JPH07248659A - 画像形成装置のハイライト再現調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像再現開始点の変動や下地部分のかぶりの問
題を生じることなく、ハイライト再現性を確実にかつ簡
単に調整できるようにする。 【構成】ハイライト再現調整方法は、ステップＳ１ない
しＳ５までの感光体電位制御による第１調整と、ステッ
プＳ６ないしＳ１０までの濃度制御による第２調整とか
らなる。第１の調整は、感光体上のハイライトパッチの
電位と感光体上の非露光部分の電位との差により三角波
のバイアス電位レベルおよび／またはゲインを調整す
る。また、第２の調整は、感光体上に現像されたハイラ
イトパッチの濃度に基づいて感光体の帯電電位を制御す
るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多階調のデジタル画像
データをアナログ信号に変換し、所定周期の基準パター
ンと前記アナログ信号を比較してパルス幅変調された２
値化信号により光源を駆動した光ビームを一様に帯電さ
れた感光体に走査し形成した潜像を現像して画像を形成
する画像形成装置のハイライト再現調整方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル式の画像形成装置、す
なわち多階調のデジタル画像データに基づいて変調され
た光ビームを感光体に照射し潜像を形成する画像形成装
置が盛んに発表されている。この種の画像形成装置にお
いては、なめらかな中間濃度部分の再現性が可能である
ため、単に、原稿の背景部を飛ばし、高濃度部をはっき
り再現するだけでなく、写真のような階調を持った原稿
を再現するために、中間濃度部以下の濃度安定化が必要
になっている。

【０００３】一般に、人間の目の感度は高濃度に比べて
中間濃度部分以下（濃度約１.２以下）に対し敏感であ
るため、低濃度になるほど目立ちやすくなる。このた
め、前述のような中間濃度部以下の安定性は、従来の高
濃度部分の安定性以上のものが要求されており、特にカ
ラー画像形成装置ではこの中間濃度部以下の安定性は重
要となっている。この中間濃度部以下の安定性のなかで
も、ハイライト部分（画像面積率で約１５％以下）の安
定再現性は、従来のアナログ式画像形成装置ではほとん
ど考慮に入れなくてもよかったが、ディジタル式画像形
成装置では画質が良くなる程重要なものとなっている。

【０００４】多階調のディジタル画像データで画像を形
成する方法として、入力した多階調のディジタル画像デ
ータをアナログ信号に変換し、このアナログ信号を三角
波のような所定周期の基準パターンと比較してパルス幅
変調された２値化信号に変換し、変換した２値化信号に
基づいて画像を形成する方法が知られている。

【０００５】図１１はこのようなパルス幅変調による画
像データの２値化方法の一例を説明する図である。図１
１に示すように、入力されたアナログ画像データ（破線
で示されている）を三角波（実線で示されている）と比
較し、アナログ画像データが三角波より大きい部分を
「０」、すなわちレーザーＯＦＦ、アナログ画像データ
が小さい部分を「１」、すなわちレーザーＯＮとなる２
値画像データ（実線で示されている）として比較器から
出力する。

【０００６】このような方法では、アナログ信号と基準
パターンの大小関係で出力パルス幅が決定されるため、
アナログ信号と基準パターンの相対的大小関係が再現さ
れる画像の階調性に影響する。特に、アナログ信号の黒
レベル／白レベルと基準パターンの上下ピークレベルと
の関係は、ハイライト部分および高濃度部分の階調性に
あるいは全体再現階調性の分解能に影響するので重要で
ある。

【０００７】そこで、従来より、特開昭６２−１８１５
７５号公報に開示されているようにパルス幅を検出して
手動でアナログ信号のフルスケールと基準パターンのバ
イアスとにより黒レベルと白レベルのパルス幅を調整す
るもの、特開昭６２−０９１０７７号公報や特開昭６２
−２８４５７８号公報に開示されているように所定のパ
ルスの光量や感光体の露光電位で画像条件を調整するも
のなどが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のパル
ス幅の調整において、白レベル側の設定は、濃度の再現
開始レベルが変動するばかりでなく、前述のように人間
の目の感度は高濃度に比べハイライトに対し敏感である
ため、特に重要となる。

【０００９】しかし、従来のように白レベルのパルス幅
の光量や電位を測定して、パルス幅や他の画像条件を調
整すると、パルスの光量が一定でも装置間の光路中の汚
れ等による光伝達率の差で実際に感光体上に到達する光
量が変化するばかりでなく、感光体上に到達する光量が
一定でも、一般的に知られているように感光体の光感度
が使用時間や固体間によって変動するため、感光体上の
電位が変わってしまう。

【００１０】また、感光体上の電位を検知して濃度が一
定になるように調整しても、電子写真方式による現像に
おいては、現像装置の機械的寸法誤差や環境、使用時間
による現像剤の変化等により、特にハイライト再現性は
変動してしまう問題があり、安定したハイライト再現性
が得られない。

【００１１】図１２はこのような問題の一例を説明する
図である。図１２から明らかなように、ハイライト部分
の電位が一定であるとき、画像のハイライト濃度が大き
く変動していることがわかる。具体的には、感光体と現
像装置の現像ロールとの間の距離ＤＲＳ（Drum to Roll
Space）が大きい程、また低温低湿である程、極ハイラ
イト濃度は高くなる。したがって、ハイライト部分の光
量や電位を調整しただけではハイライト濃度の変動を防
ぐことはできない。そこで、直接ハイライト再現濃度を
測定してパルス幅を調整することが考えられるが、その
場合には次のような問題が発生することが分かった。

【００１２】以下、図面を用いてこの問題を説明する。
図１３に示すように、一般的な画像面積率対パルス幅／
ＬＤ出力の関係では、画像面積率が０から増えていく
と、あるところ（図示例で４％のところ）でパルスが出
力し始めるが、このとき立ち上がり部分の傾きは、安定
して立ち上がった部分の傾きに比べて急激である。この
現象は、主に図１１の三角波の頂点のなまりによるもの
である。更に、ＬＤ出力はＬＤの応答性によるなまりも
加わり、立ち上がり部分の傾きがさらに急激となる。更
に、図１４に示すように画像面積率対感光体電位の関係
では、感光体電位がＬＤ出力と感光体感度で決まるた
め、やはりＬＤ出力同様に立ち上がり部分の傾きが急激
になっている。

【００１３】更に図１５は、図１２に示す現像装置の条
件による現像性の差を感光体の電位に対して示す図であ
り、横軸は現像バイアスとの電位差を示している。図１
５に示すように、標準時では約−８０Ｖでハイライトが
再現開始し、最も再現しやすい時で約−１２０Ｖ、最も
再現しにくい時で約−５０Ｖでハイライトが再現開始さ
れている。

【００１４】図１６は、画像面積率８％から画像が再現
開始するように基準パターンのバイアスレベルを調整し
た時の画像面積率体電位の関係を示す図である。図１６
において、（１）は標準時の画像面積率対感光体電位の
関係を示し、（２）は最も再現しやすい時の現像開始電
位画像面積率対感光体電位の関係を示し、（３）は最も
再現しにくい時の現像開始電位画像面積率対感光体電位
の関係を示している。画像面積率８％の電位がちょうど
現像開始電位となるように、画像面積率に対する感光体
電位の関係を図１６において横方向にシフトすることに
なる。

【００１５】このとき、（１）,（２）,（３）において
は、いずれも画像は画像面積率８％から再現するように
なるが、（２）では図示のように画像面積率８％の電
位、すなわち感光体電位の立ち上がり部分の傾きが急激
な部分にかかっている。したがって、わずかな感光体電
位の変動でも画像再現開始点が大きく変動してしまうと
いう問題がある。

【００１６】また（３）では下地である画像面積率０％
の電位がすでに非露光部分電位である−６５０Ｖより低
くなっているため、下地部分のかぶりが発生するおそれ
があるという問題がある。つまり、現像装置の条件によ
る画像再現開始電位の変動が大きいため、直接ハイライ
ト再現濃度を測定してパルス幅を調整すると画像再現開
始点の変動や下地部分のかぶりの問題が発生してしま
う。

【００１７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、画像再現開始点の変動や下
地部分のかぶりの問題を生じることなく、特にディジタ
ル画像形成装置で重要であるハイライト再現性を確実に
かつ簡単に調整できるハイライト再現調整方法を提供す
ることである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、多階調のディジタル画像デー
タをアナログ信号に変換し、所定周期の基準パターンと
前記アナログ信号とを比較してパルス幅変調された２値
化信号による光ビームを、一様に帯電された感光体に走
査し形成した潜像を現像後、転写紙に転写、定着して画
像を形成する画像形成装置のハイライト再現制御方法に
おいて、帯電された感光体上にパッチ発生手段によりハ
イライトパッチを作成するとともに、電位測定手段によ
り前記ハイライトパッチの電位と前記感光体上の非露光
部分の電位を測定し、測定した前記ハイライトパッチの
電位と前記感光体上の非露光部分の電位との差に基づい
て基準パターン調整手段により前記基準パターンのバイ
アス電位レベルおよび／またはゲインを調整する第１の
調整と、この第１の調整を実施した後、前記パッチ発生
手段で作成した感光体上のハイライトパッチを現像し、
前記感光体上の現像されたハイライトパッチの濃度を測
定するか、または転写紙に転写かつ定着した前記ハイラ
イトパッチの濃度を測定し、測定されたハイアライトパ
ッチの濃度に基づいてプロセス条件設定手段により、前
記感光体の帯電電位、前記現像バイアス電位および感光
体の露光光量のうち少なくとも１つを設定する第２の調
整とからなることを特徴としている。

【００１９】

【作用】このような構成をした本発明においては、第１
の調整により、感光体電位制御が行われ、また第２の調
整により濃度制御が行われる。これらの感光体電位制御
と濃度制御とにより、わずかな感光体電位の変動による
画像再現開始点の大きな変動や下地部分のかぶり発生が
防止される。したがって、画質上重要でかつ画像形成装
置として変動しやすいハイライト再現性が、装置間の光
路中の汚れ等による光伝達率の差、感光体の光感度変
動、および現像装置のハイライト再現性の変動に影響さ
れることなく、安定してかつ容易に調整されるようにな
る。

【００２０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明にかかる画像形成装置のハイライト再
現調整方法の第１実施例が適用されるカラー複写機の全
体構成図であり、図２はこのカラー複写機のブロック図
である。

【００２１】図１に示すように、カラー複写機１は大き
く分けて、原稿台２の原稿３（図２に図示）を読み取る
スキャナー部４、このスキャナー部４で読み取った画像
データを処理する画像処理部５、この画像処理部５で処
理された画像データに従ってレーザーを駆動して光ビー
ムを照射するＲＯＳ光学部６、およびこのＲＯＳ光学部
６からの光ビームに基づいて画像を形成する画像形成部
７から構成されている。

【００２２】図２に示すように、スキャナー部４は、原
稿３を照射する照射光を発する露光ランプ８、原稿３を
照射した照射光の反射光を読み取るＣＣＤセンサ９、増
幅器１０、Ａ／Ｄ変換器１１、シェーディング補正手段
１２、ギャップ補正手段１３、濃度変換器１４から構成
されている。

【００２３】画像処理部５は、色信号変換および墨再生
（ＵＣＲ）およびＭＴＦ処理等のカラー複写機における
基本的な画像処理装置１５、ガンマ補正手段１６、比較
器１８、本発明の基準パターンである所定周期の三角波
を発生する三角波発生器１９、本発明の基準パターン調
整手段を構成する三角波調整手段２０、パッチ信号発生
手段５８、およびセレクター５９から構成されている。
パッチ信号発生手段５８は、後述する感光体上にハイラ
イトパッチを形成するためのパッチ画像データを作成し
て出力する。セレクター５９は、通常コピー時にはアナ
ログ画像データを選択し、また画像形成部７の演算装置
５２によりパッチ作成の指示が出されたときには、パッ
チ信号発生手段５８からのパッチ画像データを選択し
て、それぞれ選択した画像データを比較器１８へ送る。
そして、アナログ画像データおよびパッチ画像データ
は、比較器１８で２値化される。

【００２４】またＲＯＳ光学部６は、レーザー駆動回路
２１、レーザー２２、後述する画像形成部７の演算装置
により制御されレーザー光量を可変制御するレーザー光
量可変装置２３、ポリゴンミラー２４、ｆθレンズ２
５、および反射ミラー２６から構成されている。レーザ
ー駆動回路２１は、比較器１８より送られてくる２値化
画像データとレーザー光量可変装置２３より送られてく
るレーザー光量とに基づいてレーザー２２をオン・オフ
制御する。このレーザー駆動回路２１からのオン信号に
より、レーザー２２はレーザー光を発する。

【００２５】更に画像形成部７は、図１および図２に示
すように、感光体２７、帯電装置２８、ロータリー現像
装置２９、転写装置３０、クリーナー装置３１、除電ラ
ンプ３２、感光体２７上の電位を測定する電位計３３、
ロータリー現像装置２９を構成するイエロー現像器３
５、同じくマゼンタ現像器３６、同じくシアン現像器３
７、同じくブラック現像器３８、後述する演算装置５２
からの制御信号に基づいてロータリー現像装置２９への
トナー供給を制御するトナーディスペンス装置４３、転
写装置３０を構成する転写ドラム４５、同じく転写コロ
トロン４６、同じく剥離コロトロン４７、同じく除電コ
ロトロン４８、定着装置４９、用紙搬送装置５０、用紙
トレイ５１、画像形成を制御する演算装置５２、この演
算装置５２により制御され帯電装置２８の帯電量を変化
させる帯電量可変装置５３、現像バイアスを変化させる
現像バイアス可変装置５４、および感光体２７上に現像
されたハイライトパッチの濃度を測定する光センサー６
３から構成されている。レーザー光量可変装置２３、帯
電量可変装置５３および現像バイアス可変装置５４は、
本発明のプロセス条件発生手段を構成している。

【００２６】このように構成されたカラー複写機１にお
いては、スキャナー部４で露光ランプ８から発する照射
光により原稿３が照射され、その反射光がＣＣＤセンサ
９で読み取られるとともに、その読取信号が増幅器１０
で適当なレベルまで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１１で
８ビットのディジタル画像データに変換される。更に、
このディジタル画像データは、シェーディング補正１２
およびギャップ補正１３を施された後、濃度変換器１４
で反射率データから濃度データに変換されて画像処理部
５へ送られる。

【００２７】画像処理部５に送られた濃度データは、更
にこの画像処理部５の画像処理装置１５で色信号変換、
墨再生（ＵＣＲ）、およびＭＴＦ処理等のカラー複写機
における基本的な画像処理が施されて、イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの４色の画像データに変換され
る。次に、この画像データはガンマ補正手段１６により
画像形成部５の階調性に合わせて各色階調のガンマ補正
が施された後、Ｄ／Ａ変換器１７でディジタル画像デー
タからアナログ画像データに変換されてセレクター５９
に送られる。セレクター５９は、通常コピー時にはアナ
ログ画像データを選択するから、このアナログ画像デー
タは比較器１８に送られる。

【００２８】比較器１８に送られたアナログ画像データ
は、前述の図１１に示すように比較器１８で三角波発生
器１９から三角波調整手段２０を介して送られる所定周
期の三角波信号と比較されてパルス幅変調され、２値化
の画像データに変換される。なお、三角波調整手段２０
は、画像形成部７の後述する演算装置５２からの制御信
号に基づいて三角波発生器１９からの三角波に対するバ
イアスを調整するようになっている。しかし、これに限
定されることはなく、三角波の振幅を可変にしても同様
な効果を得ることができる。更に、文字用、写真用など
の原稿の種類によって解像度の異なる画像を再現する画
像形成装置においては、解像度毎にバイアス量を調整す
るようにすることもできる。

【００２９】変換された２値画像データは、比較器１８
からＲＯＳ光学部６のレーザー駆動回路２１へ送られ
る。レーザー駆動回路２１は、比較器１８より送られた
２値画像データに基づいてレーザー２２をＯＮ／ＯＦＦ
制御する。その場合、このレーザー駆動回路２１の出力
は、画像形成部７の演算装置からの制御信号により制御
されるレーザー光量可変装置２３からのレーザー光量を
可変制御信号に基づいて、制御される。

【００３０】レーザー駆動回路２１からのＯＮ／ＯＦＦ
制御信号に基づいて、レーザー２２はレーザー光を発
し、このレーザー光は、ポリゴンミラー２４により偏向
され、更にｆθレンズ２５および反射ミラー２６を介し
て画像形成部７の感光体２７へ導かれる。そして、周知
のゼログラフィープロセスに従って画像形成が行われ
る。すなわち、回転する感光体２７が帯電装置２８によ
り一様にマイナス帯電された後、ＲＯＳ光学部６からの
レーザー光により、この感光体２７上にまず第１色目の
ブラックの潜像が形成される。形成された潜像は、ロー
タリー現像装置２９の第１色目のためのブラック現像器
３８で、マイナス帯電されたブラックトナーでレーザー
光で書き込まれた部分が現像される。

【００３１】次いで、この現像像が、用紙トレイ５１か
ら用紙搬送装置５０によって搬送されて転写ドラム４５
に巻き付けられた図示しない用紙に転写コロトロン４６
により感光体２７から転写される。そして、用紙に転写
されないで感光体２７上に残ったトナー像はクリーナー
装置３１により感光体２７から除去されるとともに、感
光体２７の表面が除電ランプで除電された後、第２色目
のイエローの像形成が続いて行われる。その場合、第２
色目のイエローの像形成は、第１色目のブラックの像形
成と同じようにして行われる。第２色目のイエローの像
形成が終了すると、第３色目のマゼンタの像形成および
第４色目のシアンの像形成が同様にして順次行われる。
なお、各色の転写後または用紙剥離後に、用紙上及び転
写ドラム４５のフイルム上の余分な電荷が、除電コロト
ロン４８により除電される。

【００３２】４色の各現像像が転写ドラム４５上の用紙
に順次転写されると、用紙は剥離コロトロン４７により
転写ドラム４５から剥離されて定着装置４９に搬送され
るとともに、この定着装置４９で用紙上の転写像が定着
されてカラーコピーが形成される。

【００３３】次に、本実施例によるハイライト再現調整
方法をこのカラー複写機１に適用して説明する。本実施
例のハイライト再現調整方法は、感光体電位制御による
第１調整と、濃度制御による第２調整とからなる。第１
の調整は、帯電された感光体２７上にパッチ信号発生手
段５８によりハイライトパッチを作成するとともに、電
位計３３により前記ハイライトパッチの電位と感光体２
７上の非露光部分の電位を測定し、これら両者の差に基
づいて演算装置５２が三角波調整手段２０を制御するこ
とにより、三角波のバイアス電位レベルおよび／または
ゲインを調整する。

【００３４】また、第２の調整は、この第１の調整を実
施した後、パッチ信号発生手段５８で作成した感光体２
７上のハイライトパッチを各色の現像器３５,３６,３
７,３８で各色毎に現像するとともにこの現像されたハ
イライトパッチを各色毎に用紙に転写かつ定着し、その
後用紙上に形成されたハイライトパッチの濃度を各色毎
に測定しかつ測定されたパッチ濃度に基づいて、演算装
置５２が帯電量可変装置５３、現像バイアス可変装置５
４、およびレーザー光量可変装置２３を制御することに
より、感光体２７の帯電電位を制御するようにしてい
る。

【００３５】図３は、このハイライト再現調整方法の制
御フローを示す図である。図３に示すように、まずステ
ップＳ１において感光体２７を所定の電位に帯電して非
露光部分の感光体電位ＶＨを電位計３３で測定する。次
に、ステップＳ２において演算装置５２が三角波調整手
段２０を制御することにより、三角波に対するバイアス
量を負の初期値に設定する。そして、ステップＳ３にお
いて演算装置５２からの指示でパッチ信号発生手段５８
が８％面積率のハイライトパッチ信号を発生し、セレク
ター５９はこのハイライトパッチ信号を選択して比較器
１８へ送る。これ以降、前述したカラー複写機のプロセ
スにより感光体２７上に８％面積率のハイライトパッチ
を形成するとともに、この８％面積率のパッチ電位Ｖ
_patchを電位計３３により測定する。次いで、ステップ
Ｓ４において、演算装置５２は測定した感光体電位ＶＨ
と測定したパッチ電位Ｖ_patchとの差を求めるととも
に、求めた差を目標電位差Ｖ_deltaと比較する。感光体
電位ＶＨとパッチ電位Ｖ_patchとの差｜ＶＨ−Ｖ_patch｜
が目標電位差Ｖ_deltaより小さいときには、ステップＳ
５において演算装置５２は三角波調整手段２０を制御す
ることにより、三角波に対するバイアス量を所定の１ス
テップ増加する。そして、再びステップＳ３においてパ
ッチ電位Ｖ_patchを測定するとともに、ステップＳ４に
おいて感光体電位ＶＨとパッチ電位Ｖ_patchとの差を目
標電位差Ｖ_deltaと比較する。感光体電位ＶＨとパッチ
電位Ｖ_patchとの差が目標電位差Ｖ_deltaより大きくなる
まで、これらのステップＳ３からステップＳ５までの処
理が繰り返され、三角波に対するバイアス量が所定の１
ステップずつ負から正に増加される。

【００３６】図４は三角波調整手段２０による三角波に
対するバイアス量の動作を説明する図である。図４に示
すように、三角波に対し負のバイアスを加えると比較器
１８から出力されるパルスの幅は狭くなり、同じ面積率
の画像信号に対するレーザー光量が小さくなり、感光体
２７の電位の露光部分と非露光部分との差は小さくな
る。逆に、三角波に対し正のバイアスを加えると比較器
１８から出力されるパルスの幅は広くなり、感光体２７
の電位の露光部分と非露光部分との差は大きくなってく
る。

【００３７】したがって、三角波に対するバイアス量を
負から正に変えていくと、感光体電位は、図１６に示す
ように（２）から（１）、更に（３）の方向へ変化す
る。ここで、感光体電位の立ち上がりで傾きが急激な部
分の非露光部分との電位差は常にほぼ一定で本実施例の
場合は約５０Ｖである。感光体電位ＶＨとパッチ電位Ｖ
_patchとの目標電位差Ｖ_deltaを７０Ｖにすれば、ステッ
プＳ４までの第１調整で感光体電位は、（２）のように
画像面積率８％の電位が感光体電位の立ち上がり部分の
傾きが急激な部分にかかったり、（３）のように画像面
積率０％の電位がすでに非露光部分の電位である６５０
Ｖより低くなったりしなくなる。しかしこの状態では前
述のように、現像性の変動で画像濃度は一定にはならな
い。なお、本実施例ではバイアス量を負から正へ変更す
るようにしているが、もちろん正から負へ変更するよう
にして感光体電位ＶＨとパッチ電位Ｖ_patchとの差があ
るＶ_deltaより小さくなるように設定してもよい。感光
体電位ＶＨとパッチ電位Ｖ_patchとの差がＶ_deltaより大
きくなった時、第１調整が終了する。

【００３８】ステップＳ４において第１調整が終了す
る、すなわち感光体電位ＶＨとパッチ電位Ｖ_patchとの
差がＶ_deltaより大きくなると、ステップ６において演
算装置５２からの指示でパッチ信号発生手段５８は８％
の画像面積率のハイライトパッチ信号を発生する。そし
て、セレクター５９はこのハイライトパッチ信号を選択
して比較器１８へ送り、前述の第１調整で設定された三
角波に対するバイアス量を使用して、これ以降前述した
カラー複写機のプロセスにより用紙上に図５に示すよう
な各色の８％画像面積率のハイライトパッチ像を現像す
ることにより、ハイライトパッチコピーを作成する。

【００３９】次に、ステップＳ７において、作成したハ
イライトパッチコピーをスキャナー部４の原稿台２にの
せ、各色のＣＣＤ９によりハイライトパッチを読み取
る。

【００４０】図６は図２に示すカラー複写機１の縮小光
学系スキャナー部４のＣＣＤセンサ９からシェーディン
グ補正１２までの詳細図である。

【００４１】図６に示すように、縮小光学系スキャナー
部４のＣＣＤセンサ９からシェーディング補正１２まで
の部分は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）毎のＣＣＤイ
メージセンサチップ９Ｒ,９Ｇ,９Ｂ、各色Ｒ,Ｇ,ＢのＯ
ｄｄ側およびＥｖｅｎ側にそれぞれ設けられたＣＣＤセ
ンサビデオ信号アンプ１０ＲＯ,１０ＲＥ,１０ＧＯ,１
０ＧＥ,１０ＢＯ,１０ＢＥ、各色Ｒ,Ｇ,ＢのＯｄｄ側お
よびＥｖｅｎ側にそれぞれ設けられたＡ／Ｄコンバータ
１１ＲＯ,１１ＲＥ,１１ＧＯ,１１ＧＥ,１１ＢＯ,１１
ＢＥ、Ｏｄｄ／Ｅｖｅｎ信号合成部５５Ｒ,５５Ｇ,５５
Ｂ、二つの色Ｒ,Ｇに設けられた読取位置ずれ補正用メ
モリー５６Ｒ,５６Ｇ、各色Ｒ,Ｇ,Ｂ毎に設けられたシ
ェーディング補正用ＬＳＩ１２Ｒ,１２Ｇ,１２Ｂ、各色
Ｒ,Ｇ,Ｂ毎に設けられた補正用データ格納用メモリー５
７Ｒ,５７Ｇ,５７Ｂから構成されている。その場合、縮
小光学系３ラインのＣＣＤセンサーチップ９Ｒ,９Ｇ,９
Ｂが使用されることから、読取位置ずれ補正が必要とな
るため、読取位置ずれ補正用メモリー５６Ｒ,５６Ｇが
色Ｒ,Ｇに設けられている。

【００４２】ステップＳ６で作成したハイライトパッチ
コピーをスキャナー部４の原稿台２にのせ、図６に示す
Ｒ,Ｇ,Ｂ毎のＣＣＤイメージセンサチップ９Ｒ,９Ｇ,９
Ｂにより、それぞれＲ,Ｇ,Ｂの補色にあたるＣ,Ｍ,Ｙの
ハイライトパッチ像を読む。なお、黒（Ｂｋ）のパッチ
像は緑ＧのＣＣＤイメージセンサチップ９Ｇで読んだ信
号が用いられる。また、ハイライト部分の反射率はＣＣ
Ｄセンサ９や露光ランプ８のばらつきやシェーディング
補正１２の誤差により変動するため、実際は図５に示す
コピーのなかのトナーが現像されていない白地部分を各
ＣＣＤイメージセンサチップ９Ｒ,９Ｇ,９Ｂにより検出
し、これらの各ＣＣＤイメージセンサチップ９Ｒ,９Ｇ,
９Ｂで検出した白地部分の反射率との差で、各パッチの
反射率をそれぞれ出力するようにして、読み取りの変動
を補うようにしている。

【００４３】次に、ステップＳ８において、読み取った
各色のハイライトパッチの反射率をあらかじめ設定され
ている目標値と比較し、その比較結果により、ステップ
Ｓ９において目標値からの差が大きい色に関して、その
差に比例した補正量αを計算する。次いで、ステップＳ
１０において、計算により得られた補正量αが目標暗電
位ＶＨＳおよびカブリ防止電位差ＶＣに加えられる。と
ころで、本実施例においては、カラー複写機１の電源投
入直後のコピー開始前と、その後毎３０分経過後のコピ
ー開始前に画像形成部７の演算装置５２からの指示信号
によりカラー複写機１の感光体２７の電位制御を行うよ
うにしている。なお、もちろんこれに限定されるわけで
はなく、感光体２７の電位制御は、使用する感光体２７
の感度変動特性に合わせてコピー中等に実施するように
してもよい。

【００４４】図７はカラー複写機１のこの感光体電位制
御のフローチャートである。感光体２７の電位制御は、
図７に示すフローにしたがって行われるが、各処理が実
施される前に、あらかじめ目標暗電位ＶＨＳ、目標露光
部分電位ＶＬＳ、また目標暗電位ＶＨＳから現像バイア
ス電位ＶＢまでのカブリ防止電位差ＶＣが、画像形成部
７の演算装置５２に記憶されている。

【００４５】まず、ステップＳ１で帯電装置２８のグリ
ッド電圧を帯電量可変装置５３によりＶＧ１、ＶＧ２に
した時の暗電位ＶＨ１、ＶＨ２を電位計３３で検出す
る。次にステップＳ２で、検出された暗電位ＶＨ１、Ｖ
Ｈ２およびグリッド電圧ＶＧ１、ＶＧ２を用いて、目標
暗電位ＶＨＳを得るグリッド電圧ＶＧＳを次式により計
算する。 VGS = (VG2 - VG1)×(VHS - VH1)／(VH2 - VH1) + VG1 次に、求められたグリッド電圧ＶＧＳを用いて、ステッ
プＳ３において感光体２７を帯電する。

【００４６】そして、演算装置５２からの指示信号で、
画像処理部５のセレクター５９はパッチ信号発生手段５
８からの１００％画像データを選択し、比較器１８に送
る。比較器１８は、この１００％画像データと三角波発
生器１９からの三角波と比較して２値化したデータをＲ
ＯＳ光学部６のレーザー駆動回路２１に送る。一方、レ
ーザー光量可変装置２３は、２通りのレーザー光量ＬＤ
１およびＬＤ２でレーザー駆動回路２１を駆動して、感
光体２７上に２通りのレーザー光量ＬＤ１,ＬＤ２にお
ける１００％画像データのパッチを作成し、各々の露光
部分の明電位ＶＬ１,ＶＬ２を電位計３３で検出する。

【００４７】次に、ステップＳ４で目標明電位ＶＬＳを
得るレーザー光量ＬＤＳを次式で計算する。 LDS = LD2 - (LD2 - LD1)×(VLS - VL2)／(VL1 - VL2) 次いで、ステップＳ５で目標暗電位ＶＨＳからカブリ防
止電位差ＶＣを差し引くことにより、現像バイアス電位
ＶＢを求めた後、ステップＳ６で演算装置５２は帯電量
可変装置５３を制御することによりグリッド電圧ＶＧＳ
を、またレーザー光量可変装置２３を制御することによ
りレーザー光量ＬＤＳを、更に現像バイアス可変装置５
４を制御することにより現像バイアス電位ＶＢをそれぞ
れ設定し、これにより感光体２７の電位制御が終了す
る。

【００４８】図３に示すハイライト再現調整方法の制御
フローにもどり、補正量αが加えられた目標暗電位ＶＨ
Ｓとカブリ防止電位差ＶＣを用いて、ステップＳ１１に
おいて図７に示す制御フローにしたがって感光体電位制
御を行う。こうして、第２の調整が終了する。

【００４９】このようなハイライト再現調整方法ににお
いては、目標露光部分電位ＶＬＳは一定であるのに対
し、目標暗電位ＶＨＳが補正量αだけ高くなるが、目標
暗電位ＶＨＳが高くなった分カブリ防止電位差ＶＣも高
くなるため、現像バイアス電位ＶＢは変化しなく、補正
された色は補正の前後で変化しない。したがって、最大
濃度に相当する露光部分電位と現像バイアスの差が変わ
ることなく、白地濃度に相当する暗電位と現像バイアス
との差のみが変わるように、グリッド電圧ＶＧＳ、レー
ザー光量ＬＤＳ、現像バイアス電位ＶＢが調整されたこ
とになる。

【００５０】ここで、一般的に画像濃度は、ハイライト
から高濃度全体に渡って、画像部分の電位と現像バイア
ス電位ＶＢとの差で決定されるが、特にハイライト部分
は白地濃度に相当する暗電位と現像バイアスとの差すな
わちカブリ防止電位差によっても変化することが知られ
ている。

【００５１】図８は各画像形成部分の電位と現像バイア
ス電位との差が一定のときの、カブリ防止電位差による
画像濃度の変化を示す図である。図８に示すようにハイ
ライト部分のみが変化していることがわかる。このよう
に、各色の８％面積率ハイライトパッチ像の濃度を検知
して最大濃度に相当する露光部分電位と現像バイアスと
の差を変えることなく、白地濃度に相当する暗電位と現
像バイアスの差のみが変わるように、グリッド電圧のＶ
ＧＳ、レーザー光量ＶＬＳ、現像バイアス電位ＶＢが調
整することにより、中／高濃度部分に影響せずにハイラ
イトパッチ像濃度を所望の濃度に調整できるようにな
る。

【００５２】以上のように、感光体電位制御による第１
調整方法と濃度制御による第２調整方法とにより、前述
したわずかな感光体電位の変動で画像再現開始点が大き
く変動したり、下地部分のかぶりが発生しやすいという
問題が発生することが防止され、画質上重要なかつ画像
形成装置として変動しやすいハイライト再現性を装置間
の光路中の汚れ等による光伝達率の差や感光体の光感度
変動、あるいは現像装置のハイライト再現性の変動によ
ることなく、ハイライト再現を安定してかつ容易に調整
できる。

【００５３】図９は本発明の第２実施例を示すフローチ
ャートである。本実施例においては、前述の図３に示す
実施例のステップＳ６からＳ７の各処理が異なり、他の
部分は図３に示す実施例と同じである。したがって、こ
れらの異なる部分のみ説明し、同じ部分の説明は省略す
る。

【００５４】図９に示すように、この第２実施例におい
ては、ステップＳ６においてパッチ信号発生手段５８か
らのパッチ画像データ信号に基づいて前述の第１実施例
と同様の方法で感光体２７上に各色の極ハイライトパッ
チＰＡ（図示例では８％画像面積率のハイライトパッ
チ）を現像し、ステップＳ７において感光体２７の周囲
で現像位置の下流に設けられた光センサー６３を用い
て、図１０に示すように光センサー６３のＬＥＤから感
光体２７上の極ハイライトパッチＰＡに光を照射すると
ともに、その反射光をフォトダイオードで受光して、感
光体上パッチ濃度を測定するようにしている。その場
合、本実施例では、この光センサー６３は従来一般的に
行われている、感光体２７上の中／高濃度現像パッチの
濃度を検出してトナーディスペンスを制御するのに用い
られているのものを併用している。もちろん、これに限
定されるものではなく、別途設けた光センサーでもよい
ことは言うまでもない。

【００５５】そして、前述と同様にステップＳ８で光セ
ンサー６３で読み取った感光体２７上の各色のハイライ
トパッチＰＡの反射率を目標値と比較し、ステップＳ９
においてその比較結果より目標値からの差が大きい色に
関してはその差に比例した補正量αを計算する。以下、
前述の第１実施例と同様に感光体電位制御を行う。

【００５６】この第２実施例においては、第１実施例の
ように作成したコピーをスキャナー部４の原稿台２にの
せる必要がないため、定期的に感光体２７上に極ハイラ
イトパッチＰＡを作成するだけで、コピー中でも自動的
にハイライト調整ができるという効果が得られる。

【００５７】なお、中間転写体や転写フィルムを有する
画像形成装置においては、感光体上に現像された極ハイ
ライトパッチを感光体から中間転写体や転写フィルム上
に転写した後、転写された極ハイライトパッチ濃度を光
センサーで測定するようにしてもよいことは言うまでも
ない。

【００５８】また、前述の第１および第２実施例では、
図３におけるステップＳ３での電位測定用のハイライト
パッチとステップＳ５での濃度測定用のハイライトパッ
チをともに画像面積率８％に共通させているが、より電
位設定の精度を上げるために、ステップＳ３での電位測
定用のハイライトパッチを電位が落ち始める画像面積
率、すなわち図８に示す例のように画像面積率４％のハ
イライトパッチを使用することもできる。その場合、図
３に示すフローのステップＳ４でＶ_delta＝０にして、
画像面積率を非露光部分電位からまさに下がり始める画
像面積率に設定にすれば、設定のばらつきがより一層小
さくできる。このとき、ステップＳ５での濃度測定用の
ハイライトパッチは前述の各実施例と同じように画像が
再現開始して欲しい画像面積率である８％を使用するよ
うにする。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる画像形成装置のハイライト再現調整方法によれ
ば、感光体電位制御による第１調整と濃度制御による第
２調整とにより、わずかな感光体電位の変動による画像
再現開始点の大きな変動や下地部分のかぶり発生を防止
できる。これにより、画質上重要でかつ画像形成装置と
して変動しやすいハイライト再現性を、装置間の光路中
の汚れ等による光伝達率の差、感光体の光感度変動、お
よび現像装置のハイライト再現性の変動に影響されるこ
となく、安定してかつ容易に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる画像形成装置のハイライト再
現調整方法の第１実施例が適用されるカラー複写機の全
体構成図である。

【図２】 このカラー複写機のブロック図である。

【図３】 本発明のハイライト再現調整方法の第１実施
例の制御フローを示す図である。

【図４】 三角波バイアスの動作を説明する図である。

【図５】 パッチ信号発生手段からの信号により作成さ
れたコピーを示す図である。

【図６】 図２に示すカラー複写機の縮小光学系スキャ
ナー部の一部を示す詳細図である。

【図７】 感光体の電位制御の処理のフローを示す図で
ある。

【図８】 カブリ防止電位差と画像濃度との関係を示す
図である。

【図９】 本発明のハイライト再現調整方法の第２実施
例のフローを示す図である。

【図１０】光センサーによる感光体上のトナーパッチの
濃度の測定を説明する図である。

【図１１】パルス幅変調による画像データの２値化を説
明する図である。

【図１２】現像装置の条件によるハイライト再現性変動
を説明する図である。

【図１３】画像面積率とパルス幅／ＬＤ出力との関係を
示す図である。

【図１４】画像面積率と感光体電位との関係を示す図で
ある。

【図１５】現像装置の条件による現像開始電位変化を説
明する図である。

【図１６】画像面積率８％から再現開始するように調整
したときの画像面積率と感光体電位との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…カラー複写機、２…原稿台、３…原稿、４…スキャ
ナー部、５…画像処理部、６…ＲＯＳ光学部、７…画像
形成部、８…露光ランプ、９…ＣＣＤセンサ、１０…増
幅器、１１…Ａ／Ｄ変換器、１２…シューディング補正
手段、１３…ギャップ補正手段、１４…濃度変換器、１
５…色変換等のカラー複写機における基本的な画像処理
装置、１６…ガンマ補正手段、１７…Ｄ／Ａ変換器、１
８…比較器、１９…三角波発生器、２０…三角波調整発
生器、２１…レーザー駆動回路、２２…レーザー、２３
…レーザー光量可変装置、２４…ポリゴンミラー、２５
…ｆθレンズ、２６…反射ミラー、２７…感光体、２８
…帯電装置、２９…ロータリー現像装置、３０…転写装
置、３１…クリーナー装置、３２…除電ランプ、３３…
電位計、３５…イエロー現像器、３６…マゼンタ現像
器、３７…シアン現像器、３８…ブラック現像器、４３
…トナーディスペンス装置、４５…転写ドラム、４６…
転写コロトロン、４７…剥離コロトロン、４８…除電コ
ロトロン、４９…定着装置、５０…用紙搬送装置、５１
…用紙トレイ、５２…演算装置、５３…帯電量可変装
置、５４…現像バイアス可変装置、５５Ｒ,５５Ｇ,５５
Ｂ…Ｏｄｄ／Ｅｖｅｎ信号合成部、５６Ｒ,５６Ｇ…読
取位置ずれ補正用メモリー、５７Ｒ,５７Ｇ,５７Ｂ…補
正用データ格納用メモリー、５８…パッチ信号発生手
段、５９…セレクター

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/06 １０１ Ｈ０４Ｎ 1/407

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調のディジタル画像データをアナロ
   グ信号に変換し、所定周期の基準パターンと前記アナロ
   グ信号とを比較してパルス幅変調された２値化信号によ
   る光ビームを、一様に帯電された感光体に走査し形成し
   た潜像を現像後、転写紙に転写、定着して画像を形成す
   る画像形成装置のハイライト再現制御方法において、 帯電された感光体上にパッチ発生手段によりハイライト
   パッチを作成するとともに、電位測定手段により前記ハ
   イライトパッチの電位と前記感光体上の非露光部分の電
   位を測定し、測定した前記ハイライトパッチの電位と前
   記感光体上の非露光部分の電位との差に基づいて基準パ
   ターン調整手段により前記基準パターンのバイアス電位
   レベルおよび／またはゲインを調整する第１の調整と、
   この第１の調整を実施した後、前記パッチ発生手段で作
   成した感光体上のハイライトパッチを現像し、前記感光
   体上の現像されたハイライトパッチの濃度を測定する
   か、または転写紙に転写かつ定着した前記ハイライトパ
   ッチの濃度を測定し、測定されたハイアライトパッチの
   濃度に基づいてプロセス条件設定手段により、前記感光
   体の帯電電位、前記現像バイアス電位および感光体の露
   光光量のうち少なくとも１つを設定する第２の調整とか
   らなることを特徴とする画像形成装置のハイライト再現
   調整方法。