JP2999631B2 - 画像形成装置及び方法 - Google Patents
画像形成装置及び方法Info
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Description
例えばカラー複写機のようにカラー画像を形成する画像
形成装置及び方法に関する。
でプロセスコントロールが行なわれている。通常の作像
プロセスの前または所定のタイミングにて、テストパッ
チにトナー濃度の異なる幾つかのテスト用の画像を自動
的に作像し、次いで、画像濃度を赤外線センサで検出
し、そして、検出された画像濃度と予め記憶されている
基準の画像濃度との比較を行ない、センサで検出された
画像濃度を基準画像濃度に一致させるべく感光体の帯電
々位、光源ランプから発せられる光量のレベル(以下、
露光レベルと称する)を選択する。
する作像及び画像濃度の測定は以下のようにして行なわ
れる。まず、帯電チャージャのグリッド電圧若しくは、
光源ランプに印加する電圧を或る一定時間毎に変更して
作像し、同一条件下で形成された像のエリア内を赤外線
センサで数点、測定し、その平均値を以て作像条件の値
としている。また、読取りタイミングは、プロセスのレ
イアウトから来る光学系、帯電系と測定部の時間タイミ
ングによって行なわれている。
ロールでは、非常に多くの時間を要するという問題点が
あった。例えば、プロセスコントロールは、高濃度部と
低濃度部に対して行なわなければならず、また各濃度部
分では基準と、該基準に対してプラス側及びマイナス側
の双方で行なわなければならない。
要最少限であり、複写機のおかれる環境、ライフ等の条
件を考えると、多数回行なわなければならず、回数に応
じて時間がかかるものであった。
にカラー複写機で重要である。すなわち、カラー複写機
では、一般的に、イエロー、マゼンタ、シアンの3色で
全ての色を再現することから常に3色の階調性を揃えな
ければならず、細かな調整が必要とされるためである。
従って、カラー複写機では、プロセスコントロールを少
なくとも3サイクル繰り返さなければならず、この点
で、より一層の時間がかかるという問題点があった。
正の精度を向上させるためには、作像条件を、より実際
に基準値に近い値を得られるように細かく設定しなけれ
ばならず、作像条件を細かく設定すればするほど時間が
かかるという問題点があった。
でテストパッチに作像する場合、テストパッチの先端と
後端(電位差の生じている部分)では、現像時に電気力
線が集中する、いわゆるトナーエッジ効果が発生するた
めトナーの凝集若しくは拡散が生じてトナーの正常な付
着量が得られない。このため、補正の精度を維持するに
は、トナーの凝集若しくは拡散の生じている部分を外し
て測定しなければならず、時間及び資材の点でロスが多
いという問題点があった。
たものであって、本発明の課題は、短時間で且つ高精度
なプロセスコントロールをなし得る画像形成装置及び方
法を提供することにある。
装置は、感光体の帯電々位を制御する手段と、光源の露
光レベルを制御する手段と、帯電々位及び露光レベルの
変化に対応してなる像を形成する手段と、像の濃度を検
出する手段と、上記感光体の帯電々位及び光源の露光レ
ベルの変化に対応して形成される像の濃度を記憶する記
憶手段と、記憶手段に記憶された複数の帯電々位と対応
する像の濃度から、像の濃度と帯電々位との間の関係を
2次関数に近似する第1の対応関係を求める手段と、記
憶手段に記憶された複数の光源の露光レベルと対応する
像の濃度から、像の濃度と露光レベルとの間の関係を2
次関数に近似する第2の対応関係を求める手段と、第1
の対応関係に基づいて、第1の基準濃度に対応する帯電
々位を求める手段と、第2の対応関係に基づいて、第2
の基準濃度に対応する露光レベルを求める手段とからな
る構成としている。
帯電々位を微小なレベルで変化させ、該帯電々位に対応
して濃度が変化してなる第1の像を形成し、第1の像の
濃度を検出し、第1の像の濃度と帯電々位との間の第1
の対応関係を求め、第1の対応関係から、第1の基準濃
度に対応する基準の帯電々位を求める。そして、感光体
を基準の帯電々位に設定した状態で、光源の露光レベル
を微小なレベルで変化させ、該露光レベルに対応して濃
度が変化してなる第2の像を形成し、第2の像の濃度を
検出し、第2の像の濃度と上記露光レベルとの間の第2
の対応関係を求め、第2の対応関係から、第2の基準濃
度に対応する基準の露光レベルを求め、基準の帯電々位
と基準の露光レベルとをプロセス条件として設定する構
成としている。
または請求項2記載の画像形成装置であって、複数の色
の夫々に対して基準の帯電々位及び基準の露光レベルを
求めるようにした構成としている。
記載の画像形成装置であって、複数の色は、イエロー、
シアン、マゼンタである構成としている。請求項5に係
る画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置であっ
て、感光体の帯電々位を第1の基準濃度に対応する帯電
々位を求める手段により求めた帯電々位に設定した状態
の下で、前記第2の対応関係を求める手段によって、像
の濃度と露光レベルとの間の第2の対応関係を2次関数
に近似して求め、該第2の対応関係に基づいて、前記第
2の基準濃度に対応する露光レベルを求める手段によっ
て、光源の露光レベルを求める構成としている。
電々位に対応してトナーの濃度が変化してなる第1の像
が形成される。次いで、第1の像のトナー濃度を検出す
る。これによって、第1の像のトナー濃度と、帯電々位
との間の第1の対応関係が求められ、第1の対応関係か
ら第1の基準濃度に対応する基準の帯電々位が求められ
る。
設定した状態の下で、光源の露光レベルを微小レベルで
変化させ、該露光レベルに対応してトナーの濃度が変化
してなる第2の像が形成される。次いで、第2の像のト
ナーの濃度を検出する。これによって、第2の像のトナ
ー濃度と露光レベルとの間の第2の対応関係が求めら
れ、第2の対応関係から第2の基準濃度に対応する基準
の露光レベルが求められる。
プロセス条件として設定される。このプロセス条件の設
定が、複数色、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの
夫々に対して行なわれる。
して説明する。図1には、本発明が適用されたカラー複
写機の要部の構成が示されている。
機本体35の上面に透明な原稿載置台1を有している。
また、この原稿載置台1の下方には、プロセスコントロ
ール時に使用される基準原稿面26及び、露光光学系2
が配設されている。尚、基準原稿面26としてグレーシ
ートID(=0.2〜0.6)が用いられている。
れる原稿13に光を照射する光源ランプ2aと、原稿1
3からの反射光を、例えば一点鎖線で示される光路を経
て感光体7上に導く複数の反射鏡2bと、光路上に配設
された結像レンズ2cと、赤、緑、および青の3原色の
色フィルタを有する色分解フィルタ2dとからなる。
のほぼ中央部には感光体7が設けられている。この感光
体7は、有機感光体(OPC)で形成されているドラム
状のものであり、この感光体7には、露光走査された光
像が照射されるようになされている。
る帯電チャージャ16と、テストモード時に感光体7を
所定のレベルで露光するためのブランクランプ30と、
感光体7に残留する帯電々位を除去する除電ランプ26
と、感光体7上に残留するトナーを除去するクリーニン
グ装置17が配設されている。
ることにより感光体7の表面を均一に帯電させるもの
で、チャージャ線への印加電圧を変えることにより感光
体7の帯電々位が制御される。
LEDが配列されてなるもので、帯電チャージャ16に
より均一に帯電されてなる感光体7表面の電荷を部分的
に露光することによって感光体7表面の電荷を部分的に
キャンセルするものである。
状態で白黒用の現像槽3と、カラー用の現像槽4〜6と
が独立して配設されている。カラー用の現像槽4にはイ
エロー、現像槽5にはマゼンタ、現像槽6にはシアン色
のトナーが収容されている。
10が配設されている。中間転写体10はローラ18a
〜18c,21間に張架された誘電体シートで、感光体
7の周速度と同速度で回転駆動せしめられている。中間
転写体10には感光体7が当接せしめられ、この当接位
置に第1転写ローラ21が配設される。
9を収容した給紙カセット8,9が配設されている。そ
して、これらの各給紙カセット8,9の上面には、それ
ぞれ給紙ローラ23,24が設けられている。
を給紙カセット8,9から中間転写体10側へ送出せし
めるものである。
方向への送出側には、タイミングローラ25が配設され
ている。このタイミングローラ25は、中間転写体10
に同期して回転するようになされている。
サ(濃度検出器)32が中間転写体10に対向配置され
ている。トナーセンサ32は赤外線センサであり、中間
転写体10上のトナー濃度を電圧で検出する。トナーセ
ンサ32の中間転写体10に対する配設状況が図2に示
されている。図2に於いて、トナーセンサ32は、中間
転写体10に対する検出角θ(=60度)、距離d(=
7〜8mm)の位置に設けられている。
における中間転写体10の表面側にはクリーニング装置
33が配設され、また、中間転写体10の第2転写ロー
ラ18cの配設部位における中間転写体10の表面側に
は、第3転写ローラ22が配設されている。そして、第
3転写ローラ22の送出側には、剥離プレート20、搬
送ベルト11、および定着装置12が図示されるように
配設されている。
トナーが中間転写体10に転写され、第2及び第3転写
ローラ18c,22により中間転写体10上のトナーが
コピー用紙19に転写される。そして、剥離プレート2
0によってコピー用紙19が剥離される。剥離されたコ
ピー用紙19は、搬送ベルト17によって定着装置12
に送り込まれ、画像が定着せしめられた後に排出され
る。従って、帯電−露光−現像−転写のプロセスによっ
て、原稿画像がコピー用紙19に複写される。また、ク
リーニング装置33によって中間転写体10上に残留す
るトナーが除去される。
ている制御部55を説明する。図3の構成に於いて、コ
ントローラであるCPU40には、RAM42、ROM
41、I/O 45,46,47等が接続されている。
また図示せぬも、CPU40には、コピー動作のコマン
ド入力用のキースイッチが接続されている。
温度検知部51に接続されており、この定着温度検知部
51で検出された定着温度情報がCPU40に供給され
る。CPU40は、I/O 47を介してトナー濃度検
出部59に接続されており、このトナー濃度検出部59
のトナーセンサ32にて検出された中間転写体10のト
ナー濃度情報がCPU40に供給される。
電位制御部48及びコピーランプ制御部49に接続され
ている。CPU40が、表面電位制御部48及びコピー
ランプ制御部49を制御することにより、帯電チャージ
ャ16、光源ランプ2aが駆動される。また、表面電位
制御部48から感光体7の帯電々位情報がCPU40に
供給され、コピーランプ制御部49から光源ランプ2a
への印加電圧の情報がCPU40に供給される。
行う場合について説明する。通常のカラー複写では、原
稿画像が3回走査され、色分解フィルタ2dにより3色
に分解される。そして、各色の静電潜像が感光体7上に
形成される。感光体7上の各色の静電潜像はそれぞれ、
色分解フィルタ2dの各色の補色であるイエロー、マゼ
ンタ、シアンのトナーを備えた現像槽4〜6で可視像化
され、各トナー造が中間転写体10を介してコピー用紙
19上に転写される。尚、通常のカラー複写を行う場合
には、ブラックの現像槽3は用いられず、また、白黒複
写の場合にブラックの現像槽3のみが用いられる。
コントロールにおける動作を説明する。以下の説明では
シアンのプロセスコントロールを例にして説明してい
る。
により、或いは、所定回数毎、例えば通常の1000回
のコピー毎に自動的にプロセスコントロールモードに設
定される。
圧と帯電チャージャ16のグリッド電圧との対応関係を
近似式として求めるためのデータ作成回数nを(n=
1)として設定する。
よって帯電チャージャ16が駆動制御せしめられる。こ
れによって、感光体7が、データ作成回数nに対応して
予め設定されている電位Vnで均一に帯電せしめられ、
感光体7に静電潜像が形成される。スタート時は、“n
=1”に対応して帯電々位V1とされる。尚、帯電チャ
ージャ16の電圧の変化幅は、約700V〜200Vと
される。
択的に駆動せしめられる。即ち、シアンのトナーが上述
の帯電々位Vnに応じた濃度で感光体7の静電潜像に付
着せしめられる。これによって、現像が行なわれ、シア
ンのトナーが中間転写体10に転写される。この転写に
おける電圧は、約400V〜1000Vとされる。
って、中間転写体10上のトナー濃度がセンサ出力電圧
として検出され、トナー濃度検出部59に供給される。
このトナー濃度検出部59では、トナーセンサ32の出
力電圧に基づいて、トナー濃度情報が形成され、CPU
40に供給される。また、帯電チャージャ16のグリッ
ド電圧の値が帯電々位として用いられ、このグリッド電
圧は、表面電位制御部48,I/O 46を介してCP
U40に供給される。そして、ステップS5にて、帯電
々位Vn及び、トナー濃度に対応するセンサ出力電圧Y
nのデータがメモリーに格納される。
予め設定されている回数Aに達したか否かが判断され
る。もし、達していない場合には、ステップS7に進
み、達した場合にはステップS9に進む。
位αだけ増加せしめられて、新たな帯電々位Vnとされ
る。この所定電圧αは帯電々位Vnに大きな変化がきた
さないように十分に微小なものとされる。ステップS8
では、データ作成回数nがインクリメントされた後、ス
テップS3に戻る。
いるトナー濃度に対応するセンサ出力電圧Yi(i=1
〜n)、帯電々位Vi(i=1〜n)に基づいて第1の
対応関係、即ち、近似式が求められる。上述のセンサ出
力電圧Yi、帯電々位Viのデータは、図4に示される
ように、2次関数で表現できるため、2次関数で近似
(以下、2次近似と称す)される。
度に対応するセンサ出力電圧A0に対応する基準の帯電
々位VAが、上述の2次近似式から求められる。ステッ
プS11では、基準の帯電々位VAを帯電々位Vcと
し、そして、帯電チャージャ16を駆動して感光体7
を、電位Vcに帯電させる。
源ランプ2aの印加電圧との対応関係を近似式として求
めるためのデータ作成回数mを(m=1)として設定す
る。
によって帯電チャージャ16が駆動制御せしめられる。
このステップS13では、感光体7が、上述のステップ
S11で設定された帯電々位Vcで均一に帯電される。
準原稿面26の下方に移動され、光源ランプ2aに電圧
VXmが印加され、光源ランプ2aによって基準原稿面
26が照射される。また、スタート時は、“m=1”に
対応して電圧VX1とされる。また、色分解フィルタ2
dのレッドフィルタが選択的に光路中に配置されるとと
もに、シアンの現像槽6が選択的に駆動せしめられる。
したがって、基準原稿面26にて反射された光源ランプ
2aからの光は、色分解フィルタ2dのレッドフィルタ
を介して感光体7上の露光位置PAに導かれ、静電潜像
が感光体7上に形成される。そして、感光体7上の静電
潜像がシアンの現像槽6でトナーにより可視像化され、
このトナーが中間転写体10に転写される。
よって、中間転写体10上のシアンのトナー濃度がセン
サ出力電圧として検出され、トナー濃度検出部59に供
給される。このトナー濃度検出部59では、トナーセン
サ32の出力電圧に基づいて、トナー濃度情報が形成さ
れCPU40に供給される。また、コピーランプ2aに
対して印加される電圧VXmは、コピーランプ制御部4
9、I/O 46を介してCPU40に供給される。そ
して、ステップS16にて、前述の電圧VXm及び、ト
ナー濃度に対応するセンサ出力電圧Zmのデータがメモ
リーに格納される。
が、予め設定されている回数Bに達したか否かが判断さ
れる。もし、達していない場合には、ステップS18に
進み、達した場合にはステップS20に進む。
位βだけ増加せしめられて、新たに光源ランプ2aに印
加する電圧VXmとされる。この所定電位βは、光源ラ
ンプ2aの光量レベルに大きな変化をきたさないように
十分に微小なものとされる。ステップS19では、デー
タ作成回数mがインクリメントされた後、ステップS1
3に戻る。
ているトナー濃度に対応するセンサ出力電圧Zi(i=
1〜n)、光源ランプ2aに印加する電圧VXi(i=
1〜n)に基いて第2の対応関係、即ち近似式が求めら
れる。上述のセンサ出力電圧Zi、電圧VXiのデータ
は、図5に示されるように、2次関数で表現できるた
め、2次近似される。
度に対応するセンサ出力電圧B0に対応する基準の電圧
VXBが、上述の2次近似式から求められる。ステップ
S22では、基準の電圧VXBを電圧VXcとなし、そ
して、光源ランプ2aに電圧VXcが印加される。
が設定される。すなわち、感光体7の帯電々位を電位V
cとなし、また、光源ランプ2aの光量レベルをステッ
プS22で求められた電圧VXcとなす。これにてフロ
ーが終了する。図6及び図7に示されるフローチャート
では、シアンのプロセスコントロールを行なう例につい
てのみ説明されているが、これと同様の手順で、マゼン
タ、イエローについてもプロセスコントロールが行なわ
れる。更にブラックも同様の手順でプロセスコントロー
ルできる。このようにして、ユーザーがコピーする時の
条件として各色の帯電々位Vc、電圧VXcが保持され
る。
て、グレーシートID(=0.2〜0.6)が用いられ
ているが、これに代えて基準原稿面26を白色面として
もよい。この場合、感光体7の帯電々位を通常のカラー
複写時より高くしなければならない。この理由は、もし
通常のカラー複写時と同一に設定すると、白色面の露光
の場合には、トナーが感光体7に付着せず、トナーセン
サ32によりトナー濃度に対応するセンサ出力電圧Y
i,Ziを検出できないからである。逆に、感光体7の
帯電々位を高く設定すれば、白色面の露光の場合にも検
出可能な適当なトナー濃度に対応するセンサ出力電圧Y
i,Ziを得ることができる。
複写時より高くすれば、白色面の露光の場合にもトナー
が感光体7に付着するためグレー原稿を用いることな
く、プロセスコントロールを調整することができる。
の出力画像濃度の検出タイミングは、センサーの転写中
間体10の出力値レベルから画像濃度として値が立ち上
がった所をトリガーとして2次近似式を求めるようにし
てもよい。
位Vnを微小な所定電位αのステップで変化させ帯電々
位Vnの夫々に対応するトナー濃度のセンサ出力電圧Y
nを検出し、帯電々位Vnとセンサ出力電圧Ynの特性
を2次近似し、この2次近似式に基づき第1の基準濃度
のセンサ出力電圧A0に対応する基準の帯電々位Vcを
得る。そして感光体7を基準の帯電々位Vcに設定した
後、光源ランプ2aに印加する電圧VXmを微小な所定
電位βのステップで変化させ電圧VXmの夫々に対応す
るトナー濃度に対応するセンサ出力電圧Zmを検出し、
電圧VXmとセンサ出力電圧Zmの特性を2次近似し、
この2次近似式に基づき第2の基準濃度のセンサ出力電
圧B0に対応する基準の電圧VXcを得、これによっ
て、コピーサイクルの条件を帯電々位Vc、光源ランプ
2aに印加する電圧VXcとして設定している。
ルにおける測定点を多数設定することができ、プロセス
コントロールに要する時間を大幅に短縮できる。また、
帯電々位Vc、光源ランプ2aに印加する電圧VXcを
微小ステップで連続的に変化させてトナーを付着せしめ
ているので、トナーエッジ効果を防止でき、プロセスコ
ントロールの精度を向上させることができる。従って、
短時間で高精度なプロセスコントロールが可能になる。
また、資材のロスを防止できる。
トロールにおける測定点を多数設定することができ、プ
ロセスコントロールに要する時間を大幅に短縮できると
いう効果がある。また、トナーエッジ効果を防止でき、
プロセスコントロールの精度を向上させることができる
という効果がある。従って、短時間で高精度なプロセス
コントロールを実現できるという効果がある。また、資
材のロスを防止できるという効果がある。
の要部説明図である。
である。
ロック図である。
を示す図である。
印加電圧の対応関係を示す図である。
するフローチャートである。
するフローチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 感光体の帯電々位を制御する手段と、 光源の露光レベルを制御する手段と、 上記帯電々位及び露光レベルの変化に対応してなる像を
形成する手段と、 上記像の濃度を検出する手段と、 上記感光体の帯電々位及び光源の露光レベルの変化に対
応して形成される像の濃度を記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された複数の帯電々位と対応する像
の濃度から、像の濃度と帯電々位との間の関係を2次関
数に近似する第1の対応関係を求める手段と、 上記記憶手段に記憶された複数の光源の露光レベルと対
応する像の濃度から、像の濃度と露光レベルとの間の関
係を2次関数に近似する第2の対応関係を求める手段
と、 上記第1の対応関係に基づいて、第1の基準濃度に対応
する帯電々位を求める手段と、 上記第2の対応関係に基づいて、第2の基準濃度に対応
する露光レベルを求める手段とを備えたことを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項2】 感光体の帯電々位を微小なレベルで変化
させ、該帯電々位に対応して濃度が変化してなる第1の
像を形成し、 上記第1の像の濃度を検出し、 上記第1の像の濃度と、上記帯電々位との間の第1の対
応関係を求め、 上記第1の対応関係から、第1の基準濃度に対応する基
準の帯電々位を求め、 上記基準の帯電々位の下で、光源の露光レベルを微小な
レベルで変化させ、該露光レベルに対応して濃度が変化
してなる第2の像を形成し、 上記第2の像の濃度を検出し、 上記第2の像の濃度と、上記露光レベルとの間の第2の
対応関係を求め、 上記第2の対応関係から、第2の基準濃度に対応する基
準の露光レベルを求め、 上記基準の帯電々位と基準の露光レベルとをプロセス条
件として設定することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項3】 請求項1において、 複数の色の夫々に対して基準の帯電々位及び基準の露光
レベルを求めるようにしたことを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項4】 請求項3において、 複数の色は、イエロー、シアン、マゼンタであることを
特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 請求項1において、 感光体の帯電々位を第1の基準濃度に対応する帯電々位
を求める手段により求めた帯電々位に設定した状態の下
で、 前記第2の対応関係を求める手段によって、像の濃度と
露光レベルとの間の第2の対応関係を2次関数に近似し
て求め、 該第2の対応関係に基づいて、前記第2の基準濃度に対
応する露光レベルを求める手段によって、光源の露光レ
ベルを求めることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4202239A JP2999631B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 画像形成装置及び方法 |
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JP4202239A JP2999631B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 画像形成装置及び方法 |
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JPH0651601A JPH0651601A (ja) | 1994-02-25 |
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ID=16454261
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4202239A Expired - Lifetime JP2999631B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 画像形成装置及び方法 |
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1992
- 1992-07-29 JP JP4202239A patent/JP2999631B2/ja not_active Expired - Lifetime
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