JP3473304B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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- JP3473304B2 JP3473304B2 JP00105597A JP105597A JP3473304B2 JP 3473304 B2 JP3473304 B2 JP 3473304B2 JP 00105597 A JP00105597 A JP 00105597A JP 105597 A JP105597 A JP 105597A JP 3473304 B2 JP3473304 B2 JP 3473304B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
されたパッチ画像の濃度を検出し、その検出結果に基づ
いて画像形成条件を制御する画像形成装置に関するもの
である。
されたパッチ画像の濃度を検出し、その検出結果に基づ
いて画像形成条件を制御する画像形成装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、感光体や転写体などの像担持
体上にパッチ画像を形成し、かつそのパッチ画像の濃度
をセンサで検出し、その検出結果に基づいて画像形成条
件を制御することにより、出力画像濃度を適正に維持す
ることが広く行われている。その中で、例えば特開平７
−２０９９３４号公報には、像担持体上に形成されたパ
ッチ画像を光学的に読み取り、その読み取り結果に基づ
いて階調補正する技術が開示されている。
体上にパッチ画像を形成し、かつそのパッチ画像の濃度
をセンサで検出し、その検出結果に基づいて画像形成条
件を制御することにより、出力画像濃度を適正に維持す
ることが広く行われている。その中で、例えば特開平７
−２０９９３４号公報には、像担持体上に形成されたパ
ッチ画像を光学的に読み取り、その読み取り結果に基づ
いて階調補正する技術が開示されている。
【０００３】一般にこの種の画像形成装置では、像担持
体上の濃度情報と出力画像との相関を良くするために、
出力画像と同じパターン（線数）で像担持体上にパッチ
画像を形成し、そのパッチ濃度に基づいて画像形成条件
を制御している。例えば、２００線出力画像を制御する
場合には、図１１（ａ）に示すようにそれと同じ２００
線（ｌｐｉ：ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ）のパッチ画像を形成
し、１００線出力画像を制御する場合には、図１１
（ｂ）に示すようにそれと同じ１００線のパッチ画像を
形成して、それぞれのパッチ濃度を検出している。ま
た、同じ線数のパッチ画像でも、各パッチのエリアカバ
レッジ（画像面積率）を順次変化させて複数の階調パタ
ーンを形成している。
体上の濃度情報と出力画像との相関を良くするために、
出力画像と同じパターン（線数）で像担持体上にパッチ
画像を形成し、そのパッチ濃度に基づいて画像形成条件
を制御している。例えば、２００線出力画像を制御する
場合には、図１１（ａ）に示すようにそれと同じ２００
線（ｌｐｉ：ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ）のパッチ画像を形成
し、１００線出力画像を制御する場合には、図１１
（ｂ）に示すようにそれと同じ１００線のパッチ画像を
形成して、それぞれのパッチ濃度を検出している。ま
た、同じ線数のパッチ画像でも、各パッチのエリアカバ
レッジ（画像面積率）を順次変化させて複数の階調パタ
ーンを形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、上述のごとく複数の階調パターンからなるパッ
チ画像の中で、あるレベル以上の高濃度領域になると、
出力画像濃度に階調があるにもかかわらず、センサ出力
の感度がなくなってしまい、正確な階調性を読み取るこ
とができなくなるという問題があった。その理由は、実
際に像担持体上に形成したパッチ画像を光センサで読み
取る場合、その反射率でパッチ画像の濃度を検出してい
るため、パッチ画像の濃度が高くなると、それにつれて
像担持体の下地部分がトナーで隠れてしまい、下地部分
からの反射光が極端に減少するからである。特に、万線
画像の線数が増えるとその傾向が強くなり、例えば図１
２に示すように、４００線画像ではエリアカバレッジ
（Ｃｉｎ）が５０％以上の高濃度領域でセンサ感度がな
くなり、出力画像に対応した濃度情報が得られなくなっ
てしまう。
いては、上述のごとく複数の階調パターンからなるパッ
チ画像の中で、あるレベル以上の高濃度領域になると、
出力画像濃度に階調があるにもかかわらず、センサ出力
の感度がなくなってしまい、正確な階調性を読み取るこ
とができなくなるという問題があった。その理由は、実
際に像担持体上に形成したパッチ画像を光センサで読み
取る場合、その反射率でパッチ画像の濃度を検出してい
るため、パッチ画像の濃度が高くなると、それにつれて
像担持体の下地部分がトナーで隠れてしまい、下地部分
からの反射光が極端に減少するからである。特に、万線
画像の線数が増えるとその傾向が強くなり、例えば図１
２に示すように、４００線画像ではエリアカバレッジ
（Ｃｉｎ）が５０％以上の高濃度領域でセンサ感度がな
くなり、出力画像に対応した濃度情報が得られなくなっ
てしまう。
【０００５】そこで、４００線出力画像を制御するため
に、例えば図１２に示すように高濃度領域から低濃度領
域まである程度のセンサ感度が得られる２００線のパッ
チ画像を形成し、そのパッチ濃度に基づいて画像形成条
件を制御することも考えられるが、その場合には、出力
画像の濃度階調特性が図１３に示すように画像の解像度
（線数）によって異なることから、精度悪化を招いてし
まう。
に、例えば図１２に示すように高濃度領域から低濃度領
域まである程度のセンサ感度が得られる２００線のパッ
チ画像を形成し、そのパッチ濃度に基づいて画像形成条
件を制御することも考えられるが、その場合には、出力
画像の濃度階調特性が図１３に示すように画像の解像度
（線数）によって異なることから、精度悪化を招いてし
まう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び低濃度
でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パッチを作
成するパッチ作成手段と、このパッチ作成手段によって
作成された基準パッチに基づくパッチ画像を像担持体上
に形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって
像担持体上に形成されたパッチ画像の濃度を検出するパ
ッチ濃度検出手段と、このパッチ濃度検出手段によって
検出された濃度データに基づいて画像形成条件を制御す
る制御手段とを備えたものである。
置は、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び低濃度
でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パッチを作
成するパッチ作成手段と、このパッチ作成手段によって
作成された基準パッチに基づくパッチ画像を像担持体上
に形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって
像担持体上に形成されたパッチ画像の濃度を検出するパ
ッチ濃度検出手段と、このパッチ濃度検出手段によって
検出された濃度データに基づいて画像形成条件を制御す
る制御手段とを備えたものである。
【０００７】さらに、上記制御手段においては、パッチ
濃度検出手段によって検出された濃度データを、出力す
べき画像の濃度階調特性に対応して補正し、その補正デ
ータに基づいて画像形成条件を制御するようにしたもの
である。
濃度検出手段によって検出された濃度データを、出力す
べき画像の濃度階調特性に対応して補正し、その補正デ
ータに基づいて画像形成条件を制御するようにしたもの
である。
【０００８】上記構成からなる画像形成装置において
は、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び低濃度で
かつ高解像度の階調パターンからなる基準パッチをパッ
チ作成手段が作成し、これに基づくパッチ画像を画像形
成手段が像担持体上に形成することから、パッチ画像の
高濃度領域においても像担持体の下地部分がトナーで隠
れてしまうことがなくなる。これによりパッチ濃度検出
手段では、パッチ画像の高濃度領域から低濃度領域にわ
たっていずれも感度良くパッチ濃度を検出することが可
能となる。
は、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び低濃度で
かつ高解像度の階調パターンからなる基準パッチをパッ
チ作成手段が作成し、これに基づくパッチ画像を画像形
成手段が像担持体上に形成することから、パッチ画像の
高濃度領域においても像担持体の下地部分がトナーで隠
れてしまうことがなくなる。これによりパッチ濃度検出
手段では、パッチ画像の高濃度領域から低濃度領域にわ
たっていずれも感度良くパッチ濃度を検出することが可
能となる。
【０００９】さらに、パッチ濃度検出手段によって検出
された濃度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に
対応して補正することにより、像担持体上のパッチ画像
と出力すべき画像との解像度が異なる場合でも、出力画
像に対応した正確な濃度情報を得ることが可能となる。
された濃度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に
対応して補正することにより、像担持体上のパッチ画像
と出力すべき画像との解像度が異なる場合でも、出力画
像に対応した正確な濃度情報を得ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明が適
用されるカラー複写機の全体構成図である。図示したカ
ラー複写機は、主として、原稿画像を読み取るスキャナ
ー部１と、このスキャナー部１から出力された画像デー
タに階調補正、色補正、精細度向上等の処理を施す画像
処理部２と、この画像処理部２で処理された画像データ
にしたがってレーザ光を出射するＲＯＳ(Raster Output
Scanner) 光学部３と、最終的に画像を形成する画像形
成部４とから構成されている。
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明が適
用されるカラー複写機の全体構成図である。図示したカ
ラー複写機は、主として、原稿画像を読み取るスキャナ
ー部１と、このスキャナー部１から出力された画像デー
タに階調補正、色補正、精細度向上等の処理を施す画像
処理部２と、この画像処理部２で処理された画像データ
にしたがってレーザ光を出射するＲＯＳ(Raster Output
Scanner) 光学部３と、最終的に画像を形成する画像形
成部４とから構成されている。
【００１１】このうち、画像形成部４においては、ドラ
ム型の感光体５の周囲に、その回転方向にしたがって帯
電装置６、電位計７、ロータリー現像装置８、濃度検出
用の光センサ９、クリーナー装置１０及び除電ランプ１
１が順に設けられている。また、ロータリー現像装置８
には、Ｂｋ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼン
ダ），Ｃ（シアン）の各色の現像機にトナーを供給する
トナーディスペンス装置１２が付属されている。
ム型の感光体５の周囲に、その回転方向にしたがって帯
電装置６、電位計７、ロータリー現像装置８、濃度検出
用の光センサ９、クリーナー装置１０及び除電ランプ１
１が順に設けられている。また、ロータリー現像装置８
には、Ｂｋ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼン
ダ），Ｃ（シアン）の各色の現像機にトナーを供給する
トナーディスペンス装置１２が付属されている。
【００１２】この画像形成部４では、周知のゼログラフ
ィーの原理を利用して画像形成が行われる。すなわち、
回転する感光体５の表面は帯電装置６により一様にプラ
ス帯電され、ＲＯＳ光学部３からのレーザ光により第一
色目の静電潜像が形成される。この静電潜像に対して
は、ロータリー現像装置８の第一色目（Ｂｋ）の現像機
でマイナス電荷を帯びたブラックトナーが吸着され、こ
れによって第一色目のトナー像が感光体５上に形成され
る。一方、用紙トレイ１３に収容されている用紙（不図
示）は用紙搬送装置１４によって搬送され、転写ドラム
１５に巻き付けられる。そして、この巻き付けられた用
紙の表面に、感光体５上のトナー像が転写コロトロン１
６により転写される。このとき、感光体５上に残ったト
ナーや電荷は、クリーナー装置１０及び除電ランプ１１
によって取り除かれる。
ィーの原理を利用して画像形成が行われる。すなわち、
回転する感光体５の表面は帯電装置６により一様にプラ
ス帯電され、ＲＯＳ光学部３からのレーザ光により第一
色目の静電潜像が形成される。この静電潜像に対して
は、ロータリー現像装置８の第一色目（Ｂｋ）の現像機
でマイナス電荷を帯びたブラックトナーが吸着され、こ
れによって第一色目のトナー像が感光体５上に形成され
る。一方、用紙トレイ１３に収容されている用紙（不図
示）は用紙搬送装置１４によって搬送され、転写ドラム
１５に巻き付けられる。そして、この巻き付けられた用
紙の表面に、感光体５上のトナー像が転写コロトロン１
６により転写される。このとき、感光体５上に残ったト
ナーや電荷は、クリーナー装置１０及び除電ランプ１１
によって取り除かれる。
【００１３】以後、上述した第一色目（Ｂｋ）と同様の
手順で、第二色目（Ｙ）、第三色目（Ｍ）、第四色目
（Ｃ）まで計４色のトナー像が転写ドラム１５上の用紙
に順次転写される。そして各色の画像転写が全て終了す
ると、その段階で用紙は剥離コロトロン１７により転写
ドラム１５から剥離され、さらに定着装置１８に送られ
て画像の定着がなされる。これにより、用紙の表面には
各色の画像を重ねたカラーコピー画像が形成される。な
お、転写ドラム１５の周囲に設けられている除電コロト
ロン１９は、各色の画像転写後又は用紙剥離後に、用紙
上及び転写ドラム１５上の余分な電荷を除電するための
ものである。
手順で、第二色目（Ｙ）、第三色目（Ｍ）、第四色目
（Ｃ）まで計４色のトナー像が転写ドラム１５上の用紙
に順次転写される。そして各色の画像転写が全て終了す
ると、その段階で用紙は剥離コロトロン１７により転写
ドラム１５から剥離され、さらに定着装置１８に送られ
て画像の定着がなされる。これにより、用紙の表面には
各色の画像を重ねたカラーコピー画像が形成される。な
お、転写ドラム１５の周囲に設けられている除電コロト
ロン１９は、各色の画像転写後又は用紙剥離後に、用紙
上及び転写ドラム１５上の余分な電荷を除電するための
ものである。
【００１４】図２は本発明に係る画像形成装置の一実施
形態を示すブロック図である。図２において、制御部２
０は、図示せぬマイクロプロセッサ等のＣＰＵと、この
ＣＰＵの制御プログラムや各種の制御用データを記憶す
るＲＯＭと、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲ
ＡＭ等からなるもので、光センサ９やトナー濃度センサ
２１からの検出信号に基づいて画像形成条件（トナー補
給量、ＲＯＳ光学部３のレーザ光量、帯電装置６の帯電
量、現像バイアス等）を制御するものである。
形態を示すブロック図である。図２において、制御部２
０は、図示せぬマイクロプロセッサ等のＣＰＵと、この
ＣＰＵの制御プログラムや各種の制御用データを記憶す
るＲＯＭと、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲ
ＡＭ等からなるもので、光センサ９やトナー濃度センサ
２１からの検出信号に基づいて画像形成条件（トナー補
給量、ＲＯＳ光学部３のレーザ光量、帯電装置６の帯電
量、現像バイアス等）を制御するものである。
【００１５】画像処理部２は、上述のごとく各種の画像
処理機能とともに、像担持体となる感光体５上に形成す
べき基準パッチを作成するパッチ作成部２２を備えてい
る。このパッチ作成部２２では、例えば電源投入時にお
いて制御部２０からパッチ作成の指示があったときに基
準パッチを作成するもので、ここで作成された基準パッ
チに基づくパッチ画像が、ＲＯＳ光学部３及び画像形成
部４の駆動によって感光体５上に形成されるようになっ
ている。なお、パッチ作成部２２で作成される基準パッ
チのパターンについて後段で詳しく説明する。
処理機能とともに、像担持体となる感光体５上に形成す
べき基準パッチを作成するパッチ作成部２２を備えてい
る。このパッチ作成部２２では、例えば電源投入時にお
いて制御部２０からパッチ作成の指示があったときに基
準パッチを作成するもので、ここで作成された基準パッ
チに基づくパッチ画像が、ＲＯＳ光学部３及び画像形成
部４の駆動によって感光体５上に形成されるようになっ
ている。なお、パッチ作成部２２で作成される基準パッ
チのパターンについて後段で詳しく説明する。
【００１６】光センサ９は、画像形成部４によって感光
体（像担持体）５上に形成されたパッチ画像の濃度を検
出（測定）するパッチ濃度検出手段としての機能を持つ
もので、その具体的な構成を図３に示す。図示のように
光センサ９には、例えば発光ピークが９７０ｎｍの発光
ダイオードからなる発光素子９ａと、フォトトランジス
タからなる受光素子９ｂとを有する正反射（鏡面）セン
サが採用されており、像担持体となる感光体５に対して
は入射角（α）と反射角（α）が等しくなるように所定
の距離を隔てて対向状態に配置されている。また、発光
素子９ａと受光素子９ｂの各光路径は、出来るだけ拡散
光を拾わないよう、例えばφ１ｍｍ程度に設定してあ
る。トナー濃度センサ２１は、ロータリー現像装置８に
組み込まれた各色の現像機のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出手段としての機能を持つものである。
体（像担持体）５上に形成されたパッチ画像の濃度を検
出（測定）するパッチ濃度検出手段としての機能を持つ
もので、その具体的な構成を図３に示す。図示のように
光センサ９には、例えば発光ピークが９７０ｎｍの発光
ダイオードからなる発光素子９ａと、フォトトランジス
タからなる受光素子９ｂとを有する正反射（鏡面）セン
サが採用されており、像担持体となる感光体５に対して
は入射角（α）と反射角（α）が等しくなるように所定
の距離を隔てて対向状態に配置されている。また、発光
素子９ａと受光素子９ｂの各光路径は、出来るだけ拡散
光を拾わないよう、例えばφ１ｍｍ程度に設定してあ
る。トナー濃度センサ２１は、ロータリー現像装置８に
組み込まれた各色の現像機のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出手段としての機能を持つものである。
【００１７】続いて、上記構成からなる画像形成装置の
動作について説明する。先ず、階調補正を実行するモー
ドになると、制御部２０から画像処理部２のパッチ作成
部２２に対してパッチ作成の指示が与えられる。これに
より、パッチ作成部２２は、予め定めれたパッチ作成条
件にしたがい、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及
び低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パ
ッチを作成し、そのパッチ信号をＲＯＳ光学部３に出力
する。ＲＯＳ光学部３は、パッチ作成部２２から出力さ
れたパッチ信号に基づいてレーザー光源を駆動し、そこ
から出射されたレーザー光をポリゴンミラー（回転多面
鏡）等で走査しつつ、予め帯電されている感光体５上を
露光する。これにより、感光体５上に静電潜像が形成さ
れ、これがロータリー現像装置８によって現像されるこ
とで、上記基準パッチに基づくパッチ画像（トナー像）
が感光体５上に形成される。
動作について説明する。先ず、階調補正を実行するモー
ドになると、制御部２０から画像処理部２のパッチ作成
部２２に対してパッチ作成の指示が与えられる。これに
より、パッチ作成部２２は、予め定めれたパッチ作成条
件にしたがい、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及
び低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パ
ッチを作成し、そのパッチ信号をＲＯＳ光学部３に出力
する。ＲＯＳ光学部３は、パッチ作成部２２から出力さ
れたパッチ信号に基づいてレーザー光源を駆動し、そこ
から出射されたレーザー光をポリゴンミラー（回転多面
鏡）等で走査しつつ、予め帯電されている感光体５上を
露光する。これにより、感光体５上に静電潜像が形成さ
れ、これがロータリー現像装置８によって現像されるこ
とで、上記基準パッチに基づくパッチ画像（トナー像）
が感光体５上に形成される。
【００１８】図４は感光体５上に形成されたパッチ画像
パターンを示す図である。図４に示すパッチ画像は、エ
リアカバレッジ（Ｃｉｎ）が高濃度から順に７０％，６
０％，５０％，４０％，３０％，２０％，１０％の７つ
の階調パターンで構成されている。また、各々の階調パ
ターンの解像度については、先の図１２に示されている
ように、パッチ画像に対応したセンサ出力の感度が、エ
リアカバレッジ５０％以上では１００線パターンが最も
良好（傾きが大）で、エリアカバレッジ４０％以下では
４００線パターンが最も良好であるとの理由から、エリ
アカバレッジ７０％，６０％，５０％の高濃度領域では
低解像度の１００線（ｌｐｉ）パターンを採用し、エリ
アカバレッジ４０％，３０％，２０％，１０％の低濃度
領域では高解像度の４００線（ｌｐｉ）パターンを採用
している。
パターンを示す図である。図４に示すパッチ画像は、エ
リアカバレッジ（Ｃｉｎ）が高濃度から順に７０％，６
０％，５０％，４０％，３０％，２０％，１０％の７つ
の階調パターンで構成されている。また、各々の階調パ
ターンの解像度については、先の図１２に示されている
ように、パッチ画像に対応したセンサ出力の感度が、エ
リアカバレッジ５０％以上では１００線パターンが最も
良好（傾きが大）で、エリアカバレッジ４０％以下では
４００線パターンが最も良好であるとの理由から、エリ
アカバレッジ７０％，６０％，５０％の高濃度領域では
低解像度の１００線（ｌｐｉ）パターンを採用し、エリ
アカバレッジ４０％，３０％，２０％，１０％の低濃度
領域では高解像度の４００線（ｌｐｉ）パターンを採用
している。
【００１９】こうして感光体５上に形成されたパッチ画
像の濃度は、それぞれの階調パターン毎に光センサ９で
測定され、その測定値（濃度データ）が制御部２０に取
り込まれる。その際、制御部２０は、光センサ９によっ
て検出されたパッチ濃度の測定値を、実際に出力すべき
画像の濃度階調特性に対応して補正し、その補正値に基
づいて画像形成条件を制御する。
像の濃度は、それぞれの階調パターン毎に光センサ９で
測定され、その測定値（濃度データ）が制御部２０に取
り込まれる。その際、制御部２０は、光センサ９によっ
て検出されたパッチ濃度の測定値を、実際に出力すべき
画像の濃度階調特性に対応して補正し、その補正値に基
づいて画像形成条件を制御する。
【００２０】ここで本実施形態では、上述のごとく感光
体５上に形成されたパッチ画像がエリアカバレッジ７０
％，６０％，５０％の高濃度領域では１００線パター
ン、エリアカバレッジ４０％，３０％，２０％，１０％
の低濃度領域では４００線パターンとなっているため、
例えば、出力すべき画像が２００線又は４００線パター
ンである場合には、図５に示すテーブルデータの補正係
数にしたがって光センサ９の測定値を補正する。なお、
上記テーブルデータは予め制御用データとして制御部２
０内のＲＯＭ（不図示）に記憶されたものである。
体５上に形成されたパッチ画像がエリアカバレッジ７０
％，６０％，５０％の高濃度領域では１００線パター
ン、エリアカバレッジ４０％，３０％，２０％，１０％
の低濃度領域では４００線パターンとなっているため、
例えば、出力すべき画像が２００線又は４００線パター
ンである場合には、図５に示すテーブルデータの補正係
数にしたがって光センサ９の測定値を補正する。なお、
上記テーブルデータは予め制御用データとして制御部２
０内のＲＯＭ（不図示）に記憶されたものである。
【００２１】図５に示すテーブルデータの補正係数は、
先の図１３に示した出力画像の濃度階調特性に対応して
設定してある。すなわち、図１３に示すように、エリア
カバレッジ１０％，２０％，３０％，４０％の低濃度領
域においては、パッチ画像と同じ４００線の出力画像濃
度が２００線の出力画像濃度よりも所定の割合で高くな
っている。そこで、出力画像が２００線の場合の補正係
数については、エリアカバレッジ１０％で「１．２」，
２０％で「１．３」，３０％で「１．４」，４０％で
「１．６」に設定し、出力画像が４００線の場合の補正
係数については、その解像度がパッチ画像と同じである
ことからいずれも「１」に設定している。これに対し
て、図１３に示すように、エリアカバレッジ５０％，６
０％，７０％の高濃度領域においては、パッチ画像と同
じ１００線の出力画像濃度が２００線及び４００線の出
力画像濃度よりも所定の割合で低くなっている。そこ
で、出力画像が２００線の場合の補正係数については、
エリアカバレッジ５０％で「０．７」，６０％で「０．
７５」，７０％で「０．８５」に設定し、出力画像が４
００線の場合の補正係数については、エリアカバレッジ
５０％で「０．６」，６０％で「０．６５」，７０％で
「０．８」に設定している。
先の図１３に示した出力画像の濃度階調特性に対応して
設定してある。すなわち、図１３に示すように、エリア
カバレッジ１０％，２０％，３０％，４０％の低濃度領
域においては、パッチ画像と同じ４００線の出力画像濃
度が２００線の出力画像濃度よりも所定の割合で高くな
っている。そこで、出力画像が２００線の場合の補正係
数については、エリアカバレッジ１０％で「１．２」，
２０％で「１．３」，３０％で「１．４」，４０％で
「１．６」に設定し、出力画像が４００線の場合の補正
係数については、その解像度がパッチ画像と同じである
ことからいずれも「１」に設定している。これに対し
て、図１３に示すように、エリアカバレッジ５０％，６
０％，７０％の高濃度領域においては、パッチ画像と同
じ１００線の出力画像濃度が２００線及び４００線の出
力画像濃度よりも所定の割合で低くなっている。そこ
で、出力画像が２００線の場合の補正係数については、
エリアカバレッジ５０％で「０．７」，６０％で「０．
７５」，７０％で「０．８５」に設定し、出力画像が４
００線の場合の補正係数については、エリアカバレッジ
５０％で「０．６」，６０％で「０．６５」，７０％で
「０．８」に設定している。
【００２２】こうした設定条件に基づき、制御部２０で
は光センサ９によって検出された１００線及び４００線
の各階調パターンの濃度測定値に対し、それぞれのエリ
アカバレッジ毎にテーブルデータの補正係数を乗算し、
これによって得られた濃度情報に基づいて画像形成条件
を制御する。これにより、高濃度から低濃度までの広い
濃度領域にわたってセンサ感度の良好な濃度測定値を得
ることができる。さらに、このようにして得られた濃度
測定値を出力画像の濃度階調特性に応じて補正すること
により、感光体５上のパッチ画像と出力すべき画像の解
像度が異なる場合でも、出力画像に対応した正確な濃度
情報を得ることが可能となる。
は光センサ９によって検出された１００線及び４００線
の各階調パターンの濃度測定値に対し、それぞれのエリ
アカバレッジ毎にテーブルデータの補正係数を乗算し、
これによって得られた濃度情報に基づいて画像形成条件
を制御する。これにより、高濃度から低濃度までの広い
濃度領域にわたってセンサ感度の良好な濃度測定値を得
ることができる。さらに、このようにして得られた濃度
測定値を出力画像の濃度階調特性に応じて補正すること
により、感光体５上のパッチ画像と出力すべき画像の解
像度が異なる場合でも、出力画像に対応した正確な濃度
情報を得ることが可能となる。
【００２３】ところで、ロータリー現像装置８に組み込
まれた各現像機のトナー濃度は環境等によって若干変動
することがある。その際、現像機でのトナー濃度の変動
に伴い、出力画像の濃度も同様に変動することになる
が、その変動割合は出力画像の解像度によって異なった
ものとなる。例えば、１００線５０％のトナー濃度が±
０．３％変動した場合、４００線の出力画像濃度は図６
（ａ）に示すように変動するのに対し、１００線の出力
画像濃度は図６（ｂ）に示すようにそれよりも小さな割
合で変動する。そこで本実施形態においては、上述の出
力画像の濃度階調特性に対応した補正に加えて、トナー
濃度センサ２１によって検出される現像機のトナー濃度
にも対応したかたちで光センサ９の濃度測定値を補正す
ることとした。
まれた各現像機のトナー濃度は環境等によって若干変動
することがある。その際、現像機でのトナー濃度の変動
に伴い、出力画像の濃度も同様に変動することになる
が、その変動割合は出力画像の解像度によって異なった
ものとなる。例えば、１００線５０％のトナー濃度が±
０．３％変動した場合、４００線の出力画像濃度は図６
（ａ）に示すように変動するのに対し、１００線の出力
画像濃度は図６（ｂ）に示すようにそれよりも小さな割
合で変動する。そこで本実施形態においては、上述の出
力画像の濃度階調特性に対応した補正に加えて、トナー
濃度センサ２１によって検出される現像機のトナー濃度
にも対応したかたちで光センサ９の濃度測定値を補正す
ることとした。
【００２４】具体的には、図７（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、現像機でのトナー濃度を２％，４％，６％，８
％，１０％の５つにレベル分けし、その中間値である６
％のトナー濃度を基準に、各々の濃度レベル（NO. １〜
５）での補正係数を出力画像の解像度（線数）毎に設定
した。そして、そのテーブルデータを予め制御用データ
として制御部２０のＲＯＭ（不図示）に記憶させるよう
にした。
うに、現像機でのトナー濃度を２％，４％，６％，８
％，１０％の５つにレベル分けし、その中間値である６
％のトナー濃度を基準に、各々の濃度レベル（NO. １〜
５）での補正係数を出力画像の解像度（線数）毎に設定
した。そして、そのテーブルデータを予め制御用データ
として制御部２０のＲＯＭ（不図示）に記憶させるよう
にした。
【００２５】図７（ａ）は出力画像が２００線の場合の
補正テーブルで、図７（ｂ）は出力画像が４００線の場
合の補正テーブルである。このうち、図７（ａ）の補正
テーブルでは、２００線の出力画像に対して、エリアカ
バレッジ１０〜２０％，３０〜４０％ではパッチ画像が
４００線パターンで形成されることから、トナー濃度の
レベルが高くなるにしたがって補正係数が大きくなるよ
うに設定し、またエリアカバレッジ５０〜６０％，７０
〜８０％ではパッチ画像が１００線パターンで形成され
ることから、トナー濃度のレベルが高くなるにしたがっ
て補正係数が小さくなるように設定している。一方、図
７（ｂ）の補正テーブルでは、４００線の出力画像に対
して、エリアカバレッジ１０〜２０％，３０〜４０％で
はパッチ画像が出力画像と同じ４００線パターンで形成
されることから、トナー濃度のレベルによらず補正係数
をいずれも「１」に設定し、またエリアカバレッジ５０
〜６０％，７０〜８０％ではパッチ画像が１００線パタ
ーンで形成されることから、トナー濃度のレベルが高く
なるにしたがって補正係数が小さくなるように設定して
いる。
補正テーブルで、図７（ｂ）は出力画像が４００線の場
合の補正テーブルである。このうち、図７（ａ）の補正
テーブルでは、２００線の出力画像に対して、エリアカ
バレッジ１０〜２０％，３０〜４０％ではパッチ画像が
４００線パターンで形成されることから、トナー濃度の
レベルが高くなるにしたがって補正係数が大きくなるよ
うに設定し、またエリアカバレッジ５０〜６０％，７０
〜８０％ではパッチ画像が１００線パターンで形成され
ることから、トナー濃度のレベルが高くなるにしたがっ
て補正係数が小さくなるように設定している。一方、図
７（ｂ）の補正テーブルでは、４００線の出力画像に対
して、エリアカバレッジ１０〜２０％，３０〜４０％で
はパッチ画像が出力画像と同じ４００線パターンで形成
されることから、トナー濃度のレベルによらず補正係数
をいずれも「１」に設定し、またエリアカバレッジ５０
〜６０％，７０〜８０％ではパッチ画像が１００線パタ
ーンで形成されることから、トナー濃度のレベルが高く
なるにしたがって補正係数が小さくなるように設定して
いる。
【００２６】これに基づき制御部２０においては、出力
画像が２００線の場合には図７（ａ）に示す補正テーブ
ル、出力画像が４００線の場合には図７（ｂ）に示す補
正テーブルを選択し、そのときのトナー濃度レベルに対
応した補正係数を光センサ９の濃度測定値にエリアカバ
レッジ毎に乗算することとした。これにより、現像機で
のトナー濃度が変動した場合であっても、これに伴う出
力画像の解像度毎の変動誤差が解消されるため、より正
確な濃度情報を得ることが可能となる。
画像が２００線の場合には図７（ａ）に示す補正テーブ
ル、出力画像が４００線の場合には図７（ｂ）に示す補
正テーブルを選択し、そのときのトナー濃度レベルに対
応した補正係数を光センサ９の濃度測定値にエリアカバ
レッジ毎に乗算することとした。これにより、現像機で
のトナー濃度が変動した場合であっても、これに伴う出
力画像の解像度毎の変動誤差が解消されるため、より正
確な濃度情報を得ることが可能となる。
【００２７】続いて、本発明に係る画像形成装置の他の
実施形態について説明する。本実施形態の装置構成は、
基本的には先述した実施形態の場合（図２）と同様であ
るが、特に、パッチ作成部２２で作成される基準パッチ
パターンと、そのパッチ濃度を検出するための光センサ
９の構成が異なったものとなっている。
実施形態について説明する。本実施形態の装置構成は、
基本的には先述した実施形態の場合（図２）と同様であ
るが、特に、パッチ作成部２２で作成される基準パッチ
パターンと、そのパッチ濃度を検出するための光センサ
９の構成が異なったものとなっている。
【００２８】すなわち、制御部２０から画像処理部２に
パッチ作成の指示が与えられると、パッチ作成部２２で
は高濃度から低濃度まで複数の階調パターンからなる基
準パッチを作成する。そして画像形成部４では、パッチ
作成部２２で作成された基準パッチに基づくパッチ画像
を感光体５上に形成する。図８は感光体５上に形成され
たパッチ画像パターンを示すもので、図示したパッチ画
像は、いずれも２００線の解像度で、エリアカバレッジ
が高濃度部から順に７０％，６０％，５０％，４０％，
３０％，２０％，１０％の７つの階調パターンで構成さ
れている。
パッチ作成の指示が与えられると、パッチ作成部２２で
は高濃度から低濃度まで複数の階調パターンからなる基
準パッチを作成する。そして画像形成部４では、パッチ
作成部２２で作成された基準パッチに基づくパッチ画像
を感光体５上に形成する。図８は感光体５上に形成され
たパッチ画像パターンを示すもので、図示したパッチ画
像は、いずれも２００線の解像度で、エリアカバレッジ
が高濃度部から順に７０％，６０％，５０％，４０％，
３０％，２０％，１０％の７つの階調パターンで構成さ
れている。
【００２９】こうして感光体５上に形成されたパッチ画
像の濃度は、それぞれの階調パターン毎に光センサ９で
測定されることになるが、その際、光センサ９では各々
の階調パターンの濃度領域に応じてセンサ受光径を切り
替えるようにする。具体的な光センサ９の構成として
は、図９に示すように、感光体５から受光素子９ｂに向
かう光路脇に、受光径を切り替えるためのスリット９ｃ
をスライド可能に設けるようにした。そして、パッチ画
像を構成する７つの階調パターンのうち、エリアカバレ
ッジが４０％，３０％，２０％，１０％の低濃度領域に
対しては、図９に示すようにスリット９ｃを光路上から
退避させて通常の受光径φＤをもって各階調パターンの
濃度を測定し、エリアカバレッジが７０％，６０％，５
０％の高濃度領域に対しては、図１０に示すようにスリ
ット９ｃを光路上に進出させて上記通常の受光径φＤよ
りも小さな受光径φｄ（例えばφＤ＝１ｍｍであるとす
るとφｄ＝０．５ｍｍ）をもって各階調パターンの濃度
を測定することとした。
像の濃度は、それぞれの階調パターン毎に光センサ９で
測定されることになるが、その際、光センサ９では各々
の階調パターンの濃度領域に応じてセンサ受光径を切り
替えるようにする。具体的な光センサ９の構成として
は、図９に示すように、感光体５から受光素子９ｂに向
かう光路脇に、受光径を切り替えるためのスリット９ｃ
をスライド可能に設けるようにした。そして、パッチ画
像を構成する７つの階調パターンのうち、エリアカバレ
ッジが４０％，３０％，２０％，１０％の低濃度領域に
対しては、図９に示すようにスリット９ｃを光路上から
退避させて通常の受光径φＤをもって各階調パターンの
濃度を測定し、エリアカバレッジが７０％，６０％，５
０％の高濃度領域に対しては、図１０に示すようにスリ
ット９ｃを光路上に進出させて上記通常の受光径φＤよ
りも小さな受光径φｄ（例えばφＤ＝１ｍｍであるとす
るとφｄ＝０．５ｍｍ）をもって各階調パターンの濃度
を測定することとした。
【００３０】このようにパッチ画像の濃度領域に応じて
光センサ９の受光径を切り替えることにより、同じ２０
０線の階調パターンであっても、光センサ９の受光径
（φＤ，φｄ）の中に含まれる階調パターンの線数が高
濃度領域よりも低濃度領域の方が多くなる。つまり、見
掛け上のパターン解像度が高濃度領域では低く、低濃度
領域では高くなったように光センサ９で読み取られるた
め、先述の実施形態と同様に高濃度から低濃度までの広
い濃度領域にわたって光センサ９により感度の良好な濃
度測定値を得ることが可能となる。また、このようにし
て得られた濃度測定値に対して、先述の実施形態と同様
に出力画像の濃度階調特性に対応した補正や、トナー濃
度の変動に対応した補正を行うことにより、出力画像に
対応した正確な濃度情報を得ることが可能となる。
光センサ９の受光径を切り替えることにより、同じ２０
０線の階調パターンであっても、光センサ９の受光径
（φＤ，φｄ）の中に含まれる階調パターンの線数が高
濃度領域よりも低濃度領域の方が多くなる。つまり、見
掛け上のパターン解像度が高濃度領域では低く、低濃度
領域では高くなったように光センサ９で読み取られるた
め、先述の実施形態と同様に高濃度から低濃度までの広
い濃度領域にわたって光センサ９により感度の良好な濃
度測定値を得ることが可能となる。また、このようにし
て得られた濃度測定値に対して、先述の実施形態と同様
に出力画像の濃度階調特性に対応した補正や、トナー濃
度の変動に対応した補正を行うことにより、出力画像に
対応した正確な濃度情報を得ることが可能となる。
【００３１】
【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、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び
低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パッ
チを作成するパッチ作成手段を備え、このパッチ作成手
段で作成された基準パッチに基づくパッチ画像を像担持
体上に形成し、そのパッチ画像の濃度をパッチ濃度検出
手段で検出するようにしたので、パッチ画像の広濃度領
域にわたって感度の良い濃度データを得ることができ
る。さらに、パッチ濃度検出手段によって検出された濃
度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に応じて補
正することにより、出力画像に対応した正確な濃度情報
を得ることができる。その結果、出力画像濃度を適正に
維持するにあたって、従来よりも高精度に画像形成条件
を制御することが可能となる。
置によれば、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び
低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パッ
チを作成するパッチ作成手段を備え、このパッチ作成手
段で作成された基準パッチに基づくパッチ画像を像担持
体上に形成し、そのパッチ画像の濃度をパッチ濃度検出
手段で検出するようにしたので、パッチ画像の広濃度領
域にわたって感度の良い濃度データを得ることができ
る。さらに、パッチ濃度検出手段によって検出された濃
度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に応じて補
正することにより、出力画像に対応した正確な濃度情報
を得ることができる。その結果、出力画像濃度を適正に
維持するにあたって、従来よりも高精度に画像形成条件
を制御することが可能となる。
【図１】 本発明が適用されるカラー複写機の全体構成
図である。
図である。
【図２】 本発明の一実施形態を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】 光センサの構成図である。
【図４】 本発明におけるパッチ画像のパターン図（そ
の１）である。
の１）である。
【図５】 出力画像の濃度階調特性に対応した補正用の
テーブルデータを示す図である。
テーブルデータを示す図である。
【図６】 トナー濃度変動に伴う出力画像濃度の変動具
合を示す図である。
合を示す図である。
【図７】 トナー濃度に対応した補正用のテーブルデー
タを示す図である。
タを示す図である。
【図８】 本発明におけるパッチ画像のパターン図（そ
の２）である。
の２）である。
【図９】 他の実施形態における光センサの構成説明図
である。
である。
【図１０】 他の実施形態における光センサの動作説明
図である。
図である。
【図１１】 従来のパッチ画像のパターン図である。
【図１２】 センサ出力特性を示す図である。
【図１３】 出力画像の濃度階調特性を示す図である。
４ 画像成形部
５ 感光体
９ 光センサ
２０ 制御部
２１ トナー濃度センサ
２２ パッチ作成部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−328775（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−70168（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−100532（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−45972（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−156076（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−221762（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 15/00 303
G03G 15/04
G03G 21/00 370 - 512
Claims (5)
- 【請求項１】 高濃度でかつ低解像度の階調パターン及
び低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パ
ッチを作成するパッチ作成手段と、 前記パッチ作成手段によって作成された前記基準パッチ
に基づくパッチ画像を像担持体上に形成する画像形成手
段と、 前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成された
前記パッチ画像の濃度を検出するパッチ濃度検出手段
と、 前記パッチ濃度検出手段によって検出された濃度データ
に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 高濃度から低濃度まで複数の階調パター
ンからなる基準パッチを作成するパッチ作成手段と、 前記パッチ作成手段によって作成された前記基準パッチ
に基づくパッチ画像を像担持体上に形成する画像形成手
段と、 前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成された
前記パッチ画像の濃度を検出するとともに、その濃度検
出に際して前記パッチ画像の高濃度領域と低濃度領域と
で濃度検出のための受光径を切り替えるパッチ濃度検出
手段と、 前記パッチ濃度検出手段によって検出された濃度データ
に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像形成装置にお
いて、 前記制御手段は、前記パッチ濃度検出手段によって検出
された濃度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に
対応して補正し、その補正データに基づいて前記画像形
成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の画像形成装置にお
いて、 前記画像形成手段に設けられた現像機のトナー濃度を検
出するトナー濃度検出手段を具備し、 前記制御手段は、前記パッチ濃度検出手段によって検出
された濃度データを、前記トナー濃度検出手段によって
検出されたトナー濃度に対応して補正し、その補正デー
タに基づいて前記画像形成条件を制御することを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項５】 請求項２記載の画像形成装置において、 前記パッチ濃度検出手段は、前記濃度検出のための受光
径を、前記パッチ画像の高濃度領域よりも低濃度領域の
方が大きくなるように切り替え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 |
|---|---|---|---|
| JP00105597A JP3473304B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00105597A JP3473304B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10198088A JPH10198088A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3473304B2 true JP3473304B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=11490871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00105597A Expired - Fee Related JP3473304B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473304B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7623801B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-11-24 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and control method thereof |
| US7680425B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-03-16 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method for controlling tone characteristics based on tone-control patch image |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3722785B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2005-11-30 | 株式会社リコー | 画質検出装置及び画像形成装置 |
| US6975338B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-12-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image quality detecting apparatus, image forming apparatus and method, and image quality controlling apparatus and method |
| JP2004322375A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Canon Inc | 露光量決定方法 |
| JP2006003816A (ja) | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Sharp Corp | 画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法 |
| JP4900902B2 (ja) * | 2006-01-25 | 2012-03-21 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置および濃度制御方法 |
| JP6241082B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-12-06 | 株式会社リコー | 画像形成装置、及び画像形成方法 |
| JP7146380B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2022-10-04 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1997
- 1997-01-08 JP JP00105597A patent/JP3473304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7680425B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-03-16 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method for controlling tone characteristics based on tone-control patch image |
| US7623801B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-11-24 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10198088A (ja) | 1998-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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