JP2006098473A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成動作を好適に効率良く制御し、且つ、使用状況や使用環境、転写材種等によらず、線画像の飛び散りがなく、且つ、色域の広い画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、所定のタイミングに前記担持体上にパッチ画像を形成するパッチ形成部と、入力信号を所望の出力信号に変換するγ変換手段と、前記γ変換手段が線画用を含み、且つ、少なくとも２つ以上を有する画像形成装置において、前記パッチ形成部のトナー濃度が所定値以上のとき、そのエッジ部の濃度検知手段の出力値に応じて前記線画用のγ変更手段を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録材上に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ等の画像形成装置では、同一の画像データに対して一定の濃度、色味の画像が転写材上に再現されることが望まれる。

このため、画像形成装置を起動して、そのウォームアップ動作の終了後、画像形成工程の前の画像形成準備段階、つまり、前回転中に、特定のパターンである濃度検出用現像像（パッチ）を感光ドラム等の像担持体上に形成し、そして、形成されたパターンの濃度を読み取り、読み取った濃度値に基づき、画像形成装置の帯電量、露光量、γ変換手段、所謂ルックアットテーブル（以下、「ＬＵＴ」と称す）、現像電界、現像剤補給量等の画像形成条件を決定する各種パラメータを変更して、形成される画像の品質を安定させる画像制御（前回転画像制御）が実施されている。

更に、この前回転画像制御を行うことで、環境条件の変動により、画像形成装置の階調特性が変化した場合も、再度、パッチを像担持体上に形成し、読み取り、再び、画像形成条件を決定する各種パラメータにフィードバックすることで、環境条件の変動に応じて画像品質を安定させることができる。

ところが、上記画像形成方法では、例えば１日で長時間に亘り画像形成を行うと、刻々と変化する画像形成装置の特性、例えば、画像を担持する感光ドラム等の像担持体の暗部／明部電位の変化や、像担持体上の潜像を現像するための現像剤の電荷量の変化等に対応できず、画像の濃度が変化することがある。特に、高品質の画像形成実施が求められるカラー画像形成装置においては、画像濃度の変化は色味の変化として顕著に現れる。

この上、上記の前回転画像制御は、制御に時間と手間が掛かるために頻繁に実行することが困難である。

そこで、この問題の対策として、例えば、特許文献１に記載されたように、画像形成工程を繰り返した後に、所定枚数毎に、パッチとして所定の階調パターンを１つ、或は複数像担持体上に形成し、その階調パターンの濃度を読み取り、その値に応じて各種パラメータを制御する方法、所謂後回転画像制御が知られている。

このような手法を用いることで、同一画像データに対して一定の濃度、色味の画像を転写材上に再現することが可能となっている。

特許第３４４１９９４号公報

しかしながら、上記した従来技術の場合には、使用頻度や使用環境によっては、文字やライン等の線画において、その解像度や鮮鋭性が低下するといった問題がある。これは、パッチ画像で形成されるようなベタ部と線画部において同一画像形成条件において、トナーの載り量が異なることに起因している。より詳しくは、所定幅以内の線画領域においては、現像電解のエッジ効果や吐き寄せ効果の影響で、より過剰のトナーが感光体上に現像され、中間転写体或は転写材に転写する際に、トナー層厚が高過ぎて、所望の位置に全てのトナーを転写することができず、転写像が乱させるためである（以後、「飛び散り」と称する）。

この飛び散りは、トナー層厚が高くなるほど顕著となり、所定層厚以上のライン画像を乱れなく転写することは困難である。

又、このベタ部と線画部のトナーの載り量（層厚）の比は（以後ベタライン比と称する）前述したように、使用頻度や使用環境において異なるものである。これは、トナーの劣化度合いや電荷量の違いによって生じるものであり、一義的にベタライン比を決定することは困難である。

更に、転写材の種類に応じて、飛び散りの振る舞いは異なるため、特定の使用状況、環境、転写材においては、線画の飛び散りがなく、良好な画像を提供できても、異なる条件下においては、飛び散りが発生し、良好な線画像を提供することができないといった問題があり、特に複数トナーで表現される、色線画像に多大な影響を及ぼすこととなる。

一方で、上記問題を解決するため、例えばベタライン比が最大となる状況を前提に、入力色係数に対する出力色係数を制御する出力色係数制御手段（以後、Output Direct Mapping ：ＯＤＭと称する）を補正することで、色線画像のトナーの層厚を所定値以下に制御することで、線画像の飛び散りを抑制し、良好な線画像を提供することができるが、同時にベタ画像部のトナー層厚、特に複数トナーでの画像形成時の層厚が低下することで、画像形成装置として再現可能な色再現範囲（以後、色域と称する）が低下し、再現不可能な色が増加し、ユーザを満足させる良好な画像を提供することが困難となる。

即ち、線画像の飛び散り防止と、色域の増大を両立させることが不可能であるという問題があった。

本発明の目的は、画像形成動作を好適に効率良く制御し、且つ、使用状況や使用環境、転写材種等によらず、線画像の飛び散りがなく、且つ、色域の広い画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、所定のタイミングに前記担持体上にパッチ画像を形成するパッチ形成部と、入力信号を所望の出力信号に変換するγ変換手段と、前記γ変換手段が線画用を含み、且つ、少なくとも２つ以上を有する画像形成装置において、前記パッチ形成部のトナー濃度が所定値以上のとき、そのエッジ部の濃度検知手段の出力値に応じて前記線画用のγ変更手段を補正することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記所定のタイミングが、画像形成装置の最大濃度を検知、制御するタイミングであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記所定のタイミングが、画像形成装置の階調再現性を検知、制御するタイミングであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記線画用のγ変更手段の補正が、環境に応じて補正値を変更することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記線画用のγ変更手段の補正が、転写材の種類に応じて補正値を変更することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、複数色の画像形成が可能な画像形成部と、像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、所定のタイミングに前記担持体上にパッチ画像を形成するパッチ形成部と、入力信号の色係数を画像形成装置に適した所望の出力信号の色係数に変換する出力色係数変換手段と、前記出力色係数変換手段が線画用を含み、且つ、少なくとも２つ以上を有する画像形成装置において、前記パッチ形成部のトナー濃度が所定値以上のとき、そのエッジ部の濃度検知手段の出力値に応じて、前記線画用の出力色係数変換手段を補正することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記所定のタイミングが、画像形成装置の最大濃度を検知、制御するタイミングであることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記所定のタイミングが、画像形成装置の階調再現性を検知、制御するタイミングであることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記線画用の出力色係数変換手段の補正が、環境に応じて補正値を変更することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１記載発明において、前記線画用の出力色係数変換手段の補正が、転写材の種類に応じて補正値を変更することを特徴とする。

本発明によれば、使用状況、使用環境、転写材種によらず、線画像の飛び散りがなく、且つ、色域の広い画像形成装置を提供することができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、数式、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタを示すものである。

ここで、画像形成装置１００は、リーダ部２００と接続されているか、一体化されている。そして、リーダ部２００は、外部情報を画像信号に変える装置であり、外部の画像原稿読み取る画像装置やパソコン等であり、例えば画像装置に読み取られた原稿画像の輝度信号や、パソコン等から転送された画像信号が、画像形成を実施する画像形成装置１００に送信される。

ところで、本実施の形態のリーダー部２００で読み取った画像信号は、一般的な像域分離手段を用いて、画像をベタ部、所謂イメージ部を線画像部に分離することが可能である。又、パソコン等から転送される画像信号も一般的に、イメージ部や線画像部を識別するためのタグが同時に転送されるため、その情報を基に画像形成時にベタ部と線画像部を分離して認識し、各々の部分に応じて最適の処理を実行することが可能である。

図１に示される画像形成装置であるフルカラープリンタ（以下、「プリンタ」と称す）１００における画像形成は、像担持体としての感光体ドラム１を備え、この感光体ドラム１に作用して、リーダ部２００からの画像情報に基づいて、感光体ドラム１上に現像剤にて現像像（トナー像）を形成するまでの、帯電工程、潜像形成工程、現像工程、そして感光体ドラム１から転写材Ｐにトナー像を転写する転写工程、そして、転写材Ｐにトナー像を定着させる定着工程を基本とする画像形成工程に従って実施される。

これらの画像形成工程を実施する画像形成手段として、プリンタ１００は、帯電工程にて、帯電バイアスを印加して感光体ドラム１の表面を所定の電位に一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２及び潜像形成工程にて、レーザー書き込みユニットであって、リーダ部２００からのイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じて順次レーザ光Ｌを照射する露光手段３を有する。帯電工程にて一様に所定電位に帯電された感光体ドラム１を、潜像形成工程、即ち、ここでは露光工程にて、レーザ光Ｌを照射することによって、照射部分の感光体ドラム１表面電位が変更され、その部分が静電潜像となる。

そして、プリンタ１００は、現像手段として、トナーとキャリアを所定比率で混合した現像剤を、それぞれの現像剤色毎に収容した複数の現像器４、ここでは、イエロー現像剤を内包したイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像剤を内包した現像器４Ｍ、シアン現像剤を内包した現像器４Ｃ、ブラック現像剤を内包した現像器４Ｂｋを有し、この４台の現像器４は、ロータリー現像ユニット４１に具備される。現像工程においては、これらの現像器４が順に、感光体ドラム１上に形成された潜像部分に現像剤を転移させて、感光体ドラム１にトナー像を形成する。

１つの現像器４によって感光体ドラム１上にトナー像が形成されると、転写工程にて、転写手段である転写ローラ５Ｂによって、顕在化されたトナー像を、中間転写体である中間転写体ベルト５Ａに転写する。その後、別の現像器４によって形成されたトナー像が、先のトナー像に重ねて転写され、中間転写体ベルト５Ａ上には、上記４台の現像器４によって形成された４色のトナー像が重ねられる。転写工程では、更に、転写ローラ６によって、中間転写ベルト５Ａ上に感光体ドラム１から転写されたトナー像が所望の転写材Ｐに転写される。転写材Ｐ上に形成されたこの未定着のトナー像は、定着工程にて、定着手段である定着装置８によって定着される。

以上の画像形成工程において、感光体ドラム１上に残留したトナー等は、クリーナ７Ａによって清掃され、中間転写体ベルト５Ａ上に残留したトナー等は、クリーナ７Ｂによって清掃され、前に形成されたトナー像を除去した後に次の画像形成が実施される。

ここで、以上の画像形成工程にて使用される像担持体である感光体ドラム１、画像形成手段である、帯電手段である帯電ローラ２、潜像形成手段である露光手段３、現像手段である現像器４、転写手段である中間転写体ベルト５Ａ、転写ローラ５Ｂ，６、それぞれについて詳しく説明する。

感光体ドラム１：本実施の形態においては、感光体ドラム１は直径８０ｍｍ、長さ３２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いている。

アルミニウム等の導電性ドラム基体と、その外周面に形成した感光層（光導電層）で構成された負帯電極性の感光体（ネガ感光体）であり、各々矢印の方向に１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって回転駆動されている。

帯電ローラ２：帯電ローラ２は中心の芯金と、その外周に同心一体にローラ状に形成した弾性導電層と、更にその外周面に形成した抵抗層とから構成される複合層構造のローラである。

弾性導電層は、例えば、１０⁴ Ωｃｍ以下の導電性ゴム等の単層或は複合層であり、抵抗層は１０⁷ 〜１０¹¹Ωｃｍ、厚さ１００μｍ程度以下の導電性ゴム等の単層或は複合層である。

帯電ローラ２は、その芯金の両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、不図示の押圧手段で感光体ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接しており、本例の場合は感光体ドラム１の回転駆動に伴い従動回転する。

又、不図示の電源により帯電ローラ２の芯金に所定のバイアス電圧である帯電バイアスが印加され、感光体ドラム１の外周面が均一に帯電される。本実施の形態では、この帯電バイアスの印加方法としては、電位収束性に優れるＡＣ帯電方式を用いた。ＡＣ帯電方式とは、ＡＣバイアスにＤＣバイアスを重畳させたもので、ＡＣバイアスが所定電界以上であれば、感光体の電位はＤＣバイアスに略同等に収束するものである。

本実施の形態では、画像形成時の帯電バイアスとしては、ＡＣバイアスとして、周波数１２００Ｈｚ、Ｖｐｐ１．７ｋＶの正弦波を用い、ＤＣバイアスとしては−６２０Ｖを印加することで、感光体ドラム１表面電位として−６００Ｖを得ることができた。

露光手段３：レーザ光Ｌを発光（露光）するための、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、リーダ部２００において、原稿の画像を画像読取装置によって読み取ったものか、或はパソコン等にから転送されたものであり、これらの４色の画像情報を基に、リーダ部２００に設置された画像処理部によって所定の画像処理を施した画像データであり、これらの４色の画像データは、リーダ部２００における画像読取装置の読み取り動作に同期して、露光手段であるレーザ書込みユニット３に転送されるようになっている。

本実施の形態においては、このレーザ書き込みユニット３から発光されるレーザ光Ｌによって、各色とも、画像データからのべた画像形成部の感光体ドラム１の表面電位が−１８０Ｖになるように露光量が調整されている。つまり、レーザ光Ｌによって、潜像部分における表面電位を上記の帯電ローラ２による帯電面の−６００Ｖの表面電位を（−方向の大きさを）下げる。この感光体ドラム１の表面電位が変更された部分が潜像となる。

尚、本実施の形態では、潜像形成手段は露光手段であったが、静電記録方式にても、画像部の感光体ドラム１の表面電位を変更して、潜像形成を実施することは可能である。

現像器４：ロータリ現像ユニット４１に配される各色の現像器４Ｍ，４Ｙ，４Ｃ，４Ｂｋは、全て二成分方式の現像方式であり、現像剤は、所定の比率でトナーと磁性粒子（キャリア）が混合された二成分現像剤である。

各現像器４においては、マグネットを内包した現像剤担持体である現像スリーブ上に現像剤を拘束し、不図示の現像バイアスによって、感光体ドラム１上に現像剤が移動し、所望の濃度の画像形成が実行されるよう設定されている。又、本実施の形態のトナーは全て負極性（ネガトナー）である。

本実施の形態では、画像形成時の現像バイアスとしては、ＡＣバイアスとしては、周波数２４００Ｈｚ、Ｖｐｐ２．０ｋＶの矩形波を、ＤＣバイアスとしては、−４５０Ｖを重畳させたものを用いた。

又、各色の最大濃度が１．５（光学濃度）となるように、各現像器４内の現像剤の比率が設定されている。本実施の形態では、トナーとキャリアの比率（以後、「Ｔ／Ｃ比」と称す）が各色１０％に設定されている。

転写手段：中間転写ベルト５Ａは、感光体ドラム１の転写部を含む領域に渡って平坦に保持された中間転写体であり、感光体ドラム１上に、前記現像器４によって形成されたトナー像が順次重ねた状態に転写される。

この中間転写体ベルト５Ａの周長は、感光体ドラム１の周長の整数倍（例えば、２〜５倍）となっている。本実施の形態では、２×８０×π（ｍｍ）の周長に設定されている。又、中間転写ベルト５Ａは単層の導電性ゴムで形成され、厚みが１００μｍ、抵抗が１×１０９
Ωで構成されている。

又、この中間転写体ベルト５Ａは、図示しない駆動機構により駆動される駆動ローラ５Ｃを含む３つのローラ５Ｃ，５Ｄ，５Ｅによって、感光体ドラム１の回転に同期してこれらの回転速度（周速）と同一の速度で矢印方向に沿って循環移動可能となっている。

感光体ドラム１上に形成された各色のトナー像を中間転写体ベルト５Ａ上に転写する一次転写手段としては、転写ローラ５Ｂが、中間転写ベルト５Ａの感光体ドラム１との対向面の裏側、即ち転写部に設けられている。この転写ローラ５Ｂは、中心の芯金と、その外周に同心一体にローラ状に形成した中抵抗の弾性層とで構成される。本実施の形態における転写ローラ５Ｂは、抵抗が５×１０６
Ω、直径１６ｍｍの導電性ゴムローラである。

この転写ローラ５Ｂの芯金部に、不図示の電源より一次転写バイアスとなる、トナー像と逆極性の所定のバイアス、本実施の形態ではプラス側のバイアスを印加し、中間転写ベルト５Ａに感光体ドラム１上に形成された各色のトナー像の転写を実行する。

又、中間転写体ベルト５Ａに転写、坦持されたトナー像を所望の転写材Ｐに転写する二次転写手段としては、転写ローラ６は中心の芯金と、その外周に同心一体にローラ状に形成した中抵抗の弾性層とで構成される。本実施の形態における転写ローラ６は、抵抗が５×１０８
Ω、直径１６ｍｍの導電性ゴムローラである。

この転写ローラ６の芯金部に不図示の電源よりトナー像と逆極性の所定の二次転写バイアス、本実施の形態では、プラス側のバイアスを印加し、中間転写体ベルト５Ａに形成された各色のトナー像の転写材Ｐへの転写を実行する。トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置８に搬送され、転写材Ｐ上に定着され、一連の画像形成が終了する。

本実施の形態に係る画像形成装置は以上に説明した画像形成手段を使用した画像形成工程に従って画像形成を行うが、プリンタ１００のような電子写真方式の画像形成装置は、周囲の環境、使用状況等によって、その特性が変化し易く、固定の画像形成条件では、常に色味の安定した画像を出力することは難しい。

そこで、前記画像形成手段が各画像形成工程を実施する画像形成条件、感光体ドラム１のような像担持体上等に形成された現像像の濃度を検出し、その情報によって、所望の階調特性が得られるように、画像形成条件を制御、つまり画像制御が行われている。画像形成条件としては、具体的には、例えば、帯電量、露光量、現像バイアス、現像剤補給量を変更したりすること等がなされている。

ここで、本実施の形態の画像制御にて使用された濃度検出手段及び画像制御方法について説明する。

図２は実施の形態で用いた濃度検出手段１０で、感光体ドラム１の表面から５ｍｍの位置に反射面を配し、ＬＥＤ１０ａから波長７８０ｎｍの近赤外光を出射し、感光体ドラム１上のトナー像の反射光が受光部であるＰＤ１０ｂに入射する構成であり、その入射光の強度（電圧値）に応じて、感光体ドラム１上のトナー像の濃度（層厚）を検知することができる。

図３にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナー濃度（載り量）と入射光強度（電圧）の関係を示す。

次に、画像制御方法に関しては、先ず、図４に示すように、露光量を逐次変化させた入力データ最大、本実施の形態では２５５のパッチ画像を形成し、各色所望の濃度となるように露光量を制御する（以後、最大濃度制御と称する）。

次に、図５に示すような入力データを５％〜１００％まで、５％刻みに所定の処理、本実施の形態では、多値のディザ処理を施したパッチを各色形成し、各々の濃度を検知し、その値に基づいて所望の階調再現性を得られるように各色のＬＵＴを生成する（以後、階調制御と称する）。

この階調制御は、複数の画像処理種（例えば、ディザの線数違い）に応じて実行されるのが望ましい。本実施の形態では、ベタ部、所謂イメージ部には、１７５線相当、線画像部には２６０線相当のディザ処理を適用した。

これら上記の最大濃度制御、階調制御を画像形成装置の電源投入時（前多回転時）や、所定時間後や所定枚数後、或は不図示の環境センサによって、所定幅以上環境が変動した際に実行することで、常に濃度、色味の変動がない画像を提供することができる。

しかし、一方で、線画像の飛び散りに関しては、前述したように本手法のみでは防止することは不可能である。これは前述したようにベタ部と線画部のトナーの載り量が異なる、詳しくは線画部のトナーの載り量がベタ部より増加することがあるためである。以下にベタライン比に関して詳述する。

ベタライン比とは、所定領域のベタ部の印字率と同じ印字率の所定幅の線画部のトナー載り量の比率の関係を示すものである。図６に６００ｄｐｉで６００×６００画素で出力データ２５５で画像形成を行ったときと、６００×Ｎ画素の線画を２０画素ごとに６００／Ｎ線画像形成したときのトナー載り量の比、即ち同一画像比率時のベタ画像とライン画像の比率の関係を示す図である。

これより本実施の形態の構成では、３〜８画素の線画像においてベタ画像時に比べて、約２０％近くトナーの載り量が増加していることが分かる。又、図６の関係は、環境が温度２３℃／相対湿度５０％でトナーの電荷量が３０μＣ／ｍｇのときであり、図７に示すように、環境及びトナーの電荷量によってベタライン比は変化し、最大で約３０％近くトナーの載り量が増加することが本発明者等の検討により判明した。

ところで、このベタライン比が生じる要因は前述したように、現像電界のエッジ効果や現像部での吐き寄せに大きく起因していることも併せて判明している。このためパッチ画像部の端部でも、図８（ａ）に示すように、トナーの載り量が増加していることが分かった。図８（ｂ）にパッチ画像中央部とパッチ画像端部（後端）の濃度検知手段１０の検知信号（入射光強度）の模式図を示す。

又、本実施の形態では、濃度が各色１．０以上のパッチ画像形成時にベタライン比が最大となることが本発明者等の検討により判明した。

そこで、本実施の形態では、最大濃度制御や階調制御のパッチ濃度検出時に濃度１．０以上のパッチ部の副走査方向の後端部の濃度検知データを基に線画部のＬＵＴを変更するようにした。図９にベタライン比とパッチ中央部と端部の濃度検知信号の差分の関係を示す。これよりベタパッチ部中央部と端部の差分が分かれば、ベタライン比も判明することこととなる。

この関係を用いて、図１０に示すように文字部のＬＵＴを補正することとした。具体的には、ベタライン比＝Ｘ％のとき、線画部のＬＵＴ（ｌｉｎｅ）をｉｎｔ（１００／Ｘ×ＬＵＴ（ｌｉｎｅ））とすることで、線画部のトナー載り量をベタ部と略同等とすることで、飛び散りがなく、色域の広い画像を再現することができた。

［比較例］
ところで、本実施の形態の構成においては、最大２．８色分のトナー層厚の画像形成が可能である。この構成において、ベタライン比に応じてベタ部のトナー載り量を低下させると、図１１に示すように、再現可能な色域が最小９０％（対ＤＩＣ、大日本印刷の色見本）まで低下してしまい、良好な色再現をすることはできなかった。

＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、パッチ中央と端部の濃度差（信号差）により、単色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック各色）のＬＵＴを補正することで、線画部、特に複数色で形成される色文字等の飛び散りを抑制し、且つ、色域の低減を防ぐことができた。

しかし一方で、単色のＬＵＴを補正、即ち、出力信号を２５５に到達させないようにＬＵＴを補正するために、所定幅以上の単色の線画像で若干文字品位を低下させたり、単色の線画像の端部のかすれを生じることがあった。これは出力信号が２５５に満たないため、中間的な電位（潜像）で画像形成を行うことが原因であり、トナーの層厚は単色のベタ部を略同等であるが、結果として、白抜きに近い部分が存在し、線画像の品位を低下させるものである。特に、黒文字に関しては、視感度の関係からより顕著に品位の低下が生じることとなる。

ところで、前述しているように、飛び散りが発生するのは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの複数色で画像形成を行ったときの線画像部、具体的には２．８色分のトナー層厚を超えたときに生じるものである。即ち、単色の線画像はベタライン比が２８０％を超えない限り飛び散りを生じることはなく、本実施の形態の構成では、そのような数値を生じることはなかった。

ところで、フルカラーのプリンタでは一般的に入力の色係数をプリンタの特性に合わせて最適な出力の色係数に変換するＯＤＭが用いられている。

より詳しくは、例えば本実施の形態のように、画像形成可能なトナー層厚が２．８色とした場合に、入力信号が、シアン８５％、マゼンタ８８％、イエロー９２％、ブラック３５％の計３００％、即ち３．０色分の画像信号が入力されたとすると、入力させた信号の色度と、画像形成装置の各色トナーの色度及びＵＣＲ（墨入れ）の量の適正化等により、シアン８０％、マゼンタ８７％、イエロー８２％、ブラック３１％の計２８０％、即ち、最大２．８色分に変換する手段である。

２．８色以下の入力色係数に関しては、ほぼ同等の出力色係数となるように変換するのが一般的である。

即ち、言い換えれば、ＯＤＭによって画像形成時の最大のトナー層厚を規制及び制御することが可能となる。

そこで、本実施の形態では、パッチ中央部とパッチ端部の濃度差に応じて、実施の形態１のように単色のＬＵＴを補正するのではなく、線画像部のＯＤＭの最大の色係数、即ち、トナー層厚を補正することとした。

詳しくは、図１２に示すように、パッチの濃度差、即ちベタライン比がＸ％のとき、線画像部のＯＤＭの最大色係数を１００／Ｘ×２．８に補正することで、線画像部の最大トナー載り量がベタ画像部最大載り量、即ち、２．８色分のトナー層厚と略同等となり、色部の線画像部で飛び散りの無い良好な画像を、色域を低減することなく、且つ、単色文字のかすれや白抜けといった品位の低下を生じることなく、良好な画像を提供することができた。

＜実施の形態３＞
実施の形態１，２の画像形成は、全て温度２３℃／相対湿度５０％で且つ坪量８０ｇ／ｍ² の普通紙で画像形成を行ってきたが、環境や転写材種に応じて、線画像部の飛び散りが発生するトナー層厚が変化することが本発明者等の検討により判明した。図１３に環境及び転写材種と線画像部の飛び散りを発生するトナー層厚の関係を示す。

これより、環境は低湿環境、転写材は厚くなるに連れ、飛び散りを発生するトナー層厚が顕著に低下する傾向にある。これは、低湿環境化では、トナーの電荷量が増加し、トナー同士の反発力が増すためであり、又、転写材が厚くなるに連れて転写電界が弱くなり、転写材上のトナーを保持する力が低減するためである。

そこで、本実施の形態では、図１３の関係を用いてパッチ中央部とパッチ端部の濃度差と不図示の環境センサ及び転写材の厚み検知手段の情報を基に、ＬＵＴの補正、或はＯＤＭの色係数の補正、即ち実施の形態１，２に適用したところ、使用環境や転写材種によらず、同様の効果を得ることができた。

本発明に係る画像形成装置要部の概略構成図である。 濃度検知手段の概略構成図である。 ＣＭＹＫ各色の濃度−出力信号である。 Ｄmax 制御時の概略図及びフロー図である。 階調制御時の概略図及びフロー図である。 ベタライン比の関係を示す図（ライン幅−ベタライン比）である。 トナー電荷量とベタライン比の関係を示す図である。 （ａ）はベタ画像端部のエッジ効果を示す図、（ｂ）はパッチ中央部と端部の濃度検知信号の模式図である。 パッチ中央／端部濃度差とベタライン比の関係を示す図である。 文字のＬＵＴを示す図である。 ベタ部のトナー載り量と色域（対ＤＩＣ）の関係を示す図である。 ベタライン比と線画像部のＯＤＭの色係数の関係を示す図である。 環境及び転写材種と飛び散りを生じるトナー層厚の関係を示す図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
４ 現像器ユニット
１０ 濃度検知手段
１０ａ 発光部（ＬＥＤ）
１０ｂ 受光部（ＰＤ）

Claims (10)

1. 像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、所定のタイミングに前記担持体上にパッチ画像を形成するパッチ形成部と、入力信号を所望の出力信号に変換するγ変換手段と、前記γ変換手段が線画用を含み、且つ、少なくとも２つ以上を有する画像形成装置において、
   前記パッチ形成部のトナー濃度が所定値以上のとき、そのエッジ部の濃度検知手段の出力値に応じて前記線画用のγ変更手段を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定のタイミングが、画像形成装置の最大濃度を検知、制御するタイミングであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記所定のタイミングが、画像形成装置の階調再現性を検知、制御するタイミングであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記線画用のγ変更手段の補正が、環境に応じて補正値を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記線画用のγ変更手段の補正が、転写材の種類に応じて補正値を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 複数色の画像形成が可能な画像形成部と、像担持体上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、所定のタイミングに前記担持体上にパッチ画像を形成するパッチ形成部と、入力信号の色係数を画像形成装置に適した所望の出力信号の色係数に変換する出力色係数変換手段と、前記出力色係数変換手段が線画用を含み、且つ、少なくとも２つ以上を有する画像形成装置において、
   前記パッチ形成部のトナー濃度が所定値以上のとき、そのエッジ部の濃度検知手段の出力値に応じて、前記線画用の出力色係数変換手段を補正することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記所定のタイミングが、画像形成装置の最大濃度を検知、制御するタイミングであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記所定のタイミングが、画像形成装置の階調再現性を検知、制御するタイミングであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記線画用の出力色係数変換手段の補正が、環境に応じて補正値を変更することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
10. 前記線画用の出力色係数変換手段の補正が、転写材の種類に応じて補正値を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

Images