JPH06348117A

JPH06348117A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06348117A
Application number: JP16618793A
Authority: JP
Inventors: Takao Ogata; 隆雄尾形; Takeshi Menjo; 健校條
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】環境変動があった場合でも、写真原稿と文字原
稿の双方に対して、再現性をよくする。【構成】感光ドラム表面に形成した静電潜像に対し、現
像器によってトナーを付着させて現像する。このとき、
現像器には、直流に交流を重畳させた現像バイアスを印
加することにより、現像器と感光ドラムとの間をトナー
を飛翔させて現像する。原稿画像が写真画像の場合、図
２のように、全体周波数２．６６ｋHz、矩形部８ｋHz、
ブランク部２５０μｓ、ピークトウピークは２ｋＶ
_PPの、断続的な波形の交番電界を印加する。環境変動が
あった場合でも、写真原稿の再現性をよくする。一方、
文字原稿に対しては、周波数を多くして再現性を向上さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やレーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、階調画像
を出力することができるデジタル方式の画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に、従来の、デジタル方式のフルカ
ラー複写機の概略を示す。該複写機の現像装置２０は４
個の現像器、すなわちイエロー、シアン、マゼンタ、ブ
ラックの各色用の現像器２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０
Ｋを有する。また、ブラックを除く３色の現像剤は、そ
れぞれトナーとキャリヤとからなる２成分現像剤によっ
て構成されているものとする。以下、この複写機を簡単
に説明する。

【０００３】まず、原稿（原稿画像）ＤをＣＣＤ１によ
り読み込み、得られたアナログ画像信号を、増幅器２で
所定レベルまで増幅し、Ａ／Ｄ変換器３により８ビット
（０〜２５５階調）のデジタル画像信号に変換する。次
に、このデジタル画像信号を、γ変換器（２５６バイト
のＲＡＭで構成され、ルックアップテーブル方式でデジ
タル変換を行う変換器）５に通過させて、γ補正した
後、Ｄ／Ａ変換器６に入力する。

【０００４】Ｄ／Ａ変換器６で再びアナログ信号に変換
された信号は、コンパレータ７において、三角波発生回
路９から発生される所定周期の信号と比較され、パルス
幅変調される。このパルス幅変調された２値化画像信号
はレーザ駆動回路１０にそのまま入力され、レーザダイ
オード１１の発光のオン・オフ制御用信号に用いられ
る。このレーザダイオード１１から射出されたレーザ光
は周知のポリゴンミラー１２により主走査方向に走査さ
れ、ｆ／θレンズ１３及び反射ミラー１５を経て、矢印
Ｒ１方向に回転している像担持体としての感光ドラム１
６上に照射され、静電潜像を形成することになる。

【０００５】一方、感光ドラム１６は露光器１７で均一
に除電を受けた後に帯電器１９により均一にマイナスに
帯電される。その後、前述したレーザ光を受けて表面に
画像信号に応じた静電潜像が形成される。

【０００６】現像装置２０は４個の現像器、すなわちイ
エロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色用の現像器
２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋを備えている。各現像
器においては、感光ドラム１６上の、レーザ光によって
除電を受けた部分に、周知の反転現像方式により、マイ
ナスの帯電特性を有するトナーを付着させ、これを顕像
化してトナー像とする。

【０００７】このような反転現像における、感光ドラム
１６の表面電位と現像コントラストとの関係を図９に示
す。ここでＶ_D とは図８の帯電器１９により均一に帯電
されるマイナス電位を表現している。Ｖ₀₀とは図８のＡ
／Ｄ変換器３によりデジタル化された００_H （０レベ
ル）の画像信号がレーザを駆動し、そのレーザ光により
照射される感光ドラム表面電位であり、Ｖ_FFとは同様に
ＦＦ_H （２５６レベル）のそれである。

【０００８】ここでＶ_DEV なる現像時に現像器に印加す
る印加電界（以下、適宜「現像バイアス」という。）
で、ＤＣ現像バイアスとそれに重畳させたＡＣ現像バイ
アス、例えば周波数２ｋＨz 電圧２ｋＶ_PP（ピークトウ
ピーク）を印加させる｜Ｖ_DEV−Ｖ_XX｜で示される現像
コントラストに相当するだけの現像が行われる。

【０００９】したがって、図９に示されるところの｜Ｖ
_DEV −Ｖ_FF｜を適正コントラスト電位（Ｖ_cont）とし、
Ｖ_contによって現像される現像濃度をＤ_max とすると、
好ましい画像濃度（一般に電子写真においては１．２〜
１．８程度）を得るためにはこのＶ_contの値を適宜なも
のに設定すればよいことがわかる。

【００１０】なお同図中のかぶりとり電位（Ｖ_back）と
は００_H 光量で照射される画像白地部のかぶりを完全に
取り除くためのものである。

【００１１】上記の方法で感光ドラム１６上に形成され
た顕像（マイナス電化を有するトナー像）は、図８に示
すように、転写ドラム２２に担持された転写材（一般に
は紙）Ｐ上に転写帯電器２１によって転写される。ま
た、感光ドラム１６は、その表面に残った残留トナーが
クリーナ２３で掻き落され、再び前述の一連の画像形成
プロセスに供される。

【００１２】この一連画像形成プロセスを各色ごとに繰
り返し、同一のＡＣ現像バイアスを印加して、フルカラ
ー画像を得るようにしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の技術においては、フルカラー画像としての画像を
重視しているため（階調再現性をよくするため）、図１
２にｒ（実線）にて示す特性の現像バイアス値に設定
し、微調整の補正を行っている。また文字画像の場合で
は、現像バイアス値の変更はせず、ソフト的に強制的に
図１３のｓ（実線）の特性からｔ（二点鎖線）の特性へ
と補正を行っている。そのため環境変動等によって補正
が適正にかからないことがあった。図１０は階調性重視
のバイアスによる出力特性を、文字用の出力特性にソフ
ト的に補正をかけた場合の一例のグラフである。例えば
リーダで読み取った画像濃度が０．６の場合、理想的に
は出力画像を１．０に制御している。しかし、環境変動
などで、複写機の出力特性がｍ₁ からｍ₂ に変化してし
まうことがある。この場合、リーダ読取りの画像濃度に
読取り誤差が生じなくとも、目標の１．０の出力濃度に
対し、実際は０．７８の出力濃度になってしまう。また
同様に、文字画像用の特性のバイアスを階調再現性のよ
い写真画像用の特性にソフト的に補正を行うと、図１１
に示すような補正を行うことになる。すなわち、出力特
性が、環境変動などでｎ₁ からｎ₂ に変化してしまった
とき、例えば出力濃度１．０を出す予定のものが、０．
８になってしまって再現性の悪いものになってしまう。
またリーダの読取り誤差で０．６の濃度のものを０．５
５と読みとってしまうと、適正に制御がかかっていても
０．７の出力濃度であり、環境変動等で特性がずれた場
合には、０．５の出力濃度になってしまっていた。

【００１４】そこで、本発明は、原稿画像の、写真画像
か文字画像かの違い応じて、現像器に印加する印加電界
を切り換えることによって、原稿画像の種類によらず、
常に良好な画像を形成するようにした画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、原稿画像を読み取って得た
画像情報を加工し、該加工された画像情報に基づいて像
担持体上に静電潜像を形成し、該像担持体と現像器との
間に印加した印加電界によって前記現像器のトナーを前
記静電潜像に付着させてなる画像形成装置において、前
記原稿画像が、階調性を有する写真画像か、階調性を有
さない文字原稿かの別に応じて、前記印加電界を切り換
えることを特徴とする。

【００１６】この場合、前記写真画像に対する印加電界
が、断続的に形成された交番電界を有することができ
る。

【００１７】また、前記現像器を複数個備え、１個の現
像器を使用した単色の現像か、複数の現像器を使用した
多色の現像かの別によって、前記印加電界を切り換える
ようにしてもよい。

【００１８】この場合、前記多色の現像時に対する印加
電圧が、断続的に形成された交番電界を有するようにす
るとよい。

【００１９】

【作用】以上構成に基づき、読み取った原稿画像が、写
真画像であるか文字画像であるかの違いに応じて、例え
ば、画像情報の加工を調整すれば、それぞれ適度に良好
な画像を得ることが可能である。しかし、環境変動等に
よって、出力特性等が変化した場合は、そうはいかな
い。そこで、写真画像か文字画像かの別によって、交番
電界をそれぞれに好適なものに切り換えて、良好な画像
を形成する。

【００２０】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉図１は、実施例１の画像形成装置の像担持
体近傍の概略を示す模式図である。像担持体としての感
光ドラム１６の周囲には、その表面に沿って４個の現像
器、すなわちイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの
各色用の現像器２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋが配置
され、それぞれ色の異なる２成分現像剤が収容されてい
る。従来から知られている画像処理によって、原稿が写
真原稿であると判断し、かつフルカラーでコピーする場
合、感光ドラム１６上に形成された静電潜像が、各現像
器２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋを通過する際に現像
バイアス電源２５によって各現像器２０Ｍ、２０Ｃ、２
０Ｙ、２０Ｋに電界を印加し、各色の現像時にその色の
現像器に印加されるようにスイッチ２６、２７によって
切り換えられる。この印加電界は、図２のような交番電
界が断続的に形成される波形であり、全体周波数２．６
６ｋHz、矩形部８ｋHz、ブランク部２５０μｓ、ピーク
トウピークは２ｋＶ_PPを用いた。この波形での出力画像
特性は図３のａ₁ （実線）で示す曲線であり、ａ₂ （一
点鎖線）は従来の矩形波ここでは２ｋHz、２ｋＶ_PPの波
形の出力特性である。ａ₁ 、ａ₂ を比較してもわかるよ
うに、理想線ａ₃ （点線）に近似した特性で特にハイラ
イト部の再現性がよくなり均一な画像を得ることができ
る。

【００２１】しかし、原稿が黒のみの原稿でほとんどが
文字である場合、鉛筆などの薄い文字を再現させるため
にＡＣ現像バイアス値を変更させるため、スイッチ２７
（図１参照）により現像バイアス電源２９のＡＣ現像バ
イアスを使用する。一般に鉛筆の文字は反射濃度で０．
６ぐらいであり、出力画像濃度としては、１．０以上あ
れば良好な文字として見ることができる。この１．０以
上を確保するためには、他のペン等で書かれた文字と比
較しても違和感なく見ることができる図４のｃ曲線（実
線）のような特性の現像バイアス値を選択する必要があ
り、周波数を変化させたところ、図５のような特性にな
った。曲線ｄ（実線）、ｅ（点線）、ｆ（一点鎖線）
は、それぞれ周波数が２．０ｋHz、３．０ｋHz、４．０
ｋHzである。ｆ曲線の周波数４．０ｋHz、電圧２．０ｋ
Ｖ_PPのバイアス電源を用いて文字原稿を作成したとこ
ろ、原稿に比べて遜色のないコピー画像を得ることがで
きた。

【００２２】また、図６と図１０とを比較してもわかる
ように、環境変動等による出力特性の変化やリーダの読
取り誤差による変動を少なくすることができる。つまり
従来では図１０のように、環境変動等によって出力特性
がｍ₁ からｍ₂ に変化し、またリーダの読取りがふらつ
く。例えば原稿濃度０．６のものが適正であれば、出力
濃度１．０を得るが、ｍ₂ 曲線に変化し、さらに読みと
りで０．５５と原稿を読み取ってしまうと、出力濃度は
０．５となってしまっていたものに対して、本実施例で
は図６のようになり、適正曲線ｇが環境変動等でｈ曲線
になる。また、リーダの読取りで原稿濃度が０．５５に
なったとき、出力濃度は０．７であり、また読取りの誤
差による変動も少ないため、安定した出力画像を得るこ
とができる。〈実施例２〉図７は、実施例２の画像形成装置の感光ド
ラム１６近傍の概略を示す模式図である。感光ドラム２
２の周囲には、実施例１と同様に、４個の現像器２０
Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋが配置され、各現像器２０
Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋにはスイッチ２６、２７に
より切り換えることができる現像バイアス電源２５、２
９が接続されている。また２２は転写ドラムであり、各
現像器２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋには、２成分現
像剤が収容されている。従来より知られて画像処理によ
って原稿が写真原稿であると判断された場合、階調再現
性が重視されるため、図２に示される特性の現像バイア
ス値を用いる。図７では、現像バイアス電源２５がこの
現像バイアスを知るする。ここでは、図２のような交番
電界が断続的に形成される波形であり、全体周波数２．
６６ｋHz、矩形部８ｋHz、ブランク部２５０μｓ、波形
のピークトウピークは２．０ｋＶ_PPを用いた。この波形
での出力画像特性は図３のａ₁ のように階調再現性がよ
く、特にハイライト部を均一な画像とすることができ
る。

【００２３】また、原稿が文字原稿であると判断した場
合、黒単色のみでなく、他色の単色時も文字原稿用の現
像バイアス電源に切り換えることにより、色文字の原稿
の場合も、良好なコピーを得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像器において、例えば、写真原稿では階調再現性を重
視し、交番電界が断続的に形成されるような波形を用
い、一方、文字原稿では周波数の高い波形を用いて、薄
い文字を再現できるような特性にすることにより、環境
変動が大きい場合であっても、写真、文字とそれぞれ特
性の異なる原稿画像に対して、双方ともに良好な画像を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の現像装置の構成を示
す模式図。

【図２】現像バイアスの波形を示す図。

【図３】図２に示す波形の現像バイアスによる現像特性
を示す図。

【図４】文字画像に適した現像特性を示す図。

【図５】現像バイアスの周波数別の現像特性を示す図。

【図６】実施例１の現像特性の補正を示す図。

【図７】実施例２の画像形成装置の現像装置の構成を示
す模式図。

【図８】従来の画像形成装置の構成の概略を示す模式
図。

【図９】ドラムの表面電位とコントラスト電位の関係を
示す図。

【図１０】従来の現像特性の補正を示す図。

【図１１】従来の別の現像特性の補正を示す図。

【図１２】矩形２ｋHz、２ｋＶ_PPでの出力特性

【図１３】文字、写真画像に適した出力特性を示す図。

【符号の説明】

１６像担持体（感光ドラム）２０現像装置２０Ｙイエローの現像器２０Ｃシアンの現像器２０Ｍマゼンタの現像器２０Ｋブラックの現像器２５、２９現像バイアス電源２６、２７スイッチＤ原稿画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿画像を読み取って得た画像情報を加
工し、該加工された画像情報に基づいて像担持体上に静
電潜像を形成し、該像担持体と現像器との間に印加した
印加電界によって前記現像器のトナーを前記静電潜像に
付着させてなる画像形成装置において、前記原稿画像が、階調性を有する写真画像か、階調性を
有さない文字原稿かの別に応じて、前記印加電界を切り
換える、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記写真画像に対する印加電界が、断続
的に形成された交番電界を有する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像器を複数個備え、１個の現像器
を使用した単色の現像か、複数の現像器を使用した多色
の現像かの別によって、前記印加電界を切り換える、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記多色の現像時に対する印加電圧が、
断続的に形成された交番電界を有する、ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。