記像担持体の劣化な
どの経時変化、環境変化などの影響で、画像濃度の再現
性が変化するような場合に、この変化を補正し画像濃度
が変化しないように、該作像プロセス条件、例えば帯電
電位、露光量、現像バイアス電圧などが変更されて設定
される。

【００１２】請求項２の発明においては、上記検出用パ
ターンとして、該検出用パターンの全体の面積に対する
トナー付着面積の比率が異なる複数の該検出用パターン
を用いている。これにより、該比率が異なる該検出用パ
ターンを、それぞれの該比率に対応した画像の領域にお
ける濃度制御に用いることができる。例えば、該比率の
大きな該検出用パターンを該比率の大きな画像領域にお
ける濃度制御に用い、該比率の小さな該検出用パターン
を該比率の小さな画像領域における濃度制御に用いるこ
とができる。

【００１３】請求項３の発明においては、上記比率の大
きい上記検出用パターンに対応する上記検出用トナー像
の濃度が、あらかじめ設定した基準濃度より濃い時に、
少なくとも上記帯電手段による帯電電位を変更する。こ
れにより、該比率の大きい画像領域における原稿濃度が
忠実に再現されるようになる。例えば、図２に示すよう
に、該帯電電位を下げることにより、変更前の状態の曲
線（ｉ）が曲線（ｊ）へ変化し、高濃度部における原稿
濃度再現幅が図中Ｃの右端からＣ’の右端へ広がる。

【００１４】請求項４の発明においては、上記比率の小
さい上記検出用パターンに対応する上記検出用トナー像
の濃度が、あらかじめ設定した基準濃度より薄い時に、
少なくとも上記露光手段による露光量を変更する。これ
により、該比率の小さい画像領域における原稿濃度が忠
実に再現されるようになる。例えば、図２に示すよう
に、該露光量を下げることにより、変更前の状態の曲線
（ｊ）が曲線（ｋ）へ変化し、低濃度部における原稿濃
度再現幅が図中Ｃ’の左端からＣ''の左端へ広がる。

【００１５】請求項５の発明においては、原稿の種類、
例えば線数の違いに応じて複数の上記中間調画像形成モ
ードが設定され、それぞれの中間調画像形成モードに対
応して、種類の異なる、例えば線数の異なる上記検出用
パターンを用いる。これにより、原稿の種類、例えば線
数の違いなどの影響で画像濃度の再現性が変化するよう
な場合にも、この変化を補正し画像濃度が変化しないよ
うに、該作像プロセス条件、例えば帯電電位、露光量、
現像バイアス電圧などが変更されて設定される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略構成
図である。像担持体である感光体ドラム１は矢印方向に
回転しつつ、帯電手段である帯電器２によって一様に一
次帯電される。画像信号によって駆動される露光手段で
あるデジタル光学系３からの像露光光が感光体ドラム１
上に照射され、静電潜像が形成される。この静電潜像は
現像手段である現像器４のバイアス電圧を印加された現
像ローラ４１によって現像され、顕像になる。顕像は転
写帯電器１１によって転写紙１０の上に転写される。転
写紙１０は図示しない定着器によって転写顕画像を定着
されて機外に排出される。なお、転写されずに感光体ド
ラム１の上に残留したトナーはクリーニング器１２によ
って清掃される。またこのクリーニング後の感光体ドラ
ム１は除電器１３で残留電荷が除電され、次の画像形成
に備えられる。

【００１７】なお、感光体ドラム１面上のトナー付着量
を検出するために、感光体ドラム１面の周囲の現像器４
の下流側で感光体ドラム１面に近接した位置に、感光体
ドラム１面に対向させて、光の反射を利用したトナー像
の濃度センサー（以下、Ｐセンサーという）５を設けて
いる。このＰセンサー５の出力値により、感光体ドラム
１面上のトナー付着量が判断される。

【００１８】また、本実施例では、写真等の中間調濃度
の多い原稿用に作像プロセス条件を設定する写真モード
を選択する手段を設けている。ところで、この写真モー
ドを選択すると、あらかじめ決められている一定の作像
プロセス条件（帯電電位、露光量、現像バイアス等）に
設定されるように設計されているため、原稿の線数の違
い、機械の状態（像担持体の劣化などの経時変化、環境
変化の影響）に応じた濃度の制御ができなかった。この
ために、例えば黒部面積率の大きい画像では、ドットつ
ぶれやラインつぶれ等の画像劣化が生じ、黒部面積率が
小さい画像では、画像の再現されないという現象が起き
てしまう。

【００１９】そこで、第１実施例では、コンタクトガラ
スの非画像領域１４に、黒部面積率の大きい検出用パタ
ーン１５及び黒部面積率の小さい検出用パターン１７を
あらかじめ貼り付けている。以下、図２の制御のフロー
チャートに沿って説明する。まず、ステップ１で写真モ
ードが選択され、ステップ２で、コピーボタンが押され
ると、ステップ３で、黒部面積率の大きい検出用パター
ン１５に対応した検出用トナー像１６が感光体ドラム１
面上に形成される。次に、ステップ４でＰセンサーによ
る検出用トナー像１６のトナー付着量を検出し、ステッ
プ５で、検出用トナー像１６の濃度とあらかじめ設定し
た濃度基準値との比較を制御・演算部であるＣＰＵ６で
行なう。黒部面積率の大きい検出用パターン１５に対応
した検出用トナー像１６の濃度が該濃度基準値より濃い
場合には、ステップ６で、例えば帯電電位を低下させる
ように、ＣＰＵ６で帯電用高圧電源９を制御する。

【００２０】次に、ステップ７で、黒部面積率の小さい
検出用パターン１７に対応した検出用トナー像１８が感
光体ドラム１面上に形成される。次に、ステップ８で、
Ｐセンサーによる検出用トナー像１８のトナー付着量を
検出し、ステップ９で、検出用トナー像１８の濃度とあ
らかじめ設定した濃度基準値との比較を制御・演算部で
あるＣＰＵ６で行なう。黒部面積率の小さい検出用パタ
ーン１７に対応した検出用トナー像１８の濃度が該濃度
基準値より薄い場合には、ステップ１０で、例えば露光
量が低下するように、かつ、現像ポテンシャルが大きく
なるように、ＣＰＵ６で露光量制御部８及び現像バイア
ス電源７を制御する。

【００２１】以上の第１実施例によれば、図２に示すよ
うに、帯電電位を下げることにより、変更前の状態の曲
線（ｉ）から曲線（ｊ）へ変化し、高濃度部における原
稿濃度再現幅をＣからＣ’へ広がる。また、該露光量を
下げることにより、変更前の状態の曲線（ｊ）から曲線
（ｋ）へ変化し、低濃度部における原稿濃度再現幅をＣ
からＣ''へ広がる。したがって、黒部面積率の大きい部
分の画像つぶれを防止でき、高濃度部の再現性が良好に
なる。また、黒部面積率の小さい部分の画像抜けを防止
でき、低濃度部の再現性が良好になる。

【００２２】次に、第２実施例について説明する。第１
実施例と異なる点は、黒部面積率の大きい検出用パター
ン１５及び黒部面積率の小さい検出用パターン１７に対
応する検出用トナー像１６、１８の形成を同じステップ
内で行ない、さらに帯電電位、露光量及び現像バイアス
電圧の制御を同じステップ内で行なっている点である。
以下、図４の制御のフローチャートに沿って説明する。
まず、ステップ１で写真モードが選択され、ステップ２
でコピーボタンが押されると、ステップ３で黒部面積率
の大きい検出用パターン１５に対応した検出用トナー像
１６、及び黒部面積率の小さい検出用パターン１７に対
応した検出用トナー像１８が、感光体ドラム１面上に形
成される。次に、ステップ４でＰセンサーによる検出用
トナー像１６及び１８のトナー付着量を検出し、ステッ
プ５で、検出用トナー像１６及び１８の濃度とあらかじ
め設定した濃度基準値との比較を、制御・演算部である
ＣＰＵ６で行なう。黒部面積率の大きい検出用パターン
１５に対応した検出用トナー像１６の濃度が該濃度基準
値より濃い場合には、ステップ６で、例えば帯電電位を
低下させるように、ＣＰＵ６で帯電用高圧電源９を制御
する。また、黒部面積率の小さい検出用パターン１７に
対応した検出用トナー像１８の濃度が該濃度基準値より
薄い場合には、同じステップ６で、例えば露光量が低下
するように、かつ、現像ポテンシャルが大きくなるよう
に、ＣＰＵ６で露光量制御部８及び現像バイアス電源７
を制御する。

【００２３】以上の第２実施例によれば、第１実施例よ
りも少ない制御ステップで、第１実施例と同様に、黒部
面積率の大きい部分の画像つぶれを防止でき、高濃度部
の再現性が良好になる。また、黒部面積率の小さい部分
の画像抜けを防止でき、低濃度部の再現性が良好にな
る。

【００２４】次に、第３実施例について説明する。従来
の写真モードを設けた複写機では、原稿の線数の違いに
応じた画像濃度の制御ができなかった。そこで、第３実
施例では、原稿の種類例えば線数の違いに応じて、異な
る写真モードを選択できるようにし、それぞれの写真モ
ードに対応して、種類の異なる複数の検出用トナー像を
設定されるようになっている。例えば、異なる写真原稿
の印刷線数に対して、次のように写真モードを設定す
る。写真モード１：線数の少ない粗い原稿写真モード２：普通の原稿写真モード３：線数の多い細かい原稿そして、上記の写真モード１、２、３に対して、作像プ
ロセス条件の制御に用いる検出用パターンの線数をそれ
ぞれ、７５線、１３３線、１７５線、あるいは１００
線、１３３線、１５０線、あるいは１００線、１５０
線、２００線等のように割り振って設定する。ここで、
線数とは、網点印刷物における１インチあたりの網点の
数をいう。

【００２５】以下、図５の制御のフローチャートに沿っ
て説明する。まず、ステップ１で、例えば木目の細かい
写真原稿の場合、写真モード３を選択し、ステップ２
で、コピーボタンを押されると、ステップ３で、黒部面
積率の大きい検出用パターン１５に対応した検出用トナ
ー像１６が、感光体ドラム１面上に形成される。次に、
ステップ４でＰセンサーによる検出用トナー像１６のト
ナー付着量を検出し、ステップ５で、検出用トナー像１
６の濃度とあらかじめ設定した濃度基準値との比較を制
御・演算部であるＣＰＵ６で行なう。黒部面積率の大き
い検出用パターン１５に対応した検出用トナー像１６の
濃度が該濃度基準値より濃い場合には、ステップ６で、
例えば帯電電位を低下させるように、ＣＰＵ６で帯電用
高圧電源９を制御する。

【００２６】次に、ステップ７で、黒部面積率の小さい
検出用パターン１７に対応した検出用トナー像１８が感
光体ドラム１面上に形成される。次に、ステップ８で、
Ｐセンサーによる検出用トナー像１８のトナー付着量を
検出し、ステップ９で、検出用トナー像１８の濃度とあ
らかじめ設定した濃度基準値との比較を制御・演算部で
あるＣＰＵ６で行なう。黒部面積率の小さい検出用パタ
ーン１７に対応した検出用トナー像１８の濃度が該濃度
基準値より薄い場合には、ステップ１０で、例えば露光
量を低下させるように、かつ、現像ポテンシャルが大き
くなるように、ＣＰＵ６で露光量制御部８及び現像バイ
アス電源７を制御する。

【００２７】以上の第３実施例によれば、線数が異なる
写真原稿の場合でも、黒部面積率の大きい部分の画像つ
ぶれを防止でき、高濃度部の再現性が良好になる。ま
た、黒部面積率の小さい部分の画像抜けを防止でき、低
濃度部の再現性が良好になる。

【００２８】なお、上記実施例の検出用パターンとして
は、ドット（網点）パターンを用いることができる。こ
れによれば、黒部面積率の異なる網点画像（グレイスケ
ール等）の経時変化、環境変化に画像濃度を制御でき
る。

【００２９】また、上記実施例の検出用パターンとして
は、ラインパターンを用いることができる。これによれ
ば、黒部面積率の異なるライン画像（グレイスケール
等）の経時変化、環境変化に画像濃度を制御できる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、像担持体
の劣化などの経時変化、環境変化などの影響で、画像濃
度の再現性が変化するような場合に、この変化を補正す
るように、作像プロセス条件、例えば帯電電位、露光
量、現像バイアス電圧などが変更されて設定される。し
たがって、上記中間調画像モードにおいて、装置の経時
変化、環境変化等による画像濃度の変化を制御ができ、
中間調の画像濃度の再現性が良好になるという優れた効
果がある。

【００３１】請求項２に係る発明によれば、上記比率が
異なる該検出用パターンを、それぞれの該比率に対応し
た画像の領域における濃度制御に用いることができる。
したがって、上記中間調画像モードにおいて、該比率が
異なるような画像（グレイスケール等）の経時変化、環
境変化による画像濃度の変化を制御でき、中間調の画像
濃度の再現性が良好になるという優れた効果がある。

【００３２】請求項３に係る発明によれば、上記比率の
大きい画像領域における原稿濃度が忠実に再現されるよ
うになる。したがって、上記中間調画像モードにおい
て、装置の経時変化、環境変化等による高濃度部におけ
る画像濃度の変化を制御でき、中間調の画像濃度の再現
性が良好になるという優れた効果がある。

【００３３】請求項４に係る発明によれば、上記比率の
小さい画像領域における原稿濃度が忠実に再現されるよ
うになる。したがって、上記中間調画像モードにおい
て、装置の経時変化、環境変化等による低濃度部におけ
る画像濃度の変化を制御でき、中間調の画像濃度の再現
性が良好になるという優れた効果がある。

【００３４】請求項５に係る発明によれば、原稿の種
類、例えば線数の違いなどの影響で画像濃度の再現性が
変化するような場合にも、この変化を補正し画像濃度が
変化しないように、該作像プロセス条件、例えば帯電電
位、露光量、現像バイアス電圧などが変更されて設定さ
れる。したがって、原稿の種類、例えば線数の違いなど
に応じて、上記比率が異なるような画像（グレイスケー
ル等）の経時変化、環境変化による画像濃度の変化を制
御でき、中間調の画像濃度の再現性がさらに良好になる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の概略構成図。

【図２】帯電電位及び露光量変化時の、感光体表面電位
と原稿濃度との関係を示す特性図。

【図３】第１実施例に係る制御のフローチャート。

【図４】第２実施例に係る制御のフローチャート。

【図５】第３実施例に係る制御のフローチャート。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電器３ディジタル光学系４現像器５Ｐセンサー６ＣＰＵ７現像バイアス電源８露光量制御部９帯電用高圧電源１５、１７検出用パターン１６、１８検出用トナー像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体面を一様に帯電する帯電手段と、
光書き込みにより該像担持体面に静電潜像を形成する露
光手段と、該像担持体面上の該静電潜像に対応するトナ
ー像を形成する現像手段とを設け、中間調濃度の画像を
再現するための作像プロセス条件を適用するようにあら
かじめ設定された中間調画像形成モードを備えた画像形
成装置において、該トナー像のトナー付着量を検出するトナー濃度検出手
段を設け、該像担持体面上に所定の検出用パターンに対
応する検出用トナー像を形成し、該トナー濃度検出手段
により検出した該検出用トナー像の濃度に基づいて、該
作像プロセス条件を変更する制御手段を設けたことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記検出用パターンとして、該検出用パタ
ーンの全体の面積に対するトナー付着面積の比率が異な
る複数の該検出用パターンを用いることを特徴とする請
求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記比率の大きい上記検出用パターンに対
応する上記検出用トナー像の濃度が、あらかじめ設定し
た基準濃度より濃い時に、少なくとも上記帯電手段によ
る帯電電位を変更する制御手段を設けたことを特徴とす
る請求項２の画像形成装置。
【請求項４】上記比率の小さい上記検出用パターンに対
応する上記検出用トナー像の濃度が、あらかじめ設定し
た基準濃度より薄い時に、少なくとも上記露光手段によ
る露光量を変更する制御手段を設けたことを特徴とする
請求項２の画像形成装置。
【請求項５】原稿の種類に対応して複数の上記中間調画
像形成モードが設定され、それぞれの該中間調画像形成
モードに対応して、種類の異なる上記検出用パターンを
用いることを特徴とする請求項２の画像形成装置。