JPH07137346A - 画質調整方法及びこれを採用する画像形成装置 - Google Patents
画質調整方法及びこれを採用する画像形成装置Info
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- JPH07137346A JPH07137346A JP5285172A JP28517293A JPH07137346A JP H07137346 A JPH07137346 A JP H07137346A JP 5285172 A JP5285172 A JP 5285172A JP 28517293 A JP28517293 A JP 28517293A JP H07137346 A JPH07137346 A JP H07137346A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 環境変動によりプリンタ特性が変動したにも
拘わらず、中間濃度変動及び中間濃度のばらつき変動に
起因する濃度ズレ及び画質変化を未然に防止し、安定し
て階調を再現することにある。 【構成】 画像形成装置は、半導体レーザの発光時間を
変化させることにより階調記録をおこなうパルス幅変調
による露光プロセスを行う電子写真方法を採用したもの
であり、実際のプリンタ特性及び最高画像濃度を検出す
るプリンタ特性検知手段と記録信号の階調を補正する階
調補正手段と最高画像濃度を所定値に安定させる画像濃
度安定手段とを備えたものである。
拘わらず、中間濃度変動及び中間濃度のばらつき変動に
起因する濃度ズレ及び画質変化を未然に防止し、安定し
て階調を再現することにある。 【構成】 画像形成装置は、半導体レーザの発光時間を
変化させることにより階調記録をおこなうパルス幅変調
による露光プロセスを行う電子写真方法を採用したもの
であり、実際のプリンタ特性及び最高画像濃度を検出す
るプリンタ特性検知手段と記録信号の階調を補正する階
調補正手段と最高画像濃度を所定値に安定させる画像濃
度安定手段とを備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機や普通紙のノン
インパクトプリンタ等に応用可能な２成分現像剤を用い
る電子写真方法により再生した画像の濃度ズレを防止
し、並びに濃度・面積階調併用型の電子写真法を採用す
る電子写真方法によるプリンタから再生した画像の粒状
性と鮮鋭度を向上する画質調整方法及びこれを採用する
画像形成装置に関する。
インパクトプリンタ等に応用可能な２成分現像剤を用い
る電子写真方法により再生した画像の濃度ズレを防止
し、並びに濃度・面積階調併用型の電子写真法を採用す
る電子写真方法によるプリンタから再生した画像の粒状
性と鮮鋭度を向上する画質調整方法及びこれを採用する
画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザの発光時間を変化させるこ
とにより階調記録をおこなう電子写真方法を採用するプ
リンタ（以下、ＥＬＰともいう。）の高画質化における
プリンタ特性の課題を検討する。ＥＬＰのプリンタ特性
は一般に主に現像剤の帯電特性により決定される現像性
と像担持体の表層に形成した感光層の感度特性とから表
される。ＥＬＰのプリンタ特性は、例えば像担持体の表
層に形成した感光層の感度特性の特性変動に影響された
ことにより、中間調濃度における濃度ズレ（以下に単に
濃度ズレと略称する。）と濃度ズレに起因する画像の粒
状性と鮮鋭度の変化が起こると言われている。
とにより階調記録をおこなう電子写真方法を採用するプ
リンタ（以下、ＥＬＰともいう。）の高画質化における
プリンタ特性の課題を検討する。ＥＬＰのプリンタ特性
は一般に主に現像剤の帯電特性により決定される現像性
と像担持体の表層に形成した感光層の感度特性とから表
される。ＥＬＰのプリンタ特性は、例えば像担持体の表
層に形成した感光層の感度特性の特性変動に影響された
ことにより、中間調濃度における濃度ズレ（以下に単に
濃度ズレと略称する。）と濃度ズレに起因する画像の粒
状性と鮮鋭度の変化が起こると言われている。
【０００３】静電写真プロセスの特性変動に起因する濃
度ズレを大局的に検討する。静電写真プロセスの特性と
しては、例えば感度特性、現像性等である。『大局的』
とは、微視的に対する意味合いであり、複数画素をまと
めた広い範囲から眺めたというものである。キャリアと
トナーとからなる２成分現像剤を用いる電子写真法を採
用する電子写真プロセス部を備えるプリンタにおける一
般的な階調制御をプリンタ特性との関係から説明する。
度ズレを大局的に検討する。静電写真プロセスの特性と
しては、例えば感度特性、現像性等である。『大局的』
とは、微視的に対する意味合いであり、複数画素をまと
めた広い範囲から眺めたというものである。キャリアと
トナーとからなる２成分現像剤を用いる電子写真法を採
用する電子写真プロセス部を備えるプリンタにおける一
般的な階調制御をプリンタ特性との関係から説明する。
【０００４】図33はプリンタ特性とその階調制御との関
係を示すグラフチャートである。以下に、第１象限から
第４象限の意義につて説明する。
係を示すグラフチャートである。以下に、第１象限から
第４象限の意義につて説明する。
【０００５】第１象限はＰＷＭレベルと濃度信号レベル
との関係を示したものである。ＰＷＭレベルとは最大の
１画素径を得る半導体レーザの発光時間を256レベルに
等間隔に区切ったものである。濃度信号とは、例えばス
キャナから読み込んだ原稿上の画像からの輝度信号を記
録濃度に変換した信号である。いずれのレベルも256レ
ベルでしかも０レベルと最高レベルを一致する所謂スル
ーであることを示している。
との関係を示したものである。ＰＷＭレベルとは最大の
１画素径を得る半導体レーザの発光時間を256レベルに
等間隔に区切ったものである。濃度信号とは、例えばス
キャナから読み込んだ原稿上の画像からの輝度信号を記
録濃度に変換した信号である。いずれのレベルも256レ
ベルでしかも０レベルと最高レベルを一致する所謂スル
ーであることを示している。
【０００６】第２象限は転写紙上に記録した画像から反
射する画像濃度レベル（画像濃度計で測定した値）とＰ
ＷＭレベルとの関係を示したグラフであり、最大画像濃
度Ａから最小画像濃度までの特性がγ状にカーブした曲
線となっている。当該γ曲線は例えばプリンタの操作プ
レートからユーザが設定する顕画像の濃度特性である。
一方、前記γ曲線は、前述したように濃度信号レベルと
ＰＷＭレベルとの関係がスルーであることから、濃度信
号と再生する画像濃度との関係を示すことになるので、
設計者の側から見れば目標とする設計値となる。点Ａは
最大画像濃度1.4を示すものである。最大画像濃度を1.4
近傍とした理由は後述する。
射する画像濃度レベル（画像濃度計で測定した値）とＰ
ＷＭレベルとの関係を示したグラフであり、最大画像濃
度Ａから最小画像濃度までの特性がγ状にカーブした曲
線となっている。当該γ曲線は例えばプリンタの操作プ
レートからユーザが設定する顕画像の濃度特性である。
一方、前記γ曲線は、前述したように濃度信号レベルと
ＰＷＭレベルとの関係がスルーであることから、濃度信
号と再生する画像濃度との関係を示すことになるので、
設計者の側から見れば目標とする設計値となる。点Ａは
最大画像濃度1.4を示すものである。最大画像濃度を1.4
近傍とした理由は後述する。
【０００７】第３象限はプリンタ特性を示すグラフであ
り、転写紙上に記録した画像から反射する画像濃度レベ
ル（画像濃度計で測定した値）と256階調で正規化した
画像濃度レベルとの関係として表されている。プリンタ
特性とは、プリンタの静電写真プロセスを実行するエン
ジン部分に固有な特性である。上述したように現像性と
感度特性に依存するからである。
り、転写紙上に記録した画像から反射する画像濃度レベ
ル（画像濃度計で測定した値）と256階調で正規化した
画像濃度レベルとの関係として表されている。プリンタ
特性とは、プリンタの静電写真プロセスを実行するエン
ジン部分に固有な特性である。上述したように現像性と
感度特性に依存するからである。
【０００８】第４象限はいわゆる階調補正処理を示すも
のであり、濃度信号レベルと256階調で正規化した濃度
信号レベルとの関係として表現してある。階調補正は第
３象限に示すプリンタ特性が例えば感度特性の変動や現
像性の変動に影響されずに第２象限に示すγ形状の曲線
に近似するように階調を正規化するように補正するもの
である。実際のプリンタにおいては、例えば濃度信号の
段階で行う。
のであり、濃度信号レベルと256階調で正規化した濃度
信号レベルとの関係として表現してある。階調補正は第
３象限に示すプリンタ特性が例えば感度特性の変動や現
像性の変動に影響されずに第２象限に示すγ形状の曲線
に近似するように階調を正規化するように補正するもの
である。実際のプリンタにおいては、例えば濃度信号の
段階で行う。
【０００９】プリンタ特性は第３象限に示す曲線ａのよ
うに得られていたとするならば、画像濃度1.5〜０まで
を正規化した濃度信号レベルで表現することができるこ
とになる。従って、曲線ａに示すプリンタ特性を第４象
限に示す曲線ｃによる階調を補正することにより、第２
象限に示すγ形状を示す曲線の近似させると、例えばス
キャナから入力する濃度信号の最大濃度レベルから最小
濃度レベルまでを正規化した画像濃度で再現できること
になる。このようにして静電写真プロセスの特性変動に
起因する濃度ズレを補正するようにしている。
うに得られていたとするならば、画像濃度1.5〜０まで
を正規化した濃度信号レベルで表現することができるこ
とになる。従って、曲線ａに示すプリンタ特性を第４象
限に示す曲線ｃによる階調を補正することにより、第２
象限に示すγ形状を示す曲線の近似させると、例えばス
キャナから入力する濃度信号の最大濃度レベルから最小
濃度レベルまでを正規化した画像濃度で再現できること
になる。このようにして静電写真プロセスの特性変動に
起因する濃度ズレを補正するようにしている。
【００１０】本願発明者は像担持体の表層に形成した感
光層の感光特性の変動に影響された中間調における濃度
ズレに起因する粒状性と鮮鋭度を微視的に解析してみ
た。
光層の感光特性の変動に影響された中間調における濃度
ズレに起因する粒状性と鮮鋭度を微視的に解析してみ
た。
【００１１】図32は現像性と像担持体の表層に形成した
感光層の感度特性から得られる微視的なプリンタ特性を
示すグラフである。
感光層の感度特性から得られる微視的なプリンタ特性を
示すグラフである。
【００１２】前述したように単にプリンタ特性と言えば
複数画素を対象にした中間調再現に着目したものである
が、『微視的な』プリンタ特性とは１画素内における中
間調再現に着目したことを意味している。以下に感度特
性とは像担持体の表層に形成した感光層の感度特性を意
味するものとし、表面電位(Ｖ)とは像担持体の表面電位
を意味するものとする。
複数画素を対象にした中間調再現に着目したものである
が、『微視的な』プリンタ特性とは１画素内における中
間調再現に着目したことを意味している。以下に感度特
性とは像担持体の表層に形成した感光層の感度特性を意
味するものとし、表面電位(Ｖ)とは像担持体の表面電位
を意味するものとする。
【００１３】第１象限は像担持体上における１画素内に
照射したレーザ光量(mJ／cm2)と１画素内に付着したト
ナー量(mg／cm2)とから微視的なプリンタ特性を表した
ものである。第３象限は現像剤の帯電特性と感度特性か
ら一義的に決まる微視的な現像性を１画素内に付着した
トナー量(mg／cm2)と表面電位(Ｖ)とから示したグラフ
である。第４象限は感度特性を示すものであり、像担持
体上における１画素内に照射したレーザ光量(mJ／cm2)
により変動する表面電位(Ｖ)とから表している。
照射したレーザ光量(mJ／cm2)と１画素内に付着したト
ナー量(mg／cm2)とから微視的なプリンタ特性を表した
ものである。第３象限は現像剤の帯電特性と感度特性か
ら一義的に決まる微視的な現像性を１画素内に付着した
トナー量(mg／cm2)と表面電位(Ｖ)とから示したグラフ
である。第４象限は感度特性を示すものであり、像担持
体上における１画素内に照射したレーザ光量(mJ／cm2)
により変動する表面電位(Ｖ)とから表している。
【００１４】現像性は現像剤の劣化を無視して一義的に
決まっていることを前提にすれば、感度特性の変動がプ
リンタ特性に直接影響することになる。例えば、感度特
性がａからｂに変動すれば、特に中間調に対応する領域
で表面電位(Ｖ)が大きく変動することになる。初期のプ
リンタ特性ｃでは中間調領域を略直線的に再現できた
が、感度特性ｂに対応するプリンタ特性ｄでは中間調領
域を忠実に再現できない。これが所謂濃度ズレを発生し
ていることになり、微視的な意味合いでも濃度ズレを生
じていることになるので、粒状性と鮮鋭度の面からの画
質劣化がある。
決まっていることを前提にすれば、感度特性の変動がプ
リンタ特性に直接影響することになる。例えば、感度特
性がａからｂに変動すれば、特に中間調に対応する領域
で表面電位(Ｖ)が大きく変動することになる。初期のプ
リンタ特性ｃでは中間調領域を略直線的に再現できた
が、感度特性ｂに対応するプリンタ特性ｄでは中間調領
域を忠実に再現できない。これが所謂濃度ズレを発生し
ていることになり、微視的な意味合いでも濃度ズレを生
じていることになるので、粒状性と鮮鋭度の面からの画
質劣化がある。
【００１５】一方、前述した粒状性と鮮鋭度の面からの
画質劣化を露光プロセスの面から考察する。レーザプリ
ンタで高画質化するための手法として多値記録が行われ
ている。多値記録する手法として一般にパルス幅変調を
採用している。これは例えば、８画素／mm以上の画素内
部でレーザ光強度をパルス幅変調し、その中の白黒の面
積比を変化させると、人の視覚系の解像度は８画素／mm
以下であるから画素内の白黒パターンはボカされて結局
人の目には中間濃度として映ることになるからである。
パルス幅変調の１例として１画素単位のパルス幅変調を
説明する。
画質劣化を露光プロセスの面から考察する。レーザプリ
ンタで高画質化するための手法として多値記録が行われ
ている。多値記録する手法として一般にパルス幅変調を
採用している。これは例えば、８画素／mm以上の画素内
部でレーザ光強度をパルス幅変調し、その中の白黒の面
積比を変化させると、人の視覚系の解像度は８画素／mm
以下であるから画素内の白黒パターンはボカされて結局
人の目には中間濃度として映ることになるからである。
パルス幅変調の１例として１画素単位のパルス幅変調を
説明する。
【００１６】図30は１画素単位のパルス幅変調を示す模
式図である。
式図である。
【００１７】パルス幅変調（以下、ＰＷＭと略称する）
は１画素の最大面積を得るに必要な半導体レーザの最大
発光時間を段階的に可変するものであり、言い換えるな
らば画素内部でレーザ光強度を変調するものである。ａ
〜ｄは例えば半導体レーザを発光する書き込みパルス幅
である。この方法によれば線画等の２値記録に優れる
が、微視的な中間調濃度を再現できない、言い換えるな
らば粒状性と鮮鋭度の面から課題がある。これはレーザ
光学系の特性が障害となっているからであり、以下にレ
ーザ光学系の障害について考察する。
は１画素の最大面積を得るに必要な半導体レーザの最大
発光時間を段階的に可変するものであり、言い換えるな
らば画素内部でレーザ光強度を変調するものである。ａ
〜ｄは例えば半導体レーザを発光する書き込みパルス幅
である。この方法によれば線画等の２値記録に優れる
が、微視的な中間調濃度を再現できない、言い換えるな
らば粒状性と鮮鋭度の面から課題がある。これはレーザ
光学系の特性が障害となっているからであり、以下にレ
ーザ光学系の障害について考察する。
【００１８】図31は1/8mmの画素内部でレーザ光強度を
ＰＷＭしたときの像担持体表面上のレーザビーム走査線
上における露光量の変化を示したものである。
ＰＷＭしたときの像担持体表面上のレーザビーム走査線
上における露光量の変化を示したものである。
【００１９】レーザビームの光強度分布をガウス分布に
近似し、走査方向ビームスポット直径（中心強度の１／
e2の強度軌跡）を例えば65μmとすれば像担持体上で大
きく波形が鈍る。その領域が広がれば、強度変調と同様
に入力光強度から出力画像濃度までのプリンタ特性の線
形性が崩れるので、各静電写真プロセスが持つ不安定な
特性による濃度むらが人の目につくようになるのであ
る。
近似し、走査方向ビームスポット直径（中心強度の１／
e2の強度軌跡）を例えば65μmとすれば像担持体上で大
きく波形が鈍る。その領域が広がれば、強度変調と同様
に入力光強度から出力画像濃度までのプリンタ特性の線
形性が崩れるので、各静電写真プロセスが持つ不安定な
特性による濃度むらが人の目につくようになるのであ
る。
【００２０】係るＰＷＭにおける画質劣化の要因である
像担持体表面上の中間調露光領域を減少させる方法とし
て隣接ドット結合型パルス幅変調（以下にＮＤＭと略称
する。）が開示されている（画像電子学会誌 第17巻
第１号）。以下にＮＤＭを説明する。
像担持体表面上の中間調露光領域を減少させる方法とし
て隣接ドット結合型パルス幅変調（以下にＮＤＭと略称
する。）が開示されている（画像電子学会誌 第17巻
第１号）。以下にＮＤＭを説明する。
【００２１】図29は隣接ドット結合型パルス幅変調の一
例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
【００２２】ＮＤＭ方式は、画素濃度が増加するに従い
画素内部の右端からは黒部分（ドット）を膨らませる主
走査方向のＰＷＭと、逆に左端から膨らませる主走査方
向のＰＷＭを主走査方向の画素毎に交互に適用すること
により、隣接する２画素内にそれぞれ存在するドットを
一つに結合するものである。
画素内部の右端からは黒部分（ドット）を膨らませる主
走査方向のＰＷＭと、逆に左端から膨らませる主走査方
向のＰＷＭを主走査方向の画素毎に交互に適用すること
により、隣接する２画素内にそれぞれ存在するドットを
一つに結合するものである。
【００２３】図30に示すように像担持体表面上の中間露
光領域はレーザのオン、オフのスイッチング箇所で中心
強度の周辺に発生するが、図29に示すようにＮＤＭ方式
によればそれが1/2に減少できるので、レーザビームを
走査し露光する際に生じる像担持体上の中間露光領域が
減少することが分かる。
光領域はレーザのオン、オフのスイッチング箇所で中心
強度の周辺に発生するが、図29に示すようにＮＤＭ方式
によればそれが1/2に減少できるので、レーザビームを
走査し露光する際に生じる像担持体上の中間露光領域が
減少することが分かる。
【００２４】１画素単位のＰＷＭを採用する露光プロセ
スとＮＤＭの一例として２画素単位によるＰＷＭを採用
する露光プロセスとからレーザ光学系を備えるプリンタ
におけるプリンタ特性を考察する。
スとＮＤＭの一例として２画素単位によるＰＷＭを採用
する露光プロセスとからレーザ光学系を備えるプリンタ
におけるプリンタ特性を考察する。
【００２５】図28は１画素単位及び２画素単位によるパ
ルス幅変調を採用する露光プロセスでの像担持体の表層
に形成した感光層の感度を示すグラフである。
ルス幅変調を採用する露光プロセスでの像担持体の表層
に形成した感光層の感度を示すグラフである。
【００２６】グラフにおいて、１画素単位又は２画素単
位のＰＷＭのパルス幅比と表面電位(Ｖ)との関係を示す
ものであり、もしもパルス幅比の通りに正しく面積変調
されると、２画素単位のＰＷＭによれば略直線になる。
２画素単位のＰＷＭによれば略直線に近いため、転写紙
上で面積変調されることになる。中間調記録時の濃度ム
ラの大きさは減少し、階調再現が改善されることが分か
る。２画素単位のＰＷＭは露光プロセスでの不安定な要
因を除去できるので、微視的な意味合い、言い換えるな
らば粒状性と鮮鋭度の面から中間調を安定して記録する
ことを期待できることが分かる。
位のＰＷＭのパルス幅比と表面電位(Ｖ)との関係を示す
ものであり、もしもパルス幅比の通りに正しく面積変調
されると、２画素単位のＰＷＭによれば略直線になる。
２画素単位のＰＷＭによれば略直線に近いため、転写紙
上で面積変調されることになる。中間調記録時の濃度ム
ラの大きさは減少し、階調再現が改善されることが分か
る。２画素単位のＰＷＭは露光プロセスでの不安定な要
因を除去できるので、微視的な意味合い、言い換えるな
らば粒状性と鮮鋭度の面から中間調を安定して記録する
ことを期待できることが分かる。
【００２７】図27は現像電界と画像濃度との関係から微
視的な現像性を示すグラフである。
視的な現像性を示すグラフである。
【００２８】現像性は前述したように現像剤の劣化が無
ければ一義的に決まるので、レーザ光学系を備えるプリ
ンタは１画素単位及び２画素単位のＰＷＭを用いた場合
の感度特性を反映したプリンタ特性が得られることにな
る。つまり、１画素単位のＰＷＭによれば２値画像の再
現性に優れ、２画素単位のＰＷＭによれば微視的な意味
合いで中間調再現が安定することになる。
ければ一義的に決まるので、レーザ光学系を備えるプリ
ンタは１画素単位及び２画素単位のＰＷＭを用いた場合
の感度特性を反映したプリンタ特性が得られることにな
る。つまり、１画素単位のＰＷＭによれば２値画像の再
現性に優れ、２画素単位のＰＷＭによれば微視的な意味
合いで中間調再現が安定することになる。
【００２９】前述した理由等から、露光方法は１画素単
位及び２画素単位のＰＷＭを採用するのか明らかでない
が、電子写真プロセスの変動や転写紙の種類による記録
濃度の変動幅を検査・調整し、これに起因する中間濃度
変動が小さい場合は濃度階調を主とするような隣接画素
間の濃度差の小さい面積階調マトリクッスを用い、中間
濃度変動幅に応じて面積階調マトリクッスを用い、中間
調濃度変動幅に応じて面積階調マトリックを切り換え、
変動幅が大きい場合は隣接画素の濃度差を大きくして面
積階調法を主とするようにしたことにより、記録プロセ
スの変動や転写紙の種類による記録濃度の変動が大きい
場合でも、著しく画質のざらつき感（粒状性）が増した
り、中間濃度が記録領域内で場所によって変動すること
がない高品位の中間調画像を得るものが開示されている
（特開平4-363966号）。
位及び２画素単位のＰＷＭを採用するのか明らかでない
が、電子写真プロセスの変動や転写紙の種類による記録
濃度の変動幅を検査・調整し、これに起因する中間濃度
変動が小さい場合は濃度階調を主とするような隣接画素
間の濃度差の小さい面積階調マトリクッスを用い、中間
濃度変動幅に応じて面積階調マトリクッスを用い、中間
調濃度変動幅に応じて面積階調マトリックを切り換え、
変動幅が大きい場合は隣接画素の濃度差を大きくして面
積階調法を主とするようにしたことにより、記録プロセ
スの変動や転写紙の種類による記録濃度の変動が大きい
場合でも、著しく画質のざらつき感（粒状性）が増した
り、中間濃度が記録領域内で場所によって変動すること
がない高品位の中間調画像を得るものが開示されている
（特開平4-363966号）。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】本願発明が解決しよう
とする５つの課題について順を追って説明する。
とする５つの課題について順を追って説明する。
【００３１】しかしながら、プリンタ特性は例えば温湿
度等の環境変動に影響されて像担持体の表面電位や現像
能力の静電写真プロセスの特性が変動することにより図
33に示す第４象限に示す曲線ｂに変化したとする。曲線
ｂの意味するところは入力する濃度信号の最大濃度レベ
ル付近は正規化した濃度信号レベルから外れていること
が分かる。従って、曲線ｂに示すプリンタ特性を第４象
限に示す曲線ｄによる階調を補正することにより、第２
象限に示すγ形状を示す曲線の近似させることができた
としても入力する濃度信号の最大濃度レベル付近を再現
できない。更に中間調領域でも画像濃度と正規化した濃
度信号レベルとでずれを生じるという第１の課題があ
る。
度等の環境変動に影響されて像担持体の表面電位や現像
能力の静電写真プロセスの特性が変動することにより図
33に示す第４象限に示す曲線ｂに変化したとする。曲線
ｂの意味するところは入力する濃度信号の最大濃度レベ
ル付近は正規化した濃度信号レベルから外れていること
が分かる。従って、曲線ｂに示すプリンタ特性を第４象
限に示す曲線ｄによる階調を補正することにより、第２
象限に示すγ形状を示す曲線の近似させることができた
としても入力する濃度信号の最大濃度レベル付近を再現
できない。更に中間調領域でも画像濃度と正規化した濃
度信号レベルとでずれを生じるという第１の課題があ
る。
【００３２】環境条件を調整しなければプリンタ特性自
体は調整できないのであるから、前述の課題を解決する
手法として最大画像濃度を必要十分な濃度に安定させれ
ば良いことになる。
体は調整できないのであるから、前述の課題を解決する
手法として最大画像濃度を必要十分な濃度に安定させれ
ば良いことになる。
【００３３】係るプリンタ特性自体を調整せずに最大画
像濃度を上げる手法としては、現像性と密接に関係する
トナー濃度を一定に制御することにより、本来の現像性
を固定とし、現像スリーブの回転数を制御して像担持体
表面の現像領域において付着する現像剤の量を変化させ
て最大画像濃度を調整し、更に画像濃度調整の応答性を
改善した複写機の画質調整装置を開示してある（特開昭
59-176765号公報）。係る技術においては、現像剤の帯
電特性を無視して最大画像濃度を強制的に引き上げるも
のであるので、最大画像濃度を必要十分な濃度に安定化
する手法においてトナー飛散を十分に抑えきれないとい
う第２の課題が残ることになる。
像濃度を上げる手法としては、現像性と密接に関係する
トナー濃度を一定に制御することにより、本来の現像性
を固定とし、現像スリーブの回転数を制御して像担持体
表面の現像領域において付着する現像剤の量を変化させ
て最大画像濃度を調整し、更に画像濃度調整の応答性を
改善した複写機の画質調整装置を開示してある（特開昭
59-176765号公報）。係る技術においては、現像剤の帯
電特性を無視して最大画像濃度を強制的に引き上げるも
のであるので、最大画像濃度を必要十分な濃度に安定化
する手法においてトナー飛散を十分に抑えきれないとい
う第２の課題が残ることになる。
【００３４】本願発明者は最大画像濃度から最小画像濃
度までの適正なγ特性の検出方法を検出精度を含めて検
討している。
度までの適正なγ特性の検出方法を検出精度を含めて検
討している。
【００３５】以下、ここで、テストパターンとは、０〜
255レベルに段階的に変化する濃度片列をいう。
255レベルに段階的に変化する濃度片列をいう。
【００３６】先ず、像担持体上に顕像化したテストパタ
ーンからセンサまでの距離との関係からセンサの検出精
度を検討してみた。
ーンからセンサまでの距離との関係からセンサの検出精
度を検討してみた。
【００３７】図26はセンサを設置する位置変動による出
力電圧の変動を示すグラフである。
力電圧の変動を示すグラフである。
【００３８】グラフにおいて、縦軸にはセンサの出力電
圧(Ｖ)を示し、横軸に設定位置から変動した距離(mm)を
示してある。横軸における０は基準とする位置であり、
センサからの出力電圧は7.0(Ｖ)である。この7.0(Ｖ)の
出力電圧はトナー像の無い状態下におけるものである。
基準位置から1.0mmだけ移動すれば出力電圧は3.0(Ｖ)だ
け変動することが分かる。
圧(Ｖ)を示し、横軸に設定位置から変動した距離(mm)を
示してある。横軸における０は基準とする位置であり、
センサからの出力電圧は7.0(Ｖ)である。この7.0(Ｖ)の
出力電圧はトナー像の無い状態下におけるものである。
基準位置から1.0mmだけ移動すれば出力電圧は3.0(Ｖ)だ
け変動することが分かる。
【００３９】実際のプリンタで像担持体の振動状態を調
べてみると、像担持体は１回転する間に約0.1(mm)の振
幅で振動していることが分かった。この振動は機械的手
段では解決できない。センサは像担持体上にテストパタ
ーンを顕像化しない状態下で0.3〜0.4(Ｖ)で変動する電
圧を出力することを意味する。従って、最大画像濃度か
ら最小画像濃度までの適正なγ特性の検出にあって、25
5レベルで変化するトナー像から反射する光強度を検出
する場合に更に検出精度が落ちるという課題がある。係
る課題を解決するものとして、階調補正に用いるグレー
スケールを１階調につき像担持体上の複数箇所に顕像化
し、それらの反射濃度を測定し、平均化等の処理をした
濃度値を階調補正に用いるようにした階調補正方式を開
示してある（特開平1-41375号公報）。かかる補正方式
は前述したバラツキを吸収することができるが、トナー
像は画像形成に直接使用されるものでないので、廃トナ
ーが増大するという第３の課題がある。かかる廃トナー
の再利用を検討する必要がある。
べてみると、像担持体は１回転する間に約0.1(mm)の振
幅で振動していることが分かった。この振動は機械的手
段では解決できない。センサは像担持体上にテストパタ
ーンを顕像化しない状態下で0.3〜0.4(Ｖ)で変動する電
圧を出力することを意味する。従って、最大画像濃度か
ら最小画像濃度までの適正なγ特性の検出にあって、25
5レベルで変化するトナー像から反射する光強度を検出
する場合に更に検出精度が落ちるという課題がある。係
る課題を解決するものとして、階調補正に用いるグレー
スケールを１階調につき像担持体上の複数箇所に顕像化
し、それらの反射濃度を測定し、平均化等の処理をした
濃度値を階調補正に用いるようにした階調補正方式を開
示してある（特開平1-41375号公報）。かかる補正方式
は前述したバラツキを吸収することができるが、トナー
像は画像形成に直接使用されるものでないので、廃トナ
ーが増大するという第３の課題がある。かかる廃トナー
の再利用を検討する必要がある。
【００４０】図25はＯＰＣ感光層を備える像担持体に25
6レベルでＰＷＭしたレーザビームを照射して得られる
潜像を顕像化したテストパターンから反射する光強度か
ら換算した画像濃度レベルとの関係を示したグラフであ
る。これは図33に示す第２象限のグラフに相当するもの
であるセンサで検出できる画像濃度は最大1.5であり、
この最大画像濃度付近は飽和している。これは人間の視
覚では識別できないからである。そこで本願発明者は画
像濃度1.3をＰＷＭデータの最大レベルに選定してい
る。これは最大濃度レベル付近においても階調を識別で
きるようにするためである。これは前述したように図32
に示すグラフの第４象限の点Ａに相当していることにな
る。
6レベルでＰＷＭしたレーザビームを照射して得られる
潜像を顕像化したテストパターンから反射する光強度か
ら換算した画像濃度レベルとの関係を示したグラフであ
る。これは図33に示す第２象限のグラフに相当するもの
であるセンサで検出できる画像濃度は最大1.5であり、
この最大画像濃度付近は飽和している。これは人間の視
覚では識別できないからである。そこで本願発明者は画
像濃度1.3をＰＷＭデータの最大レベルに選定してい
る。これは最大濃度レベル付近においても階調を識別で
きるようにするためである。これは前述したように図32
に示すグラフの第４象限の点Ａに相当していることにな
る。
【００４１】本願発明者は最大画像濃度1.3のテストパ
ターンを得るに必要なレーザの発光強度をＰＷＭの255
レベルに設定した際におけるセンサから出力電圧との関
係を検討している。
ターンを得るに必要なレーザの発光強度をＰＷＭの255
レベルに設定した際におけるセンサから出力電圧との関
係を検討している。
【００４２】図23はＰＷＭレベルを１レベル毎に変える
ことにより像担持体上に当間隔でテストパターンを顕像
化した状態を表す模式図であり、図24は図23に示すテス
トパターンから反射する光強度に対応した出力電圧とＰ
ＷＭレベルとの関係を示すグラフである。
ことにより像担持体上に当間隔でテストパターンを顕像
化した状態を表す模式図であり、図24は図23に示すテス
トパターンから反射する光強度に対応した出力電圧とＰ
ＷＭレベルとの関係を示すグラフである。
【００４３】テストパターンは図23に示すように20×30
mm角であり、約５mm間隔で像担持体の中央付近に顕像化
してある。センサからの出力電圧は像担持体上に顕像化
したテストパターンからの反射光として得られるもので
あるから、輝度に対応している。センサの最大出力は７
(Ｖ)であり、トナーが付着していない白レベル（すなわ
ち像担持体表面からの出力）である。センサの最小出力
は0.025(Ｖ)は画像濃度1.3に対応させてある。図23に示
すテストパターンから反射する光をセンサで受光して電
圧に変換したデータをサンプリングしたならば、ＰＷＭ
レベルと対応づけした図25に示すグラフを演算すること
で得ることができる。
mm角であり、約５mm間隔で像担持体の中央付近に顕像化
してある。センサからの出力電圧は像担持体上に顕像化
したテストパターンからの反射光として得られるもので
あるから、輝度に対応している。センサの最大出力は７
(Ｖ)であり、トナーが付着していない白レベル（すなわ
ち像担持体表面からの出力）である。センサの最小出力
は0.025(Ｖ)は画像濃度1.3に対応させてある。図23に示
すテストパターンから反射する光をセンサで受光して電
圧に変換したデータをサンプリングしたならば、ＰＷＭ
レベルと対応づけした図25に示すグラフを演算すること
で得ることができる。
【００４４】本願発明者は画像の生産性を考慮した画像
濃度を検出方法について検討する。
濃度を検出方法について検討する。
【００４５】画像濃度とは、転写紙上に再生した画像に
投射した光量に対する画像から反射する光量との比を対
数変換したものである。これは転写紙上の画像濃度を検
出しているため転写効率を含んだものである。但し、画
像に投射した光量は直接測定できないから、ここでは転
写紙上に再生した画像から反射する光強度によって得ら
れるセンサ出力に対するセンサの最大出力（トナーの付
着していないとき）との比を対数変換したものとして近
似的に概算している。プリンタの画像生産性（転写紙を
出力することなく画像濃度を検出する）の観点から、像
担持体上に顕像化したテストパターンから画像濃度を演
算するようにしているものがある。係る画像濃度に演算
処理を実行してプリンタ特性を得ているものがある。
投射した光量に対する画像から反射する光量との比を対
数変換したものである。これは転写紙上の画像濃度を検
出しているため転写効率を含んだものである。但し、画
像に投射した光量は直接測定できないから、ここでは転
写紙上に再生した画像から反射する光強度によって得ら
れるセンサ出力に対するセンサの最大出力（トナーの付
着していないとき）との比を対数変換したものとして近
似的に概算している。プリンタの画像生産性（転写紙を
出力することなく画像濃度を検出する）の観点から、像
担持体上に顕像化したテストパターンから画像濃度を演
算するようにしているものがある。係る画像濃度に演算
処理を実行してプリンタ特性を得ているものがある。
【００４６】しかしながら、転写紙の濃度と像担持体の
濃度とは個々にベースが異なるため相違しているので、
実際の転写紙上の画像濃度と像担持体上の画像濃度とは
大きくずれ込んだものを把握している。即ち、像担持体
上の画像濃度とＰＷＭレベルとの関係としてプリンタ特
性を把握していることになる。
濃度とは個々にベースが異なるため相違しているので、
実際の転写紙上の画像濃度と像担持体上の画像濃度とは
大きくずれ込んだものを把握している。即ち、像担持体
上の画像濃度とＰＷＭレベルとの関係としてプリンタ特
性を把握していることになる。
【００４７】従って、前述した画像の生産性を考慮した
画像濃度を検出方法により得られるプリンタ特性からで
は環境変動による影響を抜きにしても目標とするプリン
タ特性を安定して得ることができないと第４の課題があ
る。
画像濃度を検出方法により得られるプリンタ特性からで
は環境変動による影響を抜きにしても目標とするプリン
タ特性を安定して得ることができないと第４の課題があ
る。
【００４８】上述したように中間濃度変動が小さい場合
は濃度階調を主とするような隣接画素間の濃度差の小さ
い面積階調マトリクッスを用い、中間濃度変動幅に応じ
て面積階調マトリクッスを用い、中間調濃度変動幅に応
じて面積階調マトリックを切り換え、変動幅が大きい場
合は隣接画素の濃度差を大きくして面積階調法を主とす
るようにした階調制御技術が開示されている（特開平4-
363966号）。係る技術も感度特性の変動に対して階調補
正を施す必要がある。それぞれの方式に対して個別に補
正処理を実行したのでは画像生産性を低下（補正に拘わ
る時間を低下させる）させるという第５の課題がある。
は濃度階調を主とするような隣接画素間の濃度差の小さ
い面積階調マトリクッスを用い、中間濃度変動幅に応じ
て面積階調マトリクッスを用い、中間調濃度変動幅に応
じて面積階調マトリックを切り換え、変動幅が大きい場
合は隣接画素の濃度差を大きくして面積階調法を主とす
るようにした階調制御技術が開示されている（特開平4-
363966号）。係る技術も感度特性の変動に対して階調補
正を施す必要がある。それぞれの方式に対して個別に補
正処理を実行したのでは画像生産性を低下（補正に拘わ
る時間を低下させる）させるという第５の課題がある。
【００４９】第１の本願発明の目的は、環境変動により
プリンタ特性が変動したにも拘わらず、中間濃度変動及
び中間濃度のばらつき変動に起因する濃度ズレ及び画質
変化を未然に防止し、安定して階調を再現できる画質調
整方法を提供することにある。
プリンタ特性が変動したにも拘わらず、中間濃度変動及
び中間濃度のばらつき変動に起因する濃度ズレ及び画質
変化を未然に防止し、安定して階調を再現できる画質調
整方法を提供することにある。
【００５０】第２の本願発明の目的は、廃トナーを抑え
ることで、安定した階調制御を行うことのできる画像形
成装置を提供することにある。
ることで、安定した階調制御を行うことのできる画像形
成装置を提供することにある。
【００５１】第３の本願発明の目的は、トナー像からの
距離変動に影響されず、かつトナー飛散を防止して安定
した階調制御を行うことにある。
距離変動に影響されず、かつトナー飛散を防止して安定
した階調制御を行うことにある。
【００５２】第４の本願発明の目的は、画像の生産性を
抑えることなく、最大画像濃度及び階調制御を安定して
行えるようにすることにある。
抑えることなく、最大画像濃度及び階調制御を安定して
行えるようにすることにある。
【００５３】第５の本願発明の目的は、プリンタ特性の
変動に拘わらず、画像の生産性を落とすことなく、濃度
・面積階調併用型の電子写真法を採用する電子写真方法
によるプリンタにおいても高階調（粒状性と鮮鋭度の良
好）な画像を得ることを目的とするものである。
変動に拘わらず、画像の生産性を落とすことなく、濃度
・面積階調併用型の電子写真法を採用する電子写真方法
によるプリンタにおいても高階調（粒状性と鮮鋭度の良
好）な画像を得ることを目的とするものである。
【００５４】
【課題を解決するための手段】本願発明における第１の
目的を達成する手段としては、像担持体上に顕像化した
テストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定した後に顕像化した前記テストパター
ンから得られるプリンタ特性が前記最高画像濃度を基準
にして階調性を正規化することを特徴とする。
目的を達成する手段としては、像担持体上に顕像化した
テストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定した後に顕像化した前記テストパター
ンから得られるプリンタ特性が前記最高画像濃度を基準
にして階調性を正規化することを特徴とする。
【００５５】以下、テストパターンとは、本明細書にお
いて256階調を表現するグレースケールや常温常湿下の
プリンタ特性による最高画像濃度を表す濃度片、更に中
間調濃度を示す濃度片のいずれをもさす。
いて256階調を表現するグレースケールや常温常湿下の
プリンタ特性による最高画像濃度を表す濃度片、更に中
間調濃度を示す濃度片のいずれをもさす。
【００５６】本願発明における第２の目的を達成する手
段としては、像担持体上に残ったトナー像をクリーニン
グするクリーニングユニットと、当該クリーニングユニ
ットに回収した現像剤を現像ユニットに設けたトナーホ
ッパに搬送する機構と、前記像担持体上に顕像化したテ
ストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべく、
現像性を固定する現像性固定手段と、前記像担持体上の
非画像部に顕像化した複数のテストパターンから換算す
る最高画像濃度を演算し、その平均を最高画像濃度と換
算する最高画像濃度換算手段と、前記現像性固定手段に
より現像性を固定して得る最高画像濃度を基準にしてプ
リンタ特性の階調性を正規化する階調制御手段とを備え
たことを特徴とする。
段としては、像担持体上に残ったトナー像をクリーニン
グするクリーニングユニットと、当該クリーニングユニ
ットに回収した現像剤を現像ユニットに設けたトナーホ
ッパに搬送する機構と、前記像担持体上に顕像化したテ
ストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべく、
現像性を固定する現像性固定手段と、前記像担持体上の
非画像部に顕像化した複数のテストパターンから換算す
る最高画像濃度を演算し、その平均を最高画像濃度と換
算する最高画像濃度換算手段と、前記現像性固定手段に
より現像性を固定して得る最高画像濃度を基準にしてプ
リンタ特性の階調性を正規化する階調制御手段とを備え
たことを特徴とする。
【００５７】本願発明における第３の目的を達成する手
段としては、現像器内部に装填するトナー濃度を制御す
るトナー濃度制御手段と、像担持体上に顕像化した略最
高濃度の付着濃度トナー量を検知して現像ローラの回転
数を制御する制御手段と、前記像担持体上に顕像化した
テストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定する現像性固定手段と、前記像担持体
上に顕像化した複数のテストパターンから画像濃度を換
算し、その平均した画像濃度から最高画像濃度を換算す
る最高画像濃度換算手段と、前記最高画像濃度を基準に
してプリンタ特性の階調性を正規化する階調制御手段を
備えたことを特徴とする。
段としては、現像器内部に装填するトナー濃度を制御す
るトナー濃度制御手段と、像担持体上に顕像化した略最
高濃度の付着濃度トナー量を検知して現像ローラの回転
数を制御する制御手段と、前記像担持体上に顕像化した
テストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定する現像性固定手段と、前記像担持体
上に顕像化した複数のテストパターンから画像濃度を換
算し、その平均した画像濃度から最高画像濃度を換算す
る最高画像濃度換算手段と、前記最高画像濃度を基準に
してプリンタ特性の階調性を正規化する階調制御手段を
備えたことを特徴とする。
【００５８】本願発明の第４の目的を達成する手段とし
ては、像担持体上に顕像化したテストパターンの最高画
像濃度を制御目標に固定すべく、現像性を固定した後に
顕像化した前記テストパターンから得られるプリンタ特
性が前記最高画像濃度を基準にして階調性を正規化する
画質調整方法であって、前記最大画像濃度の制御及び階
調性補正の制御をある特定条件下で行うことを特徴とす
る。
ては、像担持体上に顕像化したテストパターンの最高画
像濃度を制御目標に固定すべく、現像性を固定した後に
顕像化した前記テストパターンから得られるプリンタ特
性が前記最高画像濃度を基準にして階調性を正規化する
画質調整方法であって、前記最大画像濃度の制御及び階
調性補正の制御をある特定条件下で行うことを特徴とす
る。
【００５９】前記特定条件はメイン電源スイッチを投入
した時であることを特徴とする。
した時であることを特徴とする。
【００６０】前記特定条件は所定のコピー数であること
を特徴とする。
を特徴とする。
【００６１】前記特定条件は画像形成終了後の後回転で
あることを特徴とする。
あることを特徴とする。
【００６２】前記特定条件は作像モードであることを特
徴とする。
徴とする。
【００６３】前記特定条件はアイドリング時であること
を特徴とする。
を特徴とする。
【００６４】前記特定条件は所定の定着温度であること
を特徴とする。
を特徴とする。
【００６５】前記特定条件は所定の温湿度であることを
特徴とする。
特徴とする。
【００６６】前記特定条件はメイン電源を投入した時と
コピー数と後回転と作像モードとアイドリング時と定着
温度と温湿度とのいずれかの組み合わせであることを特
徴とする。
コピー数と後回転と作像モードとアイドリング時と定着
温度と温湿度とのいずれかの組み合わせであることを特
徴とする。
【００６７】本願発明の第５の目的を達成する手段とし
ては、１画素単位のレーザ変調方式と２画像単位のレー
ザ変調方式を有し、かつ像担持体のトナー像の画像濃度
を検知するパッチ検知センサを用いて階調制御を行う画
像形成装置であって、１画素単位のレーザ変調方式を優
先し階調補正制御を行うことを特徴とする。
ては、１画素単位のレーザ変調方式と２画像単位のレー
ザ変調方式を有し、かつ像担持体のトナー像の画像濃度
を検知するパッチ検知センサを用いて階調制御を行う画
像形成装置であって、１画素単位のレーザ変調方式を優
先し階調補正制御を行うことを特徴とする。
【００６８】１画素レーザ変調方式と２画素変調方式の
特性は補正カーブに連動していることを特徴とする。
特性は補正カーブに連動していることを特徴とする。
【００６９】
【作用】以下に第１から第５の本願発明の画像形成装置
に適用するプリンタ特性の調整方法について説明する。
に適用するプリンタ特性の調整方法について説明する。
【００７０】画像濃度は、一般に転写紙に再生した画像
からの反射濃度であるから、転写紙上に再生した画像か
ら反射する光強度によって得られるセンサ出力に対する
センサの最大出力（トナーの付着していない時）との比
を対数変換したものとして得られる。
からの反射濃度であるから、転写紙上に再生した画像か
ら反射する光強度によって得られるセンサ出力に対する
センサの最大出力（トナーの付着していない時）との比
を対数変換したものとして得られる。
【００７１】第１から第５の本願発明の画像形成装置
は、画像生産性を考慮して、像担持体上に顕像化したグ
レースケールを表すテストパターンから画像濃度を換算
してプリンタ特性を得る手法を採用するものであるか
ら、テストパターンから反射する光強度によって得られ
るセンサ出力に対するセンサの最大出力（トナーの付着
していない像担持体上から反射する光量を受けた時のセ
ンサ出力）との比を対数変換した値にドラムの濃度と転
写紙の濃度との相違を考慮して近似的に演算するように
している。これにより、転写紙に再生した画像の画像濃
度とＰＷＭレベルに対して実線で示した像担持体上に顕
像化したテストパターンの濃度との差を考慮したプリン
タ特性を得ることができる。
は、画像生産性を考慮して、像担持体上に顕像化したグ
レースケールを表すテストパターンから画像濃度を換算
してプリンタ特性を得る手法を採用するものであるか
ら、テストパターンから反射する光強度によって得られ
るセンサ出力に対するセンサの最大出力（トナーの付着
していない像担持体上から反射する光量を受けた時のセ
ンサ出力）との比を対数変換した値にドラムの濃度と転
写紙の濃度との相違を考慮して近似的に演算するように
している。これにより、転写紙に再生した画像の画像濃
度とＰＷＭレベルに対して実線で示した像担持体上に顕
像化したテストパターンの濃度との差を考慮したプリン
タ特性を得ることができる。
【００７２】第１から第５の本願発明におけるプリンタ
特性の調整方法は、最高画像濃度を得るための現像性に
固定し、その後にグレースケールを顕像化したテストパ
ターンから得られるプリンタ特性を最高画像濃度を基準
に正規化するものである。
特性の調整方法は、最高画像濃度を得るための現像性に
固定し、その後にグレースケールを顕像化したテストパ
ターンから得られるプリンタ特性を最高画像濃度を基準
に正規化するものである。
【００７３】先ず、最高画像濃度を所望の値に固定する
手法について説明する。
手法について説明する。
【００７４】本願発明においては、像担持体上に顕像化
したグレースケールを表すテストパターンから得られる
プリンタ特性から高ＰＷＭ値で制御目標となる最高画像
濃度に満たなければ、例えばスリーブ回転数を上昇して
制御目標とする最高画像濃度を得られるように現像性を
調整する。このようにして所望の最高画像濃度を得るス
リーブ回転数に固定する。なお、現像性を調整できるも
のであればスリーブ回転数に限定されるものでない。
したグレースケールを表すテストパターンから得られる
プリンタ特性から高ＰＷＭ値で制御目標となる最高画像
濃度に満たなければ、例えばスリーブ回転数を上昇して
制御目標とする最高画像濃度を得られるように現像性を
調整する。このようにして所望の最高画像濃度を得るス
リーブ回転数に固定する。なお、現像性を調整できるも
のであればスリーブ回転数に限定されるものでない。
【００７５】続いて、本願発明にあっては、グレースケ
ールを顕像化したテストパターンから得られる最高画像
濃度を基準にしてプリンタ特性の階調性を正規化するの
であるが、以下に述べるようにプリンタ特性には固有の
歪みを含んでいるので、これに起因する課題を解決する
処理を施している。
ールを顕像化したテストパターンから得られる最高画像
濃度を基準にしてプリンタ特性の階調性を正規化するの
であるが、以下に述べるようにプリンタ特性には固有の
歪みを含んでいるので、これに起因する課題を解決する
処理を施している。
【００７６】図19は画像濃度とＰＷＭレベルとの関係と
してプリンタ特性を示すグラフである。グラフにおい
て、縦軸は画像濃度レベルを示したものであり、画像濃
度1.4を255レベルで目盛を付してあり、横軸は初期状態
において画像濃度1.4を得るに必要な半導体レーザの発
光強度を255レベルにしたものである。
してプリンタ特性を示すグラフである。グラフにおい
て、縦軸は画像濃度レベルを示したものであり、画像濃
度1.4を255レベルで目盛を付してあり、横軸は初期状態
において画像濃度1.4を得るに必要な半導体レーザの発
光強度を255レベルにしたものである。
【００７７】このプリンタ特性は実線で示すようにＰＷ
Ｍレベルに応じて一定の濃度勾配で変化せず（歪みと略
称する。）、しかも、プリンタ特性は上述したように環
境変動によって変動するので、例えばユーザ或いは設計
者が所望するγ形状を得るための階調補正を施したに拘
わらず中間調の再現性を十分に改善することができな
い。
Ｍレベルに応じて一定の濃度勾配で変化せず（歪みと略
称する。）、しかも、プリンタ特性は上述したように環
境変動によって変動するので、例えばユーザ或いは設計
者が所望するγ形状を得るための階調補正を施したに拘
わらず中間調の再現性を十分に改善することができな
い。
【００７８】本願発明においては、プリンタ特性から環
境変動による影響及び歪みを除去するための処理とし
て、プリンタ特性を後述する図２１に示すグラフのよう
に45°の傾を有する直線状態に補正するものである。以
下に係る処理を説明する。
境変動による影響及び歪みを除去するための処理とし
て、プリンタ特性を後述する図２１に示すグラフのよう
に45°の傾を有する直線状態に補正するものである。以
下に係る処理を説明する。
【００７９】図20はＰＷＭレベルと画像濃度との関係と
してプリンタ特性を示すグラフである。グラフにおいて
横軸は画像濃度レベルを示したものであり、画像濃度1.
4を255レベルで目盛を付してあり、縦軸は初期状態にお
いて画像濃度1.4を得るに必要な半導体レーザの発光強
度を255レベルにしたものである。つまり、図19は図20
に示すデータを入れ替えたものである。図19に示すγ特
性に図20に示すγ特性を掛け合わせて図21に示すように
プリンタ特性から歪みを除去する。
してプリンタ特性を示すグラフである。グラフにおいて
横軸は画像濃度レベルを示したものであり、画像濃度1.
4を255レベルで目盛を付してあり、縦軸は初期状態にお
いて画像濃度1.4を得るに必要な半導体レーザの発光強
度を255レベルにしたものである。つまり、図19は図20
に示すデータを入れ替えたものである。図19に示すγ特
性に図20に示すγ特性を掛け合わせて図21に示すように
プリンタ特性から歪みを除去する。
【００８０】図21はプリンタ特性を正規化したグラフで
ある。
ある。
【００８１】縦軸は画像濃度レベルを示したものであ
り、画像濃度1.4を255レベルで目盛を付してあり、横軸
は例えばスキャナから得られる濃度信号レベルを示した
ものである。
り、画像濃度1.4を255レベルで目盛を付してあり、横軸
は例えばスキャナから得られる濃度信号レベルを示した
ものである。
【００８２】プリンタ特性の正規化はグレースケールを
顕像化したテストパターンからセンサ出力によって得ら
れる画像濃度の特性曲線をその逆形状を有する曲線（逆
関数となる曲線）を用いて直線状の特性に補正するもの
であり、これにより、プリンタ特性を示す特性曲線は直
線に補正し、更に入出力信号の階調レベルまで一致する
45°の傾きを有するものとなる。階調レベルの面から考
察すれば、直前のプリンタ特性で得られる最高画像濃度
を基準にして一定の濃度勾配で段階的に変化するＰＷＭ
レベルに変換すれば正規化することになる。これによ
り、プリンタ特性の環境変動による影響及びプリンタ特
性の歪みを除去した画像の入出力特性を得たことにな
る。
顕像化したテストパターンからセンサ出力によって得ら
れる画像濃度の特性曲線をその逆形状を有する曲線（逆
関数となる曲線）を用いて直線状の特性に補正するもの
であり、これにより、プリンタ特性を示す特性曲線は直
線に補正し、更に入出力信号の階調レベルまで一致する
45°の傾きを有するものとなる。階調レベルの面から考
察すれば、直前のプリンタ特性で得られる最高画像濃度
を基準にして一定の濃度勾配で段階的に変化するＰＷＭ
レベルに変換すれば正規化することになる。これによ
り、プリンタ特性の環境変動による影響及びプリンタ特
性の歪みを除去した画像の入出力特性を得たことにな
る。
【００８３】なお、図19に一点鎖線で示される劣化した
状態のプリンタ特性でも同様の結果を得られることは説
明するまでもなく明らかである。
状態のプリンタ特性でも同様の結果を得られることは説
明するまでもなく明らかである。
【００８４】本願発明において、この後に例えばユーザ
或いは設計者が所望するγ形状に設定するための処理を
施すことになる。
或いは設計者が所望するγ形状に設定するための処理を
施すことになる。
【００８５】図22に示す特性曲線は、図33に示す第２象
限と同様に画像濃度レベルとＰＷＭレベルとの関係とし
て表した目標とするプリンタ特性のγ形状を示したもの
である。本願発明においては例えばＲＡＭに書き込んで
ある。
限と同様に画像濃度レベルとＰＷＭレベルとの関係とし
て表した目標とするプリンタ特性のγ形状を示したもの
である。本願発明においては例えばＲＡＭに書き込んで
ある。
【００８６】例えば、操作プレートに設けた設定スイッ
チから目標とするプリンタ特性のγ形状をＲＡＭに書き
込むことになる。このようにして本願発明によれば、実
際のプリンタ特性から図24に示すように環境変動による
影響及びプリンタ特性自体の歪みを除去したものにγ形
状の補正を施すことになるので、安定して目標とするγ
形状のプリンタ特性を得ることができる。
チから目標とするプリンタ特性のγ形状をＲＡＭに書き
込むことになる。このようにして本願発明によれば、実
際のプリンタ特性から図24に示すように環境変動による
影響及びプリンタ特性自体の歪みを除去したものにγ形
状の補正を施すことになるので、安定して目標とするγ
形状のプリンタ特性を得ることができる。
【００８７】γ形状は任意の形にすることもできるた
め、このγ形状を変化させることで、いかなる画像をも
出力することができる。
め、このγ形状を変化させることで、いかなる画像をも
出力することができる。
【００８８】
【実施例】図１は第１の本願発明の画像形成装置におけ
る一実施例の要部構成を示すブロック図である。
る一実施例の要部構成を示すブロック図である。
【００８９】本実施例の画像形成装置は、半導体レーザ
の発光時間を変化させることにより階調記録をおこなう
パルス幅変調による露光プロセスを行う電子写真方法を
採用したものであり、実際のプリンタ特性及び最高画像
濃度を検出するプリンタ特性検知手段と記録信号の階調
を補正する階調制御手段と最高画像濃度を所定値に安定
させる現像性固定手段とを備えたものである。
の発光時間を変化させることにより階調記録をおこなう
パルス幅変調による露光プロセスを行う電子写真方法を
採用したものであり、実際のプリンタ特性及び最高画像
濃度を検出するプリンタ特性検知手段と記録信号の階調
を補正する階調制御手段と最高画像濃度を所定値に安定
させる現像性固定手段とを備えたものである。
【００９０】プリンタ特性検知手段は、パッチ検知セン
サＣとデータ演算部Ｄ及びテストパターン信号ＳGを書
き込んだＲＡＭから構成したものであり、実際のプリン
タ特性及びそれから最高画像濃度を検出するものであ
る。プリンタ特性検知手段は最高画像濃度換算手段に相
当するものである。
サＣとデータ演算部Ｄ及びテストパターン信号ＳGを書
き込んだＲＡＭから構成したものであり、実際のプリン
タ特性及びそれから最高画像濃度を検出するものであ
る。プリンタ特性検知手段は最高画像濃度換算手段に相
当するものである。
【００９１】パッチ検知センサＣは、像担持体Ｂ上に顕
像化した例えば256階調を現すテストパターンから反射
する光強度に対応する輝度信号をデータ演算部Ｄに送出
する。輝度信号は後述するように電圧である。ここで、
テストパターン信号ＳGとは初期の常温常湿下のプリン
タ特性による256階調を表現する信号である。テストパ
ターン信号ＳGは画像処理部Ｅを構成するＲＡＭに予め
書き込んであり、例えばコピー開始指令信号により読み
出される。なお、パッチ検知センサＣの概略機構及び像
担持体Ｂの振動に起因する検出誤差を除去する方法等は
後述する。
像化した例えば256階調を現すテストパターンから反射
する光強度に対応する輝度信号をデータ演算部Ｄに送出
する。輝度信号は後述するように電圧である。ここで、
テストパターン信号ＳGとは初期の常温常湿下のプリン
タ特性による256階調を表現する信号である。テストパ
ターン信号ＳGは画像処理部Ｅを構成するＲＡＭに予め
書き込んであり、例えばコピー開始指令信号により読み
出される。なお、パッチ検知センサＣの概略機構及び像
担持体Ｂの振動に起因する検出誤差を除去する方法等は
後述する。
【００９２】データ演算部Ｄは、輝度信号をＡ／Ｄ変換
することにより256階調に正規化した出力電圧に対する
パッチ検知センサＣの定格最大出力（像担持体上のない
状態での出力）との比を対数変換した値に像担持体の濃
度と転写紙の濃度との相違を考慮して得られる信号を得
るものであり、像担持体Ｂの回転中に生ずる振動に起因
する検出誤差を除去するために例えば像担持体Ｂ上に顕
像化した複数のグレースケールから得られる輝度信号に
前述の処理を施して平均した値の信号を画像処理部Ｅ及
びプロセスＣＰＵ90に送出する。これにより、画像処理
部Ｅ及びプロセスＣＰＵ90は像担持体Ｂの振動に起因す
る検出誤差を除去したプリンタ特性及び最大画像濃度を
検知できることになる。
することにより256階調に正規化した出力電圧に対する
パッチ検知センサＣの定格最大出力（像担持体上のない
状態での出力）との比を対数変換した値に像担持体の濃
度と転写紙の濃度との相違を考慮して得られる信号を得
るものであり、像担持体Ｂの回転中に生ずる振動に起因
する検出誤差を除去するために例えば像担持体Ｂ上に顕
像化した複数のグレースケールから得られる輝度信号に
前述の処理を施して平均した値の信号を画像処理部Ｅ及
びプロセスＣＰＵ90に送出する。これにより、画像処理
部Ｅ及びプロセスＣＰＵ90は像担持体Ｂの振動に起因す
る検出誤差を除去したプリンタ特性及び最大画像濃度を
検知できることになる。
【００９３】プロセスＣＰＵ90は、例えば図18に示す静
電写真プロセスを実行する部材の動作を制御するマクロ
プロセッサであり、現像性固定手段を構成するプログラ
ムも備える。現像性固定手段は、現像性と密接に関係す
るトナー濃度を一定に制御することにより、本来の現像
性を固定とし、現像スリーブの回転数を制御して像担持
体Ｂ表面の現像領域において付着する現像剤の量を変化
させて最大画像濃度を調整するものであるが詳細は後述
する。なお、現像性固定手段は、二成分現像剤を採用す
る場合、現像槽内のトナー濃度を一定に制御する機構及
び制御プログラムを備えるものである。
電写真プロセスを実行する部材の動作を制御するマクロ
プロセッサであり、現像性固定手段を構成するプログラ
ムも備える。現像性固定手段は、現像性と密接に関係す
るトナー濃度を一定に制御することにより、本来の現像
性を固定とし、現像スリーブの回転数を制御して像担持
体Ｂ表面の現像領域において付着する現像剤の量を変化
させて最大画像濃度を調整するものであるが詳細は後述
する。なお、現像性固定手段は、二成分現像剤を採用す
る場合、現像槽内のトナー濃度を一定に制御する機構及
び制御プログラムを備えるものである。
【００９４】画像処理部Ｅは、上述した階調制御手段に
相当するものであり、ＭＴＦ補正とγ補正及び階調補正
を任意の順序で濃度信号に施した記録信号を書き込みユ
ニットＡに送出するものである。ここでいうＭＴＦ補正
とは解像度の劣化に直接影響する書き込みユニットＡを
構成する光学系におけるレンズのＭＴＦ、プリズム面の
精度及びスキャン速度の変動を濃度信号に補正するもの
である。画像の最細部における再現性を向上させるため
にはＭＴＦ値として30％以上必要であり、ＭＴＦ補正の
強さは、エッジ強調と平滑化及び対モアレにより決定し
てある。γ補正及び階調補正はデータ演算部Ｆからのプ
リンタ特性を表す出力信号に基づいて階調レベルを補正
するものである。
相当するものであり、ＭＴＦ補正とγ補正及び階調補正
を任意の順序で濃度信号に施した記録信号を書き込みユ
ニットＡに送出するものである。ここでいうＭＴＦ補正
とは解像度の劣化に直接影響する書き込みユニットＡを
構成する光学系におけるレンズのＭＴＦ、プリズム面の
精度及びスキャン速度の変動を濃度信号に補正するもの
である。画像の最細部における再現性を向上させるため
にはＭＴＦ値として30％以上必要であり、ＭＴＦ補正の
強さは、エッジ強調と平滑化及び対モアレにより決定し
てある。γ補正及び階調補正はデータ演算部Ｆからのプ
リンタ特性を表す出力信号に基づいて階調レベルを補正
するものである。
【００９５】書き込みユニットＡは、例えばページメモ
リから読み出される記録信号又は画像処理部Ｅを構成す
るＲＡＭから読み出されるテストパターン信号ＳGに基
づいて半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２（図13を参照）を発
光してドット毎に像担持体Ｂ上をライン走査して潜像を
形成するものであり、所謂露光プロセスを行うものであ
り、書き込みユニットＡの概略機構は図13を参照して後
述する。
リから読み出される記録信号又は画像処理部Ｅを構成す
るＲＡＭから読み出されるテストパターン信号ＳGに基
づいて半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２（図13を参照）を発
光してドット毎に像担持体Ｂ上をライン走査して潜像を
形成するものであり、所謂露光プロセスを行うものであ
り、書き込みユニットＡの概略機構は図13を参照して後
述する。
【００９６】像担持体Ｂは例えばアルミニュウム等から
構成した導電基材の表面に感光層を形成したものであ
る。感光層は膜厚15〜30μm、誘電率2.0〜5.0であり、
導電基材は接地してある。
構成した導電基材の表面に感光層を形成したものであ
る。感光層は膜厚15〜30μm、誘電率2.0〜5.0であり、
導電基材は接地してある。
【００９７】なお、読取ユニットＦは、原稿上の画像か
ら読み取られる輝度信号を例えば256階調を有する濃度
信号に変換して画像処理部Ｅに送出するものであり、い
わゆるスキャナであるから、静電写真プロセスと直接関
係しない。読取ユニットＦから送出する濃度信号は読取
ユニットＦを構成する光学系におけるレンズのＭＴＦ、
ＣＣＤの取り付け精度と光学走行系における光学ミラー
等の振動、スキャン速度の変動による影響をＭＴＦ補正
した後のものである。
ら読み取られる輝度信号を例えば256階調を有する濃度
信号に変換して画像処理部Ｅに送出するものであり、い
わゆるスキャナであるから、静電写真プロセスと直接関
係しない。読取ユニットＦから送出する濃度信号は読取
ユニットＦを構成する光学系におけるレンズのＭＴＦ、
ＣＣＤの取り付け精度と光学走行系における光学ミラー
等の振動、スキャン速度の変動による影響をＭＴＦ補正
した後のものである。
【００９８】次に本実施例の画像形成装置のプリンタ特
性を決める静電写真プロセス部材を図18を参照して説明
する。
性を決める静電写真プロセス部材を図18を参照して説明
する。
【００９９】図18は第１から第５の本願発明の画像形成
装置における一実施例の概略機構を示す断面図である。
各発明の実施例を説明する際に必要箇所を参照すること
になる。
装置における一実施例の概略機構を示す断面図である。
各発明の実施例を説明する際に必要箇所を参照すること
になる。
【０１００】図において、像担持体Ｂは線速度280(mm／
sec)又は125(mm／sec)で矢示方向に回転する(−)帯電の
塗布型ＯＰＣから成る直径80mmのドラム状の感光体であ
り、像担持体Ｂの回転軸に位相を検出するためのエンコ
ーダ15を設けてあり、エンコーダ15は像担持体Ｂの位相
を示す位相信号をプロセスＣＰＵ90（図１を参照）に送
出している。
sec)又は125(mm／sec)で矢示方向に回転する(−)帯電の
塗布型ＯＰＣから成る直径80mmのドラム状の感光体であ
り、像担持体Ｂの回転軸に位相を検出するためのエンコ
ーダ15を設けてあり、エンコーダ15は像担持体Ｂの位相
を示す位相信号をプロセスＣＰＵ90（図１を参照）に送
出している。
【０１０１】像担持体Ｂの周縁部には後述する帯電装置
20、現像ユニット30、分離装置44、転写装置43、クリー
ニングユニット50を設け、更に給紙トレイ、レジストロ
ーラ42、搬送ベルト等からなる給紙系を備えている。
20、現像ユニット30、分離装置44、転写装置43、クリー
ニングユニット50を設け、更に給紙トレイ、レジストロ
ーラ42、搬送ベルト等からなる給紙系を備えている。
【０１０２】帯電装置20は例えばスコロトロン帯電器で
あり、潜像形成プロセスに先立ち像担持体Ｂを所定電圧
に均一帯電して階調再現性等を調整することによりカブ
リ防止等を行うものである。
あり、潜像形成プロセスに先立ち像担持体Ｂを所定電圧
に均一帯電して階調再現性等を調整することによりカブ
リ防止等を行うものである。
【０１０３】現像ユニット30は、平均粒径約8.5μmのポ
リエステル系材料からなるトナーと平均粒径60μmのフ
ェライト系コーティングキャリアとをトナー濃度４〜６
％に制御した現像剤を撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃ
を120(rpm)で回転することにより撹拌した後、マグネッ
トローラ32の外側にあって約400(rpm)又は180(rpm)で回
転するスリーブ31の外周に磁気ブラシを形成し、現像ス
リーブ31には所定のバイアス電圧が印加されて、像担持
体Ｂに対向した現像領域の潜像をトナー像に顕像化する
ものである。
リエステル系材料からなるトナーと平均粒径60μmのフ
ェライト系コーティングキャリアとをトナー濃度４〜６
％に制御した現像剤を撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃ
を120(rpm)で回転することにより撹拌した後、マグネッ
トローラ32の外側にあって約400(rpm)又は180(rpm)で回
転するスリーブ31の外周に磁気ブラシを形成し、現像ス
リーブ31には所定のバイアス電圧が印加されて、像担持
体Ｂに対向した現像領域の潜像をトナー像に顕像化する
ものである。
【０１０４】現像ユニット30は、像担持体Ｂと対向する
筺体300の開口付近に直径40(mm)のスリーブ31で覆った
マグネットローラ32の回動軸を筺体300の側壁に嵌入し
てあり、その後方に直径16(mm)の撹拌スクリュウ33Ａ，
33Ｂ，33Ｃの駆動軸を筺体300の側壁に嵌入してあり、
これらスリーブ31，撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃの
駆動軸は例えば歯車を介して駆動系（図示せず）に接続
することにより、回転数を変更することができるように
なっている。この制御動作はプロセスＣＰＵ90によって
行われる。この機能を利用して例えばスリーブ33の回転
軸を例えば200(rpm)，250(rpm)，300(rpm)に変更するこ
とにより最高画像濃度を固定するように制御するように
している。
筺体300の開口付近に直径40(mm)のスリーブ31で覆った
マグネットローラ32の回動軸を筺体300の側壁に嵌入し
てあり、その後方に直径16(mm)の撹拌スクリュウ33Ａ，
33Ｂ，33Ｃの駆動軸を筺体300の側壁に嵌入してあり、
これらスリーブ31，撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃの
駆動軸は例えば歯車を介して駆動系（図示せず）に接続
することにより、回転数を変更することができるように
なっている。この制御動作はプロセスＣＰＵ90によって
行われる。この機能を利用して例えばスリーブ33の回転
軸を例えば200(rpm)，250(rpm)，300(rpm)に変更するこ
とにより最高画像濃度を固定するように制御するように
している。
【０１０５】転写装置43は、周知のように像担持体Ｂ上
に静電的に担持したトナー像に転写紙Ｐを重ね、転写紙
Ｐの裏側から電荷を放電することにより、転写紙Ｐ上に
トナーを転写するものであり、スコロトロン放電器であ
ることが好ましいが、これに限定されるものでなく、コ
ロトロン帯電器或いは帯電ローラ等の転写紙Ｐ上にトナ
ー像を静電的に転写するものであればよい。
に静電的に担持したトナー像に転写紙Ｐを重ね、転写紙
Ｐの裏側から電荷を放電することにより、転写紙Ｐ上に
トナーを転写するものであり、スコロトロン放電器であ
ることが好ましいが、これに限定されるものでなく、コ
ロトロン帯電器或いは帯電ローラ等の転写紙Ｐ上にトナ
ー像を静電的に転写するものであればよい。
【０１０６】現像性固定手段は、像担持体Ｂ上に顕像化
したグレースケールを表すテストパターンの最高画像濃
度を示す部分を形成するトナー量に応じて現像ローラの
回転数を制御することにより、感光層の感光特性を越え
た現像性を得るようにするものであり、パッチ検知セン
サＣ、プロセスＣＰＵ90及び駆動系10Ｍ（図４を参照）
から構成される。
したグレースケールを表すテストパターンの最高画像濃
度を示す部分を形成するトナー量に応じて現像ローラの
回転数を制御することにより、感光層の感光特性を越え
た現像性を得るようにするものであり、パッチ検知セン
サＣ、プロセスＣＰＵ90及び駆動系10Ｍ（図４を参照）
から構成される。
【０１０７】分離装置44は、周知の如く像担持体Ｂに静
電的に吸着した転写紙Ｐから除電することにより、転写
紙Ｐを分離するものであり、スコロトロン帯電器、コロ
トロン帯電器、帯電ローラ等を用いる。
電的に吸着した転写紙Ｐから除電することにより、転写
紙Ｐを分離するものであり、スコロトロン帯電器、コロ
トロン帯電器、帯電ローラ等を用いる。
【０１０８】クリーニングユニット50は、ブレード等を
像担持体Ｂの表面に接触させることにより、像担持体Ｂ
の表面に付着したトナー及び粉塵を掻き落として廃トナ
ーボックスに捕獲する。
像担持体Ｂの表面に接触させることにより、像担持体Ｂ
の表面に付着したトナー及び粉塵を掻き落として廃トナ
ーボックスに捕獲する。
【０１０９】定着装置60は、周知の如く熱若しくは熱及
び圧力をトナー像を担持した転写紙Ｐに加えることによ
り、トナー像を転写紙Ｐ上に永久に固定するための装置
であり、下ローラ62は70μmの厚さにＰＦＡ（テトラフ
ルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体の略称である）コートしたゴム硬度30°の例え
ばＬＴＶ（ローテンパラチャー・バルカナイジングの略
称である）製であり、200Ｗの電熱ヒータを内包したも
のであり、上ローラ61は直径50mm、全長324mmの例えば
Ａ5056ＴＤ（アルミニュウム）の芯金材質で形成し、そ
の表面にＰＦＡコートしたものであり、1100Ｗの電熱ヒ
ータ（図示せず）を内包した加熱ローラ表面には定着温
度センサＴＳを設けてある。定着温度センサＴＳは、例
えばサーミスタ等から構成され、電熱ヒータを内包する
上ローラ61の表面温度を最大約５Ｖの出力電圧として検
出するものであり、温度センサＴＳは定着温度を例えば
180℃に制御するために用いるものである。
び圧力をトナー像を担持した転写紙Ｐに加えることによ
り、トナー像を転写紙Ｐ上に永久に固定するための装置
であり、下ローラ62は70μmの厚さにＰＦＡ（テトラフ
ルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体の略称である）コートしたゴム硬度30°の例え
ばＬＴＶ（ローテンパラチャー・バルカナイジングの略
称である）製であり、200Ｗの電熱ヒータを内包したも
のであり、上ローラ61は直径50mm、全長324mmの例えば
Ａ5056ＴＤ（アルミニュウム）の芯金材質で形成し、そ
の表面にＰＦＡコートしたものであり、1100Ｗの電熱ヒ
ータ（図示せず）を内包した加熱ローラ表面には定着温
度センサＴＳを設けてある。定着温度センサＴＳは、例
えばサーミスタ等から構成され、電熱ヒータを内包する
上ローラ61の表面温度を最大約５Ｖの出力電圧として検
出するものであり、温度センサＴＳは定着温度を例えば
180℃に制御するために用いるものである。
【０１１０】排紙センサＰＳ２は定着装置60から排出側
の経路に設けてあり、転写紙Ｐの後端を検知した検知信
号をプロセスＣＰＵ90に送出する。
の経路に設けてあり、転写紙Ｐの後端を検知した検知信
号をプロセスＣＰＵ90に送出する。
【０１１１】湿度センサＨＳは、（図８を参照）例えば
湿度に応じた最大1.0Ｖを出力するものであり、ノイズ
を除去するコンデンサ及び入力抵抗を介してプロセスＣ
ＰＵ90の駆動電圧５Ｖに近づけるべく約4.9倍に増幅す
る増幅回路（図示せず）をに接続してある。湿度センサ
ＨＳは装置筺体の側壁に設けることにより、画像形成装
置を設置してある環境下の湿度を検出する。
湿度に応じた最大1.0Ｖを出力するものであり、ノイズ
を除去するコンデンサ及び入力抵抗を介してプロセスＣ
ＰＵ90の駆動電圧５Ｖに近づけるべく約4.9倍に増幅す
る増幅回路（図示せず）をに接続してある。湿度センサ
ＨＳは装置筺体の側壁に設けることにより、画像形成装
置を設置してある環境下の湿度を検出する。
【０１１２】温度センサＴＳ２は、例えばサーミスタ等
から構成され、例えば装置筺体の側壁に設けることによ
り、画像形成装置を設置してある環境下の温度を検出す
るものである。
から構成され、例えば装置筺体の側壁に設けることによ
り、画像形成装置を設置してある環境下の温度を検出す
るものである。
【０１１３】パッチ検知センサＣの適正な配置、その機
構及び回路構成について図14から図17を参照して詳述す
る。
構及び回路構成について図14から図17を参照して詳述す
る。
【０１１４】図15から図17は本実施例の画像形成装置に
採用するパッチ検知センサＣの構造を示す図であり、図
15(ａ)、図16(ａ)、図17(ａ)はパッチ検知センサの平面
図であり、図15(ｂ)、図16(ｂ)(ｃ)、図17(ｂ)はパッチ
検知センサの断面図である。パッチ検知センサＣの構造
及び配設も本願明細書において共通している。
採用するパッチ検知センサＣの構造を示す図であり、図
15(ａ)、図16(ａ)、図17(ａ)はパッチ検知センサの平面
図であり、図15(ｂ)、図16(ｂ)(ｃ)、図17(ｂ)はパッチ
検知センサの断面図である。パッチ検知センサＣの構造
及び配設も本願明細書において共通している。
【０１１５】パッチ検知センサＣは、図15〜図17に示す
ように赤外光を発光する発光ダイオードＬＥＤ（発光ダ
イオードＬＮ66、鹿児島松下電子株式会社製）とホトト
ランジスタＰＴ（ホトトランジスタＰＮ101、鹿児島松
下電子株式会社製）との受光面の中心が０°，40°，80
°の角度をなすような溝をケーシングＣＫに形成し、当
該溝に発光ダイオードＰＤ及びホトトランジスタＰＴに
嵌入したものである。前記溝の前面には防塵ガラスBGを
設けてある。ケーシングＣＫを支持した固着板にはソケ
ットＳＫを設けてある。ケーシングＣＫは固着板を介し
て像担持体Ｂの表面に水平になるようにクリーニングユ
ニット50の近傍（図18参照）に設けたものである。これ
により、トナー像から反射する光を効率良く受光できる
ようにしてある。パッチ検知センサＣは図15から図17の
どのタイプのものを使用しても良いが、パッチトナー像
の濃度を精度良く検知するという点では、40°，０°の
角度をなすもので拡散光を積極的に使用するものが良
い。かかる構成のみでは、像担持体Ｂの回転による振動
を防止できない。これによる誤差を除去する方法は後述
する。
ように赤外光を発光する発光ダイオードＬＥＤ（発光ダ
イオードＬＮ66、鹿児島松下電子株式会社製）とホトト
ランジスタＰＴ（ホトトランジスタＰＮ101、鹿児島松
下電子株式会社製）との受光面の中心が０°，40°，80
°の角度をなすような溝をケーシングＣＫに形成し、当
該溝に発光ダイオードＰＤ及びホトトランジスタＰＴに
嵌入したものである。前記溝の前面には防塵ガラスBGを
設けてある。ケーシングＣＫを支持した固着板にはソケ
ットＳＫを設けてある。ケーシングＣＫは固着板を介し
て像担持体Ｂの表面に水平になるようにクリーニングユ
ニット50の近傍（図18参照）に設けたものである。これ
により、トナー像から反射する光を効率良く受光できる
ようにしてある。パッチ検知センサＣは図15から図17の
どのタイプのものを使用しても良いが、パッチトナー像
の濃度を精度良く検知するという点では、40°，０°の
角度をなすもので拡散光を積極的に使用するものが良
い。かかる構成のみでは、像担持体Ｂの回転による振動
を防止できない。これによる誤差を除去する方法は後述
する。
【０１１６】図14はパッチ検知センサＣを示す回路図で
ある。
ある。
【０１１７】図において、発光ダイオードＬＥＤとホト
トランジスタＰＴとでフォトカップリングを構成してい
る。発光ダイオードＬＥＤのアノード端子には最大出力
10(V)の可変直流電源Ｖrefを接続してあり、発光ダイオ
ードＬＥＤのカソード端子には例えば１ｋ(Ω)と２ｋ
(Ω)とに切り換え可能な半固定抵抗素子ＶＲと固定抵抗
素子Ｒ８を接続してある。このような構成にすることに
より、可変直流電源Ｖrefの出力電圧を可変して発光ダ
イオードＬＥＤの発光強度を調整するようにしてある。
ホトトランジスタＰＴのアノード端子には10Ｖの直流電
源を接続し、カソード端子にはオペアンプＩＣと固定抵
抗素子Ｒ５〜Ｒ７とから構成される出力検出回路を設け
てある。このような構成により、ホトトタンジスタＰＴ
で受光した光強度に応じた電圧を検出するものである。
このような構成を用いて最高画像濃度を固定する。その
詳細については後述する。
トランジスタＰＴとでフォトカップリングを構成してい
る。発光ダイオードＬＥＤのアノード端子には最大出力
10(V)の可変直流電源Ｖrefを接続してあり、発光ダイオ
ードＬＥＤのカソード端子には例えば１ｋ(Ω)と２ｋ
(Ω)とに切り換え可能な半固定抵抗素子ＶＲと固定抵抗
素子Ｒ８を接続してある。このような構成にすることに
より、可変直流電源Ｖrefの出力電圧を可変して発光ダ
イオードＬＥＤの発光強度を調整するようにしてある。
ホトトランジスタＰＴのアノード端子には10Ｖの直流電
源を接続し、カソード端子にはオペアンプＩＣと固定抵
抗素子Ｒ５〜Ｒ７とから構成される出力検出回路を設け
てある。このような構成により、ホトトタンジスタＰＴ
で受光した光強度に応じた電圧を検出するものである。
このような構成を用いて最高画像濃度を固定する。その
詳細については後述する。
【０１１８】書き込みユニットＡの構成について図13を
参照して説明する。
参照して説明する。
【０１１９】図13は２レーザビーム型の書き込みユニッ
トの概略構成を示す平面図である。
トの概略構成を示す平面図である。
【０１２０】書き込みユニットＡは、連続する２走査ラ
イン分の記録信号を並列的にパルス幅変調した変調信号
で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振させ、第１光軸調
整プリズム１と第２光軸プリズム及び合成プリズム３に
より２本の副走査方向及び主走査方向における位置調整
を行う、そしてレーザ光を所定速度で回転するポリゴン
ミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６及び第１のシリンド
リカルレンズ４及び第２のシリンドリカルレンズ７によ
って像担持体Ｂ上に２つの微小なスポットに絞って走査
するものであり、１画素単位のパルス幅変調法と２画素
単位のパルス幅変調法のいずれにも適用できるものであ
る。本明細書における全ての実施例で用いる構成である
ので、後の実施例の説明の際に参照することになる。
イン分の記録信号を並列的にパルス幅変調した変調信号
で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振させ、第１光軸調
整プリズム１と第２光軸プリズム及び合成プリズム３に
より２本の副走査方向及び主走査方向における位置調整
を行う、そしてレーザ光を所定速度で回転するポリゴン
ミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６及び第１のシリンド
リカルレンズ４及び第２のシリンドリカルレンズ７によ
って像担持体Ｂ上に２つの微小なスポットに絞って走査
するものであり、１画素単位のパルス幅変調法と２画素
単位のパルス幅変調法のいずれにも適用できるものであ
る。本明細書における全ての実施例で用いる構成である
ので、後の実施例の説明の際に参照することになる。
【０１２１】書き込みユニットＡを構成する走査光学系
は、コーヒレントな光源として半導体レーザＬＤ１，Ｌ
Ｄ２を設け、変調光学系としてコリメータレンズ８，
９、プリズム１〜３を設け、偏向光学系としてポリゴン
ミラー５及びｆθレンズ６を設け、ポリゴンミラー５に
よる面倒れ補正光学系として第１のシリンドリカルレン
ズ４及び第２のシリンドリカルレンズ２を設けてある。
は、コーヒレントな光源として半導体レーザＬＤ１，Ｌ
Ｄ２を設け、変調光学系としてコリメータレンズ８，
９、プリズム１〜３を設け、偏向光学系としてポリゴン
ミラー５及びｆθレンズ６を設け、ポリゴンミラー５に
よる面倒れ補正光学系として第１のシリンドリカルレン
ズ４及び第２のシリンドリカルレンズ２を設けてある。
【０１２２】半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２はGaAlAs等が
用いられ、最大出力５mＷであり、光効率25％であり、
拡がり角として接合面平行方向８〜16°、接合面垂直方
向20〜36°である。なお、カラートナーを順次重ね合わ
せることもあるので、着色トナーによる吸収の少ない波
長光による露光が好ましく、この場合の波長は780nmで
ある。
用いられ、最大出力５mＷであり、光効率25％であり、
拡がり角として接合面平行方向８〜16°、接合面垂直方
向20〜36°である。なお、カラートナーを順次重ね合わ
せることもあるので、着色トナーによる吸収の少ない波
長光による露光が好ましく、この場合の波長は780nmで
ある。
【０１２３】コリメータレンズ８，９はビームを効率良
く必要な径で取り出すレンズであり、開口数Ｎ．Ａは0.
33であり、透過率は97％以上のレンズから構成され、球
面収差とサイコンディシヨンを良好にするものである。
なお、レンズは屈折率の少ないレンズである。
く必要な径で取り出すレンズであり、開口数Ｎ．Ａは0.
33であり、透過率は97％以上のレンズから構成され、球
面収差とサイコンディシヨンを良好にするものである。
なお、レンズは屈折率の少ないレンズである。
【０１２４】第１光軸プリズム１、第２光軸プリズム
２、合成プリズム３は、透過率80以上のプリズムであ
り、第１光軸プリズム１は隣接する２本のビームを副走
査方向で位置調整することにより、２画素単位のパルス
幅変調か１画素単位のパルス幅変調法とのいずれかを実
施するものであり、第２光軸プリズム２は主走査方向で
位置調整するものであり、第１光軸プリズム１、第２光
軸プリズム２、合成プリズム３は半導体レーザＬＤ１，
ＬＤ２からのビーム径を1/3に圧縮するものである。ネ
ジ等（図示せず）により偏向角度を微調整するものであ
る。
２、合成プリズム３は、透過率80以上のプリズムであ
り、第１光軸プリズム１は隣接する２本のビームを副走
査方向で位置調整することにより、２画素単位のパルス
幅変調か１画素単位のパルス幅変調法とのいずれかを実
施するものであり、第２光軸プリズム２は主走査方向で
位置調整するものであり、第１光軸プリズム１、第２光
軸プリズム２、合成プリズム３は半導体レーザＬＤ１，
ＬＤ２からのビーム径を1/3に圧縮するものである。ネ
ジ等（図示せず）により偏向角度を微調整するものであ
る。
【０１２５】偏向光学系はビームを集光すると共に走査
面の平坦化を実現するためにペッパール和と非点隔差を
小さくするものである。
面の平坦化を実現するためにペッパール和と非点隔差を
小さくするものである。
【０１２６】ポリゴンミラー５は、８面のポリゴン面を
設け、書き込み密度400dpiでは16535.4(rpm)、書き込み
密度600dpiで11023(rpm)の回転数で回転することにな
り、像担持体Ｂ上にビームを走査するものである。
設け、書き込み密度400dpiでは16535.4(rpm)、書き込み
密度600dpiで11023(rpm)の回転数で回転することにな
り、像担持体Ｂ上にビームを走査するものである。
【０１２７】ｆθレンズ６は走査面の平坦化を実現する
ためにペッパール和と非点隔差を小さくし、像面湾曲を
除去するものである。
ためにペッパール和と非点隔差を小さくし、像面湾曲を
除去するものである。
【０１２８】補正光学系としては、ポリゴンミラー５の
前後に第１のシリンドリカルレンズ４と第２のシリンド
リカルレンズ７を設け、ポリゴンミラー５の面倒れ誤差
による走査線のピッチむらを低減する。これにより、ポ
リゴン倒れ角120秒P-Pであり、倒れ角補正率１´20以上
となる。第２のシリンドリカルレンズ７はビームを像担
持体Ｂ上に結像するものである。なお、スポットサイズ
の半値幅は主走査方向51.6、副走査方向57.0μmであっ
た。400dpi及び600dpiの両方で共通である。
前後に第１のシリンドリカルレンズ４と第２のシリンド
リカルレンズ７を設け、ポリゴンミラー５の面倒れ誤差
による走査線のピッチむらを低減する。これにより、ポ
リゴン倒れ角120秒P-Pであり、倒れ角補正率１´20以上
となる。第２のシリンドリカルレンズ７はビームを像担
持体Ｂ上に結像するものである。なお、スポットサイズ
の半値幅は主走査方向51.6、副走査方向57.0μmであっ
た。400dpi及び600dpiの両方で共通である。
【０１２９】走査光学系の制御回路（図示せず）は、変
調回路と、同期系としてインデックスセンサ（図示せ
ず）及びインデックス検出回路（図示せず）を設け、偏
向光学系としてのポリゴンドライバ（図示せず）を設け
てある。
調回路と、同期系としてインデックスセンサ（図示せ
ず）及びインデックス検出回路（図示せず）を設け、偏
向光学系としてのポリゴンドライバ（図示せず）を設け
てある。
【０１３０】変調回路（図示せず）は、参照波と所定ビ
ットからなる記録信号をＤ／Ａ変換したアナログ記録信
号とを比較し多値化するものであり、通常は書き込み密
度600dpi或いは２画素単位のパルス幅変調を選択すれ
ば、連続する２つの走査ラインを記録信号を並列的に処
理する。このようにして得られる変調信号はＬＤ駆動回
路（図示せず）の駆動信号となる。
ットからなる記録信号をＤ／Ａ変換したアナログ記録信
号とを比較し多値化するものであり、通常は書き込み密
度600dpi或いは２画素単位のパルス幅変調を選択すれ
ば、連続する２つの走査ラインを記録信号を並列的に処
理する。このようにして得られる変調信号はＬＤ駆動回
路（図示せず）の駆動信号となる。
【０１３１】ＬＤ駆動回路（図示せず）は変調信号で半
導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振させるものであり、半
導体レーザＬＤ１，ＬＤ２からのビーム光量に相当する
信号がフィードバックされ、その光量が一定となるよう
に駆動するものであり、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２の
いずれか一方のみを選択して発振せるセレクタ手段を備
え、さらに、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２に導通する電
流を変更することができるようになっている。これによ
り、潜像電位を調整することができる。
導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振させるものであり、半
導体レーザＬＤ１，ＬＤ２からのビーム光量に相当する
信号がフィードバックされ、その光量が一定となるよう
に駆動するものであり、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２の
いずれか一方のみを選択して発振せるセレクタ手段を備
え、さらに、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２に導通する電
流を変更することができるようになっている。これによ
り、潜像電位を調整することができる。
【０１３２】同期系は、偏向光学系からのビームを反射
するミラー（図示せず）を介してインデックスセンサ
（図示せず）に入射する。インデックスセンサはビーム
に感応して電流を出力し、当該電流はインデック検出回
路で電流／電圧変換してインデックス信号として出力す
る。このインデックス信号により所定速度で回転するポ
リゴンミラー５の面位置を検知し、主走査方向の周期に
よって、ラスタ走査方式で変調信号による光走査を行っ
ている。400dpiにおいて走査周波数16.1133MHzであり、
有効印字幅297mm以上であり、有効露光幅306mm以上であ
る。600dpiでは走査周波数が4/9になる。
するミラー（図示せず）を介してインデックスセンサ
（図示せず）に入射する。インデックスセンサはビーム
に感応して電流を出力し、当該電流はインデック検出回
路で電流／電圧変換してインデックス信号として出力す
る。このインデックス信号により所定速度で回転するポ
リゴンミラー５の面位置を検知し、主走査方向の周期に
よって、ラスタ走査方式で変調信号による光走査を行っ
ている。400dpiにおいて走査周波数16.1133MHzであり、
有効印字幅297mm以上であり、有効露光幅306mm以上であ
る。600dpiでは走査周波数が4/9になる。
【０１３３】第１の発明の一実施例である画像形成装置
における最高画像濃度の設定と階調制御の動作を図２を
参照して説明する。
における最高画像濃度の設定と階調制御の動作を図２を
参照して説明する。
【０１３４】図２は第１の本願発明の画像形成装置にお
ける一実施例の制御動作を説明するフローチャートであ
る。
ける一実施例の制御動作を説明するフローチャートであ
る。
【０１３５】オペレータは操作パネル100より所望する
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ
90は、エンコーダ15から出力される位相信号により像担
持体Ｂの位相を検出し、その位相から像担持体Ｂを矢示
方向（図18参照）に回転させる。プロセスＣＰＵ90は高
圧電源（図示せず）から所定の出力電圧を帯電装置20に
印加し、これにより帯電装置20は放電を開始して像担持
体Ｂの画像形成領域を一様に帯電する（Ｓ１）。一方、
プロセスＣＰＵ90は画像処理部Ｅに第１のタイミング信
号を送出する。画像処理部Ｅは第１のタイミング信号を
受信してから所定時間だけ経過した後にＲＡＭからテス
トパターン信号ＳGを変調回路に送出する（Ｓ２）。変
調回路は連続する２走査ライン分のテストパターン信号
ＳGを並列的にパルス幅変調した変調信号をＬＤ駆動回
路に送出する（Ｓ３）。ＬＤ駆動回路は変調信号で半導
体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振さることにより２本のレ
ーザビームを照射する。２本のレーザビームは第１光軸
調整プリズム１と第２光軸プリズム２及び合成プリズム
３により２本の副走査方向及び主走査方向における位置
調整を行い、これらのレーザ光を所定速度で回転するポ
リゴンミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６及び第１のシ
リンドリカルレンズ４及び第２のシリンドリカルレンズ
７によって像担持体Ｂ上に微小なスポットに絞って走査
する（Ｓ４）。このようにして像担持体Ｂ上を走査する
スポットは、画像生産性の向上を目的として１画素単位
のパルス幅変調法による２走査ライン同時スキャンであ
る。
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ
90は、エンコーダ15から出力される位相信号により像担
持体Ｂの位相を検出し、その位相から像担持体Ｂを矢示
方向（図18参照）に回転させる。プロセスＣＰＵ90は高
圧電源（図示せず）から所定の出力電圧を帯電装置20に
印加し、これにより帯電装置20は放電を開始して像担持
体Ｂの画像形成領域を一様に帯電する（Ｓ１）。一方、
プロセスＣＰＵ90は画像処理部Ｅに第１のタイミング信
号を送出する。画像処理部Ｅは第１のタイミング信号を
受信してから所定時間だけ経過した後にＲＡＭからテス
トパターン信号ＳGを変調回路に送出する（Ｓ２）。変
調回路は連続する２走査ライン分のテストパターン信号
ＳGを並列的にパルス幅変調した変調信号をＬＤ駆動回
路に送出する（Ｓ３）。ＬＤ駆動回路は変調信号で半導
体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振さることにより２本のレ
ーザビームを照射する。２本のレーザビームは第１光軸
調整プリズム１と第２光軸プリズム２及び合成プリズム
３により２本の副走査方向及び主走査方向における位置
調整を行い、これらのレーザ光を所定速度で回転するポ
リゴンミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６及び第１のシ
リンドリカルレンズ４及び第２のシリンドリカルレンズ
７によって像担持体Ｂ上に微小なスポットに絞って走査
する（Ｓ４）。このようにして像担持体Ｂ上を走査する
スポットは、画像生産性の向上を目的として１画素単位
のパルス幅変調法による２走査ライン同時スキャンであ
る。
【０１３６】書き込みユニットＡは、ステップ３からス
テップ４の動作を所定回数だけ繰り返すことにより、像
担持体Ｂの表面に256の表面電位レベルからなる静電潜
像を例えば２つ直列に形成する。偏向光学系からのビー
ムは反射するミラーを介してインデックスセンサに入射
しており、これからインデックス信号を得ているので、
プロセスＣＰＵ90はインデックス信号の検知した回数か
ら前述の潜像形成動作の終わりを検知することができ
る。プロセスＣＰＵ90は潜像形成動作の終了を検知する
と、エンコーダ15から送出される位相信号から像担持体
Ｂの位相を検知した後に、静電潜像と同期した位置で現
像ユニット30を駆動する（Ｓ５）。これにより、像担持
体Ｂ上に形成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー
像を約５mm間隔で256段階でトナー付着量の変化するテ
ストパターンを２回連続して顕像化することになる。テ
ストパターンは、プリンタ特性を直接得たいので像担持
体Ｂの画像形成領域に形成したが、これに限定されるも
のでなく、非画像領域に形成してもよい。又、本実施例
では、処理時間との関係から２つのテストパターンしか
顕像化していないが、これに限定されるものでなく、像
担持体Ｂの振動による誤差を除去するに適正な位置に形
成することが好ましい。
テップ４の動作を所定回数だけ繰り返すことにより、像
担持体Ｂの表面に256の表面電位レベルからなる静電潜
像を例えば２つ直列に形成する。偏向光学系からのビー
ムは反射するミラーを介してインデックスセンサに入射
しており、これからインデックス信号を得ているので、
プロセスＣＰＵ90はインデックス信号の検知した回数か
ら前述の潜像形成動作の終わりを検知することができ
る。プロセスＣＰＵ90は潜像形成動作の終了を検知する
と、エンコーダ15から送出される位相信号から像担持体
Ｂの位相を検知した後に、静電潜像と同期した位置で現
像ユニット30を駆動する（Ｓ５）。これにより、像担持
体Ｂ上に形成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー
像を約５mm間隔で256段階でトナー付着量の変化するテ
ストパターンを２回連続して顕像化することになる。テ
ストパターンは、プリンタ特性を直接得たいので像担持
体Ｂの画像形成領域に形成したが、これに限定されるも
のでなく、非画像領域に形成してもよい。又、本実施例
では、処理時間との関係から２つのテストパターンしか
顕像化していないが、これに限定されるものでなく、像
担持体Ｂの振動による誤差を除去するに適正な位置に形
成することが好ましい。
【０１３７】プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ15からの
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに最大出力電圧
10(Ｖ)を印加して発振させて赤外光を像担持体Ｂに照射
する（Ｓ６）。これにより、ホトダイオードＰＴは像担
持体Ｂ上に顕像化したテストパターンから反射する光の
強度に応じた信号をデータ演算部Ｄに出力する。
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに最大出力電圧
10(Ｖ)を印加して発振させて赤外光を像担持体Ｂに照射
する（Ｓ６）。これにより、ホトダイオードＰＴは像担
持体Ｂ上に顕像化したテストパターンから反射する光の
強度に応じた信号をデータ演算部Ｄに出力する。
【０１３８】データ演算部Ｄは前述したように像担持体
Ｂ上に顕像化した２つのテストパターンから得られる信
号レベルを例えば、ある信号レベルでのセンサ出力が5.
8(Ｖ)でトナー像のないセンサの最大出力が７(Ｖ)であ
ったとすると転写紙の濃度は0.08分を加味し、画像濃度
は−log5.8(Ｖ)／７(Ｖ)＋0.08のような演算を256レベ
ルの濃度信号に施し、更に２つのテストパターンに対し
平均して256レベルの画像濃度信号を画像処理部Ｅ及び
プロセスＣＰＵ90に送出する（Ｓ７）。このようにし
て、像担持体Ｂの微振動による検出誤差及び像担持体の
反射濃度と転写紙の反射濃度との相違による誤差を軽減
するようにしてある。なお、本実施例では転写紙の濃度
への換算をした後で画像濃度の平均処理を実行している
が、演算処理による丸め誤差を少なくするために画像濃
度の平均処理をした後に転写紙の濃度を加算するように
してもよい。これにより、本実施例においては、最低画
像濃度も転写紙の画像濃度に固定したことになる。
Ｂ上に顕像化した２つのテストパターンから得られる信
号レベルを例えば、ある信号レベルでのセンサ出力が5.
8(Ｖ)でトナー像のないセンサの最大出力が７(Ｖ)であ
ったとすると転写紙の濃度は0.08分を加味し、画像濃度
は−log5.8(Ｖ)／７(Ｖ)＋0.08のような演算を256レベ
ルの濃度信号に施し、更に２つのテストパターンに対し
平均して256レベルの画像濃度信号を画像処理部Ｅ及び
プロセスＣＰＵ90に送出する（Ｓ７）。このようにし
て、像担持体Ｂの微振動による検出誤差及び像担持体の
反射濃度と転写紙の反射濃度との相違による誤差を軽減
するようにしてある。なお、本実施例では転写紙の濃度
への換算をした後で画像濃度の平均処理を実行している
が、演算処理による丸め誤差を少なくするために画像濃
度の平均処理をした後に転写紙の濃度を加算するように
してもよい。これにより、本実施例においては、最低画
像濃度も転写紙の画像濃度に固定したことになる。
【０１３９】プロセスＣＰＵ90は、256レベルの画像濃
度信号から最高画像濃度を得ることになり、当該最高画
像濃度と予め記憶してある例えば最高画像濃度1.3とを
比較する（Ｓ８）。この比較演算により、最高画像濃度
が予め記憶してある値よりも小さければ、スリーブの回
転数を上昇する方向に変更する（Ｓ９）。これにより、
現像性と密接に関係するトナー濃度を一定に制御するこ
とにより、スリーブの回転数を制御して像担持体Ｂ表面
の現像領域において付着する現像剤の量を変化させて最
高画像濃度を1.3に調整し、プロセスＣＰＵ90は、その
スリーブ回転数をＲＡＭに記憶する。このようにして、
本実施例のプロセスＣＰＵ90は制御目標の最高画像濃度
を設定することになる。
度信号から最高画像濃度を得ることになり、当該最高画
像濃度と予め記憶してある例えば最高画像濃度1.3とを
比較する（Ｓ８）。この比較演算により、最高画像濃度
が予め記憶してある値よりも小さければ、スリーブの回
転数を上昇する方向に変更する（Ｓ９）。これにより、
現像性と密接に関係するトナー濃度を一定に制御するこ
とにより、スリーブの回転数を制御して像担持体Ｂ表面
の現像領域において付着する現像剤の量を変化させて最
高画像濃度を1.3に調整し、プロセスＣＰＵ90は、その
スリーブ回転数をＲＡＭに記憶する。このようにして、
本実施例のプロセスＣＰＵ90は制御目標の最高画像濃度
を設定することになる。
【０１４０】なお、本実施例において、最高画像濃度を
調整するためにスリーブの回転数を調整するようにした
が、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を導通する最大電流を
調整するように表面電位を調整するようにしても同様の
効果が得られることは言うまでもない。
調整するためにスリーブの回転数を調整するようにした
が、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を導通する最大電流を
調整するように表面電位を調整するようにしても同様の
効果が得られることは言うまでもない。
【０１４１】画像処理部Ｅは、上述したようにプリンタ
特性から環境変動による影響及び歪みを除去するための
処理を施し（Ｓ10）、その後に目標とするプリンタ特性
のγ形状に補正するものである（Ｓ11）。
特性から環境変動による影響及び歪みを除去するための
処理を施し（Ｓ10）、その後に目標とするプリンタ特性
のγ形状に補正するものである（Ｓ11）。
【０１４２】上述した本実施例における画像形成装置に
よれば、最高画像濃度を一定に制御した後に階調制御を
行うと共に最低画像濃度を転写紙の画像濃度に固定する
ことにより、環境変動によりプリンタ特性が変動したに
も拘わらず、中間調濃度変動及び中間濃度のバラツキ変
動に起因する濃度ズレ及び画質変化を未然に防止するこ
とができるので、ＲＡＭに記憶してある複数種のγ形状
からいずれかを選択すれば、いかなるプリンタ特性でも
安定して階調を再現できる画像形成装置を提供すること
ができる。
よれば、最高画像濃度を一定に制御した後に階調制御を
行うと共に最低画像濃度を転写紙の画像濃度に固定する
ことにより、環境変動によりプリンタ特性が変動したに
も拘わらず、中間調濃度変動及び中間濃度のバラツキ変
動に起因する濃度ズレ及び画質変化を未然に防止するこ
とができるので、ＲＡＭに記憶してある複数種のγ形状
からいずれかを選択すれば、いかなるプリンタ特性でも
安定して階調を再現できる画像形成装置を提供すること
ができる。
【０１４３】静電写真プロセスを採用する画像形成装置
は、一般に安定した階調性能を維持するために環境変動
による影響を考慮した階調制御を要する。より正確な階
調制御を実行するには転写材上に形成した画像の画像濃
度からプリンタ特性を得ることが好ましい。例えば、第
１の本願発明の実施例は、転写材の節約や画像の生産性
の関係から像担持体Ｂ上で行っている。この方法によれ
ば、現像性、像担持体Ｂの特性評価を表面電位センサを
設けずに行える利点がある。しかしながら、転写紙上に
形成した画像からプリンタ特性を得る方式に比して、未
転写画像を形成する機会が増えるので、廃トナー量がア
ップするという欠点がある。これに起因して様々な課題
がある。
は、一般に安定した階調性能を維持するために環境変動
による影響を考慮した階調制御を要する。より正確な階
調制御を実行するには転写材上に形成した画像の画像濃
度からプリンタ特性を得ることが好ましい。例えば、第
１の本願発明の実施例は、転写材の節約や画像の生産性
の関係から像担持体Ｂ上で行っている。この方法によれ
ば、現像性、像担持体Ｂの特性評価を表面電位センサを
設けずに行える利点がある。しかしながら、転写紙上に
形成した画像からプリンタ特性を得る方式に比して、未
転写画像を形成する機会が増えるので、廃トナー量がア
ップするという欠点がある。これに起因して様々な課題
がある。
【０１４４】第２の本願発明の画像形成装置は上述の課
題を解決することにある。
題を解決することにある。
【０１４５】第２の本願発明の画像形成装置の一実施例
を図３を参照して説明する。
を図３を参照して説明する。
【０１４６】図３は第２の本願発明の画像形成装置の一
実施例の要部構成を示す斜視図である。
実施例の要部構成を示す斜視図である。
【０１４７】図３において、第２の本願発明の画像形成
装置の一実施例の静電写真プロセス部の要部を示してお
り、静電写真プロセス部は、像担持体Ｂの周辺に図17に
示したと同様に帯電装置（図示せず）、現像ユニット3
0、分離装置（図示せず）、転写装置（図示せず）、ク
リーニングユニット50を設けたものであり、図18に示し
たものと同一符号を付した部材について同一符号を付し
て説明を省略する。以下に図３に示す静電写真プロセス
部に特有な構成について説明する。
装置の一実施例の静電写真プロセス部の要部を示してお
り、静電写真プロセス部は、像担持体Ｂの周辺に図17に
示したと同様に帯電装置（図示せず）、現像ユニット3
0、分離装置（図示せず）、転写装置（図示せず）、ク
リーニングユニット50を設けたものであり、図18に示し
たものと同一符号を付した部材について同一符号を付し
て説明を省略する。以下に図３に示す静電写真プロセス
部に特有な構成について説明する。
【０１４８】クリーニングユニット50は、図18で説明し
たようにブレード等を像担持体Ｂの表面に接触させるこ
とにより、像担持体Ｂの表面に付着したトナー及び粉塵
を掻き落としてクリーナーボックス51に捕獲するもので
ある。本実施例において、クリーナーボックス51の底壁
部に開口（図示せず）を設け、当該開口に後述する搬送
パイプ310の付設してある。これにより、廃トナーを現
像装置30に搬出するようにしてある。又、搬送パイプ31
0は現像ユニット30のリサイクル口302に付設することに
より、クリーナーボックス51の底壁部から廃トナーを現
像ユニット30のリサイクル口302に搬送できるようにし
てある。
たようにブレード等を像担持体Ｂの表面に接触させるこ
とにより、像担持体Ｂの表面に付着したトナー及び粉塵
を掻き落としてクリーナーボックス51に捕獲するもので
ある。本実施例において、クリーナーボックス51の底壁
部に開口（図示せず）を設け、当該開口に後述する搬送
パイプ310の付設してある。これにより、廃トナーを現
像装置30に搬出するようにしてある。又、搬送パイプ31
0は現像ユニット30のリサイクル口302に付設することに
より、クリーナーボックス51の底壁部から廃トナーを現
像ユニット30のリサイクル口302に搬送できるようにし
てある。
【０１４９】搬送パイプ310は、例えば樹脂製パイプに
スパイラル・スクリュウを挿通したものであり、スパイ
ラル・スクリュウの一端に例えばモータ（図示せず）に
より所定方向に回転するものである。
スパイラル・スクリュウを挿通したものであり、スパイ
ラル・スクリュウの一端に例えばモータ（図示せず）に
より所定方向に回転するものである。
【０１５０】現像ユニット30は、マグネットローラ32を
内包したスリーブ31及び当該スリーブ31に新たなトナー
を供給する直径16mmの撹拌ローラ33Ａを収納する現像槽
30Ａと直径16mmの撹拌スクリュウ33Ｂ，33Ｃを収納する
撹拌槽30Ｂとに筺体300で区切って形成してある。像担
持体Ｂと対向する現像槽30Ａの開口付近に直径40mmのス
リーブ31で覆ったマグネットローラ32の回動軸を筺体30
0の側壁に嵌入してあり、その後方に撹拌スクリュウ33
Ａの駆動軸も筺体300の側壁に嵌入してある。これらの
駆動軸はモータ（図示せず）からの駆動系（図示せず）
と接続してある。撹拌槽30Ｂは直径16mmの撹拌スクリュ
ウ33Ｂ，33Ｃの駆動軸を筺体300の側壁に嵌入してあ
り、撹拌槽30Ｂは撹拌スクリュウ33Ｂ，33Ｃは壁で２つ
の撹拌室に仕切ってある。撹拌スクリュウ33Ｂ，33Ｃの
駆動軸も駆動系（図示せず）に接続してある。又、撹拌
槽30Ｂは側方に伸びており、その天壁にトナー補給口30
1とリサイクル口302を形成してある。トナー補給口301
は図示したように２つの撹拌室を壁が切れて接続する位
置に設けてある。リサイクル口302は撹拌スクリュウ33
Ｃを収納する撹拌室の天壁に形成してある。これらの構
成により、新たなトナーと廃トナーとが混合しやすいよ
うにしてある。
内包したスリーブ31及び当該スリーブ31に新たなトナー
を供給する直径16mmの撹拌ローラ33Ａを収納する現像槽
30Ａと直径16mmの撹拌スクリュウ33Ｂ，33Ｃを収納する
撹拌槽30Ｂとに筺体300で区切って形成してある。像担
持体Ｂと対向する現像槽30Ａの開口付近に直径40mmのス
リーブ31で覆ったマグネットローラ32の回動軸を筺体30
0の側壁に嵌入してあり、その後方に撹拌スクリュウ33
Ａの駆動軸も筺体300の側壁に嵌入してある。これらの
駆動軸はモータ（図示せず）からの駆動系（図示せず）
と接続してある。撹拌槽30Ｂは直径16mmの撹拌スクリュ
ウ33Ｂ，33Ｃの駆動軸を筺体300の側壁に嵌入してあ
り、撹拌槽30Ｂは撹拌スクリュウ33Ｂ，33Ｃは壁で２つ
の撹拌室に仕切ってある。撹拌スクリュウ33Ｂ，33Ｃの
駆動軸も駆動系（図示せず）に接続してある。又、撹拌
槽30Ｂは側方に伸びており、その天壁にトナー補給口30
1とリサイクル口302を形成してある。トナー補給口301
は図示したように２つの撹拌室を壁が切れて接続する位
置に設けてある。リサイクル口302は撹拌スクリュウ33
Ｃを収納する撹拌室の天壁に形成してある。これらの構
成により、新たなトナーと廃トナーとが混合しやすいよ
うにしてある。
【０１５１】前述したようにクリーナーボックス51から
現像ユニット30に廃トナーをリサイクルする構成とする
ことにより、クリーナーボックス51を省略したり、クリ
ーナーボックス51の容積を小さくできる。
現像ユニット30に廃トナーをリサイクルする構成とする
ことにより、クリーナーボックス51を省略したり、クリ
ーナーボックス51の容積を小さくできる。
【０１５２】現像槽30Ａ及び撹拌槽30Ｂには平均粒径約
8.5μmのポリエステル系材料からなるトナーと平均粒径
60μmのフェライト系コーティングキャリアとをトナー
濃度４〜６％に制御して装填してある。現像ユニット30
は撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃを120rpmで回転する
ことにより現像剤を撹拌した後、マグネットローラ32の
外側にあって約400rpmで回転するスリーブ31の外周に磁
気ブラシを形成し、スリーブ31には所定のバイアス電圧
が印加されて、像担持体Ｂに対向した現像領域の潜像を
トナー像に顕像化するものであることは図18に示したも
のと同様である。
8.5μmのポリエステル系材料からなるトナーと平均粒径
60μmのフェライト系コーティングキャリアとをトナー
濃度４〜６％に制御して装填してある。現像ユニット30
は撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃを120rpmで回転する
ことにより現像剤を撹拌した後、マグネットローラ32の
外側にあって約400rpmで回転するスリーブ31の外周に磁
気ブラシを形成し、スリーブ31には所定のバイアス電圧
が印加されて、像担持体Ｂに対向した現像領域の潜像を
トナー像に顕像化するものであることは図18に示したも
のと同様である。
【０１５３】なお、前述した実施例の現像ユニット30
は、撹拌槽30Ｂにリサイクルする構成を示したが、これ
に限定されるものでなく、トナーホッパにリサイクルす
る構成にしても良い、この場合にはホッパの下方から押
し込むようにして新たなトナーと廃トナーとが混合しや
すいようにすることが好ましい。
は、撹拌槽30Ｂにリサイクルする構成を示したが、これ
に限定されるものでなく、トナーホッパにリサイクルす
る構成にしても良い、この場合にはホッパの下方から押
し込むようにして新たなトナーと廃トナーとが混合しや
すいようにすることが好ましい。
【０１５４】上述した本実施例における画像形成装置
は、静電写真プロセス部に廃トナーのリサイクル経路を
設けたので、図２を参照して説明した現像性及び階調制
御を１コピー毎に実行して100コピーしてみると、約30
ｇのトナー消費を節約できた。
は、静電写真プロセス部に廃トナーのリサイクル経路を
設けたので、図２を参照して説明した現像性及び階調制
御を１コピー毎に実行して100コピーしてみると、約30
ｇのトナー消費を節約できた。
【０１５５】トナーとキャリアからなる所謂２成分現像
剤を採用する現像ユニットは、トナー濃度と現像性とに
密接な関係がある。つまり、トナー濃度が高くなれば、
現像性が高くなり、トナー濃度が低くなれば、現像性が
低下するという関係である。単に現像性を高めるために
トナー濃度を過剰に高くすると、トナー飛散、画像かぶ
りと言った課題が発生する。係る課題を解決すべく基準
濃度にフィードバックをかけ、その画像濃度が変化した
とき、トナー濃度にフィードバックする方法がある。係
る方法を採用しても、とりわけ、反転現像法を採用する
場合には感光層の感度特性が変化すれば、露光光量を一
定に制御したにも拘わらず、所望の画像濃度を有する画
像を再生できず、トナー濃度を暴走させる場合がある。
剤を採用する現像ユニットは、トナー濃度と現像性とに
密接な関係がある。つまり、トナー濃度が高くなれば、
現像性が高くなり、トナー濃度が低くなれば、現像性が
低下するという関係である。単に現像性を高めるために
トナー濃度を過剰に高くすると、トナー飛散、画像かぶ
りと言った課題が発生する。係る課題を解決すべく基準
濃度にフィードバックをかけ、その画像濃度が変化した
とき、トナー濃度にフィードバックする方法がある。係
る方法を採用しても、とりわけ、反転現像法を採用する
場合には感光層の感度特性が変化すれば、露光光量を一
定に制御したにも拘わらず、所望の画像濃度を有する画
像を再生できず、トナー濃度を暴走させる場合がある。
【０１５６】第３の本願発明の画像形成装置は、透磁率
の変化により現像性に関係なく、トナー濃度を一定に制
御するトナー濃度制御系であって、感光層の感度特性の
変化に影響されない為にスリーブの回転数を可変するこ
とにより反転現像方法における現像性を一定に担保する
機能を有する。
の変化により現像性に関係なく、トナー濃度を一定に制
御するトナー濃度制御系であって、感光層の感度特性の
変化に影響されない為にスリーブの回転数を可変するこ
とにより反転現像方法における現像性を一定に担保する
機能を有する。
【０１５７】第３の本願発明の画像形成装置における一
実施例を図４及び図18を参照して説明する。
実施例を図４及び図18を参照して説明する。
【０１５８】図４は第３の本願発明の画像形成装置にお
ける一実施例の要部構成を示すブロック図である。
ける一実施例の要部構成を示すブロック図である。
【０１５９】本実施例の画像形成装置は、半導体レーザ
の発光時間を変化させることにより階調記録をおこなう
ＰＷＭによる露光プロセスを行う電子写真方法を採用し
た書き込みユニットＡを備え、現像ユニット30に装填し
た現像剤のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段
と、像担持体Ｂ上に付着した略最高濃度のトナー量を検
知し、当該付着量に応じて現像ローラの回転数を制御す
る現像性固定手段と、像担持体Ｂ上に形成したグレース
ケールのトナー量を検知して潜像形成条件を制御する露
光制御手段を備えたものである。図１に示した画像形成
装置と同一の構成及び機能を有するものは同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。
の発光時間を変化させることにより階調記録をおこなう
ＰＷＭによる露光プロセスを行う電子写真方法を採用し
た書き込みユニットＡを備え、現像ユニット30に装填し
た現像剤のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段
と、像担持体Ｂ上に付着した略最高濃度のトナー量を検
知し、当該付着量に応じて現像ローラの回転数を制御す
る現像性固定手段と、像担持体Ｂ上に形成したグレース
ケールのトナー量を検知して潜像形成条件を制御する露
光制御手段を備えたものである。図１に示した画像形成
装置と同一の構成及び機能を有するものは同一の符号を
付して詳細な説明を省略する。
【０１６０】書き込みユニットＡは、図13を参照して既
に説明してあるので省略する。
に説明してあるので省略する。
【０１６１】露光制御手段は、正規化した256階調の画
像濃度を得るための潜像電位を得るように半導体レーザ
の光強度を正規化するものであり、書き込みユニットＡ
を構成するＬＤ駆動回路（図示せず）及び変調回路（図
示せず）と、パッチ検知センサＣ及び画像処理部Ｅから
構成されるものであり、ＬＤ駆動回路、変調回路、パッ
チ検知センサＣ、画像処理部Ｅの機能及び構成について
は第１の本願発明に実施例において説明してあるので、
詳細な説明を省略する。
像濃度を得るための潜像電位を得るように半導体レーザ
の光強度を正規化するものであり、書き込みユニットＡ
を構成するＬＤ駆動回路（図示せず）及び変調回路（図
示せず）と、パッチ検知センサＣ及び画像処理部Ｅから
構成されるものであり、ＬＤ駆動回路、変調回路、パッ
チ検知センサＣ、画像処理部Ｅの機能及び構成について
は第１の本願発明に実施例において説明してあるので、
詳細な説明を省略する。
【０１６２】トナー濃度制御手段は、現像ユニット30内
に装填した現像剤の透磁率を定着温度センサＴＳで検出
し、これによりトナー補給ユニットＴＨを駆動すること
によりトナー濃度を略一定に制御するものである。
に装填した現像剤の透磁率を定着温度センサＴＳで検出
し、これによりトナー補給ユニットＴＨを駆動すること
によりトナー濃度を略一定に制御するものである。
【０１６３】現像性固定手段は、グレースケールの最高
画像濃度を示すパッチを形成するトナー量に応じて現像
ローラの回転数を制御するパッチ検知センサＣ、プロセ
スＣＰＵ90及び駆動系10Ｍから構成される。
画像濃度を示すパッチを形成するトナー量に応じて現像
ローラの回転数を制御するパッチ検知センサＣ、プロセ
スＣＰＵ90及び駆動系10Ｍから構成される。
【０１６４】以下に、本実施例における各手段を図18を
参照して機構的な側面から説明する。現像ユニット30は
図18を参照して説明したものと略同一の構成であるの
で、図18を再度参照して本実施例に特有な部材のみにつ
いて新に説明する。本実施例に特有な構成として定着温
度センサＴＳを例えば撹拌スクリュウ33Ｂの下方の底壁
に設けてあり、例えば撹拌スクリュウ33Ｃの上方の天壁
に形成した開口（図示せず）に新たなトナーを補給する
トナー補給ユニットＴＨ（図示せず）を設けてある。ト
ナー補給ユニットＴＨの補給口には細かな溝を形成した
補給ローラ（図示せず）を設けてあり、補給ローラを駆
動するモータ30Ｍの回転数をプロセスＣＰＵ90により制
御するようにしてある。
参照して機構的な側面から説明する。現像ユニット30は
図18を参照して説明したものと略同一の構成であるの
で、図18を再度参照して本実施例に特有な部材のみにつ
いて新に説明する。本実施例に特有な構成として定着温
度センサＴＳを例えば撹拌スクリュウ33Ｂの下方の底壁
に設けてあり、例えば撹拌スクリュウ33Ｃの上方の天壁
に形成した開口（図示せず）に新たなトナーを補給する
トナー補給ユニットＴＨ（図示せず）を設けてある。ト
ナー補給ユニットＴＨの補給口には細かな溝を形成した
補給ローラ（図示せず）を設けてあり、補給ローラを駆
動するモータ30Ｍの回転数をプロセスＣＰＵ90により制
御するようにしてある。
【０１６５】像担持体Ｂも図１及び図18を参照して説明
したものと同一の構成であるので詳細な説明を省略す
る。駆動系10Ｍは、像担持体Ｂを回転力を付与するモー
タである。プロセスＣＰＵ90は駆動系10Ｍのドライバ
（図示せず）を介して像担持体Ｂの回転数を制御する。
したものと同一の構成であるので詳細な説明を省略す
る。駆動系10Ｍは、像担持体Ｂを回転力を付与するモー
タである。プロセスＣＰＵ90は駆動系10Ｍのドライバ
（図示せず）を介して像担持体Ｂの回転数を制御する。
【０１６６】本実施例の画像形成装置における最高画像
濃度或いは最高画像濃度及び階調の制御動作を図４及び
図５を参照して説明する。
濃度或いは最高画像濃度及び階調の制御動作を図４及び
図５を参照して説明する。
【０１６７】図５は本実施例の画像形成装置の制御動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【０１６８】オペレータは操作パネル100より所望する
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ
90は、エンコーダ15から出力される位相信号により像担
持体Ｂの位相を検出し、その位相から像担持体Ｂを矢示
方向（図18参照）に回転させる。プロセスＣＰＵ90は高
圧電源（図示せず）から所定の出力電圧を帯電装置20に
印加し、これにより帯電装置20は放電を開始して像担持
体Ｂの画像形成領域を一様に帯電する。
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ
90は、エンコーダ15から出力される位相信号により像担
持体Ｂの位相を検出し、その位相から像担持体Ｂを矢示
方向（図18参照）に回転させる。プロセスＣＰＵ90は高
圧電源（図示せず）から所定の出力電圧を帯電装置20に
印加し、これにより帯電装置20は放電を開始して像担持
体Ｂの画像形成領域を一様に帯電する。
【０１６９】プロセスＣＰＵ90は画像処理部Ｅに第２の
タイミング信号を送出する。画像処理部Ｅは第２のタイ
ミング信号を受信してから所定時間だけ経過した後にＲ
ＡＭから最高画像濃度のレベルを有するテストパターン
信号ＳTを変調回路に送出する。変調回路は隣接する２
走査ライン分のテストパターン信号ＳTを並列的にパル
ス幅変調した変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ
駆動回路は変調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発
振さることにより２本のレーザビームを照射する。
タイミング信号を送出する。画像処理部Ｅは第２のタイ
ミング信号を受信してから所定時間だけ経過した後にＲ
ＡＭから最高画像濃度のレベルを有するテストパターン
信号ＳTを変調回路に送出する。変調回路は隣接する２
走査ライン分のテストパターン信号ＳTを並列的にパル
ス幅変調した変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ
駆動回路は変調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発
振さることにより２本のレーザビームを照射する。
【０１７０】２本のレーザビームは第１光軸調整プリズ
ム１と第２光軸調整プリズム２及び合成プリズム３によ
り２本の副走査方向及び主走査方向における位置調整を
行い、これらのレーザ光を所定速度で回転するポリゴン
ミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６及び第１のシリンド
リカルレンズ４及び第２のシリンドリカルレンズ７によ
って像担持体Ｂ上に微小なスポットに絞って走査する。
この場合も、画像生産性の向上を目的として１画素単位
のパルス幅変調法による２走査ライン同時スキャンであ
る。
ム１と第２光軸調整プリズム２及び合成プリズム３によ
り２本の副走査方向及び主走査方向における位置調整を
行い、これらのレーザ光を所定速度で回転するポリゴン
ミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６及び第１のシリンド
リカルレンズ４及び第２のシリンドリカルレンズ７によ
って像担持体Ｂ上に微小なスポットに絞って走査する。
この場合も、画像生産性の向上を目的として１画素単位
のパルス幅変調法による２走査ライン同時スキャンであ
る。
【０１７１】プロセスＣＰＵ90は潜像形成動作の終了を
検知すると、エンコーダ15から送出される位相信号から
像担持体Ｂの位相を検知した後に、静電潜像と同期した
位置で現像ユニット30を駆動する。これにより、像担持
体Ｂ上に形成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー
像を約５mm間隔でテストパターンを複数回連続して顕像
化することになる（Ｆ11）。
検知すると、エンコーダ15から送出される位相信号から
像担持体Ｂの位相を検知した後に、静電潜像と同期した
位置で現像ユニット30を駆動する。これにより、像担持
体Ｂ上に形成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー
像を約５mm間隔でテストパターンを複数回連続して顕像
化することになる（Ｆ11）。
【０１７２】プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ15からの
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに直流可変電源
Ｖrefの最大出力10(Ｖ)を印加して発振させて赤外光を
像担持体Ｂに照射する。これにより、ホトトランジスタ
ＰＴは像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンから反
射する光の強度に応じた信号（ここでは、輝度信号とす
る）をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ90
は、当該輝度信号のレベルと予め記憶してある例えば最
高画像濃度1.3で顕像化したテストパターンから得られ
る輝度信号のレベル（パッチ検知センサとの出力）とを
比較する（Ｆ12）。この比較演算により、輝度信号が予
め記憶してある値よりも大きければ、スリーブの回転数
を上昇する方向に設定する（Ｆ13）。これにより、現像
性と密接に関係するトナー濃度を一定に制御することに
より、スリーブの回転数を制御して像担持体Ｂ表面の現
像領域において付着する現像剤の量を変化させて最高画
像濃度を一定に調整し、プロセスＣＰＵ90はそのスリー
ブ回転数をＲＡＭに書き込む。これにより現像性を調整
することができる。なお、本実施例において最高画像濃
度を基準に現像性を調整しているが、これに限定される
ものでなく、パッチ検知センサＣの出力特性及び正規現
像法か反転現像法のいずれであるかをも考慮して最低画
像濃度或いは中間画像濃度で現像性を調整するようにし
てもよい。なお、本実施例において、像担持体Ｂ上に顕
像化したテストパターンからの反射濃度を読み取る際に
最高の光強度で読み取るように可変直流電源Ｖrefを最
大出力電圧としたがこれに限定されるものでなく、ホト
トランジスタＰＴの受光位置を考慮して変更してもよ
い。
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに直流可変電源
Ｖrefの最大出力10(Ｖ)を印加して発振させて赤外光を
像担持体Ｂに照射する。これにより、ホトトランジスタ
ＰＴは像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンから反
射する光の強度に応じた信号（ここでは、輝度信号とす
る）をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ90
は、当該輝度信号のレベルと予め記憶してある例えば最
高画像濃度1.3で顕像化したテストパターンから得られ
る輝度信号のレベル（パッチ検知センサとの出力）とを
比較する（Ｆ12）。この比較演算により、輝度信号が予
め記憶してある値よりも大きければ、スリーブの回転数
を上昇する方向に設定する（Ｆ13）。これにより、現像
性と密接に関係するトナー濃度を一定に制御することに
より、スリーブの回転数を制御して像担持体Ｂ表面の現
像領域において付着する現像剤の量を変化させて最高画
像濃度を一定に調整し、プロセスＣＰＵ90はそのスリー
ブ回転数をＲＡＭに書き込む。これにより現像性を調整
することができる。なお、本実施例において最高画像濃
度を基準に現像性を調整しているが、これに限定される
ものでなく、パッチ検知センサＣの出力特性及び正規現
像法か反転現像法のいずれであるかをも考慮して最低画
像濃度或いは中間画像濃度で現像性を調整するようにし
てもよい。なお、本実施例において、像担持体Ｂ上に顕
像化したテストパターンからの反射濃度を読み取る際に
最高の光強度で読み取るように可変直流電源Ｖrefを最
大出力電圧としたがこれに限定されるものでなく、ホト
トランジスタＰＴの受光位置を考慮して変更してもよ
い。
【０１７３】続いて、プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ
15からの位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、画像
処理部Ｅに第１のタイミング信号を送出する。画像処理
部Ｅは第１のタイミング信号を受信してから所定時間だ
け経過した後にＲＡＭからテストパターン信号ＳGを変
調回路に送出する。変調回路は連続する２走査ライン分
のテストパターン信号ＳGを並列的にパルス幅変調した
変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ駆動回路は変
調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振さることに
より２本のレーザビームを照射する。２本のレーザビー
ムは第１光軸調整プリズム１と第２光軸プリズム２及び
合成プリズム３により２本の副走査方向及び主走査方向
における位置調整を行い、これらのレーザ光を所定速度
で回転するポリゴンミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６
及び第１のシリンドリカルレンズ４及び第２のシリンド
リカルレンズ７によって像担持体Ｂ上に微小なスポット
に絞って走査する。書き込みユニットＡは、前述の動作
を所定回数だけ繰り返すことにより、像担持体Ｂの表面
に256の表面電位レベルからなる静電潜像を例えば２つ
直列に形成する。
15からの位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、画像
処理部Ｅに第１のタイミング信号を送出する。画像処理
部Ｅは第１のタイミング信号を受信してから所定時間だ
け経過した後にＲＡＭからテストパターン信号ＳGを変
調回路に送出する。変調回路は連続する２走査ライン分
のテストパターン信号ＳGを並列的にパルス幅変調した
変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ駆動回路は変
調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振さることに
より２本のレーザビームを照射する。２本のレーザビー
ムは第１光軸調整プリズム１と第２光軸プリズム２及び
合成プリズム３により２本の副走査方向及び主走査方向
における位置調整を行い、これらのレーザ光を所定速度
で回転するポリゴンミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６
及び第１のシリンドリカルレンズ４及び第２のシリンド
リカルレンズ７によって像担持体Ｂ上に微小なスポット
に絞って走査する。書き込みユニットＡは、前述の動作
を所定回数だけ繰り返すことにより、像担持体Ｂの表面
に256の表面電位レベルからなる静電潜像を例えば２つ
直列に形成する。
【０１７４】偏向光学系からのビームは反射するミラー
を介してインデックスセンサに入射しており、これから
インデックス信号を得ているので、プロセスＣＰＵ90は
インデックス信号の検知した回数から前述の潜像形成動
作の終わりを検知することができる。プロセスＣＰＵ90
は潜像形成動作の終了を検知すると、エンコーダ15から
送出される位相信号から像担持体Ｂの位相を検知した後
に、静電潜像と同期した位置で現像ユニット30を駆動す
る。これにより、像担持体Ｂ上に形成してある潜像は例
えば20×30mm角のパッチトナー像を約５mm間隔で256段
階でトナー付着量の変化するテストパターンを２回連続
して顕像化することになる（Ｆ14）。グレースケール
は、プリンタ特性を直接得たいので像担持体Ｂの画像形
成領域に顕像化したが、これに限定されるものでなく、
非画像領域に形成してもよい。又、本実施例では、処理
時間との関係から２つのテストパターンしか形成してい
ないが、これに限定されるものでなく、像担持体Ｂの振
動による誤差を除去するに適正な数にすることが好まし
い。又、テストパターンの数を増加することで振動によ
る誤差を小さくできる。
を介してインデックスセンサに入射しており、これから
インデックス信号を得ているので、プロセスＣＰＵ90は
インデックス信号の検知した回数から前述の潜像形成動
作の終わりを検知することができる。プロセスＣＰＵ90
は潜像形成動作の終了を検知すると、エンコーダ15から
送出される位相信号から像担持体Ｂの位相を検知した後
に、静電潜像と同期した位置で現像ユニット30を駆動す
る。これにより、像担持体Ｂ上に形成してある潜像は例
えば20×30mm角のパッチトナー像を約５mm間隔で256段
階でトナー付着量の変化するテストパターンを２回連続
して顕像化することになる（Ｆ14）。グレースケール
は、プリンタ特性を直接得たいので像担持体Ｂの画像形
成領域に顕像化したが、これに限定されるものでなく、
非画像領域に形成してもよい。又、本実施例では、処理
時間との関係から２つのテストパターンしか形成してい
ないが、これに限定されるものでなく、像担持体Ｂの振
動による誤差を除去するに適正な数にすることが好まし
い。又、テストパターンの数を増加することで振動によ
る誤差を小さくできる。
【０１７５】プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ15からの
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに可変直流電源
Ｖrefを変化させて赤外光を像担持体Ｂに照射する。そ
して、像担持体Ｂ上のテストパターンを顕像化しない部
分のセンサ出力が７(Ｖ)になるＶrefを設定する。これ
により、ホトトランジスタＰＴは像担持体Ｂ上に顕像化
したテストパターンから反射する光の強度に応じた信号
を画像処理部Ｅに出力する（Ｆ15）。画像処理部Ｅは前
述したように顕像化した２つのテストパターンから得ら
れる信号レベルを例えば、センサ出力が5.8(Ｖ)なら
ば、センサの最大出力（感光ドラム上のパッチトナー像
のない部分）は７(Ｖ)であり、画像濃度は−log5.8(Ｖ)
／７(Ｖ)のような演算を256レベルの濃度信号に施し、
更に２つの顕像化したテストパターン分を平均して256
レベルの画像濃度信号を得る（Ｆ16）。このようにし
て、像担持体Ｂの微振動に起因する振動誤差を軽減して
いる。画像処理部Ｅは更に最高画像濃度1.3になるよう
に正規化して転写紙の濃度0.08を加算する（Ｆ17）。こ
れにより、像担持体Ｂの反射濃度と転写紙の反射濃度と
の相違による誤差を軽減している。
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに可変直流電源
Ｖrefを変化させて赤外光を像担持体Ｂに照射する。そ
して、像担持体Ｂ上のテストパターンを顕像化しない部
分のセンサ出力が７(Ｖ)になるＶrefを設定する。これ
により、ホトトランジスタＰＴは像担持体Ｂ上に顕像化
したテストパターンから反射する光の強度に応じた信号
を画像処理部Ｅに出力する（Ｆ15）。画像処理部Ｅは前
述したように顕像化した２つのテストパターンから得ら
れる信号レベルを例えば、センサ出力が5.8(Ｖ)なら
ば、センサの最大出力（感光ドラム上のパッチトナー像
のない部分）は７(Ｖ)であり、画像濃度は−log5.8(Ｖ)
／７(Ｖ)のような演算を256レベルの濃度信号に施し、
更に２つの顕像化したテストパターン分を平均して256
レベルの画像濃度信号を得る（Ｆ16）。このようにし
て、像担持体Ｂの微振動に起因する振動誤差を軽減して
いる。画像処理部Ｅは更に最高画像濃度1.3になるよう
に正規化して転写紙の濃度0.08を加算する（Ｆ17）。こ
れにより、像担持体Ｂの反射濃度と転写紙の反射濃度と
の相違による誤差を軽減している。
【０１７６】画像処理部Ｅは、当該256レベルの画像濃
度信号で現されるプリンタ特性にそれと逆形状の特性
（逆関数）を用いて直線状に整形する（Ｆ18）。これに
より、環境変動による影響及び歪みを除去することがで
きる。
度信号で現されるプリンタ特性にそれと逆形状の特性
（逆関数）を用いて直線状に整形する（Ｆ18）。これに
より、環境変動による影響及び歪みを除去することがで
きる。
【０１７７】画像処理部Ｅは、前述の直線状に整形した
プリンタ特性から所望のγ形状に補正する（Ｆ19）。こ
のようにして、環境変動による影響及びプリンタ特性の
歪みに関係なく所望の正規化した階調を得ることができ
る。プロセスＣＰＵ90は前述した最高画像濃度及び階調
の制御動作と並行してトナー濃度制御動作を実行してい
る。以下に本実施例の画像形成装置におけるトナー濃度
制御動作を説明する。
プリンタ特性から所望のγ形状に補正する（Ｆ19）。こ
のようにして、環境変動による影響及びプリンタ特性の
歪みに関係なく所望の正規化した階調を得ることができ
る。プロセスＣＰＵ90は前述した最高画像濃度及び階調
の制御動作と並行してトナー濃度制御動作を実行してい
る。以下に本実施例の画像形成装置におけるトナー濃度
制御動作を説明する。
【０１７８】図６はトナー濃度制御手段の制御動作を示
すグラフである。
すグラフである。
【０１７９】縦軸はトナー濃度(％)を示し、横軸は画像
形成回数を示してある。
形成回数を示してある。
【０１８０】プロセスＣＰＵ90は定着温度センサＴＳか
らの出力に基づいて現像ユニット30内のトナー濃度は６
％に制御してあり、100,000コピーする間にトナー飛散
による画像汚れ、画像かぶりを発生していない。
らの出力に基づいて現像ユニット30内のトナー濃度は６
％に制御してあり、100,000コピーする間にトナー飛散
による画像汚れ、画像かぶりを発生していない。
【０１８１】この条件下で画像形成装置は現像性固定手
段と露光制御手段とによりメイン電源投入時と5,000コ
ピー毎に行った。
段と露光制御手段とによりメイン電源投入時と5,000コ
ピー毎に行った。
【０１８２】図７は第３の本願発明の一実施例における
プリンタ特性の経時変化を示すグラフである。
プリンタ特性の経時変化を示すグラフである。
【０１８３】縦軸は画像濃度を示しており、横軸は正規
化したＰＷＭレベルを示してある。
化したＰＷＭレベルを示してある。
【０１８４】グラフにおいて、実線はスタート時点にお
けるプリンタ特性であり、点線は50,000コピー時点にお
けるプリンタ特性であり、一点鎖線は100,000コピー時
点におけるプリンタ特性である。これから分かるように
100,000コピーまではプリンタ特性を所定に維持できた
ことを示してある。
けるプリンタ特性であり、点線は50,000コピー時点にお
けるプリンタ特性であり、一点鎖線は100,000コピー時
点におけるプリンタ特性である。これから分かるように
100,000コピーまではプリンタ特性を所定に維持できた
ことを示してある。
【０１８５】上述した第３の本願発明の一実施例によれ
ば、透磁率の変化によりトナー濃度を一定に制御するト
ナー濃度制御系で、感光層の感度特性の変化に影響され
ずにスリーブの回転数を可変することにより反転現像方
法における現像性を一定に担保すると共にトナー濃度暴
走をすることもなかった。
ば、透磁率の変化によりトナー濃度を一定に制御するト
ナー濃度制御系で、感光層の感度特性の変化に影響され
ずにスリーブの回転数を可変することにより反転現像方
法における現像性を一定に担保すると共にトナー濃度暴
走をすることもなかった。
【０１８６】上述した最高画像濃度による現像性及び階
調の制御動作は約20秒を要するので、１コピー動作毎に
実行したのでは、コピー生産性の面から問題がある。そ
こで、本願発明者はコピー生産性を考慮して最高画像濃
度及び階調の制御動作を行うタイミングを検討する必要
がある。
調の制御動作は約20秒を要するので、１コピー動作毎に
実行したのでは、コピー生産性の面から問題がある。そ
こで、本願発明者はコピー生産性を考慮して最高画像濃
度及び階調の制御動作を行うタイミングを検討する必要
がある。
【０１８７】以下に、第４の本願発明の画像形成装置に
おける一実施例を図８及び図18を参照して説明する。
おける一実施例を図８及び図18を参照して説明する。
【０１８８】図８は第４の本願発明の画像形成装置にお
ける一実施例の要部構成を示すブロック図である。
ける一実施例の要部構成を示すブロック図である。
【０１８９】本実施例の画像形成装置は、現像性及び階
調制御を画像生産性を考慮して適正なタイミングで実行
するタイミン制御手段を新たに備えたものであり、１イ
ンチ当たりの画素密度を選択する書き込み密度切り替え
手段Ｇと、書き込み密度の選択により静電写真プロセス
条件を変更する機能を有するプロセスＣＰＵ90と、１画
素単位のＰＷＭと２画素単位のＰＷＭとで切り替え可能
な書き込みユニットＡと、パッチ検知センサＣ、画像処
理部Ｅ、現像ユニット30に装填した現像剤のトナー濃度
を制御するトナー濃度制御手段と、像担持体Ｂ上に付着
した略最高濃度のトナー量を検知し、当該付着量に応じ
て現像ローラの回転数を制御する現像性固定手段と、像
担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンのトナー量を検
知して潜像形成条件を制御する露光制御手段を備え、更
に例えば静電写真プロセスにおける条件の変動を検知し
て現像性を制御する現像性固定手段と露光制御手段と駆
動する機能もプロセスＣＰＵ90に搭載したものであり、
第３の本願発明の実施例で説明したと同一な部材につい
ては同一符号を付して説明を省略する。
調制御を画像生産性を考慮して適正なタイミングで実行
するタイミン制御手段を新たに備えたものであり、１イ
ンチ当たりの画素密度を選択する書き込み密度切り替え
手段Ｇと、書き込み密度の選択により静電写真プロセス
条件を変更する機能を有するプロセスＣＰＵ90と、１画
素単位のＰＷＭと２画素単位のＰＷＭとで切り替え可能
な書き込みユニットＡと、パッチ検知センサＣ、画像処
理部Ｅ、現像ユニット30に装填した現像剤のトナー濃度
を制御するトナー濃度制御手段と、像担持体Ｂ上に付着
した略最高濃度のトナー量を検知し、当該付着量に応じ
て現像ローラの回転数を制御する現像性固定手段と、像
担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンのトナー量を検
知して潜像形成条件を制御する露光制御手段を備え、更
に例えば静電写真プロセスにおける条件の変動を検知し
て現像性を制御する現像性固定手段と露光制御手段と駆
動する機能もプロセスＣＰＵ90に搭載したものであり、
第３の本願発明の実施例で説明したと同一な部材につい
ては同一符号を付して説明を省略する。
【０１９０】具体的には像担持体Ｂ、像担持体駆動系10
Ｍ、現像駆動系30Ｍ、パッチ検知センサＣについては上
述してあるので詳細な説明を省略する。
Ｍ、現像駆動系30Ｍ、パッチ検知センサＣについては上
述してあるので詳細な説明を省略する。
【０１９１】書き込み密度切り替え手段Ｇは、400dpi
（dot per inch １インチ当たりの画素密度）と600dpi
とのいずれか一つを選択するものであり、例えば操作プ
レート100に設けたタッチスイッチである。当該タッチ
スイッチを押圧したことによる信号はプロセスＣＰＵ90
に送出する。切り替え手段は、タッチスイッチ以外にも
パソコン等の外部入力によっても変更可能となる。
（dot per inch １インチ当たりの画素密度）と600dpi
とのいずれか一つを選択するものであり、例えば操作プ
レート100に設けたタッチスイッチである。当該タッチ
スイッチを押圧したことによる信号はプロセスＣＰＵ90
に送出する。切り替え手段は、タッチスイッチ以外にも
パソコン等の外部入力によっても変更可能となる。
【０１９２】ＰＷＭ選択手段Ｈは、１画素単位のパルス
幅変調と２画素単位のパルス幅変調とのいずれかを一つ
を選択するものであり、例えば操作プレート100に設け
たタッチスイッチである。当該タッチスイッチを押圧し
たことによる信号はプロセスＣＰＵ90に送出する。プロ
セスＣＰＵ90はＬＤ駆動回路で発振させる半導体レーザ
ＬＤ１，ＬＤ２を決定する。
幅変調と２画素単位のパルス幅変調とのいずれかを一つ
を選択するものであり、例えば操作プレート100に設け
たタッチスイッチである。当該タッチスイッチを押圧し
たことによる信号はプロセスＣＰＵ90に送出する。プロ
セスＣＰＵ90はＬＤ駆動回路で発振させる半導体レーザ
ＬＤ１，ＬＤ２を決定する。
【０１９３】プロセスＣＰＵ90は、上述したように例え
ば図18を参照して説明した静電写真プロセスを実行する
部材の動作を制御するマクロプロセッサであり、書き込
み密度切り替え手段Ｇからの信号に基づいて像担持体Ｂ
の線速度、スリーブの回転数、撹拌スクリュウの回転
数、ポリゴンミラー５の回転数を静電写真プロセス条件
を変更する機能を有する静電写真プロセス変更プログラ
ムと、現像ユニット30に装填した現像剤のトナー濃度を
制御する機能を有するトナー濃度制御プログラムと、像
担持体Ｂ上に付着した略最高濃度のトナー量を検知し、
当該付着量に応じて現像ローラの回転数を制御する機能
を有する現像性安定化プログラムと、像担持体Ｂ上に形
成したグレースケールのトナー量を検知して潜像形成条
件を制御する機能を有する潜像条件制御プログラムと、
更に例えば静電写真プロセスにおける条件の変動を検知
して現像性安定化プログラムと潜像条件制御プログラム
を駆動するタイミングを決定するタイミング制御プログ
ラムを備えている。
ば図18を参照して説明した静電写真プロセスを実行する
部材の動作を制御するマクロプロセッサであり、書き込
み密度切り替え手段Ｇからの信号に基づいて像担持体Ｂ
の線速度、スリーブの回転数、撹拌スクリュウの回転
数、ポリゴンミラー５の回転数を静電写真プロセス条件
を変更する機能を有する静電写真プロセス変更プログラ
ムと、現像ユニット30に装填した現像剤のトナー濃度を
制御する機能を有するトナー濃度制御プログラムと、像
担持体Ｂ上に付着した略最高濃度のトナー量を検知し、
当該付着量に応じて現像ローラの回転数を制御する機能
を有する現像性安定化プログラムと、像担持体Ｂ上に形
成したグレースケールのトナー量を検知して潜像形成条
件を制御する機能を有する潜像条件制御プログラムと、
更に例えば静電写真プロセスにおける条件の変動を検知
して現像性安定化プログラムと潜像条件制御プログラム
を駆動するタイミングを決定するタイミング制御プログ
ラムを備えている。
【０１９４】タイミング制御プログラムは、メイン電源
の投入、所定のコピー枚数、画像終了後の後回転、作像
モードの変更、アイドリング時、定着温度、環境の温湿
度を検知して画像生産性を考慮して現像性及び階調制御
を実行するものである。
の投入、所定のコピー枚数、画像終了後の後回転、作像
モードの変更、アイドリング時、定着温度、環境の温湿
度を検知して画像生産性を考慮して現像性及び階調制御
を実行するものである。
【０１９５】プロセスＣＰＵは内蔵するＲＡＭに書き込
み密度400dpiと600dpiを実現するための条件で書き込ん
であり、例えば400dpiにあっては像担持体線速280(mm/
s)、スリーブ回転数400(rpm)、撹拌スクリュウ軸の回転
数120(rpm)、ポリゴンミラーの回転数16535(rpm)であ
り、600dpiにあっては像担持体線速125(mm／s)、スリー
ブ回転数180(rpm)、撹拌スクリュウ軸の回転数120(rp
m)、ポリゴンミラーの回転数11023(rpm)である。
み密度400dpiと600dpiを実現するための条件で書き込ん
であり、例えば400dpiにあっては像担持体線速280(mm/
s)、スリーブ回転数400(rpm)、撹拌スクリュウ軸の回転
数120(rpm)、ポリゴンミラーの回転数16535(rpm)であ
り、600dpiにあっては像担持体線速125(mm／s)、スリー
ブ回転数180(rpm)、撹拌スクリュウ軸の回転数120(rp
m)、ポリゴンミラーの回転数11023(rpm)である。
【０１９６】定着装置60は、図18に示したように熱若し
くは熱及び圧力をトナー像を担持した転写紙Ｐに加える
ことにより、トナー像を転写紙Ｐ上に永久に固定するた
めの装置であり、下ローラ62は70μmの厚さにＰＦＡコ
ートしたゴム硬度30°の例えばＬＴＶ製であり、200Ｗ
の電熱ヒータを内包したものであり、上ローラ61は直径
50mm、全長324mmの例えばＡ5056ＴＤの芯金材質で形成
し、その表面にＰＦＡコートしたものであり、1100Ｗの
電熱ヒータ（図示せず）を内包した加熱ローラ表面には
定着温度センサＴＳを設けてある。定着温度センサＴＳ
は、例えばサーミスタ等から構成され、電熱ヒータを内
包する上ローラ61の表面温度を最大約５Ｖの出力電圧と
して検出するものであり、定着温度センサＴＳは定着温
度を例えば180℃に制御するために用いるものである。
くは熱及び圧力をトナー像を担持した転写紙Ｐに加える
ことにより、トナー像を転写紙Ｐ上に永久に固定するた
めの装置であり、下ローラ62は70μmの厚さにＰＦＡコ
ートしたゴム硬度30°の例えばＬＴＶ製であり、200Ｗ
の電熱ヒータを内包したものであり、上ローラ61は直径
50mm、全長324mmの例えばＡ5056ＴＤの芯金材質で形成
し、その表面にＰＦＡコートしたものであり、1100Ｗの
電熱ヒータ（図示せず）を内包した加熱ローラ表面には
定着温度センサＴＳを設けてある。定着温度センサＴＳ
は、例えばサーミスタ等から構成され、電熱ヒータを内
包する上ローラ61の表面温度を最大約５Ｖの出力電圧と
して検出するものであり、定着温度センサＴＳは定着温
度を例えば180℃に制御するために用いるものである。
【０１９７】排紙センサＰＳ２は定着装置60から排出側
の経路に設けてあり、転写紙Ｐの後端を検知した検知信
号をプロセスＣＰＵ90に送出する。
の経路に設けてあり、転写紙Ｐの後端を検知した検知信
号をプロセスＣＰＵ90に送出する。
【０１９８】湿度センサＨＳは、例えば湿度に応じた最
大1.0(Ｖ)を出力するものであり、ノイズを除去するコ
ンデンサ及び入力抵抗を介してプロセスＣＰＵ90の駆動
電圧５Ｖに近づけるべく約4.9倍に増幅する増幅回路
（図示せず）をに接続してある。湿度センサＨＳは装置
筺体の側壁に設けることにより、画像形成装置を設置し
てある環境下の湿度を検出する。
大1.0(Ｖ)を出力するものであり、ノイズを除去するコ
ンデンサ及び入力抵抗を介してプロセスＣＰＵ90の駆動
電圧５Ｖに近づけるべく約4.9倍に増幅する増幅回路
（図示せず）をに接続してある。湿度センサＨＳは装置
筺体の側壁に設けることにより、画像形成装置を設置し
てある環境下の湿度を検出する。
【０１９９】温度センサＴＳ２は、例えばサーミスタ等
から構成され、例えば装置筺体の側壁に設けることによ
り、画像形成装置を設置してある環境下の温度を検出す
るものである。
から構成され、例えば装置筺体の側壁に設けることによ
り、画像形成装置を設置してある環境下の温度を検出す
るものである。
【０２００】以下にタイミング制御プログラムの制御動
作の一例を説明する。
作の一例を説明する。
【０２０１】始に、定着温度に着目してタイミング制御
プログラムを説明する。
プログラムを説明する。
【０２０２】先ず、プロセスＣＰＵ90は、メイン電源Ｍ
／Ｓの投入により、イニシャライズプログラムを起動
し、その後に定着温度制御プログラムを起動する。
／Ｓの投入により、イニシャライズプログラムを起動
し、その後に定着温度制御プログラムを起動する。
【０２０３】プロセスＣＰＵ90は温度センサＴＳ２から
の出力信号により上ローラ61の温度を検出し、例えば定
着温度が室温程度であれば電熱ヒータにより180℃まで
昇温する。この間が所謂ウオームアップ時間である。こ
の時間は像担持体Ｂの表層に形成した感度特性と現像剤
の帯電特性が十分でない。
の出力信号により上ローラ61の温度を検出し、例えば定
着温度が室温程度であれば電熱ヒータにより180℃まで
昇温する。この間が所謂ウオームアップ時間である。こ
の時間は像担持体Ｂの表層に形成した感度特性と現像剤
の帯電特性が十分でない。
【０２０４】プロセスＣＰＵ90はトナー濃度制御プログ
ラムを起動し、定着温度センサＴＳからの出力信号から
トナー濃度を検出し、制御目標濃度６％に有るか否かを
判定し、必要に応じてトナーを補給する。更にプロセス
ＣＰＵ90は、前述のトナー濃度制御動作に並行して例え
ば撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃの回転数を120(rpm)
以上に変更して現像剤の帯電性能を調整する。
ラムを起動し、定着温度センサＴＳからの出力信号から
トナー濃度を検出し、制御目標濃度６％に有るか否かを
判定し、必要に応じてトナーを補給する。更にプロセス
ＣＰＵ90は、前述のトナー濃度制御動作に並行して例え
ば撹拌スクリュウ33Ａ，33Ｂ，33Ｃの回転数を120(rpm)
以上に変更して現像剤の帯電性能を調整する。
【０２０５】プロセスＣＰＵ90は前述のウオームアップ
時間内に帯電装置20から放電する電流を多くすることに
より、像担持体Ｂの表面電位を強制的に−700(Ｖ)に均
一帯電し、これに続いて、クリーニングユニット50に設
けた除電針により像担持体Ｂから電荷を除電する。プロ
セスＣＰＵ90はこの帯電及び除電動作をウオームアップ
時間内に繰り返し実行することにより像担持体Ｂの感度
特性を調整する。
時間内に帯電装置20から放電する電流を多くすることに
より、像担持体Ｂの表面電位を強制的に−700(Ｖ)に均
一帯電し、これに続いて、クリーニングユニット50に設
けた除電針により像担持体Ｂから電荷を除電する。プロ
セスＣＰＵ90はこの帯電及び除電動作をウオームアップ
時間内に繰り返し実行することにより像担持体Ｂの感度
特性を調整する。
【０２０６】これに続いて、プロセスＣＰＵ90は現像性
安定化プログラムと潜像条件制御プログラムを実行す
る。これにより、画像生産性に影響を及ぼすことなく現
像性及び階調制御を実行することができる。現像性安定
化プログラムと潜像条件制御プログラムの詳細について
は上述してあるので省略する。
安定化プログラムと潜像条件制御プログラムを実行す
る。これにより、画像生産性に影響を及ぼすことなく現
像性及び階調制御を実行することができる。現像性安定
化プログラムと潜像条件制御プログラムの詳細について
は上述してあるので省略する。
【０２０７】ウオームアップ時間と現像性及び階調制御
性を行う時間とを比較し後者の時間が前者の時間よりも
長いときは、生産性の点で好ましくない。従って、（前
者の時間）＞（後者の時間）とする為には、定着温度は
50℃以下が好ましい。
性を行う時間とを比較し後者の時間が前者の時間よりも
長いときは、生産性の点で好ましくない。従って、（前
者の時間）＞（後者の時間）とする為には、定着温度は
50℃以下が好ましい。
【０２０８】前述の実施例においては、電源投入時点に
おける定着温度について説明したが、これに限定される
ものでなく、例えば制御目標とする定着温度より例えば
50℃程低く温度制御する省エネモード、連続コピー等に
より定着温度が低下したので、昇温中であるアイドリン
グ時間についても同様な制御を実行する。これによって
も、画像生産性に影響することなく現像性及び階調制御
を実行することができる。また、プロセスＣＰＵ90は、
排紙センサＰＳ２からの出力信号のオン状態をカウンタ
で計数しており、タイミング制御プログラムがカウンタ
に書き込まれた値が例えば1,000だけ変化したときに現
像性安定化プログラムと潜像条件制御プログラムを実行
する。これにより、１コピー毎に実行する場合に比して
画像生産性を向上することができる。
おける定着温度について説明したが、これに限定される
ものでなく、例えば制御目標とする定着温度より例えば
50℃程低く温度制御する省エネモード、連続コピー等に
より定着温度が低下したので、昇温中であるアイドリン
グ時間についても同様な制御を実行する。これによって
も、画像生産性に影響することなく現像性及び階調制御
を実行することができる。また、プロセスＣＰＵ90は、
排紙センサＰＳ２からの出力信号のオン状態をカウンタ
で計数しており、タイミング制御プログラムがカウンタ
に書き込まれた値が例えば1,000だけ変化したときに現
像性安定化プログラムと潜像条件制御プログラムを実行
する。これにより、１コピー毎に実行する場合に比して
画像生産性を向上することができる。
【０２０９】プロセスＣＰＵ90は、連続コピーの最後の
コピー動作を終了した後に実行する後回転中にも選択し
てあるＰＷＭモード用の現像性安定プログラム及び潜像
条件制御プログラムを起動するようにしても、１コピー
毎に実行する場合に比して画像生産性を向上することが
できる。
コピー動作を終了した後に実行する後回転中にも選択し
てあるＰＷＭモード用の現像性安定プログラム及び潜像
条件制御プログラムを起動するようにしても、１コピー
毎に実行する場合に比して画像生産性を向上することが
できる。
【０２１０】プロセスＣＰＵ90は、温度センサＴＳ２及
び湿度センサＨＳからの出力信号から環境下の温湿度を
検出しており、例えば常温常湿から10℃、30％RHの低温
低湿に変化した場合、書き込み密度切換手段Ｇからのモ
ード変更を指定する信号を検知した場合、書き込みＰＷ
Ｍ選択手段Ｈからのモード変更を指定する信号を検知し
た場合のいずれにおいても、現像性及び階調性を調整す
る必要がある。しかしながら、本実施例のタイミング制
御プログラムを起動している場合には、これらの条件が
全部そろった場合、或いは所定のコピー枚数、後回転時
を検知したときのいずれかも生じた場合のみに現像性安
定化プログラム及び潜像条件制御プログラムを起動する
ようにすれば、画像生産性に影響することがない。
び湿度センサＨＳからの出力信号から環境下の温湿度を
検出しており、例えば常温常湿から10℃、30％RHの低温
低湿に変化した場合、書き込み密度切換手段Ｇからのモ
ード変更を指定する信号を検知した場合、書き込みＰＷ
Ｍ選択手段Ｈからのモード変更を指定する信号を検知し
た場合のいずれにおいても、現像性及び階調性を調整す
る必要がある。しかしながら、本実施例のタイミング制
御プログラムを起動している場合には、これらの条件が
全部そろった場合、或いは所定のコピー枚数、後回転時
を検知したときのいずれかも生じた場合のみに現像性安
定化プログラム及び潜像条件制御プログラムを起動する
ようにすれば、画像生産性に影響することがない。
【０２１１】上述したように、本実施例の画像形成装置
は、タイミング制御プログラムを備えたことにより、画
像生産性に影響することなく、現像性及び階調性を維持
することができる。
は、タイミング制御プログラムを備えたことにより、画
像生産性に影響することなく、現像性及び階調性を維持
することができる。
【０２１２】上述したように中間濃度変動が小さい場合
は濃度階調を主とするような隣接画素間の濃度差の小さ
い面積階調マトリックスを用い、中間調濃度変動に応じ
て面積階調マトリックスを用い、中間調濃度変動幅に応
じて面積階調マトリックスを切り換え、変動幅が大きい
場合は隣接画素の濃度差を大きくして面積階調法を主と
するようにした階調制御技術がある（特開平4-363966号
公報参照）。斯かる階調制御技術を採用する画像形成装
置にあっては、感度特性の変動に対して階調補正をする
必要がある。全ての階調マトリックスに個別に補正処理
を実行したのでは画像生産性を低下させることになる。
は濃度階調を主とするような隣接画素間の濃度差の小さ
い面積階調マトリックスを用い、中間調濃度変動に応じ
て面積階調マトリックスを用い、中間調濃度変動幅に応
じて面積階調マトリックスを切り換え、変動幅が大きい
場合は隣接画素の濃度差を大きくして面積階調法を主と
するようにした階調制御技術がある（特開平4-363966号
公報参照）。斯かる階調制御技術を採用する画像形成装
置にあっては、感度特性の変動に対して階調補正をする
必要がある。全ての階調マトリックスに個別に補正処理
を実行したのでは画像生産性を低下させることになる。
【０２１３】第５の本願発明の画像形成装置における一
実施例を図９から図12を参照して説明する。
実施例を図９から図12を参照して説明する。
【０２１４】本実施例の画像形成装置は、図８を参照し
て説明した第４の発明の実施例で示した構成と略同一の
構成であり、書き込み密度切り替え手段Ｇ、プロセスＣ
ＰＵ90と、書き込みユニットＡと、パッチ検知センサ
Ｃ、画像処理部Ｅ、現像ユニット30に装填した現像剤の
トナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、像担持体
Ｂ上に付着した略最高濃度のトナー量を検知し、当該付
着量に応じて現像ローラの回転数を制御する現像性固定
手段と、像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンのト
ナー量を検知して潜像形成条件を制御する露光制御手段
を備えたものであり、これらについては同一符号を付し
て詳細を省略する。
て説明した第４の発明の実施例で示した構成と略同一の
構成であり、書き込み密度切り替え手段Ｇ、プロセスＣ
ＰＵ90と、書き込みユニットＡと、パッチ検知センサ
Ｃ、画像処理部Ｅ、現像ユニット30に装填した現像剤の
トナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、像担持体
Ｂ上に付着した略最高濃度のトナー量を検知し、当該付
着量に応じて現像ローラの回転数を制御する現像性固定
手段と、像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンのト
ナー量を検知して潜像形成条件を制御する露光制御手段
を備えたものであり、これらについては同一符号を付し
て詳細を省略する。
【０２１５】本実施例の画像形成装置は、像担持体Ｂの
感度特性の変動に応じて１画素単位のパルス幅変調用の
階調カーブから２画素単位のパルス幅変調用の階調カー
ブを算出するための特定補正カーブに関するデータを書
き込んであるＲＡＭを新に備えている。
感度特性の変動に応じて１画素単位のパルス幅変調用の
階調カーブから２画素単位のパルス幅変調用の階調カー
ブを算出するための特定補正カーブに関するデータを書
き込んであるＲＡＭを新に備えている。
【０２１６】先ず、特定補正カーブを説明する。
【０２１７】図９は特定補正カーブの生成を示すグラフ
である。
である。
【０２１８】第１象限は、スタート時点における１画素
単位のパルス幅変調法により形成し、顕像化したテスト
パターンからパッチ検知センサＣからの出力電圧とＰＷ
Ｍレベルとの関係として表されγ特性を示すグラフであ
る。
単位のパルス幅変調法により形成し、顕像化したテスト
パターンからパッチ検知センサＣからの出力電圧とＰＷ
Ｍレベルとの関係として表されγ特性を示すグラフであ
る。
【０２１９】第２象限は、スタート時点における２画素
単位のパルス幅変調法により形成したグレースケールか
ら得られるパッチ検知センサＣからの出力信号とＰＷＭ
レベルとの関係として表したγ特性を示すグラフであ
る。
単位のパルス幅変調法により形成したグレースケールか
ら得られるパッチ検知センサＣからの出力信号とＰＷＭ
レベルとの関係として表したγ特性を示すグラフであ
る。
【０２２０】第３象限は第１象限に示すγ特性から第２
象限に示すγ特性を差し引いた特定補正カーブを示すグ
ラフである。本実施例において、例えばスタート時点に
測定した１画素単位のパルス幅変調法及び２画素単位の
パルス幅変調法により得られるγ特性から特定補正カー
ブを得るものである。この特定補正カーブを表すデータ
は前述したようにＲＡＭに書き込んである。このＲＡＭ
は画像処理部Ｅを構成するものである。
象限に示すγ特性を差し引いた特定補正カーブを示すグ
ラフである。本実施例において、例えばスタート時点に
測定した１画素単位のパルス幅変調法及び２画素単位の
パルス幅変調法により得られるγ特性から特定補正カー
ブを得るものである。この特定補正カーブを表すデータ
は前述したようにＲＡＭに書き込んである。このＲＡＭ
は画像処理部Ｅを構成するものである。
【０２２１】このように、第３象限に示す特定補正カー
ブに関するデータがあれば、１画素単位のパルス幅変調
法或いは２画素単位のパルス幅変調法のいずれかで形成
したグレースケールを測定するだけで、他方のγ特性を
も得ることができることを示している。
ブに関するデータがあれば、１画素単位のパルス幅変調
法或いは２画素単位のパルス幅変調法のいずれかで形成
したグレースケールを測定するだけで、他方のγ特性を
も得ることができることを示している。
【０２２２】従って、本実施例の画像処理部Ｅは、スタ
ート時点における１画素単位のパルス幅変調法により形
成したグレースケールから得られるパッチ検知センサＣ
からの出力電圧とＰＷＭレベルとの関係として表される
γ特性及び特定補正データをもＲＡＭに書き込んであ
る。
ート時点における１画素単位のパルス幅変調法により形
成したグレースケールから得られるパッチ検知センサＣ
からの出力電圧とＰＷＭレベルとの関係として表される
γ特性及び特定補正データをもＲＡＭに書き込んであ
る。
【０２２３】画像処理部Ｅは、常温常湿下における転写
紙Ｐ上における画像濃度に対応するパッチ検知センサＣ
からの出力との関係を示すルックアップテーブル（以
下、これをパッチテーブルという）を備えている。パッ
チテーブルは、例えば転写紙上における画像濃度1.4に
対してパッチ検知センサＣの出力0.8(Ｖ)、転写紙上に
おける画像濃度1.3に対してパッチ検知センサＣの出力
0.9(Ｖ)、転写紙上における画像濃度1.2に対してパッチ
検知センサＣの出力1.0(Ｖ)、転写紙上における画像濃
度1.1に対してパッチ検知センサＣの出力1.1(Ｖ)等であ
る。
紙Ｐ上における画像濃度に対応するパッチ検知センサＣ
からの出力との関係を示すルックアップテーブル（以
下、これをパッチテーブルという）を備えている。パッ
チテーブルは、例えば転写紙上における画像濃度1.4に
対してパッチ検知センサＣの出力0.8(Ｖ)、転写紙上に
おける画像濃度1.3に対してパッチ検知センサＣの出力
0.9(Ｖ)、転写紙上における画像濃度1.2に対してパッチ
検知センサＣの出力1.0(Ｖ)、転写紙上における画像濃
度1.1に対してパッチ検知センサＣの出力1.1(Ｖ)等であ
る。
【０２２４】プロセスＣＰＵ90は現像ユニット30に設け
たスリーブ31の回転数を例えば200(rpm)，250(rpm)，30
0(rpm)に変更することにより、画像濃度を変更するよう
にしたものである。
たスリーブ31の回転数を例えば200(rpm)，250(rpm)，30
0(rpm)に変更することにより、画像濃度を変更するよう
にしたものである。
【０２２５】本実施例の画像形成装置における最高画像
濃度及び階調の制御動作を図18、図８乃至図12を参照し
て説明する。
濃度及び階調の制御動作を図18、図８乃至図12を参照し
て説明する。
【０２２６】図10はパッチ検知センサＣからの出力とＰ
ＷＭレベルとの関係を示すグラフである。
ＷＭレベルとの関係を示すグラフである。
【０２２７】縦軸はパッチ検知センサＣからの出力電圧
(Ｖ)であり、当該出力電圧は、例えばグレースケールか
らの反射する光強度に応じたものである。横軸はＰＷＭ
レベルを示している。パッチ検知センサＣの最大出力7.
0(Ｖ)はトナー付着量０、つまり画像濃度０に対応して
いる。ＰＷＭレベルの増加によりパッチにおける単位面
積当たりの付着量が増大するとともに反射光の強度が低
下することを示している。
(Ｖ)であり、当該出力電圧は、例えばグレースケールか
らの反射する光強度に応じたものである。横軸はＰＷＭ
レベルを示している。パッチ検知センサＣの最大出力7.
0(Ｖ)はトナー付着量０、つまり画像濃度０に対応して
いる。ＰＷＭレベルの増加によりパッチにおける単位面
積当たりの付着量が増大するとともに反射光の強度が低
下することを示している。
【０２２８】図11はプリンタ特性を正規化したグラフで
ある。
ある。
【０２２９】転写紙上の最高画像濃度と感光ドラム上の
最高画像濃度とを等しくするための正規化の一例を示す
グラフである。実線は最高画像濃度を安定して得るため
のスリーブ回転数に設定した後にテストパターンを顕像
化してプリンタ特性を得たものである。詳細については
動作説明に述べる。
最高画像濃度とを等しくするための正規化の一例を示す
グラフである。実線は最高画像濃度を安定して得るため
のスリーブ回転数に設定した後にテストパターンを顕像
化してプリンタ特性を得たものである。詳細については
動作説明に述べる。
【０２３０】図34は最高画像濃度を作成する際にパター
ンを示す模式図である。
ンを示す模式図である。
【０２３１】オペレータは、書き込み密度切り換え手段
Ｇより400(dpi)を指定し、ＰＷＭ選択手段Ｈから２画素
単位のパルス幅変調法を選択する。
Ｇより400(dpi)を指定し、ＰＷＭ選択手段Ｈから２画素
単位のパルス幅変調法を選択する。
【０２３２】オペレータは操作パネル100より所望する
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ
90は、エンコーダ15から出力される位相信号により像担
持体Ｂの位相を検出し、その位相から像担持体Ｂを矢示
方向（図18参照）に回転させる。プロセスＣＰＵ90は高
圧電源（図示せず）から所定の出力電圧を帯電装置20に
印加し、これにより帯電装置20は放電を開始して像担持
体Ｂの画像形成領域を一様に帯電する。
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をプロセスＣＰＵ90に送出する。プロセスＣＰＵ
90は、エンコーダ15から出力される位相信号により像担
持体Ｂの位相を検出し、その位相から像担持体Ｂを矢示
方向（図18参照）に回転させる。プロセスＣＰＵ90は高
圧電源（図示せず）から所定の出力電圧を帯電装置20に
印加し、これにより帯電装置20は放電を開始して像担持
体Ｂの画像形成領域を一様に帯電する。
【０２３３】プロセスＣＰＵ90は画像処理部Ｅに第２の
タイミング信号を送出する。画像処理部Ｅは第２のタイ
ミング信号を受信してから所定時間だけ経過した後にＲ
ＡＭから最高画像濃度のレベルを有するテストパターン
信号ＳTを変調回路に送出する。変調回路は隣接する２
走査ライン分のテストパターン信号ＳTを並列的にパル
ス幅変調した変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ
駆動回路は変調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発
振さることにより２本のレーザビームを照射する。２本
のレーザビームは第１光軸調整プリズム１と第２光軸プ
リズム２及び合成プリズム３により２本の副走査方向及
び主走査方向における位置調整を行い、これらのレーザ
光を所定速度で回転するポリゴンミラー５で偏向させ、
ｆθレンズ６及び第１のシリンドリカルレンズ４及び第
２のシリンドリカルレンズ７によって像担持体Ｂ上に微
小な２つのスポットに絞って走査する。２つのスポット
は図28に示すように隣接して像担持体Ｂ上を走査する。
これが所謂隣接ドット結合型パルス幅変調の一例である
２画素単位のパルス幅変調法である。
タイミング信号を送出する。画像処理部Ｅは第２のタイ
ミング信号を受信してから所定時間だけ経過した後にＲ
ＡＭから最高画像濃度のレベルを有するテストパターン
信号ＳTを変調回路に送出する。変調回路は隣接する２
走査ライン分のテストパターン信号ＳTを並列的にパル
ス幅変調した変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ
駆動回路は変調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発
振さることにより２本のレーザビームを照射する。２本
のレーザビームは第１光軸調整プリズム１と第２光軸プ
リズム２及び合成プリズム３により２本の副走査方向及
び主走査方向における位置調整を行い、これらのレーザ
光を所定速度で回転するポリゴンミラー５で偏向させ、
ｆθレンズ６及び第１のシリンドリカルレンズ４及び第
２のシリンドリカルレンズ７によって像担持体Ｂ上に微
小な２つのスポットに絞って走査する。２つのスポット
は図28に示すように隣接して像担持体Ｂ上を走査する。
これが所謂隣接ドット結合型パルス幅変調の一例である
２画素単位のパルス幅変調法である。
【０２３４】プロセスＣＰＵ90は潜像形成動作の終了を
検知すると、エンコーダ15から送出される位相信号から
像担持体Ｂの位相を検知した後に、静電潜像と同期した
位置で現像ユニット30を駆動する。これにより、像担持
体Ｂ上に形成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー
像を約５mm間隔でテストパターンを複数回連続して顕像
化することになる。
検知すると、エンコーダ15から送出される位相信号から
像担持体Ｂの位相を検知した後に、静電潜像と同期した
位置で現像ユニット30を駆動する。これにより、像担持
体Ｂ上に形成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー
像を約５mm間隔でテストパターンを複数回連続して顕像
化することになる。
【０２３５】プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ15からの
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに可変直流電源
Ｖrefの最大出力である10(Ｖ)を印加して発振させて赤
外光を像担持体Ｂに照射する。これにより、ホトトラン
ジスタＰＴは像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターン
から反射する光の強度に応じたセンサ出力を画像処理部
Ｅに送出する。画像処理部Ｅは、センサ出力をパッチテ
ーブルに入力して転写紙Ｐ上における画像濃度を算出す
る。図34に示すように像担持体上に同一のＰＷＭレベル
で露光したものに対し、例えば200(rpm)，250(rpm)，30
0(rpm)のスリーブ回転数でトナーパッチ像を作成する。
それをパッチ検知センサＣで検知し、その出力とパッチ
テーブル内の画像濃度値を参照し、スリーブの回転数を
決定する。プロセスＣＰＵ90は、スリーブの回転数をＲ
ＡＭに書き込む。これにより、所望の最高画像濃度を有
する現像性に固定できたことになる。なお、本実施例に
おいては、スリーブの回転数を変更することにより、現
像性を固定してあるが、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２の
最大発光強度を調整するようにしても同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。いずれを選択するかは、現
像法の種類と像担持体Ｂの経時変化等を考慮することに
より決定することになる。
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに可変直流電源
Ｖrefの最大出力である10(Ｖ)を印加して発振させて赤
外光を像担持体Ｂに照射する。これにより、ホトトラン
ジスタＰＴは像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターン
から反射する光の強度に応じたセンサ出力を画像処理部
Ｅに送出する。画像処理部Ｅは、センサ出力をパッチテ
ーブルに入力して転写紙Ｐ上における画像濃度を算出す
る。図34に示すように像担持体上に同一のＰＷＭレベル
で露光したものに対し、例えば200(rpm)，250(rpm)，30
0(rpm)のスリーブ回転数でトナーパッチ像を作成する。
それをパッチ検知センサＣで検知し、その出力とパッチ
テーブル内の画像濃度値を参照し、スリーブの回転数を
決定する。プロセスＣＰＵ90は、スリーブの回転数をＲ
ＡＭに書き込む。これにより、所望の最高画像濃度を有
する現像性に固定できたことになる。なお、本実施例に
おいては、スリーブの回転数を変更することにより、現
像性を固定してあるが、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２の
最大発光強度を調整するようにしても同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。いずれを選択するかは、現
像法の種類と像担持体Ｂの経時変化等を考慮することに
より決定することになる。
【０２３６】続いて、プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ
15からの位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、画像
処理部Ｅに第１のタイミング信号を送出する。画像処理
部Ｅは第１のタイミング信号を受信してから所定時間だ
け経過した後にＲＡＭからテストパターン信号ＳGを変
調回路に送出する。変調回路は隣接する２走査ライン分
のテストパターン信号ＳGを並列的にパルス幅変調した
変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ駆動回路は変
調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振さることに
より２本のレーザビームを照射する。２本のレーザビー
ムは第１光軸調整プリズム１と第２光軸プリズム２及び
合成プリズム３により２本の副走査方向及び主走査方向
における位置調整を行い、これらのレーザ光を所定速度
で回転するポリゴンミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６
及び第１のシリンドリカルレンズ４及び第２のシリンド
リカルレンズ７によって像担持体Ｂ上に微小なスポット
に絞って走査する。書き込みユニットＡは、前述の動作
を所定回数だけ繰り返すことにより、像担持体Ｂの表面
に256の表面電位レベルからなる静電潜像を例えば２つ
直列に形成する。なお、偏向光学系からのビームは反射
するミラーを介してインデックスセンサに入射してお
り、これからインデックス信号を得ているので、プロセ
スＣＰＵ90はインデックス信号の検知した回数から前述
の潜像形成動作の終わりを検知することができる。プロ
セスＣＰＵ90は潜像形成動作の終了を検知すると、エン
コーダ15から送出される位相信号から像担持体Ｂの位相
を検知した後に、静電潜像と同期した位置で現像ユニッ
ト30を駆動する。この際、プロセスＣＰＵ90は、Ｔ13で
ＲＡＭに書き込んだ回転数で現像スリーブ31を回転す
る。これにより、像担持体Ｂ上に形成してある潜像は例
えば20×30mm角であり、約５mm間隔で256段階でトナー
付着量の変化するテストパターンを２回連続して顕像化
することになる。ここで、顕像化されたテストパターン
は最低画像濃度を所望の画像濃度に固定されていること
になる。
15からの位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、画像
処理部Ｅに第１のタイミング信号を送出する。画像処理
部Ｅは第１のタイミング信号を受信してから所定時間だ
け経過した後にＲＡＭからテストパターン信号ＳGを変
調回路に送出する。変調回路は隣接する２走査ライン分
のテストパターン信号ＳGを並列的にパルス幅変調した
変調信号をＬＤ駆動回路に送出する。ＬＤ駆動回路は変
調信号で半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２を発振さることに
より２本のレーザビームを照射する。２本のレーザビー
ムは第１光軸調整プリズム１と第２光軸プリズム２及び
合成プリズム３により２本の副走査方向及び主走査方向
における位置調整を行い、これらのレーザ光を所定速度
で回転するポリゴンミラー５で偏向させ、ｆθレンズ６
及び第１のシリンドリカルレンズ４及び第２のシリンド
リカルレンズ７によって像担持体Ｂ上に微小なスポット
に絞って走査する。書き込みユニットＡは、前述の動作
を所定回数だけ繰り返すことにより、像担持体Ｂの表面
に256の表面電位レベルからなる静電潜像を例えば２つ
直列に形成する。なお、偏向光学系からのビームは反射
するミラーを介してインデックスセンサに入射してお
り、これからインデックス信号を得ているので、プロセ
スＣＰＵ90はインデックス信号の検知した回数から前述
の潜像形成動作の終わりを検知することができる。プロ
セスＣＰＵ90は潜像形成動作の終了を検知すると、エン
コーダ15から送出される位相信号から像担持体Ｂの位相
を検知した後に、静電潜像と同期した位置で現像ユニッ
ト30を駆動する。この際、プロセスＣＰＵ90は、Ｔ13で
ＲＡＭに書き込んだ回転数で現像スリーブ31を回転す
る。これにより、像担持体Ｂ上に形成してある潜像は例
えば20×30mm角であり、約５mm間隔で256段階でトナー
付着量の変化するテストパターンを２回連続して顕像化
することになる。ここで、顕像化されたテストパターン
は最低画像濃度を所望の画像濃度に固定されていること
になる。
【０２３７】プロセスＣＰＵ90は、エンコーダ15からの
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに可変直流電源
Ｖrefを変化させて赤外光を像担持体Ｂに照射する。そ
して、トナーパッチのない部分でのセンサ出力が７(Ｖ)
になるようにＶrefを設定する。ホトトランジスタＰＴ
は像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンから反射す
る光の強度に応じた信号を画像処理部Ｅに出力する。
位相信号から像担持体Ｂの位相を検知し、パッチ検知セ
ンサＣを構成する発光ダイオードＬＥＤに可変直流電源
Ｖrefを変化させて赤外光を像担持体Ｂに照射する。そ
して、トナーパッチのない部分でのセンサ出力が７(Ｖ)
になるようにＶrefを設定する。ホトトランジスタＰＴ
は像担持体Ｂ上に顕像化したテストパターンから反射す
る光の強度に応じた信号を画像処理部Ｅに出力する。
【０２３８】画像処理部Ｅは、像担持体Ｂ上に顕像化し
た２つのテストパターンから得られる信号レベルを例え
ば、センサ出力が5.8(Ｖ)ならば、センサの最大出力は
７(Ｖ)であるから、画像濃度は−log5.8(Ｖ)／７(Ｖ)の
ような演算を256レベルの濃度信号に施し、更に平均し
て256レベルの画像濃度信号を得、ＰＷＭレベルとの関
係として表現したものが図11に実線で示したグラフであ
る。これによれば、本実施例に採用する像担持体Ｂの表
面状態等の関係から最高画像濃度1.6となっていること
を示している。本実施例で目標とする最高画像濃度1.4
からずれている。そこで、画像処理部Ｅは最高画像濃度
1.4になるように前述のγ特性を正規化する。この正規
化したγ特性が図11で点線で示したグラフである。
た２つのテストパターンから得られる信号レベルを例え
ば、センサ出力が5.8(Ｖ)ならば、センサの最大出力は
７(Ｖ)であるから、画像濃度は−log5.8(Ｖ)／７(Ｖ)の
ような演算を256レベルの濃度信号に施し、更に平均し
て256レベルの画像濃度信号を得、ＰＷＭレベルとの関
係として表現したものが図11に実線で示したグラフであ
る。これによれば、本実施例に採用する像担持体Ｂの表
面状態等の関係から最高画像濃度1.6となっていること
を示している。本実施例で目標とする最高画像濃度1.4
からずれている。そこで、画像処理部Ｅは最高画像濃度
1.4になるように前述のγ特性を正規化する。この正規
化したγ特性が図11で点線で示したグラフである。
【０２３９】画像処理部Ｅは、当該256レベルの画像濃
度信号で現されるプリンタ特性にそれと逆形状の特性
（逆関数）を用いて直線状（ｙ＝ｘになるようにする）
に整形する。これにより、環境変動による影響及び歪み
を除去することができる。
度信号で現されるプリンタ特性にそれと逆形状の特性
（逆関数）を用いて直線状（ｙ＝ｘになるようにする）
に整形する。これにより、環境変動による影響及び歪み
を除去することができる。
【０２４０】画像処理部Ｅは、前述の直線状に整形した
プリンタ特性から所望のγ形状に補正する。このように
して、環境変動による影響及びプリンタ特性の歪みに関
係なく所望の正規化した階調を得ることができる。な
お、プロセスＣＰＵ90は前述した最高画像濃度及び階調
の制御動作と並行してトナー濃度制御動作を実行してい
る。最高画像濃度及び階調の制御動作はトナー濃度制御
が安定に行われている際に動作させると良い。
プリンタ特性から所望のγ形状に補正する。このように
して、環境変動による影響及びプリンタ特性の歪みに関
係なく所望の正規化した階調を得ることができる。な
お、プロセスＣＰＵ90は前述した最高画像濃度及び階調
の制御動作と並行してトナー濃度制御動作を実行してい
る。最高画像濃度及び階調の制御動作はトナー濃度制御
が安定に行われている際に動作させると良い。
【０２４１】本実施例における画像処理部Ｅは、前述の
ようにして得られた１画素単位のパルス幅変調法により
得られるγ特性に特定補正カーブを掛け合わせる処理を
実行することに２画素単位のパルス幅変調法によるγ特
性を推定する。このようにして、本実施例の画像形成装
置にあっては、画像生産性に影響することなく２つのγ
特性を得ることになる。
ようにして得られた１画素単位のパルス幅変調法により
得られるγ特性に特定補正カーブを掛け合わせる処理を
実行することに２画素単位のパルス幅変調法によるγ特
性を推定する。このようにして、本実施例の画像形成装
置にあっては、画像生産性に影響することなく２つのγ
特性を得ることになる。
【０２４２】画像処理部Ｅは、前述した１画素単位のパ
ルス幅変調法及び２画素単位のパルス幅変調法によるγ
特性を転写紙Ｐ上での画像濃度に換算するために転写紙
の濃度は0.08を加算し、更に平均して256レベルの画像
濃度信号を得る。これにより、像担持体Ｂと転写紙の反
射濃度に起因する誤差を軽減することができる。
ルス幅変調法及び２画素単位のパルス幅変調法によるγ
特性を転写紙Ｐ上での画像濃度に換算するために転写紙
の濃度は0.08を加算し、更に平均して256レベルの画像
濃度信号を得る。これにより、像担持体Ｂと転写紙の反
射濃度に起因する誤差を軽減することができる。
【０２４３】図12は画像濃度と２画素単位のＰＷＭレベ
ルとから表現したプリンタ特性の経時変動を示すグラフ
である。
ルとから表現したプリンタ特性の経時変動を示すグラフ
である。
【０２４４】グラフにおいて、実線は本実施例の画像形
成装置のスタート時点におけるプリンタ特性を示してお
り、一点鎖線は本実施例の画像形成装置の50,000コピー
後におけるプリンタ特性を示したものである。これか
ら、本実施例における画像形成装置によれば、50,000コ
ピーまで安定したプリンタ特性を得ることができたこと
を示している。
成装置のスタート時点におけるプリンタ特性を示してお
り、一点鎖線は本実施例の画像形成装置の50,000コピー
後におけるプリンタ特性を示したものである。これか
ら、本実施例における画像形成装置によれば、50,000コ
ピーまで安定したプリンタ特性を得ることができたこと
を示している。
【０２４５】
【発明の効果】第１の本願発明は、像担持体上に顕像化
したテストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定す
べく、現像性を固定した後に顕像化した前記テストパタ
ーンから得られるプリンタ特性が前記最高画像濃度を基
準にして階調性を正規化することにより、環境変動によ
りプリンタ特性が変動したにも拘わらず、中間濃度変動
及び中間濃度のばらつき変動に起因する濃度ズレ及び画
質変化を未然に防止し、安定して階調を再現できる画質
調整方法を提供することができた。
したテストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定す
べく、現像性を固定した後に顕像化した前記テストパタ
ーンから得られるプリンタ特性が前記最高画像濃度を基
準にして階調性を正規化することにより、環境変動によ
りプリンタ特性が変動したにも拘わらず、中間濃度変動
及び中間濃度のばらつき変動に起因する濃度ズレ及び画
質変化を未然に防止し、安定して階調を再現できる画質
調整方法を提供することができた。
【０２４６】第２の本願発明は、像担持体上に残ったト
ナー像をクリーニングするクリーニングユニットと、当
該クリーニングユニットに回収した現像剤を現像ユニッ
トに設けたトナーホッパに搬送する機構と、前記像担持
体上に顕像化したテストパターンの最高画像濃度を制御
目標に固定すべく、現像性を固定する現像性固定手段
と、前記像担持体上の非画像部に顕像化した複数のテス
トパターンから換算する最高画像濃度を演算し、その平
均を最高画像濃度と換算する最高画像濃度換算手段と、
前記現像性固定手段により現像性を固定して得る最高画
像濃度を基準にしてプリンタ特性の階調性を正規化する
階調制御手段とを備えたことにより、廃トナーを抑える
ことで、安定した階調制御を行うことができた。
ナー像をクリーニングするクリーニングユニットと、当
該クリーニングユニットに回収した現像剤を現像ユニッ
トに設けたトナーホッパに搬送する機構と、前記像担持
体上に顕像化したテストパターンの最高画像濃度を制御
目標に固定すべく、現像性を固定する現像性固定手段
と、前記像担持体上の非画像部に顕像化した複数のテス
トパターンから換算する最高画像濃度を演算し、その平
均を最高画像濃度と換算する最高画像濃度換算手段と、
前記現像性固定手段により現像性を固定して得る最高画
像濃度を基準にしてプリンタ特性の階調性を正規化する
階調制御手段とを備えたことにより、廃トナーを抑える
ことで、安定した階調制御を行うことができた。
【０２４７】第３の本願発明は、現像ユニット内部に装
填するトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、像
担持体上に形成した略最高濃度の付着濃度トナー量を検
知して現像ローラの回転数を制御する制御手段と、前記
像担持体上に顕像化したテストパターンの最高画像濃度
を制御目標に固定すべく、現像性を固定する現像性固定
手段と、前記像担持体上に顕像化した複数のテストパタ
ーンから画像濃度を換算し、その平均した画像濃度から
最高画像濃度を換算する最高画像濃度換算手段と、前記
最高画像濃度を基準にしてプリンタ特性の階調性を正規
化する階調制御手段を備えたことにより、パッチトナー
像からの距離変動に影響されず、かつトナー飛散を防止
して安定した階調制御を行うことができた。
填するトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、像
担持体上に形成した略最高濃度の付着濃度トナー量を検
知して現像ローラの回転数を制御する制御手段と、前記
像担持体上に顕像化したテストパターンの最高画像濃度
を制御目標に固定すべく、現像性を固定する現像性固定
手段と、前記像担持体上に顕像化した複数のテストパタ
ーンから画像濃度を換算し、その平均した画像濃度から
最高画像濃度を換算する最高画像濃度換算手段と、前記
最高画像濃度を基準にしてプリンタ特性の階調性を正規
化する階調制御手段を備えたことにより、パッチトナー
像からの距離変動に影響されず、かつトナー飛散を防止
して安定した階調制御を行うことができた。
【０２４８】第４の本願発明は、像担持体上に顕像化し
たテストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定した後に顕像化した前記テストパター
ンから得られるプリンタ特性が前記最高画像濃度を基準
にして階調性を正規化する画質調整方法において、前記
最大画像濃度の制御及び階調性補正の制御をある特定条
件下で行うことにより、画像の生産性を抑えることな
く、最大画像濃度及び階調制御を安定して行えるように
することができた。
たテストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定した後に顕像化した前記テストパター
ンから得られるプリンタ特性が前記最高画像濃度を基準
にして階調性を正規化する画質調整方法において、前記
最大画像濃度の制御及び階調性補正の制御をある特定条
件下で行うことにより、画像の生産性を抑えることな
く、最大画像濃度及び階調制御を安定して行えるように
することができた。
【０２４９】第５の本願発明は、１画素単位のレーザ変
調方式と２画素単位のレーザ変調方式を有し、かつ像担
持体の画像濃度を検知するセンサを用いて階調制御を行
う画像形成装置であって、１画素単位のレーザ変調方式
を優先し階調補正制御を行うことにより、プリンタ特性
の変動に拘わらず、画像の生産性を落とすことなく、濃
度・面積階調併用型の電子写真法を採用する電子写真方
法によるプリンタにおいても高階調（粒状性と鮮鋭度の
良好）な画像を得ることができた。
調方式と２画素単位のレーザ変調方式を有し、かつ像担
持体の画像濃度を検知するセンサを用いて階調制御を行
う画像形成装置であって、１画素単位のレーザ変調方式
を優先し階調補正制御を行うことにより、プリンタ特性
の変動に拘わらず、画像の生産性を落とすことなく、濃
度・面積階調併用型の電子写真法を採用する電子写真方
法によるプリンタにおいても高階調（粒状性と鮮鋭度の
良好）な画像を得ることができた。
【図１】第１の本願発明の画像形成装置における一実施
例の要部構成を示すブロック図である。
例の要部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の本願発明の画像形成装置における一実施
例の制御動作を説明するフローチャートである。
例の制御動作を説明するフローチャートである。
【図３】第２の本願発明の画像形成装置の一実施例の要
部構成を示す斜視図である。
部構成を示す斜視図である。
【図４】第３の本願発明の画像形成装置における一実施
例の要部構成を示すブロック図である。
例の要部構成を示すブロック図である。
【図５】図５は本実施例の画像形成装置の制御動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】トナー濃度制御手段の制御動作を示すグラフで
ある。
ある。
【図７】第３の本願発明の一実施例における階調特性の
経時変化を示すグラフである。
経時変化を示すグラフである。
【図８】第４の本願発明の画質調整方法を採用する画像
形成装置における一実施例の要部構成を示すブロック図
である。
形成装置における一実施例の要部構成を示すブロック図
である。
【図９】特定補正カーブの生成を示すグラフである。
【図１０】パッチ検知センサからの出力とＰＷＭレベル
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図１１】プリンタ特性を正規化したグラフである。
【図１２】画像濃度と２画素単位のＰＷＭレベルとから
表現したプリンタ特性の経時変動を示すグラフである。
表現したプリンタ特性の経時変動を示すグラフである。
【図１３】２レーザビーム型の書き込みユニットの概略
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図１４】パッチ検知センサＣを示す回路図である。
【図１５】本実施例の画像形成装置に採用するパッチ検
知センサＣの構造を示す図である。
知センサＣの構造を示す図である。
【図１６】本実施例の画像形成装置に採用するパッチ検
知センサＣの構造を示す図である。
知センサＣの構造を示す図である。
【図１７】本実施例の画像形成装置に採用するパッチ検
知センサＣの構造を示す図である。
知センサＣの構造を示す図である。
【図１８】第１から第５の本願発明の画像形成装置にお
ける一実施例の概略機構を示す断面図である。
ける一実施例の概略機構を示す断面図である。
【図１９】画像濃度とＰＷＭレベルとの関係としてプリ
ンタ特性を示すグラフである。
ンタ特性を示すグラフである。
【図２０】ＰＷＭレベルと画像濃度との関係としてプリ
ンタ特性を示すグラフである。
ンタ特性を示すグラフである。
【図２１】プリンタ特性を正規化したグラフである。
【図２２】所望のプリンタ特性を示すグラフである。
【図２３】ＰＷＭレベルを１レベル毎に変えることによ
り像担持体上に当間隔でテストパターンを顕像化した状
態を表す模式図である。
り像担持体上に当間隔でテストパターンを顕像化した状
態を表す模式図である。
【図２４】図23に示す顕像化したテストパターンから反
射する光強度に対応した出力電圧とＰＷＭレベルとの関
係を示すグラフである。
射する光強度に対応した出力電圧とＰＷＭレベルとの関
係を示すグラフである。
【図２５】ＯＰＣ感光層を備える像担持体に256レベル
でＰＷＭしたレーザビームを照射して得られる潜像を顕
像化したテストパターンから反射する光強度から換算し
た画像濃度レベルとの関係を示したグラフである。
でＰＷＭしたレーザビームを照射して得られる潜像を顕
像化したテストパターンから反射する光強度から換算し
た画像濃度レベルとの関係を示したグラフである。
【図２６】センサを設置する位置変動による出力電圧の
変動を示すグラフである。
変動を示すグラフである。
【図２７】現像電界と画像濃度との関係から微視的な現
像性を示すグラフである。
像性を示すグラフである。
【図２８】１画素単位及び２画素単位によるパルス幅変
調を採用する露光プロセスでの像担持体の表層に形成し
た感光層の感度を示すグラフである。
調を採用する露光プロセスでの像担持体の表層に形成し
た感光層の感度を示すグラフである。
【図２９】隣接ドット結合型パルス幅変調の一例を示す
模式図である。
模式図である。
【図３０】１画素単位のパルス幅変調を示す模式図であ
る。
る。
【図３１】1/8mmの画素内部でレーザ光強度をＰＷＭし
たときの像担持体表面上のレーザビーム走査線上におけ
る露光量の変化を示したものである。
たときの像担持体表面上のレーザビーム走査線上におけ
る露光量の変化を示したものである。
【図３２】現像性と像担持体の表層に形成した感光層の
感度特性から得られる微視的なプリンタ特性を示すグラ
フである。
感度特性から得られる微視的なプリンタ特性を示すグラ
フである。
【図３３】プリンタ特性とその階調制御との関係を示す
グラフチャートである。
グラフチャートである。
【図３４】最大画像濃度を作成する際のパターンを示す
模式図である。
模式図である。
Ｂ 像担持体 30 現像ユニット 31 スリーブ 50 クリーニングユニット 51 クリーナーボックス 310 搬送パイプ Ｃ パッチ検知センサ Ｄ データ演算部 Ｅ 画像処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/08 １１２ １１５ ５０１ Ｚ Ｈ０４Ｎ 1/407 (72)発明者 高橋 晃 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内
Claims (14)
- 【請求項１】 像担持体上に顕像化したテストパターン
の最高画像濃度を制御目標に固定すべく、現像性を固定
した後に顕像化した前記テストパターンから得られるプ
リンタ特性が前記最高画像濃度を基準にして階調性を正
規化することを特徴とする画質調整方法。 - 【請求項２】 像担持体上に残ったトナー像をクリーニ
ングするクリーニングユニットと、当該クリーニングユ
ニットに回収した現像剤を現像ユニットに設けたトナー
ホッパに搬送する機構と、前記像担持体上に顕像化した
テストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定する現像性固定手段と、前記像担持体
上の非画像部に顕像化した複数のテストパターンから換
算する最高画像濃度を演算し、その平均を最高画像濃度
と換算する最高画像濃度換算手段と、前記現像性固定手
段により現像性を固定して得る最高画像濃度を基準にし
てプリンタ特性の階調性を正規化する階調制御手段とを
備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 現像器内部に装填するトナー濃度を制御
するトナー濃度制御手段と、像担持体上に形成した略最
高濃度の付着濃度トナー量を検知して現像ローラの回転
数を制御する制御手段と、前記像担持体上に顕像化した
テストパターンの最高画像濃度を制御目標に固定すべ
く、現像性を固定する現像性固定手段と、前記像担持体
上に顕像化した複数のテストパターンから画像濃度を換
算し、その平均した画像濃度から最高画像濃度を換算す
る最高画像濃度換算手段と、前記最高画像濃度を基準に
してプリンタ特性の階調性を正規化する階調制御手段を
備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項４】 像担持体上に顕像化したテストパターン
の最高画像濃度を制御目標に固定すべく、現像性を固定
した後に顕像化した前記テストパターンから得られるプ
リンタ特性が前記最高画像濃度を基準にして階調性を正
規化する画質調整方法において、前記最大画像濃度の制
御及び階調性補正の制御をある特定条件下で行うことを
特徴とする画質調整方法。 - 【請求項５】 前記特定条件はメイン電源スイッチを投
入した時であることを特徴とする請求項４記載の画質調
整方法。 - 【請求項６】 前記特定条件は所定のコピー数であるこ
とを特徴とする請求項４記載の画質調整方法。 - 【請求項７】 前記特定条件は画像形成終了後の後回転
時であることを特徴とする請求項４記載の画質調整方
法。 - 【請求項８】 前記特定条件は作像モードであることを
特徴とする請求項４記載の画質調整方法。 - 【請求項９】 前記特定条件はアイドリング時であるこ
とを特徴とする請求項４記載の画質調整方法。 - 【請求項１０】 前記特定条件は所定の定着温度である
ことを特徴とする請求項４記載の画質調整方法。 - 【請求項１１】 前記特定条件は所定の温湿度であるこ
とを特徴とする請求項４記載の画質調整方法。 - 【請求項１２】 前記特定条件はメイン電源スイッチを
投入した時とコピー数と後回転と作像モードとアイドリ
ング時と定着温度と温湿度とのいずれか複数の組み合わ
せであることを特徴とする請求項４記載の画質調整方
法。 - 【請求項１３】 １画素単位のレーザ変調方式と２画素
単位のレーザ変調方式を有し、かつ像担持体の画像濃度
を検知するパッチ検知センサを用いて階調制御を行う画
像形成装置において、１画素単位のレーザ変調方式を優
先して階調補正制御を行うことを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項１４】 １画素レーザ変調方式と２画素変調方
式の特性は補正カーブに連動していることを特徴とする
請求項13記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285172A JPH07137346A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 画質調整方法及びこれを採用する画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285172A JPH07137346A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 画質調整方法及びこれを採用する画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07137346A true JPH07137346A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17688036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5285172A Pending JPH07137346A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 画質調整方法及びこれを採用する画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07137346A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6768878B2 (en) | 2001-10-30 | 2004-07-27 | Konica Corporation | Image forming method and image forming apparatus utilizing a control patch |
| JP2008085948A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、画像形成処理プログラム |
| JP2010286543A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置および画像調整方法 |
| JP2016114775A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置、画像形成方法 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP5285172A patent/JPH07137346A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6768878B2 (en) | 2001-10-30 | 2004-07-27 | Konica Corporation | Image forming method and image forming apparatus utilizing a control patch |
| JP2008085948A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、画像形成処理プログラム |
| JP2010286543A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置および画像調整方法 |
| JP2016114775A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置、画像形成方法 |
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