JPH0720670A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0720670A
JPH0720670A JP5183274A JP18327493A JPH0720670A JP H0720670 A JPH0720670 A JP H0720670A JP 5183274 A JP5183274 A JP 5183274A JP 18327493 A JP18327493 A JP 18327493A JP H0720670 A JPH0720670 A JP H0720670A
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image forming
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Yoshimichi Nagao
好倫 長尾
Masami Izumizaki
昌巳 泉崎
Koji Amamiya
幸司 雨宮
Nobuatsu Sasanuma
信篤 笹沼
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境変動に左右されない高画質の画像を安定
して形成できる。 【構成】 光学系３Ｋにより形成されて現像されたパッ
チ２２ａの反射光量をＣＣＤセンサ１４が感光ドラム１
上の微小領域で検出し、該検出結果からＣＰＵ１０１Ａ
が画像形成状態を判定し、該判定結果に基づいて画像形
成状態を補正する構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所定のパターンの現像
濃度を検出して画像形成条件を制御する画像形成装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来の画像形成装置の構成を説
明する要部断面図であり、例えばイエロー，マゼンタ，
シアン，ブラックの各現像材を順次転写してカラー画像
を形成可能なフルカラー画像形成装置の場合に対応し、
各色毎に光学系を備えている。
【０００３】図において、１は像担持体である感光ドラ
ムで、図面に向かって時計回りの方向に回転する。２は
帯電器で、感光ドラム１の表面を一様帯電させる。帯電
器２は、帯電線２ａとグリッド２ｂから構成されてい
る。８は除電ランプで、感光ドラム１全面を露光して、
帯電器２による帯電の前段階で感光ドラム１の表面電位
を０Ｖ近傍に近付ける。３Ｋは、例えばブラック用のレ
ーザ光源，コリメータレンズ、ポリゴンミラー等から構
成される光学系である。なお、他の色用の光学系は省略
してある。
【０００４】４は現像器で、感光ドラム１上の潜像をト
ナーにより可視像化する。なお、４Ｍはマゼンタ現像
器、４Ｙはイエロー現像器、４Ｃはシアン現像器、４Ｋ
はブラック現像器である。５はクリーナで、感光ドラム
１の表面に残ったトナーを回収する。６はドラム型の転
写搬送装置（転写ドラム）で、記録材（転写材）Ｐをド
ラム状の転写シートで保持し、搬送を行いながら、感光
ドラム１上のトナー像を記録材Ｐ上に転写させる。７は
転写帯電器である。１０はトナー濃度センサで、現像器
４内に収納されている画像形成用のトナーおよびキャリ
アの混合比率を検知する。１１は表面電位検知器（電位
センサ）で、感光ドラム１の表面状態を検知する。１７
は光電センサで、ＬＥＤ照明装置１２により感光ドラム
１上に照射されたテストパッチ２２の反射光量を読み取
る。１６は濃度変換回路で、光電センサ１７から出力さ
れた電圧を濃度情報に変換する。１００は中央演算回路
で、上記各検出情報を管理し、各画像形成条件を制御す
る。
【０００５】以下、各部の動作について説明する。
【０００６】先ず、帯電器２により感光ドラム１の表面
が一様に帯電されると、光学系３Ｋより光像が露光され
るが、この光像は図示しない原稿読取りスキャナにより
走査読み取りされ、画像処理された信号に基づいたもの
である。この光像の露光により感光ドラム１には電位的
な潜像が形成される。この潜像は、次いで、現像器４に
よりトナーで現像され可視像となる。この後、このトナ
ー像は転写帯電器７により記録材Ｐに転写される。以上
の工程が、現像器４が移動，回転あるいは４色固定式の
場合は、順次各色イエロー，マゼンタ，シアン，ブラッ
クの４工程が順次行われ、フルカラー像が得られる。
【０００７】一方、中央演算回路１００からは、所定の
間隔でテストパッチ２２の出力が指示されて上記工程と
同じくしてテストパッチ２２が感光ドラム１上に形成さ
れる。このテストパッチ２２は所定の濃度を持った１つ
もしくは複数のパッチで構成される。検知されたトナー
濃度は、中央演算回路１００で演算処理され画像形成手
段、例えば帯電電位，ＬＵＴ，トナー濃度，転写電流等
を制御する。
【０００８】また、この種の画像形成装置において、上
記各種の画質安定のための制御は、一定枚数の画像形成
がなされた間隔毎に、あるいは使用される装置本体にそ
の日はじめて電源が投入される毎になされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画質の
良し悪しを左右する現像条件を変化させるフィードバッ
ク系においては、さらに画像形成状態をミクロな状態で
検知することが必要となるが、上記従来例ではパッチセ
ンサに光電センサを使用していたために、テストパッチ
全体の反射光量を検出することしかできず、現像条件を
設定するためのフィードバックに有効な情報を得ること
ができないという問題点があった。特に、画像品質に大
きな影響を与えるハイライト部分の再現不良に関しては
上記テストパッチ法では検出できない。
【００１０】また、上記各種の画質安定のための制御を
実行するタイミングでは、用紙等の転写材の状態変化に
対する制御が行われておらず、像担持体上や転写ドラム
もしくは転写ベルト上で適正なトナー濃度レベルのトナ
ー像であっても、実際に吸湿性の変化した用紙がプリン
トされる時に、素早く対応させることができない。
【００１１】さらに、転写効率は、１日の環境変化で最
も変化し易いという特性を有しているにも関わらず、単
に消費される枚数での転写効率の条件設定では、鮮明な
画像を安定して形成できない等の問題点もあった。
【００１２】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、像担持体上に形成されたパターンを現
像したパターン画像を微細に検出して画像条件を補正し
たり、当該補正の介しタイミングを制御することによ
り、環境変動に左右されない高画質の画像を安定して形
成できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、スリット状のパターンを像担持体上に形成するパ
ターン形成手段と、このパターン形成手段により形成さ
れたパターンを現像器内の現像剤で現像したパターン画
像の反射光量を前記像担持体の微小領域上で検出する検
出手段と、この検出手段から出力される前記パターン画
像の反射光量変動パターン情報に基づいて画像形成状態
を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づ
いて前記画像形成状態を補正する補正手段とを有するも
のである。
【００１４】また、判定手段は、反射光量変動パターン
情報中のパターンライン幅に基づいて画像形成状態を判
定するように構成したものである。
【００１５】さらに、補正手段は、現像器に現像剤の外
添剤を補給して画像形成状態を補正するように構成した
ものである。
【００１６】また、検出手段は、３０μｍ×３０μｍ以
下の微小領域における反射光量を読み取り可能に構成し
たものである。
【００１７】さらに、濃度パッチを像担持体上に形成す
るパッチ形成手段と、このパッチ形成手段により形成さ
れた濃度パッチを現像器内の現像剤で現像したパッチ画
像の濃度を検出するパッチ検出手段と、このパッチ検出
手段の出力に基づいて設定されている画像形成条件を補
正する条件補正手段と、記録媒体を収納する収容手段
と、この収容手段への前記記録媒体の補給有無を検出す
る検出手段と、この検出手段の出力に基づいて前記条件
補正手段の補正開始タイミングを制御するタイミング制
御手段とを有するものである。
【００１８】
【作用】本発明においては、パターン形成手段により形
成されて現像されたパターン画像の反射光量を検出手段
が像担持体の微小領域上で検出し、該検出結果から判定
手段が画像形成状態を判定し、該判定結果に基づいて補
正手段が画像形成状態を補正するので、画像品質に大き
な影響のあるハイライト部分の再現不良を捉えて画像形
成状態を補正することが可能となる。
【００１９】また、判定手段は、反射光量変動パターン
情報中のパターンライン幅に基づいて画像形成状態を判
定するので、画像品質に大きな影響のあるハイライト部
分の再現不良を捉えることが可能となる。
【００２０】さらに、補正手段は、現像器に現像剤の外
添剤を補給して画像形成状態を補正するので、現像剤の
流動性が高められ、画像品質に大きな影響のあるハイラ
イト部分の再現性を良化させることが可能となる。
【００２１】また、検出手段は、３０μｍ×３０μｍ以
下の微小領域における反射光量を読み取るので、画像品
質に大きな影響のあるハイライト部分の再現不良を精度
良く検出することが可能となる。
【００２２】さらに、パッチ検出手段は、パッチ形成手
段により形成された濃度パッチを現像したパッチ画像の
濃度を検出し、該検出出力に基づいて設定されている画
像形成条件を補正する条件補正手段による補正開始タイ
ミングを収容手段への前記記録媒体の補給有無を検出す
る検出手段の出力に基づいてタイミング制御手段が制御
するので、画質への影響が大きい吸湿特性が変換するタ
イミングを捉えて画像形成条件を適正に補正することが
可能となる。
【００２３】
【実施例】
〔第１実施例〕図１は本発明の第１実施例を示す画像形
成装置の構成を説明する要部断面構成図であり、図１５
と同一のものには同じ符号を付してある。
【００２４】図において、１４は空間伝達関数（Modura
tionTransferFunction）を検知するためのＣＣＤセンサ
で、感光ドラム１上の所定のパッチ２２ａを照明する光
源１２ａ，１２ｂによるパッチ露光の反射光をレンズ１
３を介して結像させる構成となっている。なお、光源１
２ａ，１２ｂは輝度変化の少ないハロゲンランプで構成
され、感光ドラム１にダメージを与えないように、短波
長６００ｎｍ以下をカットするためのフィルタ（図示し
ない）を通して後述するパッチを露光する。なお、ＣＣ
Ｄセンサ１４は、例えば３０μｍ×３０μｍの微小領域
上の反射光量を読み取り可能に構成されている。中央演
算回路１００には、ＣＰＵ１０１Ａ，ＲＯＭ１０１Ｂ，
ＲＡＭ１０１Ｃ，メモリ回路１００ａを備え、ＣＣＤセ
ンサ１４から出力される読み取りデータがメモリ回路１
００ａに記憶される。ＣＰＵ１０１ＡはＲＯＭ１０１Ｂ
に記憶されたパターンデータに基づいて光学系３Ｋから
レーザビームを発射し、感光ドラム１上にパッチ２２ａ
を生成させる。また、ＣＰＵ１０１ＡはＲＯＭ１０１Ｂ
に記憶された補正処理プログラム（後述する図５に示
す）に基づいてライン幅分布状況を解析して、現像器４
に添加するシリカ微粒子の量を制御している。
【００２５】４１はシリカ微粒子リザーブタンクで、後
述するようにハイライト部分の画像不良、すなわちヒス
トグラムの標準偏差６．０以上を検出すると、シリカ微
粒子を現像器４に添加する。
【００２６】このように構成された画像形成装置におい
て、パターン形成手段（光学系３Ｋ）により形成されて
現像されたパターン画像（パッチ２２ａ）の反射光量を
検出手段（ＣＣＤセンサ１４）が像担持体（感光ドラム
１）の微小領域上で検出し、該検出結果から判定手段
（ＣＰＵ１０１Ａ）が画像形成状態を判定し、該判定結
果に基づいて補正手段（ＣＰＵ１０１Ａ）が画像形成状
態を補正するので、画像品質に大きな影響のあるハイラ
イト部分の再現不良を捉えて画像形成状態を補正するこ
とが可能となる。
【００２７】また、判定手段は、反射光量変動パターン
情報中のパターンライン幅に基づいて画像形成状態を判
定するので、画像品質に大きな影響のあるハイライト部
分の再現不良を捉えることが可能となる。
【００２８】さらに、補正手段は、現像器に現像剤の外
添剤を補給して画像形成状態を補正するので、現像剤の
流動性が高められ、画像品質に大きな影響のあるハイラ
イト部分の再現性を良化させることが可能となる。
【００２９】また、検出手段は、３０μｍ×３０μｍ以
下の微小領域における反射光量を読み取るので、画像品
質に大きな影響のあるハイライト部分の再現不良を精度
良く検出することが可能となる。
【００３０】図２は、図１に示した感光ドラム１に形成
されるパッチパターンの構成を説明する図であり、
（ａ）において、２２ａは例えば連続階調を表現する手
段となるＰＷＭ（Puls Width Method ）により、２００
ｌｐｉ（ライン・パー・インチ）の周期を持った（ｂ）
に示す三角波２３と画像信号に基づいて作成される画像
信号２４との合成により、（ｃ）に示すように両波形の
重なり部分から画像記録信号２５が生成され、この画像
記録信号２５に基づいて光学系３Ｋが感光ドラム１上に
形成された潜像を現像器４で顕像化することにより形成
されるパッチである。これにより、２００ｌｐｉの８０
レベルの縦縞状のパターンとなるパッチ２２ａが形成さ
れる。
【００３１】次に、ＣＣＤセンサ１４によるパッチ２２
ａの読み取り動作について説明する。ＣＣＤセンサ１４
は、一定の周波数をもって駆動される。その駆動周波数
はＣＣＤセンサ１４を構成する１画素の大きさ，光学倍
率，搬送手段（本実施例では転写ドラム６を示すが、転
写ベルトあるいは中間転写材であっても良い）の搬送速
度により決定される。例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）の
１画素の大きさが（副走査方向×主走査方向）が１８μ
ｍ×１３μｍ，光学倍率１：１，搬送速度１２０mm／秒
の場合、ＣＣＤ駆動周波数は１２３．４ｎｓｅｃとな
る。このＣＣＤクロック周波数はＣＣＤ信号をメモリ回
路１００ａへ取り込む際にもメモリ駆動周波数として使
用されている。パッチ２２ａの光学像がＣＣＤセンサ１
４上に投影されると、ＣＣＤセンサ１４は光学像の濃淡
に相対して変化した電圧を出力する。この各々の画素よ
りの電圧は線順次に取り出されて８ビットのＡ／Ｄ変換
が行われた後、後述するメモリ回路１００ａへ取り込ま
れる。この際、ＣＣＤ出力に含まれるリセット信号を除
去する回路を付加させておくことが望ましい。
【００３２】図３，図４は、図１に示すメモリ回路１０
０ａに取り込まれた後のメモリ状態を示す模式図であ
る。図において、ＰｍａｘはＰＷＭラインのトナー像部
に対応し、Ｐｍｉｎはトナー像のラインとラインの間に
対応する。
【００３３】この図に示されるように、メモリ回路１０
０ａにはテストパッチ２２ａのＰＷＭラインが再現さ
れ、理想的な画像形成装置においては、図中のＰＷＭラ
イン幅はほぼ同一の幅に再現されるが、ハイライト画像
不良の発生している状態では、このライン幅が不均一に
なってしまう。本発明では、このライン幅の均一さを上
記ＣＣＤセンサ１４を用いて検出し、ハイライト部分の
画像再現の良否を判断するものである。
【００３４】次に、ライン幅を測定する方法について図
３，図４等を参照しながら説明する。メモリ回路１００
ａでは、実際にはＣＣＤの出力が８ビット変換された値
が格納されている。次に、この格納されたデータに対し
て各レベル毎のヒストグラムを作成する処理を行う。特
に、図３は、再現性が良好な状態下におけるライン幅の
状態を示し、図４は、再現性が不良な状態下におけるラ
イン幅の状態を示す。ヒストグラム上では両者の違いは
ライン幅を形成する微小部分の濃度分布が前者の方が、
後者の方よりも狭い範囲に留まっている。このライン幅
の分布状況は、ヒストグラムの標準偏差をもって現すこ
とができる。本実施例で示す標準偏差の値は画像形成状
態最適時と画像形成状態不良時でそれぞれ「５．６」と
「７．８」であった。このようにしてあらかじめ設定さ
れた標準偏差の値と比較することによって、ハイライト
部分の画像再現性を判断することが可能となった。ま
た、この標準偏差を求める工程においては、複数箇所の
データを取り込みその平均値を使用してもよい。
【００３５】次に、画像形成不良と判断された時の現像
条件に対するフィードバック方法について図５に示すフ
ローチャートを参照しながら説明する。
【００３６】図５は本発明に係る画像形成装置における
現像条件補正処理手順の一例を示すフローチャートであ
る。なお、(1) 〜(8) は各ステップを示す。
【００３７】先ず、ＣＰＵ１０１Ａはパッチデータを光
学系３Ｋに出力し(1) 、パッチ潜像を形成し(2) 、現像
器４で当該潜像を現像して(3) 、感光ドラム１上に形成
されたパッチ２２ａを読み取り(4) 、そのデータをメモ
リ回路１００ａに記憶する。そして、当該データを読み
出してライン幅を検知し(4) 、ライン幅分状況をヒスト
グラムの標準偏差から導出し(6) 、あらかじめ設定され
た標準偏差の値と比較することによって、ハイライト部
分の画像再現性を判断し(7) 、前記ヒストグラムの標準
偏差「６．０」以上を検出すると、ＣＰＵ１０１Ａがシ
リカ微粒子リザーブタンク４１に添加制御信号を出力
し、現像器４にシリカ微粒子を添加して画像形成条件を
補正し(8) 、リターンする。
【００３８】このように、ハイライト部分の画像不良、
すなわち前記ヒストグラムの標準偏差「６．０」以上を
検出すると、現像剤にシリカ微粒子を添加するように、
シリカ微粒子リザーブタンク４１に設けられた補給装置
が作動し、シリカ微粒子があらかじめ設定された全現像
剤の重量％、例えば０．１重量％添加される。この操作
により、トナーの流動性を向上させることができ、ハイ
ライト部分の画像不良を改良することが可能となる。 〔第２実施例〕図６は本発明の第２実施例を示す画像形
成装置における画像形成状態改善状態を示す模式図であ
る。
【００３９】通常の画像形成時には（ａ）に示すよう
に、１画素毎に対応した光量をもって画像露光が行われ
るが、本実施例では（ｂ）に示すように、第１，第２番
目の画素のデータを合計し、そのデータに基づいた光量
で露光を行い、次の第２の画素の露光は既に先程第１画
素と併せて露光させているために、露光することなく
（図中の破線部）、次に第３，第４番目の画素について
も第１，第２番目の画素と同様の処理を行う。すなわ
ち、２画素単位でサンプリングを行い、１画素おきに露
光を行う。このような処理を行うことで、単独のドット
が大きくなり、潜像形成画安定し、かつマクロ的には１
画素おきの露光のため、視覚上のハイライト濃度は維持
される。このようにして、ハイライト部分の画像品質改
善を行うことが可能となる。
【００４０】なお、上記実施例において説明した１ドラ
ム方式の画像形成装置においては、感光ドラム１上に形
成されたパッチ２２ａを光源１２ａ，１２ｂ等により照
射してその反射光をＣＣＤセンサ１４で読み取ることに
より、ライン幅分状況を解析する場合について説明した
が、感光ドラム１を画像形成以外の処理のために露光す
ることを感光ドラム１の寿命を縮めることとになるの
で、転写ドラム６にパッチ２２ａを転写させ、その後、
図７に示す位置でＣＣＤセンサ１４がパッチ２２ａを読
み取る構成としても良い。
【００４１】また、図８に示すように中間転写ドラムと
して転写ドラム６を使用し、感光ドラム１上で順次形成
されるイエロー，マゼンタ，シアン，ブラック画像を転
写ドラム６上に重ねて転写し、一括して記録材Ｐに転写
する構成となる画像形成装置の場合は、転写ドラム６上
の画像のＭＴＦを検知することが、最終画像に近い状態
であり有効である。ただし、テストパッチは中間転写体
上で重ならないタイミングで出力するように制御する必
要がある。 〔第３実施例〕図９は本発明の第３実施例を示す画像形
成装置の構成を説明する要部断面構成図であり、図１と
同一のものには同じ符号を付してある。なお、本実施例
は第１実施例に示した画像形成装置とは異なり、イエロ
ー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色毎に画像形成を
行う画像ステーションが並置される４ドラム方式のカラ
ー画像形成装置の場合を示す。
【００４２】図において、６ａは転写搬送手段となる転
写ベルトで、駆動ローラ６ｂの駆動により所定速度で搬
送される。１Ｍはマゼンタ用の感光ドラムで、除電ラン
プ８Ｍ，帯電器２Ｍ，電位センサ１１Ｍ，現像器４Ｍ，
トナー濃度センサ１０Ｍ，転写帯電器７Ｍ，クリーナ５
Ｍ，転写押当て部材３０Ｍ等より構成される。１Ｃはシ
アン用の感光ドラムで、除電ランプ８Ｃ，帯電器２Ｃ，
電位センサ１１Ｃ，現像器４Ｃ，トナー濃度センサ１０
Ｃ，転写帯電器７Ｃ，クリーナ５Ｍ，転写押当て部材３
０Ｃ等より構成される。１Ｙはイエロー用の感光ドラム
で、除電ランプ８Ｙ，帯電器２Ｙ，電位センサ１１Ｙ，
現像器４Ｙ，トナー濃度センサ１０Ｙ，転写帯電器７
Ｙ，クリーナ５Ｙ，転写押当て部材３０Ｙ等より構成さ
れる。１Ｋはブラック用の感光ドラムで、除電ランプ８
Ｋ，帯電器２Ｋ，電位センサ１１Ｋ，現像器４Ｋ，トナ
ー濃度センサ１０Ｋ，転写帯電器７Ｋ，クリーナ５Ｍ，
転写押当て部材３０Ｋ等より構成される。
【００４３】このように構成された画像形成装置におい
てもパッチ２２ａを検出して得られたＭＴＦに基づいて
画像形成状態の良否を判定することが可能となり、この
結果上記各実施例に示したように画像形成状態を補正す
ることができる。 〔第４実施例〕図１０は本発明の第４実施例を示す画像
形成装置の構成を説明する断面構成図であり、例えば４
ドラムレーザビーム方式のディジタルカラー画像形成装
置の場合を示す。以下、構成並びに各部の動作について
説明する。
【００４４】この装置は電子写真感光体周囲に画像形成
手段を有して構成される画像形成ステーションが像形成
色に個別的に対応して４個設けられ、各画像形成ステー
ションにて形成された感光体上のトナー画像が、この感
光体に対向して移動するベルト状移動体により搬送され
る転写材に転写される構成とされる。マゼンタ，シア
ン，イエロー，ブラックの各画像形成ステーションＰ
ｍ，Ｐｃ，Ｐｙ，Ｐｋにそれぞれ感光ドラム７１Ｍ，７
１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｋが配置され、矢印方向（時計方
向）に回転される。また、各感光ドラム７１Ｍ，７１
Ｃ，７１Ｙ，７１Ｋの周囲には、一次帯電器７２Ｍ，７
２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｋおよび走査手段としての走査光学
装置（レーザスキャナ）７３Ｍ，７３Ｃ，７３Ｙ，７３
Ｋおよび現像装置７４Ｍ，７４Ｃ，７４Ｙ，７４Ｋ、さ
らにはクリーニング装置７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｙ，７５
Ｋが配設されている。
【００４５】記録媒体、例えば転写材Ｐは給紙カセット
７７から記録材質検出手段８１を通り転写部７６へ給送
される。さらに、画像形成手段の１つを構成する転写部
７６は、各画像形成ステーションに共通して用いられる
転写ベルト（搬送ベルト）７６ａおよび各ドラム用の転
写用帯電器７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｙ，７６Ｋを有し、フ
ルカラー画像の形成は、転写ベルト７６ａ上に指示され
た転写材Ｐ上に、順次感光ドラム７１Ｍ，７１Ｃ，７１
Ｙ，７１Ｋ上に形成された各色のトナー像を重ねて転写
することによって達成させる。なお、転写材Ｐは給紙カ
セット７７から供給され、転写工程を終了した転写材Ｐ
は分離され、定着器７８を介してトレイ７９に排出され
る。８２はパッチ濃度センサで、例えば転写ベルト７６
ａに転写されたパッチ画像を光学的に読み取り、その濃
度情報を像形成制御部ＣＯＮＴのコントローラ８５に出
力する。なお、本実施例では上記感光ドラム，現像装
置，走査光学装置，一次帯電器等から像形成手段が構成
されており、像形成制御部ＣＯＮＴのコントローラ８５
の内部メモリに記憶される濃度パッチデータに基づいて
搬送ベルト７６ａまたは記録媒体上に画像濃度状態を判
定するための濃度パッチを形成する。８０Ｍ，８０Ｃ，
８０Ｙ，８０Ｋは転写帯電器である。
【００４６】前記走査光学装置７３Ｍ，７３Ｃ，７３
Ｙ，７３Ｋは、図示しない光源であるレーザ光源と、こ
のレーザ光源からのレーザ光を走査する回転ポリゴンミ
ラーと、走査ビームを感光ドラム表面の母線上に集光す
るｆθレンズと、光束を偏向する反射ミラーと、前記走
査ビームの特定位置を検出するビーム検出装置とから構
成されている。ＣＳはカセットセンサで、給紙カセット
７７に収容される記録媒体の有無を検知し、その出力を
像形成制御部ＣＯＮＴに出力する。なお、ＣＬはクリー
ニング機構を示す。
【００４７】なお、図中の像形成制御部ＣＯＮＴは、各
種のセンサ出力を監視して最適な像形成ができるように
像形成条件を設定制御している。
【００４８】図１１は、図１０に示した像形成制御部Ｃ
ＯＮＴの要部構成を示す制御ブロック図である。
【００４９】図において、８２はパッチ濃度センサで、
転写ベルト７６ａに転写されたパッチ濃度を、例えば下
流側の画像形成ステーションとなるブラック画像形成ス
テーションより下流側で検知して、その検知信号をＡ／
Ｄ変換器８４を介してコントローラ８５に通知する。８
３はＡ／Ｄ変換器で、記録材質検出手段８１により測定
された電圧値または電流値をＡ／Ｄ変換してコントロー
ラ８５に通知する。８７はコントラスト電位設定回路
で、コントローラ８５が現像バイアス電位と明部電位と
の差から決定したコントラスト電位に従って表面電位を
調整する。８８はバック電位設定回路で、コントローラ
８５が現像バイアス電位と暗部電位との差から決定した
バック電位に従ってレーザ光の光量を調整する。８９は
ルックアップテーブルで、階調特性がリニアにするよう
に濃度レベルを調整する。９０は転写電流回路で、記録
材質検出手段８１により測定された電圧値または電流値
をＡ／Ｄ変換して通知された記録材質情報に応じて最適
な帯電レベルとなるように転写用帯電器７６Ｍ，７６
Ｃ，７６Ｙ，７６Ｋに印加する転写電流を決定する。
【００５０】図１２は、図１０に示した画像形成装置の
ブラックステーションの画像濃度制御構成を説明する図
であり、図１０と同一のものには同じ符号を付してあ
る。
【００５１】図において、９１は電位計で、電位センサ
９１Ｋの検知した表面電位（明部電位，暗部電位，残留
電位等）を電位データとしてコントローラ８５に出力す
る。９２Ｋは濃度センサで、現像装置７４Ｋのトナー濃
度を検知する。９３は前記一次帯電器７２Ｋの電源であ
る。
【００５２】コントローラ８５は電位センサ９１Ｋから
感光ドラム７１Ｋの表面電位が検出され、電位計９１か
ら電位データが出力されると、出力された電位データを
参照しながら、あらかじめ記憶された複数の明部電位デ
ータが得られるように感光ドラム７１Ｋの明部電位を設
定し、すなわちコントローラ８５がレーザスキャナ７３
Ｋから発射されるレーザビームの光量を調整設定し、設
定された複数の明部電位を感光ドラム７１Ｋに印加し、
設定された複数の明部電位毎にレーザスキャナ７３Ｋよ
り感光ドラム７１Ｋ上にテストパッチ９５に対応する潜
像を順次形成させ、各テストパッチ９５の潜像を現像装
置７４Ｋにより現像し、搬送ベルト７６ａに転写する。
そして、搬送ベルト７６ａに転写された各テストパッチ
画像濃度をパッチ濃度センサ８２の受光器８２ａと光源
８２ｂにより読み取り、その光量レベル信号をコントロ
ーラ８５にフィードバックする。
【００５３】このように構成された画像形成装置におい
て、パッチ検出手段（パッチ濃度センサ８２）は、パッ
チ形成手段により形成された濃度パッチを現像したパッ
チ画像の濃度を検出し、該検出出力に基づいて設定され
ている画像形成条件を補正する条件補正手段（像形成制
御部ＣＯＮＴ）による補正開始タイミングを収容手段
（給紙カセット７７）への前記記録媒体の補給有無を検
出する検出手段（カセットセンサＣＳ）の出力に基づい
てタイミング制御手段（ＣＰＵ１０１Ａ）が制御するの
で、画質への影響が大きい吸湿特性が変換するタイミン
グを捉えて画像形成条件を適正に補正することが可能と
なる。
【００５４】以下、図１３に示すフローチャートを参照
しながら本発明に係る画像形成装置における画像形成条
件設定制御動作について説明する。
【００５５】図１３は本発明に係る画像形成装置におけ
る画像形成条件設定制御手順の一例を示すフローチャー
トである。なお、(1) 〜(11)は各ステップを示す。先
ず、本体を使用するために、その日最初に電源が投入さ
れると(1) 、その日の画像形成における画質安定化のた
め、標準条件に従って感光ドラム７１Ｋ上にテストパッ
チ９５の形成を行い、現像装置７４Ｋで潜像を現像し
て、転写ベルト７６ａ上に転写する(2) 。次いで、パッ
チ濃度センサ８２により濃度を検出し(3) 、その出力を
Ａ／Ｄ変換器８４を介してパッチ濃度データをコントロ
ーラ８５に入力する。濃度パッチを構成するテストパッ
チ９５はＦＦH(ヘキサ)階調のうち、２０H ，４０H ，８０
H ，Ａ０H ，ＦＦH の計５つの階調パッチをあらかじめ
設定された基準条件で作成される。なお、本実施例で使
用される転写手段の材質としては、プリウレタン系，ポ
リカーボネート系，ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）
等が考えられる。トナーとしては、平均粒径３〜２０μ
ｍでポリエステル樹脂に着色顔料を分散させ、外添剤と
してシリカを塗布したものを使用するが、トナーの色等
によってスチレン−アクリル系樹脂，着色剤としてカー
ボンブラック，ベンゼン系黄色顔料，アントラキノン系
染料，銅フタロシニアン系顔料等を使用しても良い。
【００５６】このようにして、コントローラ８５に取り
込まれたパッチ濃度から最大濃度Ｄmax を一定値に抑え
るべく、現像バイアス電位と明部電位との差となるコン
トラスト電位Ｖcontを決定して(4) 、コントローラ８５
がコントローラ電位設定回路８７に設定値をセットす
る。
【００５７】次いで、ハイライト部の再現性を向上させ
るべく現像バイアス電位と暗部電位との差であるバック
電位Ｖbackを決定し(5) 、コントローラ８５がバック電
位設定回路８８に設定値をセットする。次いで、階調特
性をリニアに補正するため、ルックアップテーブル８９
を決定する(6) 。次いで、記録材質検出手段８１の結果
から適正な転写効率を達成させるべく転写電流を決定し
(7) 、コントローラ８５が転写電流回路９０に転写電流
値をセットする。このようにして、上記ステップ(1) 〜
(6) の画質安定化動作終了後、転写材はテストモードと
して排出し、この際のコピーカウントは行われずに、コ
ピーモードへ入り(8) 、通常のコピー動作が可能とな
る。ここで、給紙カセット７７が本体から外された状態
かどうかをカセットセンサＣＳで検知出力から判定し
(9) 、ＮＯならばステップ(8) に戻り、ＹＥＳならば、
それまで給紙された用紙の湿気状態とは異なる新規開封
された用紙（例えば湿気防止加工されたシートで包装さ
れている）が新たに補給されるものと判定し、再度転写
電流決定のための処理を実行し(10)、転写効率の補正を
起動する。次いで、電源がＯＦＦとなったかどうかを判
定し(11)、ＮＯならばステップ(8) に戻り、ＹＥＳなら
ば処理を終了する。
【００５８】このように、給紙カセット７７への用紙補
給タイミング（転写材の吸湿変化タイミング）を捉えて
転写効率補正が可能となり、常に安定した画質を得るこ
とができる。
【００５９】なお、転写ベルト７６ａ上にパッチ画像を
形成する場合について説明したが、給紙カセット７７内
に吸湿状態の異なった新しい用紙が補給された直後のフ
ァーストコピート時には、転写効率を補正するための動
作として用紙上に直接各色のテストパッチを形成し、パ
ッチ濃度センサ８２で濃度を読み取り、その結果に基づ
いて転写電流を制御した後、用紙は転写ベルト７６ａに
吸着したまま、クリーニング機構ＣＬでクリーニングし
た後、再び第１ステーションに戻り、所定の給紙タイミ
ングで再度給紙するように用紙搬送を制御しても良い。
【００６０】これにより、用紙を無駄に消費することな
く、補給直後の１枚目の用紙から適正な転写効率の画質
で所望の画像を形成することが可能となる。
【００６１】また、画像形成装置本体に手差し給紙可能
な機構を備える場合に、葉書やＯＨＰシート等を手差し
で補給するモードが設定された場合には、上述した転写
効率補正処理を強制実行させて、当該手差しされる用紙
に直接テストパッチ９５を形成し、転写後、パッチ濃度
センサ８２で読み取り、その結果に基づいて転写電流制
御後、そのまま転写ベルト７６ａに吸着したまま、クリ
ーニング機構ＣＬでクリーニングした後、再び第１ステ
ーションに戻り、所定の給紙タイミングで再度給紙する
ように用紙搬送を制御しても良い。これにより、各種手
差し給紙される記録媒体毎に最適な転写効率となるよう
に画像形成条件が設定された状態で、画像形成が開始さ
れるため、手差し給紙される用紙種別（給紙可能なもの
に限る）に対応した適正な転写効率の画質で所望の画像
を形成することが可能となる。
【００６２】また、図１４に示すように４ドラム方式の
画像形成装置に具備されるレジストセンサ１６２（受光
器１６２ａと光源１６２ｂからなる），レジストセンサ
１６３（受光器１６３ａと光源１６３ｂからなる）に上
記パッチ濃度センサ８２の機能を兼用させる構成であっ
ても良い。この場合、レジストセンサ１６２，１６３は
感光ドラム７１Ｋのドラム軸方向のレジストずれを検出
するため、レジスト補正マークが搬送ベルト７６ａの搬
送方向と直交する端部に形成されるので、テストパッチ
９５も、搬送ベルト７６ａの搬送方向と直交する端部に
テストパッチ９５ａ，９５ｂとして転写される。その
際、現像材搬送むら等により、濃度に濃淡が存在する場
合がある。そこで、テストパッチ９５ａ，９５ｂの読取
り画像情報に所定の補正演算を施して１つの濃度信号と
してコントローラ８５に取り込んで制御を実行敷いても
良い。
【００６３】さらに、上記実施例で説明したように、転
写ベルト７６ａにテストパッチ９５ａ，９５ｂを直接転
写する場合には、転写ベルト７６ａの表面状態により読
み取り画像情報が影響を受ける場合、例えば転写ベルト
７６ａの表面に傷等がある場合には、正常な読み取りが
行えなくなるので、テストパッチ９５ａ，９５ｂを直接
転写する位置を転写ベルト７６ａ上の同一位置に転写さ
れるように転写位置を制御することにより、上記悪影響
を除去することができる。
【００６４】また、上記使用するトナーの種類により濃
度として読み取れない場合、例えばブラックトナー等で
カーボンブラックを含有していると、近赤外に至る光を
吸収してしまうため信号として出力されない事態が生ず
る。そこで、このような場合には、ブラックの画像形成
ステーションでのテストパッチ９５ａ，９５ｂ形成領域
にそれよりも上流の画像形成ステーション、すなわちマ
ゼンタ，シアン，イエローの何れかの画像形成ステーシ
ョンにて先行して下地色転写を行うことにより、ブラッ
クの画像形成ステーションでのテストパッチ９５ａ，９
５ｂを検出できる。
【００６５】さらに、上記各実施例ではテストパッチ９
５ａ，９５ｂを転写ベルト７６ａまたは記録媒体となる
用紙に転写して、当該転写されたテストパッチ９５ａ，
９５ｂを読み取って濃度レベル調整を行う場合について
説明したが、テストパッチ９５ａ，９５ｂが現像される
各画像形成ステーションの感光ドラム７１Ｍ，７１Ｃ，
７１Ｙ，７１Ｋ上で直接読み取る構成であっても良い。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はパターン
形成手段により形成されて現像されたパターン画像の反
射光量を検出手段が像担持体の微小領域上で検出し、該
検出結果から判定手段が画像形成状態を判定し、該判定
結果に基づいて補正手段が画像形成状態を補正するの
で、画像品質に大きな影響のあるハイライト部分の再現
不良を捉えて画像形成状態を補正することができる。
【００６７】また、判定手段は、反射光量変動パターン
情報中のパターンライン幅に基づいて画像形成状態を判
定するので、画像品質に大きな影響のあるハイライト部
分の再現不良を捉えることができる。
【００６８】さらに、補正手段は、現像器に現像剤の外
添剤を補給して画像形成状態を補正するので、現像剤の
流動性が高められ、画像品質に大きな影響のあるハイラ
イト部分の再現性を良化させることができる。
【００６９】また、検出手段は、３０μｍ×３０μｍ以
下の微小領域における反射光量を読み取るので、画像品
質に大きな影響のあるハイライト部分の再現不良を精度
良く検出することができる。
【００７０】さらに、パッチ検出手段は、パッチ形成手
段により形成された濃度パッチを現像したパッチ画像の
濃度を検出し、該検出出力に基づいて設定されている画
像形成条件を補正する条件補正手段による補正開始タイ
ミングを収容手段への前記記録媒体の補給有無を検出す
る検出手段の出力に基づいてタイミング制御手段が制御
するので、画質への影響が大きい吸湿特性が変換するタ
イミングを捉えて画像形成条件を適正に補正することが
できる。
【００７１】従って、環境変動に左右されない高画質の
画像を安定して形成できる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す画像形成装置の構成
を説明する要部断面構成図である。
【図２】図１に示した感光ドラムに形成されるパッチパ
ターンの構成を説明する図である。
【図３】図１に示すメモリ回路に取り込まれた後のメモ
リ状態を示す模式図である。
【図４】図１に示すメモリ回路に取り込まれた後のメモ
リ状態を示す模式図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置における現像条件補
正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例を示す画像形成装置におけ
る画像形成状態改善状態を示す模式図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置におけるパッチパタ
ーンの読取り動作を説明する図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置におけるパッチパタ
ーンの読取り動作を説明する図である。
【図９】本発明の第３実施例を示す画像形成装置の構成
を説明する要部断面構成図である。
【図１０】本発明の第４実施例を示す画像形成装置の構
成を説明する断面構成図である。
【図１１】図１０に示した像形成制御部の要部構成を示
す制御ブロック図である。
【図１２】図１０に示した画像形成装置のブラックステ
ーションの画像濃度制御構成を説明する図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置における画像形成
条件設定制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る画像形成における他のパッチ画
像検出機構を説明する要部斜視図である。
【図１５】従来の画像形成装置の構成を説明する要部断
面図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム ３Ｋ 光学系 １４ ＣＣＤセンサ ２２ａ パッチ １００ 中央演算回路 １００ａ メモリ回路 １０１Ａ ＣＰＵ １０１Ｂ ＲＯＭ １０１Ｃ ＲＡＭ
フロントページの続き (72)発明者 笹沼 信篤 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スリット状のパターンを像担持体上に形
    成するパターン形成手段と、このパターン形成手段によ
    り形成されたパターンを現像器内の現像剤で現像したパ
    ターン画像の反射光量を前記像担持体の微小領域上で検
    出する検出手段と、この検出手段から出力される前記パ
    ターン画像の反射光量変動パターン情報に基づいて画像
    形成状態を判定する判定手段と、この判定手段の判定結
    果に基づいて前記画像形成状態を補正する補正手段とを
    有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 判定手段は、反射光量変動パターン情報
    中のパターンライン幅に基づいて画像形成状態を判定す
    ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】 補正手段は、現像器に現像剤の外添剤を
    補給して画像形成状態を補正することを特徴とする請求
    項１記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 検出手段は、３０μｍ×３０μｍ以下の
    微小領域における反射光量を読み取り可能であることを
    特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】 濃度パッチを像担持体上に形成するパッ
    チ形成手段と、このパッチ形成手段により形成された濃
    度パッチを現像器内の現像剤で現像したパッチ画像の濃
    度を検出するパッチ検出手段と、このパッチ検出手段の
    出力に基づいて設定されている画像形成条件を補正する
    条件補正手段と、記録媒体を収納する収容手段と、この
    収容手段への前記記録媒体の補給有無を検出する検出手
    段と、この検出手段の出力に基づいて前記条件補正手段
    の補正開始タイミングを制御するタイミング制御手段と
    を有することを特徴とする画像形成装置。
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