JPH09244391A

JPH09244391A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09244391A
Application number: JP5645696A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takemoto; 晋一竹本; Yasuyuki Inada; 保幸稲田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: JP3412385B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成条件をより適切に制御する画像形成
装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、面積階調方式
を採用し、感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、帯
電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、所定の現像バイアス電位で感光体上の静電潜像にト
ナーを付着して可視像化する現像手段と、ベタのトナー
像を形成するベタ基準画像形成手段と、ベタのトナー像
の濃度を検出する第１検出手段と、検出された濃度に基
づいて、現像バイアス電位を調整する第１調整手段と、
網点画像の面積率を検出する第２検出手段と、第１調整
手段により調整された現像バイアス電位に基づいて所定
の網点画像を形成する網点画像形成手段と、網点のトナ
ー像の面積率に基づいて、感光体上に形成される画像濃
度を所望値にするため、帯電量、露光量、及び、現像バ
イアス電位の少なくとも１つを調整する第２調整手段と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
するものであり、詳しくは網点やラインなどの印字面積
率の増減により階調を表現する電子写真方式を採用する
複写機などの画像形成装置の画像濃度制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、実際に用紙上に
画像形成を行う前に、同一画像データに対して用紙上に
形成される画像の濃度を、一定のレベルにする画像安定
化処理を実行するものが知られている。画像安定化処理
は、例えば、感光体上に基準トナー像を形成し、形成し
た基準トナー像の濃度を濃度センサで検出し、当該濃度
センサの検出値に基づいて、感光体の帯電量、光源の露
光量、及び、現像バイアス電位等の画像形成処理で用い
るパラメータの値を制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のような
画像安定化処理を行う場合に用いる濃度センサ等の各種
センサの感度が低いと精度良く制御を行うことができな
い。しかし、一般的に高感度のセンサの測定範囲は、低
感度のセンサの測定範囲に比べて狭い。このため、基準
画像の形成条件によっては、高感度のセンサを使用して
も有効な検出が行えない場合が生じうる。また、電子写
真方式における画像形成処理において、感光体特性、現
像特性、帯電特性の変化により、同一の画像データに対
して、感光体上に一定に形成されるべき網点（ドット）
のサイズ（直径）が変化して、画像濃度が変化する。ま
た、温度湿度などの変化によってトナーの表面張力が変
化して単位面積当たりの付着量（厚さ）が変化し、画像
濃度は変化する。

【０００４】本発明の目的は、網点やラインなどの印字
面積率の増減により階調を表現する電子写真方式の画像
形成装置において、画像形成条件をより適切に制御する
画像形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、画像デー
タに基づいて帯電手段により帯電された感光体を露光し
て静電潜像を形成する露光手段と、所定の現像バイアス
電位が印加され、感光体上の静電潜像にトナーを付着し
て可視像化する現像手段と、画像形成動作前に、感光体
上にベタのトナー像を形成するベタ基準画像形成手段
と、感光体上に形成された、ベタのトナー像の濃度を検
出する第１検出手段と、第１検出手段により検出された
濃度に基づいて、現像手段の現像バイアス電位を調整す
る第１調整手段と、第１調整手段により調整された現像
バイアス電位に基づいて感光体上に所定の網点画像を形
成する網点画像形成手段と、感光体上に形成された網点
画像の単位面積当たりに網点（ドット）の占める割合
（以下、この割合を面積率という）を検出する第２検出
手段と、第２検出手段により検出された網点のトナー像
の面積率に基づいて、感光体上に形成される画像濃度を
所望値にするため、帯電手段による帯電量、露光手段に
よる露光量、及び、現像手段に印加する現像バイアスの
少なくとも１つを調整する第２調整手段とを備える。ま
た、上記網点画像形成手段は、第１調整手段により調整
された現像バイアス電位に基づいて帯電手段による感光
体の帯電量を定め、第２検出手段の検出範囲内にある面
積率の網点画像を形成することが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて、本発
明の画像形成装置の実施形態について説明する。（１）複写機の構成図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態である電子
写真方式を採用し、画像の階調を網点やラインなどの粗
密で表現する、いわゆる面積階調方式を採用する複写機
の断面図である。有機光導電材料（ＯＰＣ）を表面に塗
布した像担持体としての感光体１は、矢印Ａ方向に回転
自在に設けられている。また、感光体１の周囲には、そ
の回転方向に沿って順に帯電ブラシ２、表面電位検出セ
ンサ１２、レーザー露光装置３、現像スリーブ１５を有
する現像装置４、イメージセンサ１０、中間転写部材
５、及び、クリーナーユニット６が配設されている。感
光体１の表面は、感光体１の回転に伴って帯電電源７に
より電圧の印加される帯電ブラシ２を用いて一様な電位
に帯電される。そして、表面電位検出センサ１２によ
り、帯電された感光体の表面電位Ｖ₀が検出される。レ
ーザ露光装置３は、画像データに基づいてオン／オフ
し、一様に帯電された感光体１の表面を露光する。露光
された感光体１の表面には、静電潜像が形成される。現
像装置４は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの
４色分の現像ユニットからなり、プリンタ制御部１１の
制御により、まず、シアンの現像ユニットが選択され感
光体１上に形成された静電潜像を現像する。中間転写部
材５は、導電性樹脂ベルトからなり、電流検出器１３を
介して転写電源１４よりトナーと逆極性の転写電圧Ｖ_T
が印加されている。従って、感光体１に形成されたトナ
ー像は転写部に搬送され、中間転写部材５に転写され
る。中間転写部材５に転写されずに感光体１上に残留し
たトナーはクリーナーユニット６に回収される。なお、
電流検出器１３は、中間転写部材５の抵抗値を測定する
際に用いる。感光体１の帯電及び露光、そして現像装置
４における現像の工程は、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの順に繰り返し実行され、中間転写部材５
に４色のトナー像が重ね塗りされる。中間転写部材５上
において多色像化されたトナー像は最終転写部材(図示
せず)によって転写材に静電的に転写され、定着装置
（図示せず）に運ばれ、ここで前記多色トナー像が転写
材に定着される。上記の構成により画像が形成される
が、画像を形成する際、同一のデータに対しては、常に
同じ画像濃度が得られるようにするためには、感光体１
の表面電位Ｖ₀や現像スリーブ１５の表面に印加する現
像バイアス電位Ｖ_B等の画像形成条件を制御する必要が
ある。そこで、本件では、画像形成動作前に感光体上に
ベタ基準画像９１及び網点基準画像９２を形成し、イメ
ージセンサ１０により、網点基準画像の面積率（単位面
積当たりにドットの占める割合）及び、ベタ基準画像の
トナーの付着量（厚み）とを検出する。メモリ１６は、
複数のルックアップテーブルを記憶するほか、イメージ
センサ１０による検出値、及び、現像バイアス電位Ｖ_B
等の設定値を記憶する。プリンタ制御部１１は、検出し
たそれぞれの値と、メモリ１６に記憶されてる各種のル
ックアップテーブルに基づいて、感光体１の表面電位Ｖ
₀及び現像バイアス電位Ｖ_Bの値を制御する。なお、イメ
ージセンサ１０の構成、及び、イメージセンサ１０の検
出値に基づく画像形成条件の制御については後に説明す
る。

【０００７】（２）イメージセンサの構成図２は、イメージセンサ１０の構成図である。イメージ
センサ１０は、感光体１上に形成された基準画像を所定
の角度をもって照射する発光素子であるＬＥＤ１０１
と、当該ＬＥＤ１０１による正反射光を受ける受光素子
であるフォトセンサ１０２、及び、散乱光を受けるフォ
トセンサ１０３とで構成される。プリンタ制御部１１
は、画像形成装置の濃度制御を行うため、感光体の非画
像領域に図３に示す網点基準画像９１、及び、図４に示
すベタ基準画像９２を形成する。図３に示す網点基準画
像９１は、レーザ露光装置３を所定の周期でオン／オフ
の状態に切り換えて形成した所定の網点画像である。図
４に示すベタ基準画像９２は、レーザ露光装置３を常時
オン状態にして形成するベタ画像である。まず、感光体
１上に付着したトナーの厚みを検出するために、ベタ基
準画像９２を形成し、ＬＥＤ１０１による散乱光をフォ
トセンサ１０３により検出する。その後、単位面積当た
りにドットの占める割合である、網点画像の面積率を検
出するために網点基準画像９１を感光体１上に形成し、
ＬＥＤ１０１による正反射光をフォトセンサ１０２によ
り検出する。即ち、感光体の１回転目でベタ基準画像９
２を形成し、フォトセンサ１０３で散乱光を検出するこ
とにより、ベタ基準画像に対するトナー付着量を検出す
る。感光体の２回転目で網点基準画像９１を形成し、フ
ォトセンサ１０２で正反射光を検出することにより網点
基準画像９１の面積率を検出する。

【０００８】以下に、網点基準画像９１の面積率の検出
について説明する。図５は、網点基準画像９１を形成す
るドットのサイズによって、ＬＥＤ１０１による照射に
よって生じる正反射光の強度が変化することを説明する
ための図である。（ａ），（ｂ），（ｃ）の順でドット
サイズが大きくなるに従い、（ｄ），（ｅ），（ｆ）に
矢印の幅で示すように、正反射光量は少なくなる。これ
は、ＬＥＤ１０１から入射された光は、トナーの付着し
ていない感光体表面において散乱されにくく、大部分が
正反射されるのに対して、トナー画像では大部分が散乱
され、トナーの付着していない感光体表面に比べて正反
射方向への光は少ないという特性に基づくものである。
即ち、フォトセンサ１０２に検出される光の大部分は、
網点基準画像９１のトナーの付着していない感光体１の
表面からの正反射光である。従って、フォトセンサ１０
２による検出値に基づいて、網点基準画像９１の面積率
を調べることができる。なお、フォトセンサ１０２の測
定範囲が限られていると、その測定範囲の位置によって
検出値が大きくばらつく。より多くのドットについての
正反射光を安定して検出するには、ＬＥＤ１０１及びフ
ォトセンサ１０２に余り指向性を持たせず、かつＬＥＤ
１０１の感光体１への法線に対する入射角を広くするこ
とが好ましい。

【０００９】次に、感光体１に付着したトナーの厚み
（付着量）検出について説明する。図６の（ａ）及び
（ｂ）は、トナーの厚みによってＬＥＤ１０１による照
射によって生じる散乱光の強度が変化することを説明す
る図である。図中に示す複数の矢印の方向及びその長さ
は、反射光の方向及び強度を示す。（ａ）は、トナーの
付着量が多い場合に多くの光が一様に乱反射されること
を示し、（ｂ）は、トナーの付着量が少ない場合に、正
反射方向に多くの光が反射され、残りのわずかな光が乱
反射されることを示す。トナー付着量の増加に伴い、正
反射光量は減少し、散乱光量は増加する傾向にある。従
って、フォトセンサ１０２により検出される正反射光量
に基づいて、ベタ画像のトナーの厚さを検出できるよう
に考えられる。しかし、実際にフォトセンサ１０２で検
出される光は、正反射光及び散乱光の和である。先述す
るように、トナー付着量の増加に伴い、正反射光量は減
少するが、逆に散乱光量は増加する。網点基準画像とは
異なり、ベタ画像において、これらの和の値はトナー付
着量の増加に対してわずかしか変化しない。従って、フ
ォトセンサ１０２に指向性を持たせて正反射光量のみを
検出させることが考えられるが、これは、上記網点基準
画像の面積率の検出時にフォトセンサ１０２に要求され
る条件に反するものである。そこでイメージセンサ１０
には散乱光のみを正確に検出させる目的で、フォトセン
サ１０３を設け、ベタ基準画像９２の散乱光の検出値に
基づいてトナーの厚みを求める。なお、フォトセンサ１
０３は、散乱光のみを検出し、可能な限り正反射光の影
響を排除するため、ＬＥＤ１０１と感光体１の法線とが
成す角の内側のＬＥＤ１０１寄りの位置に配設する。

【００１０】（３）画像形成条件の制御本複写機は、面積階調方式を採用する。レーザ露光装置
３は、面積階調処理の施された画像データに基づいて２
値露光を行う。ここで、感光体上に形成される網点基準
画像を形成する各ドットのサイズ（直径）は、温度や湿
度の変化によって、所望値よりも大きくなったり、小さ
くなったりする。ドットのサイズが大きい場合には、単
位面積当たりに網点の占める割合、即ち面積率が多くな
り画像は濃くなる。また、網点基準画像の濃度は、ドッ
トの厚み、即ちトナーの単位面積当たりの付着量によっ
ても画像の濃度は変化する。ドットサイズが同じ場合、
厚くトナーの付着する画像の方が高濃度となる。図７
は、レーザ露光装置３による露光により感光体１の表面
において生じる電位分布を示す図であり、露光により感
光体１上に形成されるドットのサイズ及び厚みについて
図解するものである。ドットのサイズ及びその厚さは、
帯電ブラシ２により帯電される感光体１の表面電位Ｖ₀
と、現像バイアス電源８により現像スリーブ１５表面に
印加される現像バイアス電位Ｖ_Bにより制御される。レ
ーザ露光装置３による露光前、感光体１には負の表面電
位Ｖ₀が、また、現像装置４の現像スリーブ１５表面に
は低電位の負のバイアス電圧Ｖ_B(但し、｜Ｖ_B｜＜｜Ｖ₀
｜の関係を満たす)が与えられる。感光体の回転に伴い
表面電位Ｖ₀に帯電された部分がレーザ露光装置３に対
向する部分に到達し、レーザ露光装置３により露光され
ると、表面電位Ｖ₀の値は、電位Ｖ_Iまで減衰する。図７
の（ａ）に示すように、レーザ露光装置３の露光量は、
感光体１表面電位を所定の最大減衰電位にまで減衰させ
る値に調節される。なお、表面電位Ｖ₀は、表面電位検
出センサ１２により検出される。トナー付着量は、現像
電圧△Ｖ＝｜Ｖ_B−Ｖ_I｜に比例して多くなる。例えば、
現像バイアス電位Ｖ_Bの値をＶ’_Bに変更することで、ト
ナー付着量を増加することができる。図７の（ａ）に示
すように、表面電位Ｖ₀の増加に伴い、露光による電位
変化の傾きは急になる。現像電圧ΔＶの値が一定の場
合、感光体１上に形成されるドットのサイズは、表面電
位Ｖ₀の値により変化する。図７の（ｂ）に示すよう
に、表面電位がＶ₀の場合に形成されるドット２０１に
対し、表面電位をＶ’₀に設定した場合に形成されるド
ット２０２の径は、小さくなる。即ち、トナーの付着量
は現像バイアス電位Ｖ_Bで、ドットのサイズは表面電位
Ｖ₀の値で制御できる。上記特性に基づいて、プリンタ
制御部１１は、基準の画像形成条件で現像された網点基
準画像９１の面積率、及び、ベタ基準画像９２のトナー
付着量をイメージセンサ１０で検出し、この検出値に応
じて現像バイアスＶ_Bや表面電位Ｖ₀を調整し、画像濃度
を安定する。

【００１１】図８は、レーザ露光装置３による露光によ
り感光体１の表面において生じる電位分布を示す図であ
り、感光体１上に形成されるドットのサイズの制御につ
いて図解するものである。図７を用いて説明したよう
に、感光体１上に形成されるドットのサイズは、表面電
位Ｖ₀の値により変化する。図８において、現像バイア
ス電位Ｖ_Bを変化させずに、ドット３０１の直径を２Ｌ
だけ小さくするには、表面電位Ｖ₀をＶ’₀にすればよ
い。また、表面電位Ｖ’₀の場合において、ドット３０
１は、現像バイアス電位をＶ’_Bに設定することで感光
体１表面に形成される。この場合に、現像バイアス電位
Ｖ’_Bを変化させずに、ドット３０１の直径を２Ｌだけ
小さくするには、表面電位Ｖ’₀をＶ”₀にすればよい。
以上より理解されるように、表面電位Ｖ₀を変更してド
ットのサイズを変更する場合、当該表面電位Ｖ₀の値が
高い程、当サイズの該変更に要する電位の変化量は急激
に増加する。なお、表面電位Ｖ₀と現像バイアス電位Ｖ_B
の電位差が大きいと、かぶりを生じる。また、上記電位
差が小さいと、表面電位のムラを拾ってしまい画像ムラ
が発生してしまう。このため、上記電位差は、ある一定
の範囲内に納めることが必要である。そこで、表面電位
Ｖ₀がある程度大きな場合には、トナーの付着量（厚
み）が大きく変動しない範囲内において現像バイアスＶ
_Bの調整してドットのサイズの制御を行い、上記画像ノ
イズの発生を防止する。

【００１２】図９は、レーザ露光装置３による露光によ
り感光体１の表面において生じる電位分布を示す図であ
る。レーザ露光装置３の露光量は、感光体１の表面を最
大減衰電位Ｖ_Iまで減衰させる値に調節されている。こ
の露光量をさらに強くすると、最大減衰電位Ｖ_Iの領域
は、ドットのサイズを大きくする方向に（電位が現像バ
イアス電位Ｖ_B以下となる幅を拡げる方向に）、図では
点線で示す領域に拡がる。従って、表面電位Ｖ₀の値が
ある程度大きな値の場合には、現像バイアス電位を調整
すると共に、または、現像バイアス電位を調整する代わ
りにレーザ露光装置３の発光量を通常の値よりも増加さ
せてドットのサイズを制御することとしても良い。

【００１３】図１０は、プリンタ制御部１１の実行する
画像形成条件の制御処理のフローチャートである。以
下、本フローチャートに従って、画像形成条件の制御を
詳細に説明する。まず、所望するトナー付着量を検出す
るために、所定の現像バイアス電位Ｖ_B、表面電位Ｖ₀で
感光体１上の非画像領域にベタ基準画像９２を形成する
（ステップＳ１）。イメージセンサ１０の出力値に基づ
いてトナー付着量を検出し、これをメモリ１６に記憶す
る（ステップＳ２）。メモリ１６に予め記憶されている
ルックアップテーブルである表１を参照し、検出したト
ナー付着量に基づいて、所望するトナー付着量となる現
像バイアス電位Ｖ_Bを設定すると共に、当該現像バイア
ス電位Ｖ_Bに対応する表面電位Ｖ₀を仮設定する（ステッ
プＳ３）。なお、各設定値は、メモリ１６に記憶する。

【表１】一般的に、高感度のセンサの測定範囲は、低感度のセン
サの測定範囲に比べて狭い。図１１示す実線は、現像バ
イアス電位Ｖ_Bと表面電位Ｖ₀との関係を示すグラフであ
り、斜線で示す領域は、面積率の測定を行うイメージセ
ンサ１０の測定範囲を示す。ステップＳ３では、所望す
るドットサイズを検出するために形成する網点基準画像
の面積率が、斜線で示すイメージセンサ１０の測定範囲
内にするため、実線で示すグラフに基づいて、現像バイ
アス電位Ｖ_Bの値に対応する電位に表面電位Ｖ₀を仮に設
定する。なお、現像バイアス電位Ｖ_B及び表面電位Ｖ₀の
上限は、それぞれ−３００v及び−７８５vとして、電位
差が４８５v以上にならないようにする。前述したよう
に、電位差が所定範囲より外れて、かぶり等の画像ノイ
ズが発生するのを防ぐためである。そして、設定された
現像バイアス電位Ｖ_B及び表面電位Ｖ₀で、感光体１上の
非画像領域に網点基準画像を形成する（ステップＳ
４）。イメージセンサ１０により形成された網点基準画
像の面積率を検出する（ステップＳ５）。仮設定された
表面電位Ｖ₀の絶対値が７８５ｖに満たない場合（ステ
ップＳ６でＹＥＳ）、メモリ１６に予め記憶されている
ルックアップテーブルである表２を参照し、検出された
網点基準画像の面積率と、上記仮設定された表面電位Ｖ
₀の値に基づいて、表面電位Ｖ₀を調整する（ステップＳ
７）。

【表２】また、仮設定された表面電位Ｖ₀の値の絶対値が７８５v
以上である場合（ステップＳ６でＮＯ）、かぶりなどの
画像ノイズの発生を防止するために、これ以上の表面電
位Ｖ₀の変更をやめる。そして、メモリ１６に予め記憶
されているルックアップテーブルである表３を参照し、
トナーの付着量（厚み）が大きく変動しない範囲内にお
いて現像バイアスＶ_Bを調整して、ドットのサイズの制
御を行う（ステップＳ８）。ドットサイズの変更に要す
る現像バイアス電位Ｖ_Bの変化量は、表面電位Ｖ₀を用い
て変更する場合に比べて少ない。これにより、現像バイ
アス電位Ｖ_Bと表面電位Ｖ₀との電位差の変化を少なく抑
え、かぶり等の画像ノイズの発生を防止する。

【表３】なお、上記ステップＳ８において、現像バイアス電位を
調整すると共に、または、現像バイアス電位を調整する
かわりにレーザ露光装置３の発光量を通常の値よりも増
加させてドットのサイズを制御しても良い。この場合、
現像バイアス電位Ｖ_Bと表面電位Ｖ₀との電位差の広がり
を、効果的に抑制できる。また、現像バイアス電位Ｖ_B
を調整するかわりにレーザ露光装置３の発光量のみによ
ってドットサイズの制御を行えば、トナーの付着量（厚
み）の変動を排除することができる。

【００１４】（４）転写電位の制御以下、画像形成条件の制御処理の後、実際の画像形成処
理の実行前に行う転写電位の制御について説明する。最
終的に形成される画像を安定させるには、転写効率も安
定させなければならない。感光体１に形成されたトナー
像は転写部に搬送され、電流検出器１３を介して転写電
源１４よりトナーと逆極性の転写電圧Ｖ_Tが印加されて
いる中間転写部材５に転写される。ここで、転写電圧Ｖ
_Tが不足すると感光体１からトナー像が十分転写できず
に転写不良が生じる。一方、転写電圧Ｖ_Tが過剰の場合
には、感光体１上のトナー像に電化が注入され、トナー
の極性が反転してしまい、転写できずに転写不良とな
る。転写効率は、中間転写部材５の抵抗値Ｒのばらつき
やトナーの帯電量Ｑ／Ｍによって変動し、この転写効率
の変動に伴い転写電圧Ｖ_Tの最適値はずれる。図１２
は、転写電圧Ｖ_Tと転写電流Ｉの関係を示す。ある付着
量と帯電量Ｑ／Ｍをもつトナー層を転写するには、その
トナー層のもつ総電荷量と等しい転写電流が必要とな
る。ここで、必要な転写電流Ｉは、中間転写部材５の抵
抗値Ｒによらず一定である。しかし、中間転写部材５の
抵抗値Ｒが異なると、必要な転写電流Ｉを得るための最
適な転写電圧Ｖ_Tが変わる。このため、抵抗値Ｒに基づ
いて転写電圧Ｖ_Tを調整する必要がある。中間転写部材
５の抵抗値Ｒは、以下の手順で検出する。まず、均一に
帯電した感光体１をレーザ露光装置３により露光し、露
光した感光体１にトナーが付着しないように現像スリー
ブ１５に逆バイアスを印加し、その露光されたトナーの
付着していない感光体１に対して、転写電源１４により
中間転写部材５に所定の電圧を印加し、そのとき流れる
電流値を電流検出器１３により計測する。そして、上記
印加電圧と電流検出器１３による検出値より抵抗値Ｒを
検出する。また、抵抗値Ｒは、露光後でトナーの付着し
ていない感光体１に対し、所定の電流値を流し、そのと
きの電圧の値を検出することによって検出してもよい。
このようにして検出された中間転写部材５の抵抗値Ｒに
基づいて転写電圧Ｖ_Tを調整する。但し、トナーの帯電
量Ｑ／Ｍによって、トナー層のもつ総電荷量が変わるた
め、最適な転写電流値も変わる。図１３は、転写電圧Ｖ
_Tと転写効率の関係を示す。トナーの帯電量Ｑ／Ｍが高
くなると充分な転写効率を得るための必要な転写電圧値
が変わる。このためトナーの帯電量Ｑ／Ｍによっても転
写電圧Ｖ_Tを調整する必要がある。従って、中間転写部
材５の抵抗値Ｒとトナー帯電量Ｑ／Ｍの双方の値によ
り、転写電圧Ｖ_Tを調整している。なお、前述したよう
にトナーの帯電量Ｑ／Ｍによってトナーの付着量は変化
する。換言すれば、ベタ基準画像の付着量に基づいてト
ナーの帯電量Ｑ／Ｍは予測することができる。従って、
中間転写部材５の抵抗値Ｒとベタ基準画像９２のトナー
付着量に基づいて、転写電圧Ｖ_Tを調整しても良い。ま
た、ベタ基準画像９２のトナー付着量に応じて調整され
た後の現像バイアス電位Ｖ_BによってもＱ／Ｍは予測で
きるため、メモリ１６に記憶されている現像バイアス電
位Ｖ_Bの値を調べ、この値と中間転写部材５の抵抗値Ｒ
に基づいて転写電圧Ｖ_Tを調整しても良い。ベタ基準画
像のトナー付着量に対する、上記画像形成条件の制御処
理において設定される現像バイアス電位Ｖ_B、トナー帯
電量Ｑ／Ｍの予測値、中間転写部材５の抵抗値Ｒ、及
び、設定すべき転写電圧Ｖ_Tの関係は、表４に示す。

【表４】但し、転写電圧Ｖ_Tの設定は、図１０を用いて説明した
制御処理のときに得られる情報（トナー付着量、現像バ
イアス電位Ｖ_B）に基づいて行うため、当該処理の後に
行う必要がある。図１４は、転写電源７より一定の電圧
Ｖ_Gを帯電ブラシ２に印加する場合における、転写電圧
Ｖ_Tと感光体表面電位Ｖ₀との関係を表す。図示するよう
に、感光体１を帯電する帯電ブラシ２に印加される電圧
Ｖ_Gが一定の場合、転写電圧Ｖ_Tにより感光体１の表面電
位Ｖ₀は変動する。そこで、当該転写電圧の制御処理の
後に実行される実際の画像形成処理において、感光体１
の表面電位Ｖ₀が画像形成条件の制御により設定された
値となるように、帯電電源７が帯電ブラシ２に印加する
電圧Ｖ_Gを補正する。例えば、転写電圧の制御処理にお
いて設定した転写電圧Ｖ_Tの変量に基づいて、帯電電源
７の出力電圧Ｖ_Gを補正する。

【００１５】図１５は、図１０に示した画像形成条件の
制御処理に引き続いて、プリンタ制御部１１の実行する
転写電圧Ｖ_Tの設定に関するフローチャートである。ま
ず、中間転写部材５の抵抗値Ｒを求める（ステップＳ１
０）。先の画像形成条件の制御処理において検出した基
準トナー像のトナー付着量、または、設定した現像バイ
アス電位Ｖ_Bをプリンタ制御部１１より読み出す（ステ
ップＳ１１）。トナー帯電量Ｑ／Ｍの予測値を求め（ス
テップＳ１２）、上記ステップＳ１０において求めた抵
抗値Ｒの値と現像バイアス電位Ｖ_B、抵抗値Ｒとトナー
付着量、または、抵抗値Ｒとトナー帯電量の値に応じ
て、転写電位Ｖ_Tを設定する（ステップＳ１３）。設定
したＶ_Tの変量に基づいて、次回の画像形成処理におい
て、感光体１の表面電位Ｖ₀が上記画像形成条件の制御
処理において設定された値となるように、帯電電源７に
よる帯電ブラシ２への印加電圧Ｖ_Gを補正する（ステッ
プＳ１４）。

【００１６】

【発明の効果】本発明の画像形成装置においては、第１
調整手段により網点画像のトナー付着量（厚さ）を調整
した後に、第２調整手段で、網点（ドット）のサイズ
（直径）を調整する。これにより、網点画像の濃度を安
定させることができる。また、好ましい構成の画像形成
装置では、網点画像形成手段により形成される網点のト
ナー像の面積率がセンサの測定範囲内に収まるように、
帯電手段による感光体の帯電量を設定する。これによ
り、測定範囲の狭い、高感度の第２検出手段を用いるこ
とができるようになり、画像濃度の制御精度を向上する
ことができる。また、好ましい構成の画像形成装置で
は、第２調整手段により調整された内容を変更すること
なく、転写手段により転写効率を最適化することができ
る。これにより、出力画像の画質を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の複写機の断面図である。

【図２】イメージセンサの構成を示す図である。

【図３】網点基準画像を示す図である。

【図４】ベタ基準画像を示す図である。

【図５】網点の面積率の変化に伴う、正反射光量の変
化を説明するための図である。

【図６】トナーの厚みの変化による、散乱項の光量の
変化を説明するための図である。

【図７】感光体の表面電位Ｖ₀、現像バイアス電位
Ｖ_B、そして、感光体上に形成されるドットのサイズと
の関係を示す図である。

【図８】感光体上に形成されるドットのサイズを変更
するのに要する表面電位の変化量を説明するための図で
ある。

【図９】通常の露光量で露光した場合と、それ以上の
露光量で露光した場合に生じる電位の減衰する領域を示
す図である。

【図１０】画像形成条件の制御処理のフローチャート
である。

【図１１】現像バイアス電位Ｖ_Bと仮設定する感光体
表面電位Ｖ₀との関係を示すグラフである。

【図１２】転写電位Ｖ_Tと、転写電流との関係を示す
グラフである。

【図１３】転写電位Ｖ_Tと、転写効率との関係を示す
グラフである。

【図１４】転写電位Ｖ_Tと、感光体表面電位との関係
を示すグラフである。

【図１５】転写電位Ｖ_Tの制御処理のフローチャート
である。

【符号の説明】

１…感光体２…帯電ブラシ３…レーザ露光装置４…現像装置５…中間転写部材６…クリーナーユニット７…帯電電源８…現像バイアス電源９…基準画像１０…イメージセンサ１１…プリンタ制御部１２…Ｖ₀センサ１３…電流検出器１４…転写電源１５…現像スリーブ１６…メモリ９１…網点基準画像９２…ベタ基準画像１０１…ＬＥＤ１０２、１０３…フォトセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、画像データに基づいて帯電手段により帯電された感光体
を露光して静電潜像を形成する露光手段と、所定の現像バイアス電位が印加され、感光体上の静電潜
像にトナーを付着して可視像化する現像手段と、画像形成動作前に、感光体上にベタのトナー像を形成す
るベタ基準画像形成手段と、ベタ基準画像形成手段により感光体上に形成された、ベ
タのトナー像の濃度を検出する第１検出手段と、第１検出手段により検出された濃度に基づいて、現像手
段の現像バイアス電位を調整する第１調整手段と、第１調整手段により調整された現像バイアス電位に基づ
いて感光体上に所定の網点画像を形成する網点画像形成
手段と、感光体上に形成された網点画像の単位面積当たりに網点
（ドット）の占める割合（以下、この割合を面積率とい
う）を検出する第２検出手段と、第２検出手段により検出された網点のトナー像の面積率
に基づいて、感光体上に形成される画像濃度を所望値に
するため、帯電手段による帯電量、露光手段による露光
量、及び、現像手段に印加する現像バイアスの少なくと
も１つを調整する第２調整手段とを備えることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載された画像形成装置にお
いて、上記網点画像形成手段は、第１調整手段により調整され
た現像バイアス電位に基づいて帯電手段による感光体の
帯電量を定め、第２検出手段の検出範囲内にある面積率
の網点画像を形成することを特徴とする画像形成装置。