JPH04267272A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH04267272A
JPH04267272A JP3028634A JP2863491A JPH04267272A JP H04267272 A JPH04267272 A JP H04267272A JP 3028634 A JP3028634 A JP 3028634A JP 2863491 A JP2863491 A JP 2863491A JP H04267272 A JPH04267272 A JP H04267272A
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JP
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density
image
toner
output
potential
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JP3028634A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Muramatsu
村松 正憲
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE69205456T priority patent/DE69205456T2/de
Publication of JPH04267272A publication Critical patent/JPH04267272A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、階調画像を再現できる
画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、レーザビ
ームプリンタ等の画像処理装置において形成画像の出力
濃度を一定に保つために現像剤の置かれている環境変化
を環境センサにより測定し、現像剤の種類と環境条件、
環境履歴により画像形成条件を制御手段により変化させ
ることが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特に階調性の高いカラ
ー画像を形成する装置においては感光体に形成される潜
像のコントラスト電位を適正にすることが効果的である
が、種々の原因により実際に現像された画像が必ずしも
最適とは限らないことがある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、記録媒体を帯電する帯電手段と、上記帯電
手段により帯電された記録媒体に画像情報に応じた潜像
を形成する手段と、上記記録媒体に形成された潜像を顕
像化する顕像化手段と、上記記録媒体にサンプル画像を
形成するために所定濃度のサンプル画像を発生する発生
手段と、上記記録媒体に形成されたサンプル画像の濃度
を測定する濃度測定手段と、環境条件を測定する環境測
定手段と、上記環境測定手段により測定された環境条件
に基づいて、上記記録媒体に形成される潜像のコントラ
スト電位を決定する制御手段とを有し、上記制御手段は
、上記濃度測定手段により測定された濃度に基づいて上
記決定したコントラスト電位を補正し、補正されたコン
トラスト電位が得られるように上記帯電手段を制御する
ものである。
【0005】
【作用】本発明は上記構成により装置の状態によらず階
調性のすぐれた画像を提供できるものである。
【0006】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示すカラー複写
装置の構成を説明する断面図であり、1はリーダ部で、
原稿台(プラテンガラス)11、原稿照射ランプ12、
結像レンズ13、撮像素子(例えばCCD等の電荷結合
素子で構成される)14、光学用モータ15等で構成さ
れている。
【0007】2は原稿給紙部で、給紙ローラ30、31
、ピックアップローラ32、33等から構成されコント
ローラ部16からの駆動指令に従って転写紙(転写材)
63を給紙する。
【0008】3は画像形成部で、スキャナモータ17、
ポリゴンミラー18、像担持体としての感光体ドラム1
9、クリーナ部20一次帯電器250、前露光ランプ2
54から構成され、コントローラ部16が撮像素子14
の出力を処理して得られた画像信号に基づいてレーザ光
源からのレーザビームを感光ドラム19上に結像させて
、静電潜像を形成する。
【0009】4は転写装置で、吸着帯電器21、転写帯
電器22、分離帯電器23、高圧ユニット24、内側押
し当てコロ25、分離爪26、転写材保持体27、吸着
ローラ28、レジストローラ29、転写クリーニング装
置260等から構成されてい15る。そして給紙ローラ
30または給紙ローラ31によりレジストローラ29の
位置に一定量のループを形成して停止させ、レジストロ
ーラ29により感光ドラム19との画像先頭位置が同期
するタイミングで再度転写紙63を給紙する。そして、
レジストローラ29の駆動により給送された転写紙63
は、対向電極となる吸着ローラ28と吸着帯電器21に
より転写材保持体27に静電吸着される。転写帯電器2
2は感光ドラム19に現像された各色現像剤を転写紙6
3に転写させる。除電帯電器となる分離帯電器23は、
転写紙63の電荷を除電し、転写材保持体27との吸着
力を弱める。
【0010】一方、コントローラ部16は転写材保持体
27に順次吸着させる各転写紙63の給紙タイミングを
、選択された転写紙サイズおよびモータにより水平方向
に駆動される現像部5の各現像器5a〜5dの感光ドラ
ム19に対する配置状態に基づいて調整し、転写材保持
体27に複数の転写紙63を所定間隔で吸着させるとと
もに、後続の転写紙63の転写材保持体27への給紙吸
着タイミングを決定する。
【0011】このように、転写材保持体27に吸着され
た転写紙63が転写帯電器22の配設位置間で回転する
と、転写材保持体27の背面にトナーと逆極性の電荷を
与えて第1色目の転写を行ない現像器5a〜5dを順次
移動する。そして、必要色の現像・転写工程が終了した
ら、転写紙63の転写材保持体27に対する吸着力が弱
められ、転写材保持体27を挟んで対向した1対の分離
帯電器23からACコロナ放電を与えて除電する。
【0012】図2は、図1に示したコントローラ部16
の構成を説明するブロック図であり、42はCPUで、
ROM43に格納された制御プログラムに従って複写シ
ーケンスを総括的に制御する。44はRAMで、CPU
42のワークメモリとして機能する。
【0013】操作部51はユーザの設定した枚数、紙サ
イズ、色モード等の種々の情報を入力するためのキーを
有する。
【0014】45はI/Oポートで、種々のモータやク
ラッチあるいはセンサから構成され、画像形成動作に応
じて、CPU42から制御される。
【0015】206はタイマ部であり、日付や時間を管
理するカレンダ機能や、画像形成動作中に必要となる時
間計測に必要なデータを管理している。
【0016】46はポジションセンサ(ITOPセンサ
)で図3、図4に示す転写材保持体27の所定位置(画
像先端位置PA、PB)を検出して、画像出力タイミン
グ、転写タイミング、現像タイミングを決定する画像タ
イミング信号ITOPをCPU42に出力する。この画
像タイミング信号ITOPは後述する画像処理回路49
で使用される。
【0017】47は現像器モータコントローラで、モー
タ48を駆動して、図1に示した現像器5a〜5dをの
せた不図示の移動台を矢印方向に高速に位置決め移動さ
せる。なお、例えば4色の画像形成を行なう場合であっ
て、かつ転写紙63を複数枚(この実施例では最大2枚
)転写材保持体27に吸着させた場合には、後続する次
の転写紙63の給送タイミングを転写材保持体27の半
回転分遅延して給紙処理を行なうようにCPU42が給
紙、吸着タイミングを決定する。
【0018】49は画像処理回路で、原稿台11上の原
稿をCCD14で読み取り、周知の画像処理動作を行な
い、最終的には、出力画像信号VIDEOとして画素同
期信号CLKとともに、後述するレーザ変調部205へ
転送する。
【0019】205はレーザ変調部であり、画像処理回
路49から送られてきた画像信号VIDEOに応じて不
図示のレーザを制御する。
【0020】50は光学モータコントローラで、原稿走
査ユニットを往復動させる光学用モータ15の駆動を制
御する。
【0021】画像処理回路49の詳細ブロックを図13
に示し、詳細な説明を行う。
【0022】CCD読み取り部101にはR(レッド)
、G(グリーン)、B(ブルー)の各色のアナログ画像
信号を独立に得ることができるカラーセンサ、14及び
各色毎に信号増幅するためのアンプ、さらに8ビットデ
ジタル信号に変換するためのA/D変換器を有する。
【0023】シェーディング補正部102で各色毎にシ
ェーディング補正された信号はシフトメモリ部103で
色間、画素間のズレを補正され、後述の色判定部112
及び光濃度変換ための対数補正を行なうLOG変換部1
04に送られる。
【0024】LOG変換部104の出力である濃度信号
Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)は黒生
成部105に入力され、例えばMin(Y、M、C)よ
り黒信号Bkが生成される。
【0025】さらにマスキング/UCR部106では黒
生成部105の出力Y、M、C、Bk信号に対し、カラ
ーセンサーのフィルター特性やトナー濃度特性が補正さ
れ、除去された後、4色の信号のうち現像されるべき1
色が選択される。
【0026】次に各色の画像信号は濃度変換部107に
おいてプリンタの現像特性やオペレーターの好みに合わ
せて濃度変換された後、トリミング処理部108におい
て所望の区間の編集処理後、レーザ変調部205に送ら
れ、レーザ光に変換され感光ドラムに照射される。
【0027】同期信号生成部109では、プリンタ部か
ら送られてくる各ラインのプリントに同期した水平同期
信号BD(ビームディテクト)信号や垂直同期信号IT
OP(イメージトップ)信号に基づいて画像処理回路4
9内部で使用する水平同期信号HSYNCや画素同期信
号CLK等を生成し、各処理部に送る。
【0028】原稿位置検値部110ではシェーディング
補正を終えたグリーン(G)信号に基づいて原稿の位置
やサイズを検出する。また変倍/移動処理部111はシ
フトメモリへのデータの書き込み、読み出しの周期やタ
イミングを制御して画像の変倍や移動を実現する。
【0029】113はパターン生成部であり、CCD読
取部101からの画像信号の代わりに一定濃度の信号を
出力したり、または後述する感光体ドラム面上トナー濃
度検知用画像出力のために使用される。
【0030】50は光学モータコントローラで、原稿走
査ユニットを往復動させる光学用モータ15の駆動を制
御する。
【0031】次に、図1における画像処理動作と機構系
動作について説明する。
【0032】ピックアップローラ32またはピックアッ
プローラ33によって給紙された転写紙63は、給紙ロ
ーラ30または給紙ローラ31によってレジストローラ
29まで搬送されて斜行が取り除かれ、一定量のループ
を形成して光学系のスキャンと転写ドラム27に巻き付
けるタイミングとなるまで待機する。次いで、レジスト
ローラ29は回転し、吸着帯電器21とその対向電極を
兼ねる吸着ローラ28により転写紙63が転写ドラム2
7に吸着される。また、これと略同時に光学系(原稿走
査ユニット)はスキャンニングを開始し、撮像素子14
で読み取られた画像は画像処理回路49に取り込まれる
【0033】そして、画像処理回路49にて、前述のよ
うに色分解され種々の色補正処理がなされ、レーザ光に
変換されてポリンゴンミラー18により偏向走査され、
帯電器(図示せず)により一様帯電されている感光ドラ
ム19を露光して潜像を形成する。
【0034】この潜像に対してマゼンタトナー用の現像
器5d、シアントナー用の現像器5c、イエロートナー
用の現像器5b、ブラックトナー用の現像器5aが所定
のタイミングで水平移動を行ない現像処理を行なう。
【0035】感光ドラム19上に形成されたトナー像は
、転写帯電器22で吸着された転写紙63に転写される
。この一連の動作を必要現像色の数だけ繰り返した後、
分離帯電器23により吸着力が弱められて分離による剥
離放電による画像乱れを防止する高圧ユニット24によ
り、高圧が印加されながらA面分離またはB面分離によ
る分離動作が行なわれ、定着ローラ6a加圧ローラ6b
で定着した後に排紙トレイ6cに排紙する。
【0036】次に、図6〜図10により、各現像器内部
におけるトナー濃度検知、及び転写材保持体27の非転
写領域に対応する感光ドラム19上に形成される現像の
トナー濃度検知について説明する。
【0037】図6は図1における各現像器5a、5b、
5c、5dの各現像器の外観図である。各色のトナーホ
ッパHは図1現像器移動台(不図示)の上部に配置され
、各トナーホッパHにはフレキシブルな補給連結部が用
意され、各現像器がどの位置に来てもトナーを補給でき
るようになっている。各トナーホッパHから供給された
各トナーは、トナー補給口305に供給され、不図示の
スリーブモータの駆動により回転する2本のスクリュー
303により図6矢印方向に循環するように構成されて
いる。
【0038】本実施例で使用したトナーは、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックで色純度、透過性に有利な
2成分現像方式を採用している。イエロー、マゼンタ、
シアンのトナーは、ポリエステル系樹脂をバインダーと
し各色の色材を分散させて形成されている。これらのト
ナーの近赤外光(960nm)での反射率は80%であ
る。
【0039】一方ブラックトナーはポリエステル系樹脂
をバインダとし、着色材としてカーボンブラックを用い
たものであり、ブラック単色コピー時のランニングコス
トの低減に役立っている。このブラックトナーの近赤外
光(960nm)での反射率は10%以下である。また
感光ドラム19の近赤外光(960nm)の反射率は約
40%である。なお感光体ドラム19はOPCドラムで
ある。
【0040】マゼンタ現像器5d、シアン現像器5c、
イエロー現像器5dは現像器内部で光学的にトナー濃度
を検知する方法を採用している。
【0041】図7は現像器の断面図であり、同図におい
て301は現像スリーブ、303はスクリューである。 トナー濃度検知センサ500は図7に示されるような位
置に配置され、現像する直前のトナー濃度を検知するよ
うになっている。トナー濃度検知センサ500は図8に
示すような構成になっており、図7のトナー濃度検知部
500を上方から見たものである。501は透明な部材
で構成された検知窓であり、現像剤と接触する側はトナ
ーやキャリアが付着しないように例えば表面エネルギー
の低いテフロン系シートでおおわれている。503はオ
ートトナーレギュレータランプ(以下ATRランプとい
う)であり、このランプ光の現像剤からの反射光を受光
部502で受けとることによってトナー濃度を検知して
いる。このランプの分光分布は、トナー剤によって選択
される。例えばトナー樹脂の反射のある900〜100
0nmの分布をもつLEDが使用される。受光部502
はATRランプ503の直接光を受光し、ATRランプ
503の初期状態値と比較することによって、受光部5
02の信号量に対して経時変化などの補正をかけられる
ようになっている。
【0042】具体的にはサービスマンが本機械の使用開
始時あるいは調整時に所定トナー濃度に管理された現像
剤を現像器5b、5c、5dに設置し、この所定トナー
濃度に管理された現像剤に対して、トナー濃度検知動作
を行ない、このときの現像剤からの反射光を受光部50
2で受け取ったデータをマゼンタトナーデータ、シアン
トナーデータ、イエロートナーデータをそれぞれSGi
M,SGiC,SGiYとしてRAM44に記憶する。 また同時にATRランプ503からの直接光を受光部5
04で受けとったデータをRFiM,RFiC,RFi
YとしてRAM44に記憶しておく。これらSGiM,
SGiC,SGiY,RFiM,RFiYの6つのデー
タは電源を切ってもデータが破壊されないようにバック
アップされたRAM領域に格納しておく。以下マゼンタ
トナー濃度制御についてのみ説明し、シアン、イエロー
、トナー濃度制御は同様のため、説明を省略する。
【0043】これに対し、画像形成中に受光部502で
読み取ったデータをSGcM同様に受光部504で読み
取ったデータをRFcMとするとトナー濃度が低下する
と現像剤からの反射信号が減るためこのときにトナー補
給動作を行ない、これを実現するためのトナー補給時間
Tstを決定する。以下にTstの算出式を示す。なお
Kは定数である。Tst=(SGiM−(RFiM/R
FcM)×SGcM)×Kこのように決定されたトナー
補給時間Tstにより補給が行なわれ初期トナー濃度が
維持される。
【0044】図11にトナー濃度検知動作のタイミング
チャートを示す。現像位置Psでの静電潜像の先端(V
IDEOdV)に同期して、各現像色対応の不図示のス
リーブクラッチ(図示せず)によりスリーブモータ(図
示せず)の駆動が伝達されてスクリュー303も回転し
、現像器内で攪拌動作が行なわれる。停止状態でのトナ
ー濃度の影響をなくすため、その後しばらくたって(T
wait)からATRランプ503を点灯し、トナー濃
度検知動作を複数回行なったのち、ATRランプ503
を消灯してトナー補給量の計算を行ない、トナー補給動
作を行なう。これらのトナー濃度検知、トナー補給動作
と同時に現像も行なわれ、現像器によって静電潜像は現
像されることとなる。
【0045】図9はブラック現像器5aによる感光ドラ
ム19への現像中の様子を示している。現像された画像
は現像位置PSから距離lP分下流にある点Ppに対向
した位置にあるブラックトナー濃度検知センサ600に
より検知される。ブラックトナー濃度検知センサ600
は図10に示されるように、発光ランプ603と発光ラ
ンプ603の直接光受光部604と、感光ドラム19上
のトナー像からの反射光受光部602から構成され、さ
きほどのトナー濃度検部センサ500と同じように経時
変化の補正などをかけるようになっている。
【0046】具体的には前述したマゼンタトナーのトナ
ー濃度制御と考え方は同じである。
【0047】本機械の使用開始時あるいは調整時にサー
ビスマンが所定トナー濃度に管理されたブラック現像剤
に対して画像形成時と同様にトナー濃度検知用画像の出
力を行ない、現像を行なってトナー濃度検知動作を行な
い、このときの感光ドラム19からの反射光の受光部6
02と直接光受光部604のデータをそれぞれSGiB
k,RFiBkとし、バックアップされたRAM44領
域に格納しておく。ブラックトナー濃度が低下してくる
と、感光体ドラム19上のトナーに吸収される光量が減
り、最終的には感光体ドラム19からの反射光が増加す
るため、受光部602での受光量が多くなる。
【0048】画像形成中に受光部602でブラックトナ
ー濃度検出用トナー像を読みとったデータをSGcBk
,このときの受光部604で読み取ったデータをRFc
Bkとするとトナー補給時間Tstは、Tst=((R
FiBk/RFcBk)×SGcBk−SGiBk)×
K  (Kは比例定数)のように表わされる。
【0049】図12にブラックトナー濃度検知動作のタ
イミングチャートを示す。
【0050】Tdvは図7の感光ドラム19のPlから
PSまでの距離の移動に要する時間である。またTpは
図5のPlからPpまでの距離の移動に要する時間であ
り、Tpatchはトナー濃度検知用画像の出力時間で
ある。
【0051】また、このときの濃度検知用トナー画像の
感光ドラム19上の軸方向の範囲は、ブラックトナー濃
度検知センサ600の軸方向の大きさ分で十分である。
【0052】このように形成された濃度検知用のトナー
像はTP時間後にブラックトナー濃度検知センサ600
の検知位置にくるため、発光ランプ603を点灯しトナ
ー濃度検知を行なう。するとCPU42がトナー補給量
を決定し、必要に応じて不図示のブラックトナーホッパ
から現像器5aへ補給動作を行なう。このとき発光ラン
プ603の分光分布については感光ドラム19の劣化を
防ぐように感光ドラム19による吸収のない波長が選択
されており、これも900〜1000nmの分布をもつ
LEDが使用される。
【0053】次に本実施例における画像形成条件の設定
について図14を用いて説明する。図14は図1と図2
から画像形成条件の設定に必要な部分を模式的に示した
ものである。
【0054】図14において、一次帯電器250に所要
の高圧を給電する一次高圧電源251、感光体ドラム1
9に与える帯電量を所望の値に制御する一次帯電器25
0のグリッドに所要のバイアス電圧を給電するグリッド
バイアス電源252、現像装置5aあるいは5b、5c
、5dに所要の現像バイアス(通常は交流電圧に直流電
圧を重畳させたもの)を印加する現像バイアス電源25
3をそれぞれ制御するCPU42が設けられている。 環境センサ201からの湿度及び温度に関するデータ信
号はこのCPU42にA/Dコンバータ203を介して
入力され、また、感光体ドラム19の表面電位を検知す
る電位センサ200からの出力信号もCPU42にA/
Dコンバータ203を介して入力される。また感光体ド
ラム19の表面上のトナー濃度を計測するためのトナー
濃度センサ600もA/Dコンバータ203を介してC
PU42に入力される。
【0055】以下、上記構成の制御系の動作について説
明する。
【0056】図15はグリッドバイアス電圧(横軸)と
感光体ドラム19の表面電位(縦軸)との関係を示すグ
ラフであり、図中のカーブVDは光照射されないときの
表面電位を表わし、また、カーブVLは光照射されたと
きの表面電位を表わす。同図より、表面電位VD、即ち
帯電量は使用範囲内ではグリッドバイアス電圧VGに比
例している。また、光照射後の表面電位VLも同様の傾
向があるが、グリッドバイアス電圧VGの変化量に対す
る変化の割合、即ち比例係数はVDの方がVLの場合よ
り大きい(図15に示すように、VDの比例係数をα、
VLの比例係数をβとすると、α>βの関係にある)。 そこで、画像形成動作を行なう前に制御手段18は予め
設定されたグリッド電圧VG1及びVG2でのVD、V
Lの電圧値をそれぞれ電位センサ200によって測定し
、各測定データから図15に示すようなグリッド電圧の
変化に対するVD、VLの帯電カーブを想定する。その
後、実際に画像を形成する際には、上述の動作で得られ
た帯電カーブから、画像コントラストVCONT、即ち
後述の現像バイアスの直流分と光照射後の表面電位VL
との差分又はVD−VLが所定の値になるようなグリッ
ド電圧をCPU42を用いて演算により求め、これによ
ってグリッドバイアス電源252を制御する。さらに、
CPU42は画像の白地に対応する部分(本実施例の場
合には反転現像法を使用しているのでVDに相当する部
分)にトナーが付着しないようにVDより一定電位VB
だけ低い値の現像バイアスを計算により求め、これによ
って現像バイアス電源253を制御する。
【0057】図16は同一画像形成条件にてプリントし
たときの湿度に対する画像濃度の影響を示すグラフであ
り、同図に示すように、同一画像形成条件では湿度が低
いほど濃度が低下し、湿度が上昇するにつれて濃度が上
昇する。従って、湿度を検知してこの検知湿度に対応し
たコントラスト電位VCONTを求め、その値を基にし
て画像形成条件を設定するようにすれば、環境条件の変
動にかかわらず安定した画像を得ることが可能になる。 また、同図に示すように、色の相違により湿度に対する
濃度が異なるため、各色毎に画像形成条件を可変にして
おけば、現像剤の色の違いによる画像濃度の違いをも補
正することができる。
【0058】次に図17のフローチャートを用いて画像
形成条件の決定の様子を詳細に説明する。図17に示さ
れる処理Aは、現時点までの環境履歴を考慮して現時点
で最適な環境コントラスト電位VCを計算するものであ
る。この処理Aは画像形成時以外でかつ新たな環境デー
タを環境センサ201から受けとったときに自動的に行
なわれ、常に最新の環境履歴により環境コントラスト電
位VCが計算されるようになっている。
【0059】温度センサと湿度センサから構成される環
境センサ201のデータをタイマ206を用いて、例え
ば30分毎に1回又は30分間に数回測定し、その平均
値を8時間分メモリ(RAM44)に格納しておく。新
たに30分経過した場合には最も古いデータをとり除き
、最新8時間分のデータを格納しておくものとする。 また電源投入時などでCPU42が動作したばかりで過
去のデータがない場合には(S2001)、現時点での
環境データを8時間分のデータとしてメモリに格納して
おく(S2002)。次に、この8時間分の環境データ
から水分の混合比(絶対湿度)を所定計算式により求め
、RAM44に格納しておく。また、8時間分の環境デ
ータから過去2時間、4時間、8時間の混合比(絶対湿
度)のそれぞれ平均値x、y、zを求める(ブロックS
2003)。これらの平均値x、y、zは以下に示す条
件判断に使用され、後述するコントラスト電位算出時の
変数Hとして使用される。まず、判断ブロックS200
4において2時間平均値xが混合比16.5g以上かど
うかの判断を行ない、16.5g以上なら、コントラス
トフラグをCONT1にする。これは、2時間以上高湿
状態が続いたことを示している。次に、判断ブロックS
2005において現在値wが16.5g以上かどうかの
判断を行ない、16.5g以上ならばコントラストフラ
グをCONT2にする。これは2時間低湿であったが現
在高湿に向かいつつあることを示している。次に、判断
ブロックS2006において8時間の平均値zが9g以
上かどうかを判断し、9g以上ならばコントラストフラ
グをCONT3にする。これにより湿度は8時間以上中
湿状態であることが指示される。次に、判断ブロックS
2007において4時間の平均値yが9g以上かどうか
を判断し、9g以上ならばコントラストフラグをCON
T4にする。これは低湿から中湿に向かっているという
ことを示している。そして、上記以外の場合、即ち4時
間の平均値yが9g以下である場合には低湿状態と判断
してコントラストフラグをCONT5にする。
【0060】因みに、以上の処理は低湿から高湿に向か
う場合と高湿から低湿に向かう場合とでトナーの吸湿脱
湿の速さが異なるために行なう。即ち、画像濃度は絶対
湿度に比例するが、これは雰囲気の湿度ではなくトナー
がどれだけ吸湿しているかによって決定されるため、上
述の条件判断が行なわれるのである。
【0061】次に、ブロックS2008においてコント
ラストフラグによりコントラスト計算の変数Hを決定す
る。これは、例えばCONT1の場合には完全に高湿に
調湿されているので、変数Hは2時間の平均値xになる
。また、CONT2の場合には低湿と高湿の中間状態で
あるから、変数Hは2時間の平均値xと現在値wの平均
値である(x+w)/2となる。
【0062】コントラスト電位計算の一般式は、VCを
環境コントラスト電位、a、bを係数とすると、VC=
aH+b となる。ここで、Hは上述の変数である。表1はコント
ラストフラグ(CONT1、CONT2、CONT3、
…)と現像色(マゼンタM、シアンC、イエローY、ブ
ラックBK)に対応する変数H、係数a、bの一覧表の
一部である。この内容をROM43に格納しておき、コ
ントラストと現像色情報からから計算式の係数a、bと
変数Hの選択方法を検索すればよい(ブロックS200
8)。この検索結果より環境コントラスト電位VCを計
算する(ブロックS2009)。
【0063】この動作を4色分繰り返し(S2010)
、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーに対
する環境コントラスト電位VC、VC(M)、VC(C
)、VC(r)、VC(Bk)決定する。
【0064】
【表1】
【0065】図18は上記計算式をプロットしたもので
ある。同図に示すように、各色毎に係数を変えているの
で、図16に示す色毎による濃度変化の違いも吸収して
補正できるようになっている。
【0066】次に、処理Bについて、図14、図19を
用いて説明する。処理Bは前述の図15に示したグリッ
ドバイアス電圧VGと表面電位VSとの関係をレーザ点
灯時及びレーザ消灯時にそれぞれ測定するものである。
【0067】なお、本実施例において、レーザ変調部2
05への画像信号VIDEOは8ビットであるためレー
ザ消灯時の時はVIDEOP=00Hレーザ点灯時のと
きはVIDEOP=FFHを意味するものとする。また
本処理においては、潜像形成動作は行なうが、現像、転
写動作は行なわれないように制御されている。
【0068】通常の画像形成シーケンスと同様にCPU
42は感光体ドラム19を回転させ、一次高圧電源25
1をオンにする。次にグリッドバイアスVG=VG1 
 を出力するように高圧制御回路204の設定を行い、
グリッドバイアスVG=VG1  を出力する(S11
00)。 その後図13に示す、パターン生成部113に対して、
レーザOFF用データVIDEOP=00Hとなるよう
な、パターンが画像信号VIDEOPとして出力される
ように設定し、レーザOFF状態を作り出す。感光ドラ
ム19上での一次高圧供与位置、レーザ露光位置電位測
定位置は、それぞれ異なるためこれらの距離関係は制御
を行う上で吸収されるようになっていることはいうまで
もない。
【0069】グリッドバイアスVG=VG1  でレー
ザOFF状態の潜像が電位センサ200の位置に来たと
き感光体ドラム19の表面電位、VD1を測定し、メモ
リ(RAM44)に格納する(S1101)。次に、グ
リッドバイアス電位VGは変えずに、レーザ点灯状態を
作り出すために、パターン生成部111に対して、レー
ザON用データVIDEOP=FFHとなる設定を行い
、レーザを点灯し、最大光量により感光体ドラム19を
照射し、レーザ光照射後の表面電位VL1  を測定し
、メモリに格納しておく(ブロックS1102)。次に
、図15のVD2、VL2  を測定するためにグリッ
ドバイアス電源4bからのグリッドバイアスをもう1つ
の所定値VG2  にし(ブロックS1103)、同様
にしてVL2  を測定してメモリに格納する(ブロッ
クS1104)。次に、VD2  を測定するためにレ
ーザを消灯し、VD2  を測定してメモリに格納する
(ブロックS1105)。そして、一次高圧電源251
、グリッドバイアス電源252をオフにして動作を終了
する。
【0070】なお、レーザのオン/オフの順序、グリッ
ドバイアス電圧VG1  、VG2  の出力タイミン
グはシーケンスの都合により変更してもよい。また、本
実施例ではレーザ点灯時及び消灯時の電位の測定を行な
ったが、また、処理Aと処理Bは互いに独立しており、
どちらを先に行なってもよい。
【0071】次に、処理Cについて図20に基づいて説
明する。なお、処理Cは必ず処理A、Bを行なった後で
行なわなければならない。
【0072】処理Cは、処理Aで求められたE環境履歴
を考慮した環境コントラスト電位VCを基本的にはコン
トラスト電位として、各トナー色に対する最適なグリッ
ド電圧VGと現像バイアス直流分Vdbを求めるもので
ある。
【0073】このため、以下の説明ではコントラスト電
位VCONT=環境コントラスト電位VCとして説明を
する。
【0074】まず、VG1、VG2  及び測定データ
VD1、VD2、VL1、VL2  からVD及びVL
の図15に示したそれぞれの帯電カーブの傾斜α、βと
α−βを次の式に従い計算しておく(ブロックS120
0)。
【0075】α=(VD2  −VD1)/(VG2 
 −VG1)、  β=(VL2  −VL1)/(V
G2−VG1)
【0076】次に、メモリのバッファエ
リアに格納してある前述のかぶり取り電圧VBと処理A
で計算した環境コントラスト電圧VCを読み出し、コン
トラスト電位VCONTとする(ブロックS1201)
。そして、グリッドバイアス電圧VGはこのVCONT
とVBの和が得られる電圧に決定される。即ち、以下の
計算を行なう(ブロックS1202)。
【0077】   VG=(VCONT  +VB−(VD1  −V
L1))/(α−β)+VG1   上記計算式によりグリッドバイアス電圧が求まると
、次にVDを計算により求める(ブロックS1203)
【0078】VD  =α(VG  −VG1)+VD
1さらに、ブロックS1204において現像バイアスの
直流分Vdbを求める。
【0079】Vdb  =VD  −VB
【0080】
以上の処理が4色について終了したと判断すると(判断
ブロックS1205)、処理を終了する。
【0081】以上によりグリッドバイアス制御値VG、
現像バイアス制御値Vdbがマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの4色分について求められたことになる。
【0082】このようにして求められたグリッドバイア
ス及び現像バイアスは環境条件が考慮されており、また
、色毎の環境条件に対する差異も考慮されているため極
めて安定した適性濃度の画像が得られる。
【0083】次に本発明の主目的である出力濃度安定制
御について説明する。
【0084】出力濃度安定制御は大きく高濃度出力安定
制御、中濃度出力安定制御、低濃度出力安定制御の3つ
に分類される。
【0085】また、出力濃度安定制御を正確に行なうた
めのトナー濃度のセンサ検出用窓の汚れによる検出誤差
の補正制御と感光ドラム電位振れ確認制御が行なわれる
【0086】ここで出力濃度安定制御の概要について説
明する。
【0087】ブラックトナー濃度検知センサ600を用
いて、所定画像形成条件で順次形成した一定濃度の現像
されたすべての色のトナー像を順次読み取り、この読み
取ったデータから各色ごとの画像形成条件にフィードバ
ックをかけるものである。
【0088】このため、ブラックトナー濃度検知センサ
600のセンサ窓汚れ補正制御や感光ドラムの電位振れ
確認制御が必要となる。
【0089】(センサ窓汚れ補正制御)前述した初期の
ブラックのトナー濃度を記憶させる作業以前にブラック
トナー濃度検知センサ600を動作させトナーの付着し
ていない感光体ドラム19の濃度を検知させる。
【0090】このとき受光部602で読み取ったデータ
を所定値SGidrmになるように不図示の調整機能を
用いて調整し、かつこのときの受光部604のデータを
RFidrmとして、バックアップしておく。
【0091】その後再びトナーの付着していない感光体
ドラム19を検知させたときの受光部602、604の
読み取りデータをそれぞれSGcdrm、RFcdrm
とするとSGcdrm×RFidrm/RFcdrmと
SGicdrmが異なる場合にはブラックトナー濃度セ
ンサ600の窓501がトナーで汚れていると考えられ
る。このためこの窓汚れに対する補正値Dcrctを以
下の式で計算しておく。Dcrct=SGidrm/(
SGcdrm×RFidrm/RFcdrm)これをブ
ラックトナー濃度センサ600の受光部602の読み取
りデータに乗ずることにより補正する。
【0092】センサ窓汚れ補正制御について図21のフ
ローチャートを用いて説明する。
【0093】センサ窓汚れ補正値Dcrctを求めるた
めには感光ドラム上にトナーの付着していない面が必要
となるため、感光体ドラム19をクリーニングするため
回転させる(S1300)。1回転以上クリーナ20で
クリーニングされ、かつその面がブラックトナー濃度検
知センサ600の対向位置まで来るのを待つ(S130
1)。その後ATRランプ603を点灯させ(S130
2)、トナーの付着していない感光体ドラム面を読みと
り、このときの受光部602で読み取ったデータをSG
cdrm、同時に受光部604の読み取りデータをRF
cdrmとしてRAM44に格納する(S1303)。
【0094】そして、前述の窓汚れ補正値Dcrctを
計算する(S1304)。
【0095】窓汚れ補正値Dcrctが所定範囲内に入
り切らない(S1305)場合(例えば60%以下又は
200%以上)には窓汚れがひどいものとして、窓汚れ
を行なう旨の表示を出力し(S1308)、以後画像形
成動作を受けつけなくする。
【0096】窓汚れ補正値Dcrctが所定値以内であ
っても後述する出力濃度安定制御に使用できないくらい
汚れているとき(例えば70%以下又は150%以上)
には、窓汚れエラーフラグをセットして(S1309)
動作を終了する。逆に汚れていない場合には窓汚れエラ
ーフラグをリセットし、(S1307)、窓汚れ補正値
DcrctをRAM44のバックアップ領域に格納して
おき、(S1310)動作を終了する。
【0097】(電位振れ確認制御)電位振れ確認制御は
感光体ドラム19の表面上に所定光量のレーザ光を照射
し、その照射された位置を電位センサ200で連続的に
測定することにより、感光体ドラム19上の表面電位む
らを検知し、画像形成動作に使用可能か、または後述す
る出力濃度安定制御に使用可能な感光体ドラム19であ
るかを判断するものである。
【0098】以下図22のフローチャートを用いて説明
する。
【0099】まず、制御を開始するために、不図示のモ
ータを回転させることにより感光体ドラム19を回転さ
せ、前露光ランプ254をONする(S1400)。そ
の後一次高圧電源251、グリッドバイアス電源252
を高圧制御回路204を介してONする(S1401)
。前露光ランプ254による感光体ドラム19の電気的
なクリーニングを確実なものにするために、感光体ドラ
ム19を1回転以上回転させるまで待つ(S1402)
。その後、画像処理回路49内のパターン生成部113
に所定光量のレーザが照射されるように、例えばVID
EOP=20Hのうように設定を行ない、レーザをON
する(S1403)。
【0100】以後感光体ドラム19一周分連続的に、電
位センサ200により電位の測定を行ない(S1404
)、測定データをRAM44に格納しておく一周分の測
定終了後(S1405)、別のレーザ光量で電位振れ確
認制御を行なう場合にはS1403からS1405を繰
り返す(1406)。
【0101】本実施例の場合には、レーザ光量による測
定誤差をなくすためのVIDEO=20MとVIDEO
=70nで2回測定を行なう。必要に応じてサンプルレ
ーザ光量を増減させることは可能である。
【0102】測定終了後、RAM44に格納されている
測定データの最大値、最小値を決定し(S1407)、
この差が、画像形成動作に影響を与える程大きい場合(
例えば40V)には(S1408)操作部51に電位振
れエラー表示を行ない(S1412)、以後の画像形成
動作を禁止する。
【0103】また、最大最小値の差がエラーリミッタ値
より小さい場合でも後述する出力濃度安定制御に使用で
きないと判断した場合(例えば20V)には(S140
9)電位振れエラーフラグをセットし(S1411)終
了する。
【0104】逆に出力濃度安定制御に使用できる場合に
は電位振れエラーフラグをリセットし(S1410)終
了する。
【0105】(出力濃度安定制御)出力濃度安定制御に
ついて述べる前に、ブラックトナー濃度センサ600と
感光体ドラム19に付着したトナー濃度の関係について
図23を用いて説明する。
【0106】図23は出力画像濃度とブラックトナー濃
度センサ600の出力との関係を示したものである。
【0107】トナーが感光体ドラム19に付着していな
い状態におけるブラックトナー濃度センサ600の出力
値がSGidrmになれるように前述のブラックトナー
初期濃度格納動作以前に調整されている。
【0108】図30から分るように、イエロー、マゼン
タ、シアンの色トナーは面積被覆率が大きくなり出力画
像濃度が大きくなるに従い、感光ドラム19単体のとき
より反射光量が大きくなり、センサ600の出力が大き
くなる。一方、ブラックのトナーは面積被覆率が大きく
なり出力画像濃度が大きくなるに従い、感光ドラム19
単体のときより反射光量が小さくなり、センサ600の
出力が小さくなる。
【0109】これらの関係を利用すると、反射特性の異
なるトナーでも、複写用紙にトナーを転写して定着する
ことなしに、センサ出力から出力画像濃度を正確に求め
ることができる。
【0110】次に一定濃度のマゼンタトナーを、感光体
ドラム19全面に付与して、かつ感光体ドラム19を回
転させながら、ブラックトナー濃度検知センサ600で
、測定したときの様子を図24に示す。感光体ドラム1
9の偏心により、同一レベルの入力信号が感光体ドラム
19の一周の周期で上下にふれてしまうことが確認でき
る。したがって以後の出力画像安定制御での濃度測定は
この偏心による信号誤差をなくすため、ドラム一周分の
データの平均値を使うか、180°対向した2点の位置
でのデータの平均値のどちらかで計算する。
【0111】次に高濃度出力安定制御について図25〜
図27を用いて説明する。
【0112】この処理を行なうために出力画像を安定化
させるために処理A、処理B、処理Cを行なう(S15
00)。このとき処理Cにおいては各現像色のコントラ
スト電位VCONTは処理Aで求められた環境コントラ
ストVCとして計算が行なわれる。次に前述のセンサ窓
汚れ補正制御を行ない(S1501)、窓汚れ補正値D
crctを求めておく。この次に、センサ窓汚れフラグ
をチェックし、出力濃度安定制御が実行可能か判断する
(S1502)。次に前述の電位振れ確認制御を行ない
(S1503)、やはり出力濃度安定制御が実行可能か
電位振れエラーフラグをチェックする(S1504)。
【0113】次に、以下に行なう出力濃度安定制御は現
像動作を伴うため、現像動作に必要な感光体ドラム19
の回転や、種々のI/Oの設定を行なう(S1505)
【0114】次に本制御をマゼンタ、シアン、イエロー
、ブラックの各現像色の順で行なうとすると、処理Cで
求められている現像色に対応する、グリッドバイアス値
をRAM44から求め、高圧制御回路204にセットし
、一次高圧グリッドバイアスを出力する(S1506)
【0115】次に現像すべき色の現像器を現像位置へ移
動する(S1507)。このとき処理Cで求めた現像色
の現像バイアス直流Vdbを出力する。その後、前述し
たドラム偏心による測定誤差を少なくするための感光ド
ラム19の一周のタイミング信号ITOPを待つ(S1
508)。ITOP信号入力後、転写ドラムのクリーニ
ング動作を行なう(S1509)。これは、転写ドラム
27がトナーで汚れていると転写シート27aが汚れて
しまうのを防止するためであり、転写クリーニングファ
ーブラシ261を含む転写クリーニングタトブラシ部を
転写シート27aに当接させ、かつ内ブラシ262を内
側からバックアップさせる。この状態で転写ドラム27
が回転し、かつ、転写クリーニングファーブラシ261
が回転すると、転写クリーニング動作が行なわれる。
【0116】次に測定用画像として、画像処理回路49
内パターン生成部113にVIDEOP  =FFHと
なるように、出力画像データを設定する。また、トリミ
ング処理部108を利用して測定に必要な画像以外の画
像データが出力されないように設置することも可能であ
る。 (S1510)。
【0117】その後ブラックトナー濃度検知センサ60
0でタイミングを合せ測定用画像の濃度測定を開始する
(S1511)。測定されたデータはATRランプ50
3の経時変化分を補正し、次々に一定間隔でRAM44
に格納していく。感光体ドラム19一周分の測定が終了
したならば(S1512)、RAM44に格納された濃
度データを読み出し、平均値SFFを計算する。平均値
SFFは感光体ドラム偏心要因が排除されたデータであ
る(S1513)。
【0118】ここでこれまでの動作を4色分繰り返し(
S1514)、平均値SFFを4色分求めておく。
【0119】次に求めた平均値SFFに対してセンサ窓
汚れ補正値Dcrctを乗ずることにより、窓汚れ分の
補正を行なう(S1515)。次に補正された平均値S
FFを図23に示した関係をROM43に記憶している
変換テーブルにアクセスし、濃度データDFF′に変換
する(S1516)。ここで理想濃度データDFFと、
測定濃度データDFF′の差が所定範囲内でない場合に
は(S1517)、例えば高圧等の故障によるものとし
て、以後の画像形成動作を認めず、濃度エラー表示を行
なう(S1518)。
【0120】ここで、パターン生成部113に設定する
画像信号VIDEOPと出力濃度DFF′Hと理想出力
濃度DFFHを表わしたものが図27である。本動作が
行なわれているときのコントラスト電位Vcontは処
理Aで求めた環境コントラスト電位VCであるため、こ
れが機内昇温による感光ドラムの特性の変化等により理
想環境コントラスト電位と一致しなくなり、高濃度領域
での出力濃度が理想値DFFと異なったと考えられる。
【0121】したがって、本実施例ではコントラスト電
位Vcontを補正することにより、出力濃度値DFF
′Hが理想値DFFに近づくようにする。このための計
算式は環境コントラストVCのコントラスト補正値をV
CSとすると VCS=VC×(DFFH−DFFH′)/(DFFH
)で求められる(S1519)。この他にもレーザ出力
パワー、1次帯電器への電流、原稿露光量にフィードバ
ックする方法も考える。
【0122】また、求められた補正値VCSがあまり大
きいと、過剰動作することもあるため、リミッタ内、例
えば計算された環境コントラスト電位VCの20%にな
い場合には(S1520)補正値VCSにリミット値を
セットする(S1521)。その後回転している転写ク
リーニング装置やレーザ、感光体ドラム19や高圧をO
FFし(S1522)動作を終了する。またここで求め
た各現像色の補正コントラスト電位VCSは電源を切っ
ても破壊されないバックアップRAM領域にタイマ20
6内の日時データとともに格納しておく。このデータは
制御の履歴を確認する際に利用される。
【0123】(低濃度、出力安定制御)これから説明す
る低濃度出力安定制御は、前述した高濃度出力安定制御
と類似しているため異なる部分のみを図28を用いて説
明する。異なる部分とは、サンプル画像データを2回出
力することと、フィードバック方法である。
【0124】S1600〜S1609については前述の
S1500〜S1509と同じであるため説明を省略す
る。このように低濃度出力安定制御に必要な処理A、処
理B、処理C、センサ窓汚れ補正制御、電位ブレ確認制
御を行う。
【0125】次にS1610からS1619においてV
IDEOP=10H、VIDEOP=20Hとしてパタ
ーン生成部113に設置し、この潜像に対する現像動作
を行い、ドラム偏心やATRランプ503の経時変化や
電源変動による影響をなくしたデータS10H、S20
Hを4色分求める。
【0126】これら求めた各現像色のS1OH、S2O
Hに対して、センサ窓汚れ補正制御で求めた窓汚れ補正
値Dcrctを乗じ、窓汚れ補正を行う(S1620)
【0127】次に、この窓汚れ補正されたS1OH、S
2OHのデータに対して図23に示すセンサ信号−濃度
テーブルから濃度変換を行い、これらのデータをそれぞ
れD1OH′、D2OH′とする。
【0128】この測定値D1OH′、D2OH′と理想
値D1OH、D2OHとの関係を示したのが図29であ
り、理想値D1OH、D2OHは実線で、補正された測
定値D1OH′、D2OH′は点線で示してある。
【0129】求められた補正測定値が所定範囲内(例え
ば理想値の±20%以内)に納まらない場合には高圧制
御系やレーザ露光系の故障であるとして(S1622)
、以後の画像形成動作を禁止し、エラー表示をする(S
1624)。
【0130】次に求めた補正測定値からx軸(VIDE
OP)切片VD0′を求める。x切片VD0′はVID
EOPにVD0′を設定しても濃度0となる画像信号設
定値である。x切片の理想値VD0は00Hでなく、前
述のかぶりとり電位VBとは別に低濃度出力画像信号に
対して濃度出力しないように画像処理回路49内の濃度
変換部108の設定が行われている。
【0131】ちなみに理想x切片VD0より計算値VD
0が大きい場合にはハイライトとびの出力画像となり、
逆に小さい場合には白地となるべき出力画像にトナーが
のってしまうかぶった出力画像となる。
【0132】このようにVIDEOP=00Hとして不
安定なVD0′を測定するのではなく比較的安定なVI
DEOP=10H、VIDEOP=20Hの2点からV
D0を求めるところに本実施例の特徴がある。
【0133】次に求められたVD0を利用してかぶりと
り電位VBの補正値VBSを求める方法を以下に説明す
る。
【0134】かぶった出力画像に対してはVBの値を大
きくすることにより正常画像になることからVD0′<
VD0のときVBSが大きくなればよい。したがって次
式が算出される。
【0135】 VBS=((VD0−VD0′)/VD0)×VBこの
かぶりとり電位補正値VBSをVBに加えることにより
、即ち、VB=VB+VBSとして前述の処理Cを行う
と計算値VD0と理想値VD0が一致する(S1625
)。
【0136】かぶりとり電位補正値VBSが所定範囲内
(例えばVBの20%)に入らない場合には(S162
6)、かぶりとり電位補正値VBSをリミッタ値として
、(S1627)これらの動作を4色分行い、その後終
了動作(S1628)を行い、動作を終了する。
【0137】また、ここで求めたかぶりとり電位補正値
VBSは電源を切ってもデータの破壊されないバックア
ップRAM領域にタイマ206内の日時データとともに
格納しておく。このデータは制御の履歴を確認する際に
利用される。
【0138】(中濃度出力安定制御)中濃度出力安定制
御は前述の高濃度出力安定制御、低濃度出力安定制御の
後で行われるのが望ましいが、単独での実行も可能であ
る。
【0139】以下中濃度出力安定制御について図31〜
図35を用いて説明する。中濃度出力安定制御の概略は
中濃度の階調パターンを出力し、これをセンサ600で
測定し、いわゆるγテーブルにフィードバックするもの
である。
【0140】まず最初に処理A、処理Bを行って環境コ
ントラスト電位VCやグリッドバイアスVGと明部電位
VL、暗部電位VDの関係を求めておく(S1700)
。次に以前に高濃度出力安定制御や低濃度出力安定制御
を行っている場合には各現像色ごとのコントラスト電位
Vcontを補正コントラスト電位VCSで補正する。
【0141】Vcont=VC+VCSまたかぶりとり
電位VBもかぶりとり電位補正値VBSで補正する(S
1701)。
【0142】VB=VB+VBS このとき以前に一回でも高濃度出力安定制御、低濃度出
力安定制御が行われていれば、以前算出しRAM44に
バックアップされている補正コントラスト電位VCSや
補正かぶりとり電位VBSを使用すればよい。
【0143】また一回も高濃度出力安定制御、低濃度出
力安定制御が行われていないときにはVCS=0、VB
S=0として動作を行えばよい。
【0144】この補正されたコントラスト電位Vcon
tとかぶりとり電位VBを用いて処理Cを行い(S17
02)、各現像色のグリットバイアス値VG、現像バイ
アス直流分Vdbを求める。
【0145】その後必要に応じて窓汚れ補正制御や電位
振れ確認制御を行い(S1703、S1705)、窓汚
れや電位ブレが大きく高濃度出力安定制御が行えないエ
ラーが発生している場合(S1704、S1706)に
は動作を終了する。
【0146】次に現像動作を行うための感光体ドラム1
9の回転等を行い(S1707)、処理Cで求めた各現
像色のグリットバイアス値VGを出力し(S1708)
、現像器を移動させる(S1709)。また転写ドラム
27の表面の汚れを防止するために転写クリーニング動
作を行う(S1710)。
【0147】次に、本中濃度出力安定制御の特徴である
出力画像選択動作について説明する。出力濃度が不安定
となる要因は環境変動によるものが大きく、また影響の
出方も現像色によって異なることが発明者の実験で確め
られている。したがって環境変動時にのみ、出力する測
定用画像の濃度レベルや前回測定後所定時間経過後たっ
たとき出力する測定用画像の濃度レベルや必ず出力する
測定用画像の濃度レベルを図30に示す様なテーブルと
して記憶しておき、各色ごと最適な出力濃度レベルを選
択できるようになっている(S1711)。
【0148】以下の例では現像色マゼンタで前回測定か
ら所定時間経過している例を示す。この例では出力レベ
ルVIDEOP=40H、60H、A0H、E0Hとな
る。この画像をITOP信号に同期させ必要回数分、必
要色分出力し、かつセンサ600で測定する(S171
2〜S1717)。
【0149】このときのタイミング関係を示したものが
、図35であり、VIDEOPを40H、60H、A0
H、E0Hと変化させ、それぞれ感光体ドラム1周分出
力し、連続してセンサで検知し、感光体ドラム19の偏
心によるデータ誤差を補正する。またATRランプ60
3の経時変化分も補正しておく。
【0150】次にこれら測定したデータを窓汚れ補正D
crctで補正し(S1718)、補正されたデータを
濃度データD4OH′、D6OH′、DAOH′、DE
OH′に変換する(S1719)。このとき各データは
、単調増加していなくてはならないので単調増加してい
るか否かのチェックを行い(S1720)、エラーがあ
ったときには、後述するγテーブルの作成は行わない。 この場合には、前回の補正動作によって作成したγテー
ブル又は、基本γテーブルを用いてγ補正を行う。
【0151】次に理想濃度データに対して一定の値以上
データがかけ離れているものは(S1712)、濃度デ
ータにリミツタをかけ、作成するγテーブルに不具合を
生じないようにしておく(S1722)。
【0152】この状態での出力画像信号VIDEOPと
出力濃度の関係を示したものが図33である。測定デー
タは点線、理想データは実践で示している。点線は測定
点を一次補間して作成したものである。この例の場合理
想データに対して濃度が出ない状態であることがわかる
【0153】図32は画像処理回路49内、濃度変換部
107の入力(VIDEOi)と出力(VIDEOO)
の関係を示す。これは通常γテーブルと呼ばれ、各現像
色や操作部51の不図示の濃度レバーにより実線部の形
状が異なる。本実施例では実線部にあたる基本γは図3
4に示すγROM290に格納しておき、これから説明
する補正γはγRAM291に格納し、必要に応じてS
Wセレクト292でSW293を切り換えて使用する。
【0154】図31に示すD4OH′、D6OH′、D
AOH′、DEOH′の値からそれぞれの理想値D4O
H、D6OH、DAOH、DEOHになるように逆変換
を行い、図32に示す補正γを作成する(S1723)
。このとき測定された濃度データD4OH′、D6OH
′、DAOH′、DEOH′以外の濃度データの補正は
任意であり一番簡単なものでは一次補間が挙げられる。 この動作を4色分行う。
【0155】一般に基本γのテーブルは、Y、M、C、
Kの色毎に異なるので上述の様にカラーパッチを色毎に
作成し、色毎に補正γテーブルを作成する。
【0156】γテーブル作成後、動作させた負荷を停止
し、(S1724)動作を終了する。
【0157】以上説明してきた画像安定化の各パラメー
タは機械内にある不図示のサービスマン専用入力キー及
び操作部51のキーを押下することによって操作部51
の表示部に表示可能であり、例えば表示部に液晶ディス
プレイを採用したときの例を図36、図37に示す。
【0158】図36は最新の各パラメータの値を表示さ
せた場合であり、図37は現像色別の各パラメータの履
歴を表示させた場合である。これらの表示の切換は操作
部51のキーを用いて行う。これによりサービスマンに
よる調整時には適切なサービス情報となる。
【0159】次に今まで説明してきた画像安定化制御を
どのように使用していくかを図38のフローチャートを
用いて説明する。画像安定化制御に用いられる種々のパ
ラメータはメモリにバックアップされているため、ここ
では何も動作させていないという意味での電源投入から
の説明を行う。
【0160】電源投入後、現在の環境データを8時間バ
ッファに格納し、処理Aを行う(S1800)。通常、
電源投入時は定着ローラ6a、加圧ローラ6bの温度は
室温と同じになっている。定着ローラの温度を定着ロー
ラ温度検知センサ202で検知し、測定温度が所定温度
以下の場合には(S1801)、定着ローラウォーミン
グアップの時間を利用して以下に説明する画像安定化制
御を行う。
【0161】まず処理B、処理C(S1802)、セン
サ窓汚れ補正制御(S1083)、電位振れ確認制御(
S1804)、高濃度出力安定制御、低濃度出力安定制
御、中濃度出力安定制御(S1805)を行う。また、
これら一連の処理をZ処理ということにする。
【0162】この時重複する部分は必要に応じて省略す
ることができる。
【0163】また、センサ窓汚れ補正制御や電位振れ確
認制御において、出力安定制御が実行できない窓汚れエ
ラーフラグや電位振れエラーフラグがセットされた場合
には、新たにVCS、VBS、γテーブルの新規作成は
行わず以前のバックアップされているデータで動作を行
うものとする。
【0164】次に画像形成動作が操作部51から指示さ
れるまでの処理として、30分毎の新環境データの受け
とりがあったときには、処理Aを行い(S1807)、
環境コントラスト電位VCを計算し直す。
【0165】次に環境データから計算される湿度データ
を監視しておき、以前のデータから所定値以上差がある
ときには、環境変化が大きいものとして、(S1808
)、前述の一連の処理Zを行う(S1809)。
【0166】これにより環境変動による濃度不安定要素
が取り除かれることになり、画像形成時に安定した出力
画像が得られる。
【0167】次に機械内のサービス用スイッチと操作部
51より、サービスマンが使用するサービスモードで画
像安定制御の各要素制御が行えるようになっている(S
1810)。このときの様子を図39に示す。
【0168】図39は操作部51に設けられている液晶
表示部であり、操作部51のカーソル移動キーを用いて
表示部に表示されているカーソル265を移動させ、選
択した位置で不図示のスタートキーを押すと、CPU4
2が選択された処理を判定し、選択した画像安定制御が
単独で行えるようになっている(S1811)。
【0169】次に通常モードでスタートキーが押される
と、画像形成動作が開始される(S1612)。
【0170】このとき以前の画像形成動作から所定時間
経過していると(S1813)、明部電位VC、暗部電
位VDの電位が変化するものとして、処理B、処理Cす
なわち電位制御が行われる(S1814)。そして操作
部51から指定される色モードから使用現像器を決定す
る(S1815)。
【0171】次に画像形成時に計数している現像器使用
カウンタをチェックする(S1816)。
【0172】このとき使用する現像器で現像器使用カウ
ンタ数が所定値を越えているものがあったら、その現像
色のみ、高濃度出力安定制御、低濃度出力安定制御、中
濃度出力安定制御を行い、現像器使用カウンタをリセッ
トしておく(S1817)。
【0173】その後画像形成動作を行い(S1818)
、使用した現像器の使用カウンタを現像動作毎にカウン
トupしておく(S1819)。指定された枚数分画像
形成動作が終了すると(S1820)、再び30分毎の
環境データの取り込みのチェックを行い(S1806)
、電源投入中以上の動作を続ける。
【0174】上述した実施例においてブラックトナーを
ポリエステル系樹脂をバインダとし、カーボンブラック
を着色材とした2成分トナーを考えたが、磁気特性をも
つマグネタイトを着色材として使用し、このマグネタイ
トをバインダ100%に対して35%〜120%含有さ
せた一成分磁性トナーを使用することも可能である。こ
の一成分ブラックトナーの近赤外光(960nm)の反
射率はカーボンブラックを着色材として使用したブラッ
クトナーとほぼ同じく10%以下であり、同様の濃度検
知方法画像安定化制御に使用可能である。
【0175】また、上述した実施例においてブラックト
ナーをポリエステル系樹脂をバインダとしカーボンブラ
ックを着色材として使用した2成分トナーを考えたが、
ポリエステル系樹脂をバインダとしてブルー、レッド、
イエローの顔料を着色材として使用したブラックトナー
を使用することも可能である。
【0176】このときこのブラックトナーの近赤外光(
960nm)での反射率は80%以上であり、上述の実
施例に示したマゼンタ、シアン、イエロートナーのトナ
ー濃度検知方法と同じ方法でトナー濃度検知が可能とな
る。
【0177】したがって感光体ドラムにトナー濃度検知
用現像領域を作成しなくてもよい。
【0178】また、このときの高濃度出力安定制御、低
濃度出力安定制御、中濃度出力安定制御での出力濃度変
換に用いるテーブルは図23に示したものではなく、図
40に示したものとなる。
【0179】このように濃度変換テーブルを図40に示
したものを用い、信号のS/Nを高めるためトナーの付
着のない感光体ドラム19表面上の初期信号値SGid
rmを上述の実施例に比べ、低い出力で調整を行えば、
より良い制御が行える。
【0180】また、上述した実施例で示したブラックト
ナー濃度検知動作において、センサ窓汚れ補正値Dcr
ctを導入し、トナー補給時間TstはTst=((R
FiBk/RFcBK)×SGcBk・Dcrct−S
GiBk)×K と表現することができる。これによりブラックトナー濃
度センサ600の外周に付着しているトナーによる受光
部602の信号値の誤差が補正され、より正確なトナー
濃度検知動作が可能となる。
【0181】また、上記の実施例における高濃度出力安
定制御、低濃度出力安定制御、中濃度出力安定制御にお
いて、感光体ドラム19の偏心による測定誤差を補正す
るために感光体ドラム19上に一周分、所定濃度の画像
形成動作を行い、連続的に測定し、平均値をとって測定
値としているが、この方法はトナー消費量が多くなった
り、測定時間の長くなるという欠点を有している。
【0182】このため、図24に示す実測定信号が感光
体ドラム19の一回転の周期で変動していることから、
測定可能な濃度測定用出力画像エリアを感光体ドラム1
9の180°対向した2点の位置に出力し、測定し、こ
の2エリアの測定値の平均値をとれば上記の実施例の平
均値と等価となる。このときの感光体ドラム上の出力画
像概念図を図41に示す。またこのときの図35に対応
するタイミングチャートを図42に示す。
【0183】また、本発明は電子写真プロセスを用いた
プリンタの他に熱により気泡を発生させ、その圧力によ
りインクを吐出するバブルジェット方式のプリンタにも
適用できる。この場合、各色毎のインクによりサンプル
画像を記録シートに形成し、その濃度を測定し、γ特性
やインク吐出量を制御すれば良い。
【0184】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置のおかれている環境条件に応じて、潜像のコントラス
ト電位を適正にするとともに、サンプル画像を形成し、
その濃度を測定し、測定した濃度に基づいてコントラス
ト電位を補正することにより、感光体の劣化や帯電器、
現像器の状態が変化しても、できる限り階調性のすぐれ
た画像を提供でき、むやみにサービスマンによるメンテ
ナンスを行う必要がなく、装置の稼動率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用できるカラー複写装置の断面図で
ある。
【図2】図1の複写装置の構成を示すブロック図である
【図3】転写ドラムへの転写紙吸着状態を示す図である
【図4】転写ドラムへの転写紙吸着状態を示す図である
【図5】転写タイミング信号の出力タイミングを説明す
るための図である。
【図6】現像器の斜視図である。
【図7】現像器の断面図である。
【図8】現像器内の濃度検知方法を示す図である。
【図9】感光ドラムとその周囲に配置されたトナー濃度
検知手段を示す図である。
【図10】トナー濃度検知手段の断面図である。
【図11】現像器内のトナー濃度検知タイミングを示す
タイミングチャートである。
【図12】感光ドラム上のトナー濃度検知タイミングを
示すタイミングチャートである。
【図13】画像処理回路の詳細ブロック図である。
【図14】画像形成条件を制御する部分の構成を表わす
ブロック図である。
【図15】表面電位とグリットバイアス電圧の関係を表
す図である。
【図16】湿度と各現像色の濃度を示す図である。
【図17】環境コントラスト電位を求める処理を示すフ
ローチャートである。
【図18】環境コントラストと湿度の関係を示す図であ
る。
【図19】VD、VLを測定する処理を示すフローチャ
ートである。
【図20】VG、Vdbを求める処理を示すフローチャ
ートである。
【図21】センサ窓汚れ補正制御を示すフローチャート
である。
【図22】電位振れ確認制御を示すフローチャートであ
る。
【図23】ブラックトナー濃度検知センサ出力と各現像
色濃度の関係を示す図である。
【図24】感光体ドラム一周分の偏心による測定データ
を示す図である。
【図25】高濃度出力安定制御の処理を示すフローチャ
ートである。
【図26】高濃度出力安定制御の処理タイミングを示す
タイミングチャートである。
【図27】パターン生成部設定画像信号と出力濃度との
関係を示す図である。
【図28】低濃度出力安定制御の処理を示すフローチャ
ートである。
【図29】パターン生成部設定画像信号VIDEOPと
出力濃度の関係を示す図である。
【図30】中濃度出力安定制御時に設定するVIDEO
Pを示す図である。
【図31】パターン生成部設定画像信号VIDEOPと
出力濃度の関係を示す図である。
【図32】濃度変換部の入力と出力の関係を示す図であ
る。
【図33】中濃度出力安定制御の処理を示すフローチャ
ートである。
【図34】濃度変換部の構成を示すブロック図である。
【図35】中濃度出力安定制御の処理タイミングを示す
タイミングチャートである。
【図36】画像形成条件の表示例を示す図である。
【図37】画像形成条件の履歴表示を示す図である。
【図38】画像安定制御の処理を示すフローチャートで
ある。
【図39】画像安定化制御の選択画面を示す図である。
【図40】ブラックトナーを変えたときの出力濃度とセ
ンサ出力の関係を示す図である。
【図41】感光体ドラム上に複数階調の濃度検知画像を
出力したときの概念を示す図である。
【図42】感光体ドラムに複数階調の濃度検知画像を出
力し、測定するときのタイミング示すタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
5  現像器 19  感光ドラム 113  パターン生成部 600  トナー濃度検知センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  記録媒体を帯電する帯電手段と、上記
    帯電手段により帯電された記録媒体に画像情報に応じた
    潜像を形成する手段と、上記記録媒体に形成された潜像
    を顕像化する顕像化手段と、上記記録媒体にサンプル画
    像を形成するために所定濃度のサンプル画像を発生する
    発生手段と、上記記録媒体に形成されたサンプル画像の
    濃度を測定する濃度測定手段と、環境条件を測定する環
    境測定手段と、上記環境測定手段により測定された環境
    条件に基づいて、上記記録媒体に形成される潜像のコン
    トラスト電位を決定する制御手段とを有し、上記制御手
    段は、上記濃度測定手段により測定された濃度に基づい
    て上記決定したコントラスロ電位を補正し、補正された
    コントラスト電位が得られるように上記帯電手段を制御
    することを特徴とする画像形成装置。
JP3028634A 1991-02-22 1991-02-22 画像形成装置 Pending JPH04267272A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3028634A JPH04267272A (ja) 1991-02-22 1991-02-22 画像形成装置
EP92102975A EP0500134B1 (en) 1991-02-22 1992-02-21 Image forming apparatus
EP94114537A EP0628887A3 (en) 1991-02-22 1992-02-21 Image forming apparatus.
DE69205456T DE69205456T2 (de) 1991-02-22 1992-02-21 Bilderzeugendes Gerät.
US08/384,687 US5752126A (en) 1991-02-22 1995-02-06 Image forming apparatus

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JP3028634A JPH04267272A (ja) 1991-02-22 1991-02-22 画像形成装置

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ID=12253975

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JP3028634A Pending JPH04267272A (ja) 1991-02-22 1991-02-22 画像形成装置

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JP (1) JPH04267272A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9372460B2 (en) 2013-12-03 2016-06-21 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus holding tone correction table
US9436145B2 (en) 2013-12-18 2016-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus including correction unit that corrects tone correction table

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9372460B2 (en) 2013-12-03 2016-06-21 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus holding tone correction table
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