JP3264947B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、例えば電子写真プロセスにより
作像された静電潜像を現像剤で現像して画像形成する画
像形成装置に係り、特に高電圧電源より供給される高圧
等を制御することにより画像形成濃度を調整可能な画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の画像形成装置に係る現像
濃度調整回路の一例を示す回路ブロック図であり、１０
０は感光体に対する高圧電源出力を制御する高圧電源制
御部、１０１はボリューム抵抗器で、このボリューム抵
抗器１０１の抵抗値を可変することにより、感光体表面
への帯電電位を決定する高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣおよび
現像バイアス電位を決定する高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣを
連動して直線的に各電位を調整可能となる。

【０００３】なお、高圧電源出力には、この他に転写高
圧出力またはシステムプロセス形態により高圧ＤＣ出力
ＰｒｉＤＣに重畳される高圧ＡＣ出力等があるがここで
は省略してある。高圧電源制御部１００において、ＯＳ
Ｃは前記高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力Ｄｅｖ
ＤＣを出力するトランス１１８，１３０を駆動するトラ
ンジスタ１０９，１２９へのパルス出力である。ＨＶ１
は高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣのＯＮ／ＯＦＦ信号、ＨＶ２
は前記高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣのＯＮ／ＯＦＦ信号であ
る。高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣ
は、それぞれトランジスタ１１６，１４５のエミッタ電
位、つまりオペアンプ１１３，１４０の出力により決定
される。さらに、前記オペアンプ１１３，１４０の出力
はボリューム抵抗器１０１と抵抗器１０２，１０４，１
０５および電源電圧ＶＣＣの構成で決定される。すなわ
ち、オペアンプ１１３，１４０の反転入力の電圧と非反
転入力への差電圧によるオープンループゲインにより決
定される。

【０００４】ここで、オペアンプ１１３，１４０の反転
入力と非反転入力への電圧ほぼ等しいため、高圧ＤＣ出
力ＰｒｉＤＣは、反転入力への入力電圧と電源電圧ＶＣ
Ｃを抵抗器１２２，１２３で分圧した電圧との差から生
じる電流ｉｐｒｉによる抵抗器１２６を介して電圧降下
分により決定される。なお、高圧ＤＣ出力ＰｅｖＤＣに
ついても同様である。１１２，１１５，１２０，１３
３，１３７，１４１はコンデンサ、１１４，１１７，１
１９，１３１，１３２，１４６はダイオード、１０３，
１０６，１０７，１０８，１１０，１１１，１２１，１
２４，１２７，１２８，１３４，１３５，１３６，１３
８，１３９，１４２，１４４は抵抗器、１２５，１４３
はトランジスタである。以下、図１４を参照しながらボ
リューム抵抗器１０１による現像濃度調整動作について
説明する。

【０００５】図１４は、図１３に示したボリューム抵抗
器１０１による現像濃度調整と調整電位との関係を示す
図であり、縦軸は電位を示し、横軸は調整レベルＦを示
し、Ｆ１がＧＮＤ電位に対応し、Ｆ５がＶＣＣ／２に対
応し、Ｆ９がＶＣＣに対応する。

【０００６】この図に示されるように、高圧ＤＣ出力Ｐ
ｒｉＤＣおよび現像バイアス電位を決定する高圧ＤＣ出
力ＤｅｖＤＣは、ユーザが操作部で濃度設定スイッチを
操作する毎に、調整レベルＦが変位し、この変位に応じ
て直線的に可変され、印字画像を濃い状態から淡い状態
に調整することが可能となっている。なお、図１４に示
す特性は、電子写真プロセスがイメージ露光の場合であ
る。すなわち、露光部が現像される反転現像の場合であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではトナー濃度調整はボリューム抵抗器１０１のみ
で一義的に決定されてしまうため、以下のような問題点
があった。

【０００８】すなわち、画像形成装置が処理する情報
が、テキスト画像ばかりでなく、グラフィックス画像を
も処理可能となり、かつテキスト画像において、処理す
る言語が日本語ばかりでなく欧文文字等も処理可能とな
り、さらに解像度も任意に（例えば２００，３００，４
００，６００ＤＰＩ）設定できるようにした場合、１濃
度調整レベルはデフォルト値でしか可変することができ
ず、出力情報に最適な濃度調整ができず、印字品位が極
めてばらついてしまう。

【０００９】また、仮にユーザが対応する濃度レベルに
設定処理する場合には、最適濃度の出力を得るまでに相
当の仮出力処理が必要となり、ランニングコストが相乗
的に上がってしまう等の問題点があった。

【００１０】さらに、環境変動に対するプロセス条件の
変化に対してもトナー濃度が変化するにも拘らず、従来
はボリューム抵抗器１０１による１レベル毎にしか調整
できないので、最適なトナー濃度を得るまでに何度とな
く濃度設定操作が必要となるばかりか、不要なテストプ
リント処理等が必要になり、経済的負担が増える等の問
題点があった。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、入力された画像情報の種別に応じて、
複数の制御値パターンの１つに従って画像形成時の濃度
調整を制御することにより、外部より入力される画像情
報がいずれの種別であっても、最適な制御値パターンで
画像形成手段を制御して最適な濃度の高品位画像を常時
形成することができる画像形成装置を提供することを目
的とする。

【００１２】本発明に係る第１の発明は、感光体表面を
帯電し、入力した画像情報に基づいて前記感光体表面を
露光し、露光された感光体表面に形成された潜像を現像
する画像形成手段を有する画像形成装置において、画像
情報の種別を示す情報を入力する種別情報入力手段と、
画像濃度の指示を入力する濃度指示入力手段と、前記濃
度指示入力手段により入力指示された濃度の画像が形成
されるように、前記画像形成手段を制御する濃度調整手
段とを有し、前記濃度調整手段は、前記濃度指示入力手
段によって指示可能な濃度の低濃度部における単位変化
量に対する制御量の変化量と、高濃度部における単位変
化量に対する制御量の変化量との関係が相互に異なる複
数の制御値パターンを有し、前記種別情報入力手段によ
って入力された情報に応じて前記複数の制御値パターン
の１つに従って前記画像形成手段を制御するものであ
る。

【００１３】本発明に係る第２の発明は、前記濃度調整
手段は、前記濃度指示入力手段によって入力指示された
濃度に応じて前記感光体表面の帯電量を調整する帯電調
整手段と、前記濃度指示入力手段によって入力指示され
た濃度に応じて現像バイアスを調整する現像バイアス調
整手段とを有するものである。

【００１４】本発明に係る第３の発明は、前記種別情報
入力手段は、画像情報がテキスト画像かグラフィック画
像かを示す画像種別信号、前記画像形成手段が形成する
画像情報の解像度を示す信号、及び画像情報に含まれる
フォント種別を示す信号のうちの１つを入力するもので
ある。

【００１５】本発明に係る第４の発明は、前記濃度指示
入力手段は、所望の画像濃度をマニュアル指示するため
の操作手段を含むものである。

【００１６】本発明に係る第５の発明は、さらに、環境
条件を検出する検出手段を設け、前記濃度調整手段が前
記検出手段の検出出力および前記種別情報入力手段から
入力される種別に応じて画像形成濃度を調整するように
構成したものである。

【００１７】本発明に係る第６の発明は、前記検出手段
は、画像形成手段の環境温度を検出する温度センサ、画
像形成手段の環境湿度を検出する湿度センサ、及び定電
流回路の出力をモニタする手段のうちの１つを含むもの
である。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【実施例】

〔第１実施例〕図１は本発明の第１実施例を示す画像形
成装置における濃度設定回路の一例を示す回路ブロック
図であり、図１３と同一のものには同じ符号を付してあ
る。

【００４１】図において、２００はＡ／Ｄ変換器で、ボ
リューム抵抗器１０１の設定電位をディジタル信号（濃
度設定データ）に変換してトナー濃度補正部２０１に出
力する。トナー濃度補正部２０１には、入力される画像
情報の種別を解析して得られる画像識別信号が入力さ
れ、この画像識別信号に基づいて補正Ａ，Ｂおよび補正
無しが選択され、上記濃度設定データを所定の値に補正
変換して、Ｄ／Ａ変換器２０２に補正値が出力され、高
圧電源制御部１００のＤ／Ａ出力から抵抗器１０２に補
正電位が設定される構成となっている。トナー濃度補正
部２０１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等よりなるマイク
ロコンピュータにより構成されている。

【００４２】このように構成された画像形成装置におい
て、画像情報が入力されると、設定手段（トナー濃度補
正部２０１）が画像情報の種別を判定して濃度設定値を
自動決定し、決定された濃度設定値に対応して濃度調整
手段（高圧電源制御部１００による高圧ＤＣ出力Ｐｒｉ
ＤＣ，高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣの設定）が感光体に印加
する表面電位および現像剤に印加する電荷量を制御して
現像濃度を自動調整し、画像情報種別に最適な画像濃度
で画像情報記録を行う。なお、図示しない画像情報受信
部では、入力される画像情報を自動解析して下記〜
の識別を行い、画像識別信号をトナー濃度補正部２０１
に入力する構成となっているが、以下のように構成して
も良い。

【００４３】すなわち、第１の入力手段（例えばホスト
コンピュ−タ）から画像情報が入力され、かつ第２の入
力手段（例えば図示しない操作部またはホストコンピュ
−タから指定入力あるいはホストコンピュ−タからの印
字データを解析することにより得られる）より画像情報
の種別が入力されると、濃度調整手段（トナー濃度補正
部２０１が高圧電源制御部１００による高圧ＤＣ出力Ｐ
ｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣの設定による）が画
像形成手段の画像濃度を画像情報の種別に応じて調整
し、種別に最適な画像濃度での画像形成を可能とする。

【００４４】また、第１の入力手段から画像情報が入力
され、かつ第２の入力手段より画像情報の種別として第
１の入力手段により入力される画像情報がテキスト画像
かグラフィック画像かを示す画像種別信号（本実施例で
は画像識別信号ＴＥＸＴ／ＧＲＡ）が入力されると、濃
度調整手段が画像形成手段の画像濃度を画像情報の種別
に応じて調整し、テキストまたはグラフィックに最適な
画像濃度での画像形成を可能とする。

【００４５】さらに、第１の入力手段から画像情報が入
力され、かつ第２の入力手段より画像情報の種別として
第１の入力手段により入力される画像情報に含まれるフ
ォント種別を示す信号（本実施例ではアクセスアドレス
ＡＤＤ）が入力されると、濃度調整手段が画像形成手段
の画像濃度を画像情報のフォント種別に応じて調整し、
フォント種別に最適な画像濃度での画像形成を可能とす
る。

【００４６】また、第１の入力手段から画像情報が入力
され、かつ第２の入力手段より画像情報の種別としてと
して画像形成手段が形成する画像情報の解像度を示す信
号（後述する解像度切換え信号ＲＣＳ）が入力される
と、濃度調整手段（トナー濃度補正部２０１）が画像形
成手段の画像濃度を画像情報の解像度に応じて調整し、
解像度に最適な画像濃度での画像形成を可能とする。

【００４７】さらに、濃度指示手段（本実施例ではボリ
ューム抵抗器１０１）から所望の画像濃度がマニュアル
指示されると、濃度調整手段（トナー濃度補正部２０
１）が濃度指示手段からのマニュアル濃度指示状態およ
び第２の入力手段から入力される種別に応じて画像形成
濃度を調整し、画像種別に適応する好みの濃度で画像を
形成することを可能とする。

【００４８】また、濃度調整手段（トナー濃度補正部２
０１）が検出手段から出力される環境条件および第２の
入力手段から入力される種別（解像度種別，フォント種
別，テキスト／グラフィックス種別）に応じて画像形成
濃度を調整し、画像種別に適応し、かつ画像形成手段の
環境条件に見合った画像濃度で画像を形成することを可
能とする。

【００４９】さらに、画像形成手段を電子写真プリンタ
（例えば公知のレーザビームプリンタ）で構成し、濃度
調整手段（トナー濃度補正部２０１）が電子写真プリン
タのプロセス条件（本実施例では感光体の一次帯電条
件，現像バイアス電位条件等）を調整し、形成される静
電潜像を最適な濃度で顕像化することを可能とする。

【００５０】一方、前述したように第２の入力手段に依
ることなく自動識別する場合は、入力手段（ホストコン
ピュ−タ）より画像情報が入力され、検出手段が検出す
る画像形成手段の状態に対応して、濃度調整手段（トナ
ー濃度補正部２０１）が画像形成手段の画像濃度を最適
に自動調整し、画像形成手段の状態変動に左右されない
最適な濃度で画像を形成することを可能とする。

【００５１】さらに、入力手段より画像情報が入力さ
れ、後述する温度センサ２５３により画像形成手段の環
境温度が検出されると、濃度調整手段が画像形成手段の
画像濃度を最適に自動調整し、画像形成手段の環境温度
変動に左右されない最適な濃度で画像を形成することを
可能とする。

【００５２】また、入力手段より画像情報が入力され、
後述する湿度センサ２５４により画像形成手段の環境温
度が検出されると、濃度調整手段（トナー濃度補正部２
０１）が画像形成手段の画像濃度を最適に自動調整し、
画像形成手段の環境湿度変動に左右されない最適な濃度
で画像を形成することを可能とする。

【００５３】さらに、入力手段より画像情報が入力さ
れ、検出手段により画像形成手段が形成する画像情報の
解像度を示す信号（後述する解像度切換え信号ＲＣＳ）
が検出されると、検出した解像度に見合うように濃度調
整手段が画像形成手段の画像濃度を最適に自動調整し、
画像形成手段の解像度に左右されない最適な濃度で画像
を形成することを可能とする。

【００５４】また、濃度指示手段（本実施例ではボリュ
ーム抵抗器１０１）から所望の画像濃度がマニュアル指
示されると、濃度調整手段（トナー濃度補正部２０１）
が濃度指示手段からのマニュアル濃度指示状態および検
出される画像情報の種別に応じて画像形成濃度を自動調
整し、画像種別に適応する好みの濃度で画像を自動形成
することを可能とする。

【００５５】さらに、識別手段（トナー濃度補正部２０
１）により画像情報の種別が識別されると、濃度調整手
段（トナー濃度補正部２０１が兼ねる）が検出手段（湿
度センサ２５３，湿度センサ２５４）の検出出力および
識別手段が識別した種別に応じて画像形成濃度を自動調
整し、入力される画像情報および画像形成手段の状態に
応じて好適な画像濃度を自動調整することを可能とす
る。

【００５６】また、画像形成手段を電子写真プリンタで
構成し、濃度調整手段（トナー濃度補正部２０１）が電
子写真プリンタのプロセス条件を調整し、形成される静
電潜像を自動的に最適な濃度で顕像化することを可能と
する。

【００５７】以下、画像情報の種別の識別処理について
説明する。

【００５８】テキスト画像ＴＥＸＴとグラフィックス
画像ＧＲＡとの識別 キャラクタジェネレータ（図示しない）をアクセスする
かどうかにより、テキスト画像ＴＥＸＴとグラフィック
ス画像ＧＲＡとを識別し、高圧電源制御部１００に画像
識別信号ＴＥＸＴ／ＧＲＡを入力する。

【００５９】日本語出力と欧文出力との識別 通常ＲＯＭで構成されるキャラクタジェネレータ（図示
しない）のアクセスアドレスＡＤＤから日本語と欧文出
力とを識別し、高圧電源制御部１００に画像識別信号を
入力する。

【００６０】解像度切換えの識別 画像クロック，スキャナモータの回転数変更のための解
像度切換え信号ＲＣＳにより識別し、高圧電源制御部１
００に画像識別信号を入力する。上記〜の識別に対
応して高圧電源制御部１００に入力される画像識別信号
に基づいて出力画像に最適なトナー濃度の設定を行う。

【００６１】図２は、図１に示したトナー濃度補正部２
０１による高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力Ｄｅ
ｖＤＣの設定処理を説明する特性図であり、縦軸は電位
を示し、横軸は入出力データを示す。特に、（ａ）は補
正無しの場合に相当し、（ｂ）は補正Ａ（本実施例では
淡い画像への補正）、（ｃ）は補正Ｂ（本実施例では濃
い画像への補正）の場合に相当する。なお、トナー濃度
補正部２０１は、補正Ａが指示された場合に、入力デー
タＩＮを下記第（１）式に基づいて出力データＯＵＴに
変換補正する。

【００６２】 ＯＵＴ＝８０_H ＋ＩＮ＊１／２ ……（１） また、トナー濃度補正部２０１は、補正Ｂが指示された
場合に、入力データＩＮを下記第（２）式に基づいて出
力データＯＵＴに変換補正する。

【００６３】 ＯＵＴ＝ＩＮ＊１／２ ……（２） 以下、図３に示すフローチャートを参照しながら本実施
例における第１の濃度設定処理について説明する。

【００６４】図３は本発明に係る画像形成装置における
第１の濃度設定処理手順の一例を示すフローチャートで
ある。なお、(1) 〜(4) は各ステップを示す。

【００６５】トナー濃度補正部２０１の入力にはボリュ
ーム抵抗器１０１からの電圧がＡ／Ｄ変換器２００によ
り、例えば８ビットに変換された設定データが入力され
ている。ここで、トナー濃度補正部２０１は、入力され
る画像識別信号を読み(1) 、入力される画像識別信号に
基づいて上記補正Ａを演算する演算手段と、補正Ｂを演
算する演算手段または上記設定データをそのまま出力す
る何れかを判定し(2)、補正処理を振り分け、補正なし
の場合は、上記設定データをそのまま出力し、補正Ａと
判定された場合は、上記第（１）式の演算により得られ
る出力データＯＵＴをＤ／Ａ変換器２０２に出力し(3)
、補正Ｂと判定された場合は、上記第（２）式の演算
により得られる出力データＯＵＴをＤ／Ａ変換器２０２
に出力し(4) 、他の処理に移行する。

【００６６】なお、上記処理ではソフトウエア処理によ
り出力データＯＵＴを２通りに決定する場合について説
明したが、ハードウエアで構成しても良い。また、ボリ
ューム抵抗器１０１により濃度設定指示がある場合に
は、トナー濃度選択処理後に、その指示に応じて濃度を
設定することも可能に構成されている。

【００６７】さらに、上記実施例では画像濃度設定処理
タイミングについて限定していないが、画像情報がペー
ジ単位に処理する場合には、各ページ毎に、さらに同一
ページ内で画像単位に画像濃度設定処理を切換え設定し
ても良い。

【００６８】また、プリンタ固有の仕様として、欧文
／日本文対応，テキスト／グラフィックス対応，解
像度切換え対応等を考慮する場合には、下記（１）〜
（４）の対応が可能となる。

【００６９】（１）ビデオインタフェースを介してコマ
ンドにより、出力画像を判定して、トナー濃度設定を行
う。 （２）オペレ−ションパネルよりユーザが出力に適した
もしくは趣向に合ったトナー濃度設定を行う。 （３）ディップスイッチによりトナー濃度設定を行う。 （４）ジャンパワイヤ等により装置毎に一義的に設定を
行う。

【００７０】なお、実施例ではトナー濃度補正部２０１
が入力される画像識別信号に基づく補正演算で規定され
る出力データＯＵＴにより直線的にトナー濃度設定を実
行する場合について説明したが、図４に示すように、段
階的に補正演算を変更して出力データＯＵＴを決定する
ように構成しても良い。

【００７１】図４は、図１に示したトナー濃度補正部２
０１における高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力Ｄ
ｅｖＤＣの設定処理を説明する特性図であり、縦軸は電
位を示し、横軸は入出力データを示す。

【００７２】特に、（ａ）は補正無しの場合に相当し、
（ｂ）は補正ＡＡ（本実施例では淡い画像への補正）の
場合に相当し、（ｃ）は補正ＢＢ（本実施例では濃い画
像への補正）の場合に相当する。

【００７３】これらの図に示されるように、ボリューム
抵抗器１０１がデフォルト位置（例えばボリューム抵抗
器１０１がセンタ位置を指示する場合）に設定された場
合、図４に示す（ｂ），（ｃ）のトナー濃度は一致する
が、それ以外では下記第(11)式，第(12)式に基づいて濃
度補正されたトナー濃度を設定する。 〔補正ＡＡ〕 ００_H ≦ＩＮ≦８０_H では、 ＯＵＴ＝ＩＮ＊３／２ ８０_H ＜ＩＮ≦ＦＦ_H ＯＵＴ＝８０_H ＋ＩＮ＊１／２ ……(11) 〔補正ＢＢ〕 ００_H ≦ＩＮ≦８０_H では、 ＯＵＴ＝ＩＮ＊１／２ ８０_H ＜ＩＮ≦ＦＦ_H ＯＵＴ＝−８０_H ＋ＩＮ＊２／３ ……(12) 図５は本発明に係る画像形成装置における第２の濃度設
定処理手順の一例を説明するフローチャートである。な
お、(1) 〜(5) は各ステップを示す。

【００７４】トナー濃度補正部２０１の入力にはボリュ
ーム抵抗器１０１からの電圧がＡ／Ｄ変換器２００によ
り、例えば８ビットに変換された設定データが入力され
ている。この設定データを読み込み(1) 、さらに、トナ
ー濃度補正部２０１は、入力される画像識別信号を読み
(2) 、入力される画像識別信号に基づいて上記補正ＡＡ
を演算する演算手段と、補正ＢＢを演算する演算手段ま
たは上記設定データをそのまま出力する何れかを判定し
(3) 、補正処理を振り分け、補正無しの場合は、上記設
定データをそのまま出力し、補正ＡＡと判定された場合
は、上記第(11)式の演算により得られる出力データＯＵ
ＴをＤ／Ａ変換器２０２に出力し(4) 、補正ＢＢと判定
された場合は、上記第(12)式の演算により得られる出力
データＯＵＴをＤ／Ａ変換器２０２に出力し(5) 、他の
処理に移行する。

【００７５】なお、上記実施例では２つの区間に分けて
異なる補正を実行してトナー濃度を設定する場合につい
て説明したが、補正演算式は直線的であってもいいし、
曲線的であってもよい。

【００７６】また、従来通りユーザからの手動によるト
ナー濃度設定も許容できる構成なので、多様なニーズに
対応することができる。 〔第２実施例〕図６は本発明の第２実施例を示す画像形
成装置における濃度設定回路の一例を示す回路ブロック
図であり、図１と同一のものには同じ符号を付してあ
る。

【００７７】図において、２５１はトナー濃度補正部
で、感光体の周囲所定位置に配設される温度センサ２５
３，湿度センサ２５４（これらにより本実施例における
検出手段が構成される）から出力されるセンサ出力が入
力され、このセンサ出力に基づいて補正Ａ１，Ｂ１の演
算および補正無しが選択され、上記濃度設定データを所
定の値に補正変換して、Ｄ／Ａ変換器２０２に補正値が
出力され、高圧電源制御部１００のＤ／Ａ出力から抵抗
器１０２に補正電位が設定される構成となっている。

【００７８】このように構成された画像形成装置におい
て、検出手段（本実施例においては温度センサ２５３，
湿度センサ２５４等よりなる）により感光体周辺の環境
状態が検出されると、設定手段（トナー濃度補正部２５
１）が温度センサ２５３，湿度センサ２５４のセンサ出
力結果に基づいて濃度設定値を自動決定し、決定された
濃度設定値に対応して濃度調整手段（高圧電源制御部１
００）による高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力Ｄ
ｅｖＤＣの設定が感光体に印加する表面電位および現像
剤に印加する電荷量を制御して現像濃度を自動調整し、
画像情報種別に最適な画像濃度で画像情報記録を行う。

【００７９】図７は、図６に示したトナー濃度補正部２
５１による高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣ，高圧ＤＣ出力Ｄｅ
ｖＤＣの設定処理を説明する特性図であり、縦軸は電位
を示し、横軸は入出力データを示す。特に、（ａ）は補
正無しの場合に相当し、（ｂ）はセンサ出力が高温，高
湿と判定された場合に対応する補正Ａ１（本実施例では
淡い画像への補正）の場合に相当し、（ｃ）はセンサ出
力が低温，低湿と判定された場合に対応する補正Ｂ１
（本実施例では濃い画像への補正）の場合に相当する。

【００８０】なお、トナー濃度補正部２５１は、補正Ａ
１が指示された場合に、入力データＩＮを下記第(21)式
に基づいて出力データＯＵＴに変換補正する。

【００８１】 ＯＵＴ＝８０_H ＋ＩＮ＊１／２ ……（２１） また、トナー濃度補正部２５１は、補正Ｂ１が指示され
た場合に、入力データＩＮを下記第(22)式に基づいて出
力データＯＵＴに変換補正する。

【００８２】 ＯＵＴ＝ＩＮ＊１／２ ……（２２） 以下、図８に示すフローチャートを参照しながら本発
明における第３の濃度設定処理について説明する。

【００８３】図８は本発明に係る画像形成装置における
第３の濃度設定処理手順の一例を説明するフローチャー
トである。なお、(1) 〜(4) は各ステップを示す。

【００８４】トナー濃度補正部２５１の入力にはボリュ
ーム抵抗器１０１からの電圧がＡ／Ｄ変換器２００によ
り、例えば８ビットに変換された設定データが入力され
ている。ここで、トナー濃度補正部２５１は、入力され
る温度センサ２５３，湿度センサ２５４からのセンサ出
力を読み込み(1) 、検出されたセンサ出力に基づいて上
記補正Ａ１を演算する演算手段と、補正Ｂ１を演算する
演算手段または上記設定データをそのまま出力する何れ
かを判定し(2) 、補正処理を振り分け、補正なしの場合
（高温でも高湿でもなく、かつ低温でも低湿でもない状
態）は、上記設定データをそのまま出力し、補正Ａ１と
判定された場合は、、上記第(21)式の演算により得られ
る出力データＯＵＴをＤ／Ａ変換器２０２に出力し(3)
、補正Ｂ１と判定された場合は、上記第(22)式の演算
により得られる出力データＯＵＴをＤ／Ａ変換器２０２
に出力し(4) 、他の処理に移行する。なお、上記処理で
はソフトウエア処理により出力データＯＵＴを２通りに
決定する場合について説明したが、ハードウエアで構成
しても良い。また、ボリューム抵抗器１０１により濃度
設定指示がある場合には、トナー濃度選択処理後に、そ
の指示に応じて濃度設定することも可能に構成されてい
る。

【００８５】なお、上記実施例ではトナー濃度補正部２
５１が感光体周辺の所定位置に配設されるセンサ出力に
基づいてトナー濃度調整を実行する場合について説明し
たが、高圧電源制御部１００内に設けられる定電流出力
回路（例えば接触転写方式を行う画像形成装置に設けら
れる）の出力をモニタして環境条件を検知する構成でも
良い。

【００８６】また、接触転写方式を行う画像形成装置に
おける高圧出力の負荷は、環境変動により大きく変化す
る特性を有しているので、この環境変動に着目してトナ
ー濃度を調整することが可能となる。

【００８７】特に、高圧出力ＴｒＤＣは、高温高湿で低
くなり（負荷が重くなる）、低温低湿で高く（負荷が軽
くなる）なる。従って、トナー濃度補正部２５１では、
入力ＳＥＮＳの電圧値から環境条件を高温高湿／低温低
湿／その他に分けて判別し、トナー濃度補正を以下の第
３実施例に示すように行う。 〔第３実施例〕図９は本発明の第３実施例を示す画像形
成装置における濃度設定回路の一例を示す回路ブロック
図である。

【００８８】図において、３０３はトランジスタで、抵
抗器３０１，３０２を介してパルス信号ＯＳＣが印加さ
れ、トランス３０４の一次側に駆動パルスを供給する。
トランス３０４の二次側にはダイオード３０５，コンデ
ンサ３０６が接続され、整流された高圧出力ＴｒＤＣが
負荷に印加される。３０７，３０８は抵抗器、３０９は
ダイオード、３１２はコンデンサである。３２０はトラ
ンジスタで、高圧電源制御部１００は、ポートＨＶ３よ
りＯＮ／ＯＦＦ信号が出力され、高圧出力ＴｒＤＣの出
力がスイッチングされる。なお、高圧出力ＴｒＤＣはト
ランジスタ３１１のエミッタ電位およびオペアンプの出
力に比例する。オペアンプ３１４は、下記第(31)式によ
り決定される電流ｉがトランス３０４を介して負荷に流
れ込む定電流動作を行う。

【００８９】 ｉ＝ＶＣＣ＊ｒ₃₁₉ ／（ｒ₃₁₈ ＋ｒ₃₁₉ ）／ｒ₃₁₇ ……（３１） ただし、ｒ₃₁₉ は抵抗器３１９の抵抗値に対応し、ｒ
₃₁₈は抵抗器３１８の抵抗値に対応し、ｒ₃₁₇ は抵抗器
３１７の抵抗値に対応する。

【００９０】３１０，３１６は抵抗器、３１３はダイオ
ード、３１５はコンデンサである。この図に示されるよ
うに、定電流出力回路の出力をオペアンプ３１４を介し
てモニタすることにより、環境条件を高温高湿／低温低
湿／その他に分けて判別し、トナー濃度補正を上記実施
例と同様に実行する。

【００９１】なお、ユーザがボリューム抵抗器１０１を
操作してトナー濃度を好みに調整することは、常に可能
であることは言うまでもない。 〔第４実施例〕図１０は本発明の第４実施例を示す画像
形成装置における濃度設定回路の一例を示す回路ブロッ
ク図であり、図１と同一のものには同じ符号を付してあ
る。

【００９２】図において、４０１はマイクロコンピュー
タにより構成されたトナー濃度補正部で、温度センサ２
５３，湿度センサ２５４からのデータおよびテキスト画
像かグラフィックス画像かを示す信号ＴＥＸＴ／ＧＲ
Ａ，日本語か欧文化を示す信号（アクセスアドレス）Ａ
ＤＤ，解像度切換え信号ＲＣＳ等の画像識別データの両
者からトナー濃度補正特性を選択する。以下、図１１に
示すフローチャートを参照しながら説明する。

【００９３】図１１は本発明に係る画像形成装置におけ
る第４の濃度設定処理手順の一例を説明するフローチャ
ートである。なお、(1) 〜(4) は各ステップを示す。

【００９４】先ず、トナー濃度補正部４０１は、入力さ
れる温度センサ２５３，湿度センサ２５からのデータと
画像識別データの両方を読み込み(1) 、両データに応じ
て最適な補正処理を選択する(2) 。すなわち、環境デー
タと画像識別データから両者が相補的状態ならば、補正
特性は標準のままとなり（補正なし状態）、両者が相乗
的な場合は、標準特性、例えば図２に示す（ａ）の特性
より大きな傾きの補正Ｃまたは補正Ｄを特性を選択す
る。

【００９５】なお、上記第１，第２，第４の各実施例で
は帯電電圧となる高圧ＤＣ出力ＰｒｉＤＣと現像バイア
ス電圧となる高圧ＤＣ出力ＤｅｖＤＣを制御して濃度補
正を実行する場合について説明したが、像描画手段とな
る光源、例えばレーザ，ＬＥＤ等の光量を可変制御して
も良いし、画像信号の幅，大きさを変えて濃度を制御し
ても良い。特に、多値データの場合には、γ変換特性を
変えても良い。

【００９６】また、上記各実施例では濃度調整指示をプ
リンタ側のボリューム抵抗器１０１で行う場合について
説明したが、図１２に示すようにホストコンピュ−タ２
０側から高圧電源制御部１００に指示を与える構成であ
っても良い。

【００９７】図１２は本発明を適用可能な画像形成装置
の構成を示す外観斜視図である。

【００９８】図において、１は感光ドラムで、画像処理
部２Ａから出力されるビデオ信号に基づいて変調された
レ−ザ光により静電潜像が形成される。２は半導体レ−
ザで、画像信号に基づいて変調されたレーザを発射す
る。３はコリメータレンズで、レーザビームＬを平行光
に調整する。５はスキャナモータで、ポリゴンミラー４
を定速回転させる。６はｆθレンズで、ポリゴンミラー
４により走査されるレーザビームＬを等速度で感光ドラ
ム１上を走査させる。７はＢＤセンサで、画像領域外で
走査ミラー８を介して入射されるレーザビームＬを受光
して、ホストコンピュ−タ２０に水平同期信号ＢＤを出
力する。９は現像ユニットで、感光ドラム１に形成され
た静電潜像を現像する。１０，１１は給紙部で、記録媒
体となる用紙を収容する。１２は定着ユニットで、給紙
部１０，１１から給紙された用紙に転写されたトナー像
を熱加圧定着させる。１３は一次帯電器で、感光ドラム
１を一様帯電させる。

【００９９】さらに、プリンタの種類は、電子写真プリ
ンタに限らず、その他の記録装置、例えばインクジェッ
トプリンタ，サーマル（転写型）プリンタ等の種々のプ
リンタに適用できる。特に、インクジェットプリンタの
場合には、画像信号自体を変調することにより濃度補正
が可能であり、サーマル（転写型）プリンタの場合に
は、サーマルヘッドの印加電圧を変化させることによ
り、濃度補正が可能となる。

【０１００】また、上記各実施例に示した濃度補正を複
合的に組み合わせて制御する構成であっても良く、上記
実施例を適用可能であれば、ハードウエアの構成も上記
実施例に限定されることはない。さらに、通信システム
を介してプリンタを複数台または１台のプリンタを共有
しながら画像形成処理を実行する画像形成装置であって
も良い。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
感光体表面を帯電し、入力した画像情報に基づいて前記
感光体表面を露光し、露光された感光体表面に形成され
た潜像を現像する画像形成手段を有する画像形成装置に
おいて、画像情報の種別を示す情報を入力する種別情報
入力手段と、画像濃度の指示を入力する濃度指示入力手
段と、前記濃度指示入力手段により入力指示された濃度
の画像が形成されるように、前記画像形成手段を制御す
る濃度調整手段とを有し、前記濃度調整手段は、前記濃
度指示入力手段によって指示可能な濃度の低濃度部にお
ける単位変化量に対する制御量の変化量と、高濃度部に
おける単位変化量に対する制御量の変化量との関係が相
互に異なる複数の制御値パターンを有し、前記種別情報
入力手段によって入力された情報に応じて前記複数の制
御値パターンの１つに従って前記画像形成手段を制御す
るので、入力された画像情報の種別に応じて、複数の制
御値パターンの１つに従って画像形成時の濃度調整を制
御することにより、外部より入力される画像情報がいず
れの種別であっても、最適な制御値パターンで画像形成
手段を制御して最適な濃度の高品位画像を常時形成する
ことができるという優れた効果を奏する。

【０１０２】

【０１０３】

【０１０４】

【０１０５】

【０１０６】

【０１０７】

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】

【０１１４】

【０１１５】

【０１１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す画像形成装置におけ
る濃度設定回路の一例を示す回路ブロック図である。

【図２】図１に示したトナー濃度補正部による高圧ＤＣ
出力の設定処理を説明する特性図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置における第１の濃度
設定処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図４】図１に示したトナー濃度補正部における高圧Ｄ
Ｃ出力の設定処理を説明する特性図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置における第２の濃度
設定処理手順の一例を説明するフローチャートである。

【図６】本発明の第２実施例を示す画像形成装置におけ
る濃度設定回路の一例を示す回路ブロック図である。

【図７】図６に示したトナー濃度補正部による高圧ＤＣ
出力の設定処理を説明する特性図である。

【図８】本発明に係る画像形成装置における第３の濃度
設定処理手順の一例を説明するフローチャートである。

【図９】本発明の第３実施例を示す画像形成装置におけ
る濃度設定回路の一例を示す回路ブロック図である。

【図１０】本発明の第４実施例を示す画像形成装置にお
ける濃度設定回路の一例を示す回路ブロック図である。

【図１１】本発明に係る画像形成装置における第４の濃
度設定処理手順の一例を説明するフローチャートであ
る。

【図１２】本発明を適用可能な画像形成装置の構成を示
す外観斜視図である。

【図１３】従来の画像形成装置に係る現像濃度調整回路
の一例を示す回路ブロック図である。

【図１４】図１３に示したボリューム抵抗器による現像
濃度調整と調整電位との関係を示す図である。

【符号の説明】 １００ 高圧電源制御部 １０１ ボリューム抵抗器 ２０１ トナー濃度補正部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 信平 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 内山 正次 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 山田 和朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 芹澤 洋司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−218672（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52765（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−154170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−52571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−25164（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282575（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−177158（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−224781（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面を帯電し、入力した画像情報
   に基づいて前記感光体表面を露光し、露光された感光体
   表面に形成された潜像を現像する画像形成手段を有する
   画像形成装置において、 画像情報の種別を示す情報を入力する種別情報入力手段
   と、 画像濃度の指示を入力する濃度指示入力手段と、 前記濃度指示入力手段により入力指示された濃度の画像
   が形成されるように、前記画像形成手段を制御する濃度
   調整手段とを有し、 前記濃度調整手段は、前記濃度指示入力手段によって指
   示可能な濃度の低濃度部における単位変化量に対する制
   御量の変化量と、高濃度部における単位変化量に対する
   制御量の変化量との関係が相互に異なる複数の制御値パ
   ターンを有し、 前記種別情報入力手段によって入力され
   た情報に応じて前記複数の制御値パターンの１つに従っ
   て前記画像形成手段を制御することを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記濃度調整手段は、前記濃度指示入力
   手段によって入力指示された濃度に応じて前記感光体表
   面の帯電量を調整する帯電調整手段と、前記濃度指示入
   力手段によって入力指示された濃度に応じて現像バイア
   スを調整する現像バイアス調整手段とを有することを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記種別情報入力手段は、画像情報がテ
   キスト画像かグラフィック画像かを示す画像種別信号、
   前記画像形成手段が形成する画像情報の解像度を示す信
   号、及び画像情報に含まれるフォント種別を示す信号の
   うちの１つを入力することを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記濃度指示入力手段は、所望の画像濃
   度をマニュアル指示するための操作手段を含むことを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 さらに、環境条件を検出する検出手段を
   設け、前記濃度調整手段が前記検出手段の検出出力およ
   び前記種別情報入力手段から入力される種別に応じて画
   像形成濃度を調整するように構成したことを特徴とする
   請求項１〜４ のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記検出手段は、画像形成手段の環境温
   度を検出する温度センサ、画像形成手段の環境湿度を検
   出する湿度センサ、及び定電流回路の出力をモニタする
   手段のうちの１つを含むことを特徴とする請求項５記載
   の画像形成装置。