JP3433574B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置、例えば複
写機において、従来から、用紙上に定着された画像の濃
度を安定化させるための技術の一つとして下記の技術が
知られている。この技術は、感光体ドラム上に濃度調整
用現像像（これを「基準パッチ」と称する）を形成し、
この基準パッチを用紙上に定着し、この定着された基準
パッチの濃度を限度見本と比較したり濃度センサで測定
したりして、用紙上に定着された基準パッチの濃度と目
標濃度との差を求め、この差が許容範囲に入っている状
態において、感光体ドラム上の基準パッチの濃度を濃度
センサで測定し、そのときの濃度センサの出力値をその
画像形成装置固有の濃度センサ目標値とする技術であ
る。用紙上に定着された基準パッチの濃度と目標濃度と
の差が許容範囲を外れている場合において、基準パッチ
の濃度が目標濃度よりも薄いときはトナーを補給するよ
うに複写機を調整し、一方、基準パッチの濃度が目標濃
度よりも濃いときはトナーを消費するように複写機を調
整し、その後、再度、基準パッチを感光体ドラム上に形
成しその基準パッチを用紙上に定着し、用紙上の基準パ
ッチ濃度と目標濃度との差を求め、この差が許容範囲に
入るまで基準パッチを繰り返し形成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、用紙上に定
着された基準パッチの濃度が複数の画像形成装置におい
て一定であっても、これらの画像形成装置において、感
光体ドラム上の基準パッチの濃度を測定した濃度センサ
の出力値が互いに異なることが多い。この原因は二つ考
えられ、その一つは、これらの画像形成装置において転
写状態や定着状態がそれぞれ異なる点にあり、このよう
な場合、感光体ドラム上の基準パッチの濃度が異なり濃
度センサの出力値が異なっても、用紙上に定着された基
準パッチの濃度が一定になることがある。また、原因の
二つ目は、これらの画像形成装置において濃度センサそ
のものやその取付け位置にばらつきがある点にあり、こ
のような場合、例え感光体ドラム上の基準パッチの濃度
が一定であり、かつ用紙上に定着された基準パッチの濃
度が一定であっても濃度センサの出力値が異なる。

【０００４】従って、用紙上に定着された基準パッチの
濃度を一定にするためには、各画像形成装置ごとに基準
パッチを繰り返し形成して用紙上に定着する作業を行
い、各画像形成装置ごとに固有の濃度センサ目標値を設
定する必要がある。このため、複数の画像形成装置にそ
れぞれの濃度センサ目標値を設定し、用紙上に定着され
た画像の濃度を安定化するには長い時間がかかる。特
に、カラー画像形成装置では各色ごとに濃度センサ目標
値を設定する必要があるためその分長い時間がかかる。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、濃度センサの
目標値を従来よりも短時間で設定することのできる画像
形成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形
成し静電潜像を現像して現像像を形成しこの現像像を被
転写材上に転写して定着することにより被転写材上に画
像を形成する画像形成装置において、 （１）濃度調整用現像像を形成する濃度調整用像形成手
段 （２）定着前の濃度調整用現像像の濃度を測定する濃度
センサ （３）定着後の濃度調整用現像像の濃度を測定もしくは
入力することにより定着後の濃度を得る濃度取得手段 （４）定着前の濃度調整用現像像の濃度と定着後の濃度
調整用現像像の濃度とに基づいて、定着前後の現像像の
濃度の関係を表す関数を規定する係数のうち機差により
変動する係数を定めることにより、この関数を設定する
関数設定手段 （５）関数設定手段で設定された関数に基づいて、定着
後の濃度調整用現像像の濃度が所定濃度になるように、
定着後の現像像の濃度に影響を及ぼす画像形成条件のう
ちの少なくとも１つの要因を調整する画像形成条件調整
手段 を備えたことを特徴とするものである。

【０００７】ここで、上記画像形成装置が、上記濃度取
得手段により得られた定着後の濃度調整用現像像の濃度
が所定の濃度範囲内の濃度か否かを判定する判定手段を
備え、さらに、濃度調整用像形成手段が、定着後の濃度
調整用現像像の濃度が上記所定の濃度範囲から外れた場
合に画像形成条件を調整して濃度調整用現像像を再度形
成するものであることが好ましい。

【０００８】また、上記画像形成装置が、上記濃度セン
サで測定された定着前の現像像の濃度と、濃度調整用像
形成手段でその濃度調整用現像像を形成する際に用いた
潜像形成条件とに基づいて、潜像形成条件と定着前の現
像像の濃度との関係を表わす第２の関数を規定する係数
のうち機差により変動する係数を定めることによりこの
第２の関数を設定する第２の関数設定手段を備えたもの
であることが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明の画像形成装置によれば、濃度センサで
測定された定着前の濃度調整用現像像の濃度と濃度取得
手段で得られた定着後の濃度調整用現像像の濃度とに基
づいて、関数設定手段により、定着前後の濃度の関係を
表す関数が設定される。この設定された関数に基づい
て、画像形成条件調整手段では、定着後の濃度調整用現
像像の濃度が所定濃度になるように、画像形成条件のう
ちの少なくとも１つの要因が調整される。このため、従
来よりも短い時間で濃度センサの目標値を設定でき、用
紙上に転写された画像の濃度を安定化することができ
る。

【００１０】ここで、上記画像形成装置が、上記濃度取
得手段により得られた定着後の濃度が所定の濃度範囲内
の濃度か否かを判定する判定手段を備え、さらに、濃度
調整用像形成手段が、定着後の濃度が上記所定の濃度範
囲から外れた場合に画像形成条件を調整して濃度調整用
現像像を再度形成するものである場合は、定着後の濃度
が所定の濃度範囲から大きく外れていても、定着後の濃
度が上記所定の濃度範囲に入るように濃度調整用現像像
が再度形成されるので画像形成条件を適切に調整でき
る。

【００１１】また、上記画像形成装置が、上記濃度セン
サで測定された定着前の濃度調整用現像像の濃度と濃度
調整用像形成手段でその濃度調整用現像像を形成する際
に用いた潜像形成条件とに基づいて、潜像形成条件と定
着前の現像像の濃度との関係を表わす第２の関数を規定
する係数のうち機差により変動する係数を定めることに
よりこの第２の関数を設定する第２の関数設定手段を備
えた場合は、潜像形成条件の異なる濃度調整用現像像を
多数形成しなくても、潜像形成条件の異なる濃度調整用
現像像について潜像形成条件と定着前の現像像の濃度の
関係を表す関数が設定できるので、用紙上に転写された
画像の濃度をさらに安定化できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、カラー複写機の全体構成図、図２はそのブロック
図である。ここでは、先ず、図１、図２双方を参照しな
がらカラー複写機の概要について説明する。カラー複写
機１は、大きく分けて、原稿を読み取って画像データを
得るスキャナ部１００、読み取った画像データを処理す
る画像処理部２００、処理された画像データに基づいて
レーザ光ビームを感光体ドラムに照射するＲＯＳ光学部
３００、及び画像を形成する画像形成部４００から構成
されている。

【００１３】スキャナ部１００では、ランプ１０１から
発せられた光が原稿台１０２に載置された原稿１０３に
照射され、原稿１０３に記録された画像の情報を担持す
る光が原稿１０３から反射し、その反射光がミラー１０
４により反射されレンズ系１０５を経由してＣＣＤ１０
６により受光され、原稿１０３での反射率を表わす信号
が生成される。受光により得られた信号は、増幅器１０
７で適切に増幅された後Ａ／Ｄ変換器１０８によりディ
ジタルの画像データに変換される。画像データは、シェ
ーディング補正装置１０９およびギャップ補正装置１１
０により、それぞれ、原稿１０３の照射ムラ等に起因す
るシェーディングの補正およびＣＣＤ１０６の３原色
（赤、緑、青）受光用の受光素子の配置位置の相違に起
因する各色毎の画像データの相違を補正するギャップ補
正が行なわれ、さらに濃度変換装置１１１により反射率
データから濃度データに変換されて画像処理部２００に
送られる。

【００１４】画像処理部２００では、その画像処理装置
２０１において、カラー複写機としての基本的な画像処
理、例えばＣＣＤの色信号（赤、緑、青）から現像トナ
ーの色信号（イエロー、マゼンタ、シアン）への色信号
変換、墨色（黒色）の現像トナーの信号を得る墨再生
（ＵＣＲ）、空間周波数特性を調整するＭＴＦ処理等が
行なわれ、これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、
黒の４色の画像データが生成される。４色の画像データ
は、第１階調補正装置２０２に入力されて階調補正され
る。ここで階調補正された画像データは、カラー複写機
１の階調性の変動を補正する階調補正データ生成装置２
０３で生成された補正データに基づいて、第２階調補正
装置２０４において再び階調補正される。階調補正され
た画像データは、Ｄ／Ａ変換器２０５に入力されてアナ
ログの画像信号に変換される。アナログの画像信号はセ
レクタ２０６に入力される。また画像処理部２００には
所定レベルのアナログ信号（パッチデータ）を発生する
パッチ発生器２０７が備えられており、パッチ発生器２
０７から出力されたパッチデータもセレクタ２０６に入
力される。セレクタ２０６は、通常のコピー時にはＤ／
Ａ変換器２０５から入力された画像信号を通過させるよ
うに切換えられており、後述する画像形成条件制御装置
４１７からパッチ作成の指示が出力された時にはパッチ
発生器２０７から出力されたパッチデータを通過するよ
うに切換えられる。パッチ発生器２０７を用いたパッチ
の作成については後述する。

【００１５】通常のコピー時には、Ｄ／Ａ変換器２０５
から出力された画像信号はセレクタ２０６を経由して比
較器２０８に入力される。比較器２０８には三角波発生
器２０６から出力された三角波も入力され、比較器２０
８ではそれらの両者が比較される。図３は、比較器２０
８の作用の説明図である。

【００１６】図３の縦の破線に挟まれた各領域は、各ピ
クセル（画素）に対応している。したがってＤ／Ａ変換
器２０５（図２参照）、セレクタ２０６を経由して比較
器２０８に入力された画像信号１０は、図示のように、
各ピクセル毎にそれぞれ一定の値をとる信号である。一
方、三角波発生器２０９からは、図示のような、２ピク
セルを一周期とする三角波信号１１が出力され比較器２
０８に入力される。比較器２０８では、入力された画像
信号１０と三角波信号１１との大小が比較され、比較器
２０８からは、画像信号１０のレベルが三角波信号１１
のレベルよりも低い場合は「１」、逆の場合は「０」の
二値信号が出力される。二値信号は、ＲＯＳ光学部３０
０を構成するレーザ駆動回路３０１に入力され、後述す
るレーザ３０３からのレーザ光の発光（レーザオン）、
およびレーザ光の発光の停止（レーザオフ）を指示する
信号として用いられる。

【００１７】ＲＯＳ光学部３００には、画像形成部４０
０に備えられた画像形成条件調整装置４１７により制御
されレーザ光量を可変するレーザ光量可変装置３０２が
備えられており、レーザ駆動回路３０１では、レーザ光
量可変装置３０２からの指令に基づいてレーザオン時の
レーザ光量を制御するとともに、比較器２０８から出力
された二値信号に応じてレーザ３０３をオン／オフ制御
する。

【００１８】レーザ３０３から発せられたレーザ光は、
ポリゴンミラー３０４により繰り返し反射偏向され、ｆ
θレンズ３０５によりスポット径が調整され、ミラー３
０６で反射されて画像形成部４００に備え付けられた感
光体ドラム４０１上を繰り返し走査する。画像形成部４
００には、感光体ドラム４０１の周囲に、帯電装置４０
２、ロータリ現像装置４０３、転写装置４０４、クリー
ナ装置４０５、除電ランプ４０６、感光体ドラム上の電
位を測定する電位計４０７、及び感光体ドラム４０１に
形成された基準パッチの濃度を測定する光センサ４０８
（本発明にいう濃度センサの一例）が備えられている。

【００１９】また画像形成部４００には、上記のほか、
ロータリ現像装置４０３を構成する黒、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各色の現像機４０３ａ，４０３ｂ，４０
３ｃ，４０３ｄにトナーを供給するトナーディスペンス
装置４０９、定着装置４１０、用紙トレイ４１１、用紙
搬送装置４１２、さらに、画像形成条件を調整する画像
形成条件調整装置４１７、画像形成条件調整装置４１７
により制御され帯電装置４０２の帯電量を変化させる帯
電量可変装置４１８、画像形成条件調整装置４１７によ
り制御され現像バイアスを変化させる現像バイアス可変
装置４１９が備えられている。上記したトナーの供給
量、帯電量、及び現像バイアスが、本発明にいう画像形
成条件の要因の各例である。

【００２０】さらに画像形成部４００には、感光体ドラ
ム上に形成される基準パッチの濃度（以下、これを、感
光体ドラム上基準パッチ濃度と称する。これは、本発明
にいう定着前の濃度調整用現像像の濃度の一例である）
の目標値を設定する目標値設定装置４２１と、設定され
た目標値を記憶しておく記憶装置４２２と、用紙上に定
着された基準パッチの濃度（以下、これを、用紙上基準
パッチ濃度と称する。これは、本発明にいう定着後の濃
度調整用現像像の濃度の一例である）が所定範囲内か否
かをチェックする範囲チェック装置（本発明にいう判定
手段の一例である）４２０が備えられており、後述する
目標値設定モードでは、用紙上基準パッチ濃度をスキャ
ナー部１００のＣＣＤ１０６（本発明にいう濃度取得手
段の一例である）で測定したデータが、シェーディング
補正された後、範囲チェック装置４２０で所定範囲内か
否かが確認され、目標値設定装置４２１（本発明にいう
関数設定手段の一例である）に転送される。また、目標
値設定装置４２１へは、光センサ４０８による感光体ド
ラム上基準パッチ濃度の測定結果が転送される。

【００２１】上記の構造を備えた画像形成部４００で
は、周知のゼログラフィープロセスに従って画像形成が
行われる。すなわち、感光体ドラム４０１は、矢印Ａ方
向に回転しながら帯電装置４０２により一様にマイナス
帯電され、感光体ドラム４０１に、ＲＯＳ光学部３００
から照射されたレーザ光によりまず第１色目の潜像が形
成される。潜像は、ロータリ現像装置４０３の第１色の
現像機４０３ａで、マイナス帯電された黒色のトナーで
現像され、その現像像は、用紙トレイ４１１から用紙搬
送装置４１２によって搬送され転写ドラム４１３に巻き
付けられた図示しない用紙に、転写コロトロン４１４に
より転写される。

【００２２】感光体ドラム４０１上に転写されずに残っ
た画像はクリーナ装置４０５により除去され、感光体ド
ラム４０１が除電ランプ４０６により除電され、再び帯
電装置４０２により一様にマイナス帯電され、続いて第
２色目のイエローの像形成が行われる。このようにし
て、第３色目マゼンタ、第４色目シアンまで４色の現像
像が転写ドラム４１３上の用紙に順次転写されると、用
紙は剥離コロトロン４１５により転写ドラム４１３から
剥離され定着装置４１０で定着され、これによりカラー
コピーが形成される。また転写ドラム４１３の周囲には
除電コロトロン４１６が備えられており、各色の転写後
または用紙剥離後に、用紙上及び転写ドラム４１３上の
余分な電荷が除電される。上記したパッチ発生器２０７
とこのパッチ発生器２０７から出力された信号に基づい
て感光体ドラム４０１に静電潜像を形成してから用紙に
画像を定着するまでに必要な全ての部品が、本発明にい
う濃度調整用像形成手段の一例である。

【００２３】次に、図１〜図６を参照して、上記したカ
ラー複写機を用いて、用紙上に定着された画像の濃度を
安定化するために、感光体ドラム上基準パッチ濃度の目
標値を設定する目標値設定モードの手順の一例を説明す
る。ここでは、各色ごとに画像面積率（Ｃｉｎ）（本発
明にいう潜像形成条件の一例である）５０％の基準パッ
チを形成し、感光体ドラム上基準パッチ濃度と用紙上基
準パッチ濃度とに基づいて感光体ドラム上基準パッチ濃
度の目標値を設定し、この設定した目標値に従って画像
形成条件調整装置４１７によりトナーディスペンス装置
４０９を制御する場合について説明する。尚、各色につ
いて同じ手順が繰り返される。

【００２４】スタートボタンが押されると、画像形成条
件調整装置４１７から、各色ごとに画像面積率５０％の
基準パッチを形成させる指示がパッチ生成器２０７に入
力され、パッチ生成器２０７が指示を表すパッチ信号を
発生し、セレクタ２０６がパッチ信号を選択し比較器２
０８へ送り、２値化されたデータがＲＯＳ光学部３００
のレーザー駆動回路３０１に送られ、感光体ドラム４０
１上に画像面積率５０％の基準パッチを表わす静電潜像
が形成され、静電潜像が、現像装置により現像される
（Ｓ１）。現像された各色ごとの基準パッチは順次光セ
ンサ４０８で濃度測定され、測定結果が目標値設定装置
４２１へ送られる（Ｓ２）。

【００２５】現像された各色ごとの基準パッチは順次転
写装置４０４で一枚の用紙上に転写され定着装置４１０
で定着され、図４に示すように、用紙５００上に各色ご
との基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０１
Ｃが形成される（Ｓ３）。図４に示す基準パッチ５０１
Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０１Ｃの濃度測定のために
用紙５００がスキャナー部１００の原稿台１０２に置か
れ、再度スタートボタンが押されると（Ｓ４）、用紙５
００上の基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５
０１Ｃが露光ランプ１０１で照射され、その反射光がＣ
ＣＤ１０６で読み取られ、増幅器１０７で適切なレベル
まで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０８で８ビットのデ
ィジタル画像データに変換され、シェーディング補正装
置１０９でシェーディング補正される。ここでは、ＣＣ
Ｄ１０６を用いて基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０
１Ｍ，５０１Ｃの濃度を測定したが、このカラー複写機
とは別体の濃度測定器（図示せず）を用いて濃度を測定
し、その測定結果を、このカラー複写機の範囲チェック
装置４２０に入力する構成にしてもよい。

【００２６】シェーディング補正後の基準パッチ５０１
Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０１Ｃの濃度を表わすデー
タが、画像形成部４００の範囲チェック装置４２０へ送
られる（Ｓ５）。範囲チェック装置４２０では、基準パ
ッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０１Ｃの濃度
が、目標濃度に対して目標値設定モードを実行すること
が可能な所定範囲（以下、この範囲を、目標値設定モー
ド実行可能範囲と称する）内か否かが判定される（Ｓ
６）。基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０
１Ｃの濃度が、目標値設定モード実行可能範囲から外れ
ている場合は、それ以降の目標値設定モードが中断さ
れ、基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０１
Ｃの濃度が薄い方に外れているときは画像形成条件調整
装置４１７からトナーディスペンス装置４０９にトナー
補給を行わせる指示が出され、一方、上記の濃度が濃い
方に外れているときは画像形成条件調整装置４１７から
トナーディスペンス装置４０９にトナー消費を行わせる
指示が出され、再度基準パッチの作成からスタートす
る。このようにして、基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，
５０１Ｍ，５０１Ｃの濃度が目標値設定モード実行可能
範囲内の濃度に入れられ、次のステップに進む。

【００２７】ここで、目標値設定モード実行可能範囲内
の濃度とは、用紙上の画像の画質として許容できる範囲
内の濃度（通常、濃度１．０の部分で濃度±０．１程
度）ではなく、目標値設定モードで正しく目標値設定で
きる範囲内の濃度をいう。ここでは、画質として許容で
きる範囲よりも広く、ここでは、濃度１．０の部分で濃
度±０．３に設定した。このように目標値設定モード実
行可能範囲を設定した目的は、画像形成装置のトラブル
に起因して基準パッチの濃度が大きく目標値から外れて
いる状態で目標値設定モードが行われることにより不適
切な目標値設定が行われることを防ぐことにあり、通常
の目標値設定モード実行時では、基準パッチ５０１Ｂ，
５０１Ｙ，５０１Ｍ，５０１Ｃの濃度が目標値設定モー
ド実行可能範囲から外れる頻度は低い。

【００２８】基準パッチ５０１Ｂ，５０１Ｙ，５０１
Ｍ，５０１Ｃの濃度が目標値設定モード実行可能範囲内
のとき、光センサ４０８で測定された感光体ドラム上基
準パッチ濃度とＣＣＤ１０６で測定された用紙上基準パ
ッチ濃度とに基づいて、用紙上の画像濃度を所定の目標
濃度に維持するために感光体ドラム上基準パッチ濃度の
目標値が設定される。

【００２９】目標値の設定方法を説明する。図６はその
設定方法を示す概念図であり、横軸は用紙上基準パッチ
濃度を示し、縦軸は感光体ドラム上基準パッチ濃度を示
す。目標値設定装置４２１には、図６に示すような、用
紙上基準パッチ濃度と感光体ドラム上基準パッチ濃度と
の関係を表す直線の傾きが予め記憶されている。用紙上
基準パッチ濃度と感光体ドラム上基準パッチ濃度との関
係は、上述したように、各画像形成装置間で転写状態や
定着状態が異なったり光センサ４０８そのもののばらつ
きやその取付け位置のばらつきがあったりするので、各
画像形成装置間で一定ではない。

【００３０】しかし、用紙上基準パッチ濃度と感光体ド
ラム上基準パッチ濃度との関係は、用紙上基準パッチ濃
度と感光体ドラム上基準パッチ濃度をそれぞれ横軸と縦
軸にとったときに、傾きが同じ直線群のうちのいずれか
の直線で表わすことができ、その傾きの差はある濃度範
囲内であれば各画像形成装置間において小さく、例えば
濃度１．０の部分で１．０±０．３以内であればその差
は問題とならない。ここでは、光センサ４０８で測定し
た感光体ドラム上基準パッチ濃度と、ＣＣＤ１０６で測
定した用紙上基準パッチ濃度と、目標値設定装置４２１
に予め記憶されている傾きとに基づいて、図６に示すよ
うに一つの直線が得られる。これにより、用紙上の画像
濃度を所定の目標濃度に維持するための感光体ドラム上
基準パッチ濃度の目標値を示す直線が求められる（Ｓ
８）。ここで、上記した直線が、本発明にいう定着前後
の濃度の関係を表す関数の一例であり、また、この直線
の切片が、本発明にいう関数を規定する係数のうち機差
により変動する係数の一例である。

【００３１】このようにして、感光体ドラム上基準パッ
チ濃度の目標値が従来よりも短時間で正確に設定され
る。Ｓ８で求められた目標値は記憶装置４２２に記憶さ
れ画像形成条件調整装置４１７に入力され、例えば所定
のコピー枚数毎に、目標値に基づいて、画像形成条件調
整装置４１７によりトナーディスペンス装置４０９が制
御されてトナーの供給量が調整され、これにより、感光
体ドラム上基準パッチ濃度が目標値に維持されて用紙上
に転写された画像の濃度を安定化することができること
となる。尚、画像形成条件調整装置４１７により、帯電
量可変装置４１８や現像バイアス可変装置４１９を制御
して像担持体帯電量や現像バイアスを変えることによ
り、画像の濃度を安定化してもよい。また、本実施例で
は用紙上基準パッチ濃度をスキャナー部１００のＣＣＤ
１０６を用いて測定したが、他の濃度計等を用いてもよ
い。また、本実施例では感光体ドラム上に形成した基準
パッチを用紙上に転写し定着して用紙上基準パッチ濃度
を測定したが、感光体ドラムに形成される基準パッチと
用紙上に形成される基準パッチは、ほぼ同時刻に形成さ
れたものであればよく、同一のものでなくともよい。

【００３２】次に、上記したカラー複写機を用いて、感
光体ドラム上基準パッチ濃度の目標値を設定する他の例
を説明する。ここでは、各色ごとに画像面積率（Ｃｉ
ｎ）１５％、２０％、３０％、５０％の４つの基準パッ
チを形成し、トナーディスペンス装置４０９を制御する
ために感光体ドラム上基準パッチ濃度の目標値を設定す
ると共に、Ｄ／Ａ変換器２０５に入力される前の画像デ
ータを階調補正するために階調補正データ生成装置２０
３で階調補正データを作成する場合について説明する。

【００３３】画像面積率（Ｃｉｎ）１５％、２０％、３
０％、５０％の４つの基準パッチは、それぞれ、各色に
ついて０から２５５までの２５６階調のうち３８／２５
６、５１／２５６、７６／２５６、１２８／２５６の４
つのレベルの階調に相当するものであり、図７に示すよ
うに、用紙６００には、基準パッチ６０１Ｂ，６０２
Ｂ，６０３Ｂ，６０４Ｂ、６０１Ｙ，６０２Ｙ，６０３
Ｙ，６０４Ｙ、６０１Ｍ，６０２Ｍ，６０３Ｍ，６０４
Ｍ、６０１Ｃ，６０２Ｃ，６０３Ｃ，６０４Ｃが形成さ
れる。

【００３４】感光体ドラム上基準パッチ濃度の目標値を
設定するフローでは、濃度の異なる複数の基準パッチご
とに図５に示すフローを実行するものであり、ここで
は、その説明を省略する。階調補正データ生成装置２０
３では、感光体ドラム上基準パッチ濃度の目標値に対し
階調補正データが作成される。以下に、階調補正データ
生成装置での階調補正データ生成方法と階調補正方法に
ついて説明する。

【００３５】階調補正を実行するモードになると、画像
形成部４００の画像形成条件調整装置４１７からパッチ
形成の指示がパッチ生成器２０７に出されて、パッチ生
成器２０７が各色パッチ信号を発生し、セレクタ２０６
がパッチ信号を選択し比較器２０８へ送り、２値化され
たデータはＲＯＳ光学部３００のレーザー駆動回路３０
１に送られ、感光体ドラム４０１上に画像面積率１５
％、２０％、３０％、５０％の４つの基準パッチを表わ
す静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置で現像され
る。現像された各色基準パッチは順次光センサ４０８で
濃度測定され、測定結果は画像形成条件調整装置４１７
を経由して階調補正データ生成装置２０３へ送られる。
階調補正データ生成装置２０３へは、画像形成条件調整
装置４１７を経由して感光体ドラム上基準パッチ濃度の
目標値も送られ、階調補正データ生成装置２０３では、
送られてきた感光体ドラム上基準パッチ濃度とその目標
値とに基づいて階調補正データが生成される。

【００３６】図８を参照して階調補正データの生成方法
について説明する。図８はその生成方法を示すフローチ
ャートである。各色ごとに形成された画像面積率（Ｃｉ
ｎ）１５，２０，３０，５０％の感光体ドラム上基準パ
ッチ濃度と感光体ドラム上基準パッチ濃度の目標値との
差、Ｒａｄｃ＿ｄｅｌｔａ（ＣＩＮ）を計算する（Ｓ１
１）。ここで階調補正データ生成装置２０３には表１に
示すＲａｄｃ＿ｄｅｌｔａと階調オフセット量との関係
を示すテーブルデータが記憶されており、各Ｃｉｎに対
応するテーブルには、表１に示すテーブル番号が付けら
れている。また、テーブルデータとしては、写真モード
用のテーブルデータ及び文字モード用のテーブルデータ
が記憶されているが、表１には、文字モード用のテーブ
ルデータを示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】テーブルを参照してＲａｄｃ＿ｄｅｌｔａ
（ＣＩＮ）から各Ｃｉｎのテーブル番号を求める（Ｓ１
２）。際、Ｃｉｎ１００％の場合は、Ｃｉｎ５０％の濃
度変動と同様の変化をするため、１００％のテーブル番
号はＲａｄｃ＿ｄｅｌｔａ（５０％）から求める。求め
られたテーブル番号に従い各Ｃｉｎ（１５，２０，３
０，５０，１００％）の階調オフセット量を、写真モー
ド及び文字モードそれぞれについて求める（Ｃ１３）。
求められた階調オフセット量に基づいて、各Ｃｉｎでの
補正量ＰＴ＿ＴＲＣ［ＣＩＮ］を計算する（Ｃ１４）。
ＰＴ＿ＴＲＣ［ＣＩＮ］の計算では、各Ｃｉｎごとに、
そのＣｉｎに相当する階調レベルの値に各Ｃｉｎの階調
オフセット量が加えられる。例えば、Ｃｉｎ１５％（３
８／２５５レベル）の階調オフセット量が＋３の場合は
ＰＴ＿ＴＲＣ［１５］＝３８＋３＝４１レベルになる。
このようにして計算された各ＣｉｎのＰＴ＿ＴＲＣに基
づいて、各Ｃｉｎ（１５，２０，３０，５０％）の間の
画像面積率に対応する補正量を求める。図９は補正量の
求め方を示すグラフであり、横軸は、階調補正データ生
成装置２０３に入力される感光体ドラム上基準パッチ濃
度の階調を表す入力信号のレベルを示し、縦軸は、階調
補正データ生成装置２０３から出力される階調を表す出
力信号のレベルを示す。また、図中、破線で示す直線
は、補正をしない場合の入力信号と出力信号の関係を示
し、実線で示す直線は、補正後の入力信号と出力信号の
関係を示す。各Ｃｉｎ（１５，２０，３０，５０％）の
間の画像面積率に対応する補正量を求めるに当たって
は、各Ｃｉｎ（１５，２０，３０，５０％）を直線で結
ぶことにより直線近似計算で求め、２５６階調の全体の
階調補正データＰ＿ＬＵＴ（０−２５５）を計算する
（Ｓ１５）。さらに、計算結果が０以下のものを０に
し、２５５以上のものを２５５にする（Ｓ１６）。以上
で階調補正データ、すなわち０から２５５までの入力２
５６階調に対応する出力２５６階調Ｐ＿ＬＵＴ（０−２
５５）が求められる。階調補正データは階調補正装置２
０４に転送され、画像データは上述のように階調補正デ
ータに従って補正され画像として形成される。これによ
り、用紙上に定着された画像の濃度をいっそう安定化で
きる。

【００３９】次に、上記したカラー複写機を用いて、感
光体上基準パッチ濃度の目標値を設定する他の例を説明
する。上記した例では、各色ごとに４つの基準パッチを
形成して感光体上基準パッチ濃度の目標値を設定した
が、画像形成装置の制約で、基準パッチを形成できる場
所が限定されている場合は、各色ごとに４つずつの計１
６の基準パッチを作成するためには長い時間がかかる。
そこで、ここでは各色ごとに画像面積率（Ｃｉｎ）１５
％、５０％の２つの基準パッチを形成し、この２つの基
準パッチから、画像面積率（Ｃｉｎ）１５％、２０％、
３０％、５０％に対応する感光体上基準パッチ濃度の目
標値を設定する例を説明する。

【００４０】スタートボタンが押されると、画像形成条
件制御装置４１７から、各色ごとに画像面積率（Ｃｉ
ｎ）１５％、５０％の基準パッチを形成させる指示がパ
ッチ生成器２０７に出て、パッチ生成器２０７がこの指
示を表すパッチ信号を発生し、セレクタ２０６がパッチ
信号を選択し比較器２０８へ送り、２値化されたデータ
がＲＯＳ光学部３００のレーザー駆動回路３０１に送ら
れ、感光体４０１上に画像面積率（Ｃｉｎ）１５％、５
０％の基準パッチを表わす静電潜像が形成され、この静
電潜像が、現像装置により現像される（Ｓ２１）。現像
された各色ごとの基準パッチは順次光センサ４０８で濃
度測定され、測定結果が目標値設定装置４２１へ送られ
る（Ｓ２２）。

【００４１】現像された各色ごとの基準パッチは順次転
写装置４０４で一枚の用紙上に転写され定着装置４１０
で定着され、図１１に示すように、用紙７００上に各色
ごとの基準パッチ７０１Ｂ，７０２Ｂ，７０１Ｙ，７０
２Ｙ，７０１Ｍ，７０２Ｍ，７０１Ｃ，７０２Ｃが形成
される（Ｓ２３）。図１１に示す基準パッチ７０１Ｂ，
７０２Ｂ，７０１Ｙ，７０２Ｙ，７０１Ｍ，７０２Ｍ，
７０１Ｃ，７０２Ｃの濃度測定のために用紙７００がス
キャナー部１００の原稿台１０２に置かれ、再度スター
トボタンが押されると（Ｓ２４）、用紙７００上の基準
パッチ７０１Ｂ，７０２Ｂ，７０１Ｙ，７０２Ｙ，７０
１Ｍ，７０２Ｍ，７０１Ｃ，７０２Ｃが露光ランプ１０
１で照射され、その反射光がＣＣＤ１０６で読み取ら
れ、増幅器１０７で適切なレベルまで増幅された後、Ａ
／Ｄ変換器１０８で８ビットのディジタル画像データに
変換され、シェーディング補正装置１０９でシェーディ
ング補正される。

【００４２】シェーディング補正後の基準パッチ７０１
Ｂ，７０２Ｂ，７０１Ｙ，７０２Ｙ，７０１Ｍ，７０２
Ｍ，７０１Ｃ，７０２Ｃの濃度を表わすデータが範囲チ
ェック装置４２０へ送られる（Ｓ２５）。範囲チェック
装置４２０では、基準パッチ７０１Ｂ，７０２Ｂ，７０
１Ｙ，７０２Ｙ，７０１Ｍ，７０２Ｍ，７０１Ｃ，７０
２Ｃの濃度が、目標濃度に対して目標値設定モードを実
行可能な所定範囲（以下、目標値設定モード実行可能範
囲と称する）内か否かが判定される（Ｓ２６）。基準パ
ッチ７０１Ｂ，７０２Ｂ，７０１Ｙ，７０２Ｙ，７０１
Ｍ，７０２Ｍ，７０１Ｃ，７０２Ｃのうちのいずれかの
濃度が、目標値設定モード実行可能範囲から外れている
場合は、これ以降の目標値設定モードが中断され、基準
パッチの濃度が薄い方に外れているときは画像形成条件
調整装置４１７からトナーディスペンス装置４０９に、
外れている基準パッチに対応する色のトナーの補給を行
わせる指示が出され、一方、上記の濃度が濃い方に外れ
ているときは画像形成条件調整装置４１７からトナーデ
ィスペンス装置４０９に、外れている基準パッチに対応
する色のトナーの消費を行わせる指示が出される。この
ようにして、基準パッチ７０１Ｂ，７０２Ｂ，７０１
Ｙ，７０２Ｙ，７０１Ｍ，７０２Ｍ，７０１Ｃ，７０２
Ｃの濃度が目標値設定モード実行可能範囲内の濃度に入
れられ、次のステップに進む。

【００４３】ここで、目標値設定モード実行可能範囲内
の濃度とは、用紙上の画像の画質として許容できる範囲
内の濃度（通常、濃度１．０の部分で濃度±０．１程
度）ではなく、目標値設定モードで正しく目標値設定で
きる範囲内の濃度をいう。この範囲は、画質として許容
できる範囲よりも広く、ここでは、濃度１．０の部分で
濃度±０．３に設定した。このように目標値設定モード
実行可能範囲を設定した目的は、画像形成装置のトラブ
ルに起因して基準パッチの濃度が大きく目標値から外れ
ている状態で目標値設定モードが行われることにより不
適切な目標値設定が行われることを防ぐことにあり、通
常の目標値設定モード実行時では、基準パッチ７０１
Ｂ，７０２Ｂ，７０１Ｙ，７０２Ｙ，７０１Ｍ，７０２
Ｍ，７０１Ｃ，７０２Ｃの濃度がこの目標値設定モード
実行可能範囲から外れる頻度は低い。

【００４４】基準パッチ７０１Ｂ，７０２Ｂ，７０１
Ｙ，７０２Ｙ，７０１Ｍ，７０２Ｍ，７０１Ｃ，７０２
Ｃの濃度が目標値設定モード実行可能範囲内のとき、光
センサ４０８で測定された感光体上基準パッチ濃度とＣ
ＣＤ１０６で測定された用紙上基準パッチ濃度とに基づ
いて、用紙上の画像濃度を所定の目標濃度に維持するた
めに感光体上基準パッチ濃度の目標値が設定される。こ
の目標値の設定方法は、図６を参照して上述した方法と
同一の方法であるので、ここではその説明は省略する。
この目標値の設定により、用紙上の画像濃度を所定の目
標濃度に維持するための感光体上基準パッチ濃度の目標
値を示す直線が求められる（Ｓ２８）。

【００４５】このようにして求められた画像面積率（Ｃ
ｉｎ）１５％、５０％の基準パッチそれぞれの感光体上
基準パッチ濃度の目標値から、画像面積率（Ｃｉｎ）２
０％、３０％の基準パッチそれぞれの感光体上基準パッ
チ濃度の目標値を求める（Ｓ２９）。図１２を参照して
この求め方を説明する。図１２は、基準パッチの画像面
積率（Ｃｉｎ）と感光体上基準パッチ濃度の目標値との
関係を示すグラフであり、横軸は基準パッチの画像面積
率（Ｃｉｎ）を示し、縦軸は感光体上基準パッチ濃度の
目標値を示す。これら両者の関係は、図６に示す用紙上
基準パッチ濃度と感光体上基準パッチ濃度との関係同様
に、各画像形成装置間で転写状態や定着状態が異なった
り光センサそのものや光センサの取り付け位置がばらつ
いたりするなどにより、各画像形成装置間で一定ではな
い。しかし、基準パッチの画像面積率（Ｃｉｎ）と感光
体上基準パッチ濃度の目標値との関係を示す曲線（本発
明にいう第２の曲線の一例である）の形状は、画像面積
率（Ｃｉｎ）が７５％以上で光センサ４０８の出力が飽
和するまでの濃度では各画像形成装置間での差は小さ
い。そこで、目標値設定装置に曲線の形状を予め記憶さ
せておき、この曲線の形状と、画像面積率（Ｃｉｎ）１
５％、５０％と、画像面積率（Ｃｉｎ）１５％、５０％
に対応する感光体上基準パッチ濃度とから、画像面積率
（Ｃｉｎ）と感光体上基準パッチ濃度の目標値との関係
を表す曲線を一義的に定め、この曲線から、画像面積率
（Ｃｉｎ）２０％、３０％に対応する感光体上基準パッ
チ濃度の目標値を求める。このようにして、各色ごと２
つの基準パッチから、各色ごと４つの基準パッチに対応
する感光体上基準パッチ濃度の目標値が求まるため、階
調補正のように複数の基準パッチが必要な場合は時間を
短縮できる効果がある。尚、ここでは、２つの画像面積
率（Ｃｉｎ）１５％、５０％を用いたが、１つ画像面積
率（Ｃｉｎ）とこの１つの画像面積率（Ｃｉｎ）に対応
する感光体上基準パッチ濃度とから、画像面積率（Ｃｉ
ｎ）と感光体上基準パッチ濃度の目標値との関係を表す
曲線を一義的に定めることもできる。（Ｓ２８）と（Ｓ
２９）で求められた目標値は記憶装置４２２に記憶され
画像形成条件調整装置４１７に入力され、例えば所定の
コピー枚数毎に、この目標値に基づいて、画像形成条件
調整装置４１７によりトナーディスペンス装置４０９が
制御されトナーの供給量が調整され、これにより、感光
体上基準パッチ濃度が目標値に維持されて用紙上に転写
された画像の濃度が安定化されることとなる。また、同
時に、上述した例のように、感光体上基準パッチ濃度の
目標値等を階調補正データ生成装置に入力して階調補正
を行う。尚、画像形成条件調整装置４１７により、帯電
量可変装置４１８や現像バイアス可変装置４１９を制御
して像担持体帯電量や現像バイアスを変えてもよい。ま
た、本実施例では用紙上基準パッチ濃度をスキャナー部
１００のＣＣＤ１０６を用いて測定したが、他の濃度計
等を用いてもよい。また、本実施例では感光体上に形成
した基準パッチを用紙上に転写し定着して用紙上基準パ
ッチ濃度を測定したが、感光体に形成される基準パッチ
と用紙上に形成される基準パッチは、ほぼ同時刻に形成
されたものであればよく、同一のものでなくともよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、関数設定手段により設定された関数に基づ
いて、画像形成条件のうちの少なくとも１つの要因を調
整するため、従来よりも短い時間で、用紙上に転写され
た画像の濃度を安定化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示すカラー
複写機の全体構成図である。

【図２】図１のカラー複写機のブロック図である。

【図３】図１のカラー複写機の比較器の作用を説明する
説明図である。

【図４】用紙上に定着された基準パッチを示す模式図で
ある。

【図５】感光体ドラム上に形成された基準パッチの濃度
の目標値を設定するフローを示すフロー図である。

【図６】感光体ドラム上に形成された基準パッチの濃度
と用紙上に定着された基準パッチの濃度との関係を示す
グラフである。

【図７】用紙上に定着された基準パッチを示す模式図で
ある。

【図８】階調補正データの生成方法を示すフロー図であ
る。

【図９】補正量の求め方を示すグラフである。

【図１０】感光体ドラム上に形成された複数の基準パッ
チのそれぞれの濃度の目標値を設定するフローを示すフ
ロー図である。

【図１１】用紙上に定着された基準パッチを示す模式図
である。

【図１２】基準パッチの画像面積率と感光体上基準パッ
チ濃度の目標値との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ カラー複写機 １００ スキャナ部 １０６ ＣＣＤ ２００ 画像処理部 ２０７ パッチ発生器 ３００ ＲＯＳ光学部 ４００ 画像形成部 ４０１ 感光体ドラム ４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄ 現像機 ４０８ 光センサ ４０９ トナーディスペンス装置 ４１０ 定着装置 ４１７ 画像形成条件調整装置 ４１８ 帯電量可変装置 ４１９ 現像バイアス可変装置 ４２０ 範囲チェック装置 ４２１ 目標値設定装置 ４２２ 記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−198973（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−233123（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125270（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−347973（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に静電潜像を形成し該静電潜
   像を現像して現像像を形成し該現像像を被転写材上に転
   写して定着することにより該被転写材上に画像を形成す
   る画像形成装置において、 濃度調整用現像像を形成する濃度調整用像形成手段と、 定着前の濃度調整用現像像の濃度を測定する濃度センサ
   と、 定着後の濃度調整用現像像の濃度を測定もしくは入力す
   ることにより定着後の濃度を得る濃度取得手段と、 前記定着前の濃度調整用現像像の濃度と前記定着後の濃
   度調整用現像像の濃度とに基づいて、定着前後の現像像
   の濃度の関係を表す関数を規定する係数のうち機差によ
   り変動する係数を定めることにより、該関数を設定する
   関数設定手段と、 該関数設定手段で設定された関数に基づいて、定着後の
   濃度調整用現像像の濃度が所定濃度になるように、定着
   後の現像像の濃度に影響を及ぼす画像形成条件のうちの
   少なくとも１つの要因を調整する画像形成条件調整手段
   とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記濃度取得手段により得られた前記定
   着後の濃度調整用現像像の濃度が、所定の濃度範囲内の
   濃度か否かを判定する判定手段を備え、 前記濃度調整用像形成手段が、前記定着後の濃度調整用
   現像像の濃度が前記所定の濃度範囲から外れた場合に前
   記画像形成条件を調整して濃度調整用現像像を再度形成
   するもの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. 【請求項３】 前記濃度センサで測定された前記定着前
   の濃度調整用現像像の濃度と前記濃度調整用像形成手段
   で該濃度調整用現像像を形成する際に用いた潜像形成条
   件とに基づいて、潜像形成条件と前記定着前の現像像の
   濃度との関係を表わす第２の関数を規定する係数のうち
   機差により変動する係数を定めることにより該第２の関
   数を設定する第２の関数設定手段を備えたことを特徴と
   する請求項１又は２記載の画像形成装置。