JPH1138700A - 画像補正方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第一、第二の画像補正工程のように、複数の
画像補正工程で画像補正を行うもので、第二の画像補正
工程の一部に異常がおきた場合も、影響を最小限に抑え
るべく補正条件を設定し、画像形成を続行可能にする画
像形成方法。 【解決手段】電源ＯＮ時のウォームアップ時及び規定枚
数毎に少なくとも最大濃度補正を含む画像補正を行う第
二の画像補正工程と、第二の画像補正工程間に規定枚数
毎に単一の中間濃度パターンで最大濃度補正を行う第一
の画像補正工程とを有し、前記第二の画像補正工程は像
担持体上に基準濃度パターンを形成するパターン形成工
程と、投光部、受光部を有する濃度検知センサで前記基
準濃度パターンに投光しその反射光を受光し濃度を検出
する濃度検出工程と、前記濃度検知センサの異常を検知
する第一の異常検知工程と、前記基準濃度パターンの前
記濃度検出工程による濃度の異常を検知する第二の異常
検知工程とを有し、前記第一の異常検知工程または前記
第二の異常検知工程で異常を検知した際は前記第一の画
像補正工程を行わないことを特徴とする画像補正方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
りデジタル画像を形成する画像形成装置と、同装置にお
ける画像補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ等の電子写真プロ
セスを採用する画像形成装置（以下、単にこれを画像形
成装置という）では、所定の画像濃度を安定して再生す
る性能（濃度安定性）と再生画像のハイライトからシャ
ドーまでの階調を忠実に再現する性能（階調再現性）と
の両方を十分に満たすことを要求されている。

【０００３】かかる要求を満たすため画像形成装置で
は、現像剤のトナー濃度の変化やその他の条件変動に伴
って生じるコピー画像の濃度変動を補正するため、画像
形成に先立って、像担持体上に一定露光強度で複数のテ
ストパターン（後にはパッチともいう）潜像を形成し、
その潜像一つ毎に現像剤担持体の回転数を変えた（すな
わち現像剤担持体の線速を変えた）現像手段によって現
像してテストパターン像群を形成し、そのテストパター
ン像群の画像濃度を検知し、その出力によって前記現像
手段の現像剤担持体の線速を十分な最大濃度が得られる
値に固定する（最大濃度補正）。ただし、現像装置の現
像剤は底部などに透磁率センサを設けて現像剤のトナー
濃度を監視し規定のトナー濃度より低くなるとトナー補
給を行って現像剤のトナー濃度を一定値に保持される。

【０００４】その後異なる露光強度により複数のテスト
パターン潜像を形成し、このテストパターン潜像を線速
一定の現像剤担持体で現像し、その現像されたテストパ
ターン像群の画像濃度を濃度検知手段で検知し、検知さ
れた一連の濃度データに基づいて階調補正カーブを作成
するよう制御（階調補正）を行うことがなされている。

【０００５】この画像補正方法では、画像形成を続行中
の現像性能の低下や像担持体の感光層の電位異常などに
より画像濃度の低下や階調性の崩れが生じることがある
ので、画像記録の一定数毎に画像の最大濃度補正及び階
調補正（γ補正）を行うことが必要で、早朝等の業務の
開始前に電源を投入すると定着装置を構成する定着ロー
ラの表面温度を約１８０℃に昇温するために約６分ほど
のウォームアップ期間を利用し、その後は規定の枚数毎
にかかる画像補正が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 これらの複数の画像補正を行う場合は補正処理のた
めには相当時間を必要とし、規定のコピー枚数と補正に
要する時間を考慮した場合、画質を向上させるため規定
枚数を少ない設定で頻繁に行うようにすると、実際のコ
ピー処理以外に補正に要する時間が無視できなく、ユー
ザーに不便をかける。また、規定枚数を大きくした場合
は、その間に発生する画像形成装置の機内環境の変化や
現像特性の変化等に起因する微妙な画像濃度の低下や増
大、また階調性の変化に対して補正することができない
という問題があった。

【０００７】また、ウォームアップ時、及びその後の規
定枚数の画像出力後に最大濃度補正を含む各画像補正を
行うようにした場合も、補正と補正の間の規定枚数に達
するまでの間は、画像濃度に関する補正は行われず一度
現像スリーブの速度を決定したらその機内環境の変化、
現像性能、感光体の電位変化に起因する濃度変化を補正
する手段はなかった。

【０００８】本発明は、短サイクルで短時間で効果的な
画像補正が行われる、簡易な形で行われる画像濃度補正
を、長サイクルで、比較的補正のために時間を要する複
数の画像補正の間に行うことにより、効率が良く、適時
に画像補正可能で、高画質の画像形成が効果的に得られ
る画像補正方法を提供することを目的とする。

【０００９】 規定枚数（例えば１０００枚）毎にこ
れらの最大濃度補正を含む画像補正を行う場合、画像出
力をカウントし、それが規定値に達したら次の画像形成
前に補正を行うようにした場合、補正作業中は実際の複
写作業は行われないで、特に急ぎの複写物がある場合な
ど、複写作業完了までの時間が延びることになり作業性
が良くない。

【００１０】また、コピーの量が多く１回の連続の複写
作業中に複数回、規定枚数の達する場合などは、規定枚
数に達する度に、毎回補正を行っている場合は、画質は
向上するが、複写完了までのスピードを優先したい場合
は、更に作業性が良くない。

【００１１】本発明は、規定枚数到達毎に画質向上のた
めの補正を行う画像形成装置で、一連の複写作業の画像
形成のジョブ完了までの時間に影響を与えない、作業効
率の良い画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１２】 複数のテストパターン潜像を形成して
行う最大濃度補正においても、像担持体上に形成される
複数の濃度の基準濃度パッチの濃度を検出する際、濃度
検知センサの不良、または濃度パッチ自体の形成不良と
いった問題に対しては何ら考慮されていなかった。

【００１３】本発明は、複数の画像補正工程で画像補正
を行うもので、上記の最大濃度補正を含む画像補正工程
の一部に異常がおきた場合も、影響を最小限に抑えるべ
く補正条件を設定し、画像形成を続行可能にする画像形
成方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記、、
の各目的を達成するもので、の目的は、第一の規定枚
数毎に像担持体上に中間濃度で単一の基準濃度パターン
を形成する工程と、前記基準濃度パターンの濃度を検出
する工程と、前記検出した濃度に応じて現像器のスリー
ブの回転数を制御する工程を含む第一の画像補正工程を
有することを特徴とする画像補正方法（請求項１に係わ
る発明）により達成される。

【００１５】なお上記発明において、電源ＯＮ時のウォ
ームアップ時、及び第一の規定枚数より大きい第二の規
定枚数毎に複数の基準濃度パターンを形成する最大濃度
補正を含む画像補正工程により画像補正を行う第二の画
像補正工程と、前記第二の画像補正工程間に、前記第一
の画像補正工程を行うことが好ましい実施態様である。

【００１６】の目的は、規定枚数画像出力毎に画像補
正を行う画像形成装置において、連続する画像形成ジョ
ブの途中で前記規定枚数に達した場合、前記連続する画
像形成ジョブの最後の画像出力後に続いて画像補正を行
うことを特徴とする画像形成装置（請求項４に係わる発
明）及び規定枚数画像出力毎に画像補正を行う画像形成
装置において、連続する画像形成ジョブの途中で、複数
回、前記規定枚数に達した場合、前記連続する画像形成
ジョブの最後の画像出力後に続いて一度のみ画像補正を
行うことを特徴とする画像形成装置（請求項５に係わる
発明）により達成される。

【００１７】の目的は、電源ＯＮ時のウォームアップ
時及び規定枚数毎に少なくとも最大濃度補正を含む画像
補正を行う第二の画像補正工程と、第二の画像補正工程
間に規定枚数毎に単一の中間濃度パターンで最大濃度補
正を行う第一の画像補正工程とを有し、前記第二の画像
補正工程は像担持体上に基準濃度パターンを形成するパ
ターン形成工程と、投光部、受光部を有する濃度検知セ
ンサで前記基準濃度パターンに投光しその反射光を受光
し濃度を検出する濃度検出工程と、前記濃度検知センサ
の異常を検知する第一の異常検知工程と、前記基準濃度
パターンの前記濃度検出工程による濃度の異常を検知す
る第二の異常検知工程とを有し、前記第一の異常検知工
程または前記第二の異常検知工程で異常を検知した際は
前記第一の画像補正工程を行わないことを特徴とする画
像補正方法（請求項７に係わる発明）により達成され
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の説明に先だって本発明を
適用する画像形成装置について、構成とその作用を図面
に基づいて説明する。但し本発明は以下に説明する実施
形態に限定されるものではない。

【００１９】図１は本発明の画像形成装置の一実施形態
を示す構成断面図、図２は図１の装置の制御系を示すブ
ロック図である。

【００２０】先ず、この画像形成装置の通常のコピー動
作について説明する。この画像形成装置は、画像読み取
りユニット１０、ディジタル書き込み系である書き込み
ユニット２０、画像形成部３０、給紙部４０及び原稿載
置部５０等より構成される。

【００２１】画像形成装置上部には、透明なガラス板な
どからなる原稿台５１と、さらに原稿台５１上に載置し
た原稿Ｄを覆う原稿カバー５２等からなる原稿載置部５
０があり、原稿台５１の下方であって、装置本体内には
第１ミラーユニット１２、第２ミラーユニット１３、撮
像レンズ１４、ＣＣＤアレイなどの撮像素子１５等から
なる画像読み取りユニット１０が設けられている。

【００２２】原稿台５１上の原稿Ｄの画像は、画像読み
取りユニット１０の照明ランプ１２Ａと第１ミラー１２
Ｂを備える第１ミラーユニット１２の実線から破線にて
示す位置への平行移動と、第２ミラー１３Ａ及び第３ミ
ラー１３Ｂを対向して一体的に備える第２ミラーユニッ
ト１３の前記第１ミラーユニット１２に対する１／２の
速度の追随移動とにより全面を照明走査され、その画像
は撮像レンズ１４により第１ミラー１２Ｂ、第２ミラー
１３Ａ、第３ミラー１３Ｂを経て撮像素子１５上へ結像
されるようになっている。走査が終わると第１ミラーユ
ニット１２及び第２ミラーユニット１３は元の位置に戻
り、次の画像形成まで待機する。

【００２３】前記撮像素子１５によって光電変換されて
得られた画像データはディジタル信号に変換された後、
画像信号処理部６０によってＭＴＦ補正やγ補正等の処
理がなされ、画像信号としてメモリに一旦格納される。
次いで前記の画像信号がＣＰＵ９０の制御によってメモ
リより読み出されパルス幅変調された後書き込みユニッ
ト２０に入力される。

【００２４】画像形成部３０は、ＣＰＵ９０の制御によ
って前記画像信号が、駆動モータ２７、ポリゴンミラー
２２、ｆθレンズ２３、ミラー２４，２５，２６及び図
示しない半導体レーザ、補正レンズ２４Ｂ等からなる書
き込みユニット２０に入力されると画像記録動作を開始
する。すなわち、像担持体である感光体ドラム３１は矢
示のように時計方向に回転し、帯電前露光を行って除電
する除電は除電器３６によって除電された後、帯電器３
２により電荷を与えられているので、書き込みユニット
２０によるレーザビームＬによって感光体ドラム３１上
には原稿Ｄの像に対応した静電潜像が形成される。その
後、感光体ドラム３１上の前記静電的な潜像は、現像器
３３のバイアス電圧を印加した現像剤担持体である現像
スリーブ３３Ａ上に担持する現像剤によって反転現像が
行われ可視のトナー像となる。

【００２５】一方、給紙部４０に装填された給紙カセッ
ト４１Ａ又は４１Ｂからは指定のサイズの転写紙Ｐを１
枚ずつ搬出ローラ４２Ａによって搬出し、搬出ローラ４
３及びガイド部材４２を介して画像の転写部に向かって
給紙する。給紙された転写紙Ｐは、感光体ドラム３１上
のトナー像と同期して作動するレジストローラ４４によ
って感光体ドラム３１上に送出される。この転写紙Ｐに
は、転写器３４の作用により、感光体ドラム３１上のト
ナー像が転写され、分離器３５の除電作用によって感光
体ドラム３１上から分離されたのち、搬送ベルト４５を
経て定着器３７へ送られ、加熱ローラ３７Ａ及び加圧ロ
ーラ３７Ｂによって溶融定着された後、排紙ローラ３
８，４６により装置外のトレイ５４へ排出される。５３
は手差し用の給紙台である。

【００２６】前記感光体ドラム３１はさらに回転を続
け、その表面に転写されずに残留したトナーは、クリー
ニング装置３９において圧接するクリーニングブレード
３９Ａにより除去清掃され、再び除電器３６によって除
電された後帯電器３２により一様に電荷の付与を受け
て、次回の画像形成のプロセスに入る。

【００２７】なお、現像器３３の撹拌スクリュー３３Ｃ
の底部に設けられた透磁率センサＴＳは現像剤のトナー
濃度が変化すると透磁率が変化することを利用して現像
器３３内の現像剤のトナー濃度を監視し、ＣＰＵ９０に
現像剤のトナー濃度情報を送出するセンサである。ＣＰ
Ｕ９０は透磁率センサＴＳの情報によりトナー濃度が一
定値以下に減少するとトナー補給の指示をトナー補給ユ
ニットに送出してトナー補給を行うので、現像剤のトナ
ー濃度を常に一定に維持することができる。

【００２８】本実施例では、現像剤にはポリエステル系
で重量平均粒径８．５μｍのトナーと、フェライトに樹
脂コーティングを施した重量平均粒径６０μｍキャリア
からなる２成分現像剤でトナー濃度６〜９％のものが用
いられたが、上記トナー濃度制御によりトナー濃度変動
は±０．３％の範囲に収めることができた。

【００２９】定着器３７の３７Ａ及び３７Ｂは一対の定
着用回転体である上ローラ及び下ローラである。

【００３０】上ローラ３７Ａ及び下ローラ３７Ｂの内側
芯部にはハロゲンランプ等からなる加熱ヒータ３７Ｄ
（上ローラ１，１００Ｗ、下ローラ２００Ｗ）が設けら
れている。上ローラ３７Ａ及び下ローラ３７Ｂの周囲温
度はサーミスタなどからなる温度センサ３７Ｃにより検
知されＣＰＵ９０に送出され、この検知信号によってＣ
ＰＵ９０は加熱ヒータ３７Ｄを制御して定着制御温度で
ある所定の温度Ｔｃの許容範囲内に保持する。

【００３１】下ローラ３７Ｂは図示しないバネなどの付
勢部材によって上ローラ３７Ａに一定圧例えば線圧３．
７ｋｇ／ｃｍで圧接されるようになっている。上ローラ
３７Ａは時計方向に回転し、下ローラ３７Ｂは上ローラ
３７Ａに圧接して従動回転する。

【００３２】以上説明した画像形成装置では感光体ドラ
ム３１は負帯電がなされるＯＰＣ感光体を塗布したドラ
ムで、書込み密度４００ｄｐｉ（Ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎ
ｃｈ）とした場合を標準として画像形成を行っている。
感光体ドラム３１の回転軸には図示しないエンコーダが
設けてある。このエンコーダからの位相信号はＣＰＵ９
０に送出され画像位置を正確に知る必要のあるプロセス
制御に利用される。

【００３３】本実施形態の画像形成装置では、後に説明
する第二の画像補正工程として、複数のテストパターン
を用いて行う最高濃度補正と階調性補正を併せて行うも
ので、最高濃度補正用の濃度検知センサＤＳ₁、階調性
補正用の濃度検知センサＤＳ₂は、感光体ドラム３１の
周面に対向し、現像器３３から転写器３４の間、および
分離器３５からクリーニング装置３９の間に設けられ
る。

【００３４】次に複数のテストパターンを用いて行う最
大濃度維持制御及び階調補正制御を行う画像制御方法に
ついて説明する。

【００３５】濃度検知センサＤＳ₁と濃度検知センサＤ
Ｓ₂とは近似した構成なので、併せて説明する。濃度検
知センサＤＳ₁，ＤＳ₂は例えば図３（ａ）に示すように
ケーシングＣＫに穿設された２個の取り付け穴に取り付
けられた約４０°の入射角をもって赤外光を照射する発
光素子である発光ダイオードＬＥＤと、約４０°の反射
角をもって受光する受光素子であるフォトトランジスタ
ＰＴと、トナーなどによる汚れを防ぐためガラスなどの
防塵部材ＢＧよりなっている。なお、上記赤外線は像担
持体の感光層に感度を有しない例えば波長９００〜９８
０ｎｍの赤外線が使用される。なお、フォトトランジス
タＰＴは代わりにフォトダイオードを用いることもでき
る。

【００３６】この濃度検知センサＤＳ₁，ＤＳ₂は、図３
（ｂ）に示す電気回路と組合わされて濃度検出装置を形
成している。発光素子である発光ダイオードＬＥＤの陽
極端子には最大出力１０Ｖの可変直流電源Ｖｒｅｔが接
続され発光ダイオードＬＥＤの放射光量を変化させるこ
とができる。発光ダイオードＬＥＤは電流制御用の抵抗
Ｒ₈及び半固定抵抗ＶＲ₁と直列に接続され直流電源から
１０Ｖの電圧が印加されていて、半固定抵抗ＶＲ₁によ
って発光ダイオードＬＥＤの抵抗値のバラツキを調節し
た後固定できるようになっている。発光ダイオードＬＥ
Ｄは端子Ｔｅをアースに接続すると点灯される。

【００３７】受光素子であるフォトトランジスタＰＴは
負荷抵抗Ｒ₇と直列に接続され、直流電源から１０Ｖの
電源が印加される。発光ダイオードＬＥＤの光で照射さ
れたトナー像からの反射光を受光するフォトトランジス
タＰＴの出力電流は反射光の強さに応じて変化し、負荷
抵抗Ｒ₇の両端にはフォトトランジスタＰＴの出力電流
に比例した電圧が生じる。この電圧は演算増幅器である
ＩＣ１の（＋）入力端子に入力され増幅される。その結
果、出力端と（−）入力端子との間に接続された抵抗を
Ｒ₅とし、（−）入力端子とアースとの間に接続された
抵抗をＲ₆とするとき、抵抗Ｒ₅の両端に接続する出力端
子Ｏａ，Ｏｂ間にはＶｏｕｔ＝Ｒ₅／Ｒ_６×Ｖｉｎの電
圧が出力される。ここでＶｉｎはＩＣ１の（＋）入力端
子に加わる電圧で、この場合の増幅回路の電圧利得（電
圧ゲイン）Ｖｏｕｔ／ＶｉｎはＲ₅／Ｒ₆となる。Ｃ１は
サージ電圧やその他のノイズのバイパス用コンデンサで
ある。

【００３８】最大濃度維持制御を行うには、先ず図４
（ａ）に示すように、ＲＯＭ９５に記憶されたプログラ
ムによって像担持体（感光体ドラム）３１上に最大濃度
維持制御用のテストパッチの潜像を副走査方向に数ｍｍ
の間隔をおいて書き込まれる。このときの露光レベルは
一定で例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）で８ビットのディ
ジタル信号の場合はベタ黒に相当するレベル２５５でパ
ッチ露光が行われる。このテストパッチは現像器の現像
スリーブの回転数をテストパッチ潜像毎に変えて反転現
像が行われ、図４（ｂ）に示す濃度の異なる複数のテス
トパッチ像となる。この現像にあたっては、現像バイア
スの絶対値を下げて行うことも好ましい。この最大濃度
維持制御用のテストパッチ像は前記の濃度検知センサＤ
Ｓ₁によって濃度検出が行われ、パッチ濃度データのう
ち予め設定した規定濃度範囲（図５の濃度検出回路の出
力を示すグラフでセンサ出力Ｖｓｒ以下）に入った現像
スリーブの回転数（線速）を検出し、画像形成時にはこ
の回転数（線速）を用いるよう現像スリーブの回転数
（線速）の固定を行う。ここで上記の規定濃度は１．４
に設定される。これは濃度１．３５以上であればコピー
画像の品位は十分であるからである。かかる制御によっ
てあらゆる環境で画像濃度は１．４以上が確保されてい
ることが保証される。なおこの最大濃度維持制御は現像
剤のトナー濃度（混合比）の変更や現像スリーブ上の現
像剤の搬送量を変更することによってもできるが、現像
スリーブの回転数変更による方法がトナー汚れやカブリ
を発生させない点で優れている。

【００３９】階調補正制御を行うには、最大濃度維持制
御と同様にＲＯＭ９５から読み出されたプログラムによ
って感光体ドラム３１は帯電され、階調性補正用のテス
トパターン信号が半導体レーザに送出される。このテス
トパターンは例えば８ビットのディジタル信号の０〜２
５５レベルの場合８レベル飛びのＰＷＭ信号が半導体レ
ーザに送出され、感光体ドラム３１上には図６（ａ）に
示すような複数のテストパッチの潜像が副走査方向に数
ｍｍおきに書き込まれる。この潜像は現像スリーブの回
転数が先の最大濃度維持制御によって固定された現像器
によって反転現像され、図６（ｂ）に示す濃度の異なる
複数の階調補正用テストパッチ像となり、濃度検知セン
サＤＳ₂によって濃度検出がなされる。

【００４０】ここでテストパッチ像の濃度検出装置の出
力からパッチ像の濃度に換算する方法について説明す
る。

【００４１】上記階調補正用テストパッチ像のＰＷＭレ
ベルを０，８，１６，２４・・・ｎ・・・２５５とした
パッチ像の濃度検出装置の出力電圧をＶ₀，Ｖ₈，Ｖ₁₆，
Ｖ₂₄・・・Ｖ_n・・・Ｖ₂₅₅とするとき、それぞれの仮の
濃度をＤ_Pnとすると Ｄ_P0＝−ｌｏｇＶ₀／Ｖ₀ Ｄ_P8＝−ｌｏｇＶ₈／Ｖ₀ Ｄ_P16＝−ｌｏｇＶ₁₆／Ｖ₀ Ｄ_Pn＝−ｌｏｇＶ_n／Ｖ₀ Ｄ_P255＝−ｌｏｇＶ₂₅₅／Ｖ₀ としてＤ_Pnを求め、Ｄ_P31が前記最大濃度である１．４
になるように全てのＤ_Pnを正規化する。また、転写紙の
濃度は例えば０．０８であるから全てのＤ_Pnに０．０８
を加える。このようにしてコピー画像として定着した転
写紙上のパッチ像の濃度に換算される。

【００４２】上記階調補正データは補間されて図７
（ａ）に示す連続カーブとなり、このカーブはプリンタ
特性を表していることになる。補間方法は直線補間でも
十分利用できる。この逆関数を取ると図７（ｂ）に示す
カーブとなり、これが階調補正カーブとなる。上記図７
の（ａ）のカーブと（ｂ）のカーブの積を取ると（ｃ）
に示す４５°の直線（γ＝１．０）となる。但し実用上
は画像の鮮鋭性を増すためγ＝１．０以外の階調補正カ
ーブも用いられる。このような階調補正カーブは画像形
成装置のＲＡＭに記憶され、画像形成に当たっては、Ｒ
ＡＭから呼び出された階調補正カーブに従って画像信号
は補正された後書込みユニットに入力されて潜像形成が
行われるので、装置の使用中の感光体ドラム３１の感光
体の劣化や環境条件の変化によるプリンタ特性の変化に
よる階調性変化の補正がなされる。

【００４３】（実施形態１）本発明の実施形態につい
て説明する。

【００４４】本実施形態の画像補正方法においては、電
源ＯＮ時のウォームアップ時（この時は上記の最大濃度
補正及び階調補正を行う）及び第二の規定枚数（例えば
１０００枚）毎に複数の基準濃度パターンを形成するこ
とによって行う上記の最大濃度補正を含む第二の画像補
正工程とは別に、先の第二の規定枚数（例えば１０００
枚）より少ない第一の規定枚数（例えば５０枚）毎に第
一の画像補正工程を設けている。第一の画像補正工程は
像担持体上に中間濃度で単一の基準濃度パターンを形成
し、この基準濃度パターンを濃度検知センサＤＳ₁によ
って濃度検出を行い、センサ出力Ｖｏｕｔを基準値と比
較して既に設定されている現像スリーブの回転数の増減
を行って最大濃度補正を行うものである。第二の画像補
正工程ではその濃度補正が完了するまでに相当時間を必
要とすることからしばしば第二の画像補正工程を行うこ
とは実用上困難で、長いインターバルをもった第二の規
定枚数の間に所要時間の短い第一の画像補正工程を補完
する形で実行し、良好な画像形成条件からの逸脱を防止
している。

【００４５】次に第一規定枚数（例えば５０枚）毎に行
う第一の画像補正工程について詳しく説明する。

【００４６】第一の画像補正工程では先ず中間濃度で単
一の基準濃度パターンを形成する。中間濃度（本実施形
態においては規定濃度１．３）の基準パッチ形成を行う
理由は、 中間濃度で基準パッチを形成する方が、濃度検知セン
サＤＳ₁で濃度検出を行う場合、高濃度の基準パッチに
対して濃度検出を行うのに比較して、より精度よく正確
に濃度検出ができるからである。理由としては高濃度に
おいてはトナー粒子上にトナー粒子が付着したりしてト
ナー付着量と濃度検出値との関係が崩れることがあげら
れる。

【００４７】中間濃度で基準パッチを形成した方が、
環境の変化や履歴によって現像剤の帯電量に変化が生じ
てもトナー付着量はほぼ一定に保たれることによる。

【００４８】本発明者の検討によると、現像スリーブ上
に形成される現像剤の穂の硬さは現像剤の帯電量に関連
し、帯電量が低いと穂の硬さは硬くなる。穂の硬さが硬
いと、基準パッチが中間濃度の場合には穂の硬さによる
影響は認められないが、基準パッチが高濃度（黒ベタパ
ッチ）の場合には黒ベタであるべき箇所が掃き目状のス
ジ目がついてしまう。掃き目がついた基準パッチを濃度
検知センサＤＳ₁で濃度検出を行うと、濃度が淡いと判
断し、現像スリーブの回転数を増加するよう対応してし
まう。その結果、基準パッチとして高濃度の基準パッチ
を用いたときは現像剤の帯電量が低いと画像濃度は増大
する方向への誤った動作をしてしまう。本発明者は基準
パッチを中間濃度に設定すると、パッチ部分については
もともとトナーが付着していない部分が多いので帯電量
が低くても掃き目の影響が認められないで、帯電量が変
化しても濃度検知センサＤＳ₁による検出値には影響を
受けないことの確認を行っている。その結果に基づいて
中間濃度の基準パッチを形成することにした。

【００４９】中間濃度の単一の基準パッチによる最大濃
度補正は次の如くして行う。

【００５０】先ず像担持体（感光体ドラム）３１上に書
き込みユニット２０によってパルス幅変調（ＰＷＭ）で
８ビットのディジタル信号の場合はベタ黒に相当するレ
ベル２５５でパッチ露光を行う。

【００５１】上記の基準パッチ潜像の現像に当たっては
現像スリーブの回転数は現在の回転数のままとし、現像
電界を従来の黒ベタパッチ作成時に較べて小さく設定す
る。即ちドラム露光電位Ｖ_Lは従来と同じ（例えば−１
００Ｖ）とし、現像バイアスＶ_DCを従来よりも絶対値が
低い値に変更する（例えば従来−６００Ｖを−４５０Ｖ
に変更）。よって現像電界｜Ｖ_DC−Ｖ_L｜は従来に較べ
て小さくなる。

【００５２】｜Ｖ_DC−Ｖ_L｜＝｜（−６００）−（−１
００）｜＝５００Ｖ（従来の黒ベタパッチ作成時） ｜Ｖ_DC−Ｖ_L｜＝｜（−４５０）＝（−１００）｜＝３
５０Ｖ（中間濃度パッチ作成時） 濃度検知センサＤＳ₁はこのようにして現像された中間
濃度の基準パッチの濃度読み取りを行う。ＣＰＵ９０は
濃度検知センサＤＳ₁からのセンサ出力Ｖｏｕｔを、予
めメモリ９１に記録されていた第一基準値Ｖ₁，第二基
準値Ｖ₂を呼び出して比較回路９２によって比較を行
う。図８はセンサ出力Ｖｏｕｔと第一基準値Ｖ₁，第二
基準値Ｖ₂との関係を示したもので、下表は比較結果に
基づいて行う現像スリーブの回転数の補正を示してい
る。

【００５３】

【表１】

【００５４】以上説明した第１の画像補正工程は、短時
間で実施することのできる濃度補正であって、現像スリ
ーブへの回転数のフィードバックについても定数（１ス
テップ）のアップ又はダウンによるカウンタ的な制御に
より行うもので、長いサイクルをもって行われる第二の
画像補正工程に対して行うもので、第一，第二の画像補
正工程を組み合わせて行うことにより常に最大濃度が適
切に保持された良好な画像が長期に亘って継続して保持
される。

【００５５】（実施形態２）本発明の実施形態につい
て説明する。

【００５６】本実施形態の画像形成装置は、規定枚数の
プリント出力ごとに像担持体上に濃度補正のためのパッ
チ画像を形成して濃度補正を行う画像形成装置であっ
て、実施の形態１で説明したような第一，第二の画像補
正工程を有して実施する画像形成装置であっても、従来
の第二の画像補正工程のみを有して実施する画像形成装
置であっても適用される。

【００５７】例えば電源ＯＮした状態で定着器温度が所
定温度より低かったような場合にはコピーカウントを開
始し、規定枚数として５００カウント毎に濃度補正を実
行するケースを例にとって説明する。

【００５８】（ａ）連続する画像形成ジョブの途中で規
定枚数（５００カウント）に達した場合、この連続する
画像形成ジョブの最後のプリント出力後に続けて最大濃
度補正等の画像補正動作を行う。図９（ａ）はその１例
を示す説明図で、カウント開始してから５００カウント
で画像補正動作を実行するよう設定されているが、４４
０カウントしたところで１００枚の連続コピーを実行し
た場合、コピージョブの途中で、画像補正動作をすべき
５００カウントに達するが、本発明の画像形成装置にお
いてはここのカウント時点では画像補正動作は行わない
で、１００枚の連続コピーが終了した５４０カウント
で、引き続いて画像補正動作を行う。

【００５９】（ｂ）連続する画像形成ジョブの途中で複
数回規定枚数（５００カウント，１０００カウント）に
達した場合、この連続する画像形成ジョブの最後のプリ
ント出力後に続けて一度だけ画像補正動作を行う。図９
（ｂ）はその一例を示す説明図で、カウント開始してか
ら５００カウントと１０００カウントとで画像補正動作
を実行するよう設定されているが、４５０カウントした
ところで６５０枚の連続コピーを実行した場合、コピー
ジョブの途中で画像補正動作を行う予定の５００カウン
トと１０００カウントとに達するが、本発明の画像形成
装置ではこれらのカウント時点では画像補正動作は行わ
ないで、６５０枚の連続コピージョブが１１００カウン
トで終了した後、引き続いて一回だけ画像補正動作を実
施する。

【００６０】なお、実施の形態１で説明した第一の画像
補正と第二の画像補正をそれぞれの規定カウント数に達
した時点で画像補正動作を行う画像形成装置では、連続
コピージョブ中に第一の画像補正の規定カウント数に達
したときは、規定のカウント時点では画像補正動作は行
わず、連続コピージョブの終了した後、引き続いて第一
の画像補正動作が行われる。また連続コピージョブ中に
第二の画像補正の規定カウント数に達したときは、規定
のカウント時点では画像補正動作は行わず、連続コピー
ジョブの終了した後、引き続いて第二の画像補正動作が
行われる。また連続コピージョブ中に第一の画像補正の
規定カウント数に達し、第二の画像補正の規定カウント
数にも達したときは、いずれの規定のカウント時点にお
いても画像補正動作は行わないで、連続コピージョブの
終了した後、引き続いて複数の基準パッチを作成して画
像補正を行う第二の画像補正動作のみが行われる。

【００６１】（実施形態３）本発明のの実施形態につ
いて説明する。

【００６２】本実施形態の画像形成装置は、実施形態１
で説明した中間濃度で単一の基準濃度パターンを形成し
て画像濃度補正を行う第一の画像補正工程と、複数の基
準濃度パターンを形成する最大濃度補正を含む画像濃度
補正を行う第二の画像補正工程とを有していて、第二の
画像補正工程では、第二の画像補正工程実行時に濃度検
知センサの異常を検知する第一の異常検知工程と、複数
の基準濃度パターンの濃度検出工程で濃度の異常を検知
する第二の異常検知工程とを有していて、第一又は第二
の異常検知工程で異常を検知した際は、第一の画像補正
工程を行わないよう制御を行う。

【００６３】先ず第一の異常検知工程について説明す
る。第一の異常検知工程は濃度検知センサＤＳ₁が正常
に機能しているかどうかを検知するもので、トナーの付
着していない像担持体（感光体ドラム３１）の反射濃度
の検知を行うセンサ出力がＬＥＤの発光光量を次第に上
げていって、規定値まで達するか否かのチェックを行う
もので、図１０はこの第一の異常検知工程を示してい
る。（１０Ａ）は正常の場合を示している。（１０Ｂ）
は異常の場合を示している。ＬＥＤの発光光量を上げて
いっても濃度検知センサＤＳ₁のセンサ出力が規定値に
まで到達しない場合で、例えば発光素子の前面又は受光
素子の前面にトナーが付着したセンサ汚れが生じた場合
や、トナーが付着していない筈の像担持体上にトナーが
付着している場合等に（１０Ｂ）に示したような異常が
検知される。第一の異常検知工程で異常が検知されたと
きは、それ以後は第一の画像補正工程は行わない。

【００６４】図１１は第二の画像補正工程での異常検知
工程を含めて行われるフローチャートを示している。電
源ＯＮして定着器温度が所定温度よりも低い場合、又は
第二の規定枚数（例えば１０００枚）をカウント・アッ
プした時点、又は第二の規定枚数のカウント・アップし
た時点が連続コピージョブの途中であったときはその連
続コピージョブが終了した時点で、この第二の画像補正
工程をスタートさせ（Ｆ１）、まず上記の第一の異常検
知工程にはいる（Ｆ２）。ここで異常が検知されたとき
は、センサの機能不良と判断し、先に説明した第一の画
像補正工程を行わないようにすると共に、現在実行中の
第二の画像補正工程においては現像スリーブの回転数は
前回の回転数をそのまま維持することが行われる（Ｆ３
Ｂ）。

【００６５】第一の異常検知工程で異常の検知がなされ
なかった時は、既に図４及び図５を用いて説明したよう
に、像担持体３１上に最大濃度維持制御用の複数のテス
トパッチの潜像を副走査方向にレベル２５５のパッチ露
光によって形成し、このテストパッチを現像スリーブの
回転数をテストパッチ潜像毎に次第に上げながら変えて
反転現像が行われ、複数のテストパッチを作成する（Ｆ
３Ａ）。

【００６６】この複数のテストパッチは濃度検知センサ
ＤＳ₁によって濃度検出が行われ、現像スリーブが所定
の最高回転で現像したテストパッチが規定濃度のセンサ
出力Ｖｓｒに達しているか否かのチェックが行われる
（Ｆ４）。

【００６７】現像スリーブが所定の最高回転で現像して
もそのテストパッチが規定濃度にまで達していないと
き、すなわち第二の異常検知工程で異常を検知した際
（図１２はこの状態を示している）、その後は先に説明
した第一の画像補正工程を行うのを中止し、現在実行実
行中の第二の画像補正工程においては現像スリーブの回
転数は所定の最高回転数に決定する（Ｆ５Ｂ）。なお第
二の異常検知工程で異常が検知されるケースは多くの場
合、トナー濃度（現像剤中でのトナーの比率）が所定値
に達しない状態にあるときに発生する（Ｆ５Ｂ）。

【００６８】また現像スリーブが所定の最高回転で現像
したテストパッチが規定濃度に達しているときは、現像
スリーブの回転数を次第に高めていってテストパッチが
規定濃度をはじめて越えたときの回転数に決定する（Ｆ
５Ａ）。

【００６９】このようにして第二の画像補正工程で最大
濃度補正中に第一及び第二の異常検知工程が組み込ま
れ、異常が検知されたときは、それぞれ適切な処理が行
われる。なお朝一番に電源ＯＮしたような場合に実行さ
れる第二の画像補正工程では上記の最大濃度補正に引き
続いて階調補正制御が行われる（Ｆ６）。

【００７０】

【発明の効果】本発明では、画像補正のために相当時
間を必要とする第二の画像補正工程を電源ＯＮ時のウォ
ームアップ時と比較的長いサイクル（コピー枚数で例え
ば１０００枚毎）で行い、その間に短いサイクル（コピ
ー枚数で例えば５０枚毎）で、かつ短時間で補正が行え
る第一の画像補正工程によって、単一のパッチ濃度の現
像スリーブ回転数へのフィードバック制御を行うことに
より画像形成動作にそれほど影響を与えず、効率の良
い、適時に補正が可能で、常に画像品質の高い画像補正
が与えられる効果がある。

【００７１】また第一の画像補正工程においては、単一
のパッチを中間調で形成することにより、パッチ検セン
サによる濃度検知が正確に行えることや、環境等によっ
て現像剤の帯電量に変化が生じてもトナー付着量がほぼ
一定に保たれることにより正確な画像補正が行える効果
がある。

【００７２】本発明では、規定枚数のプリント出力毎
に像担持体上にテストパッチを形成し画像補正を行う画
像形成装置において、一連の複写作業中に規定枚数に達
してもそのジョブは中断しないで、そのジョブのすべて
の画像が出力された後、引き続いて補正作業を行うた
め、複写作業に影響を与えず、作業者は画像補正作業の
完了を待たずに、完了した複写物をもって複写機から離
れることが可能で、作業性が良く、特に複写を急ぐ場合
等に効果がある。

【００７３】また、大量の複写物を作成する場合など
で、一連の複写作業中に数回規定枚数に達する場合など
においても、複写作業を中断させて規定枚数に達する度
に補正を行わずに、作業完了後に補正作業を続けて１回
のみ行うことにより、作業者の作業効率を向上させてい
る。これは、特に、複写作業に影響の無い範囲で、高画
質化を要求する場合に効果が高い。

【００７４】本発明では、第二の画像補正工程の最大
濃度補正において、基準濃度パターンの濃度を検知する
パッチ濃度センサの異常を判断する工程と、作成された
基準濃度パターンの濃度の異常を検知する工程とを設け
ていて、異常が検出されたら、第一の画像補正工程を行
わないようにし、さらにセンサ出力が異常の際は最大濃
度補正で補正される対象の現像スリーブの回転数を以前
の値に設定され、また、基準濃度パターンの検知濃度が
異常の際は現像スリーブの回転数を最大値に設定するこ
とにより補正対象である現像スリーブの回転数を異常条
件に応じて適正に設定し、異常によって生じる画像形成
に対する影響を抑え、画像形成続行を可能にする効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成
断面図。

【図２】本発明の制御系を示すブロック図。

【図３】濃度検知センサの断面構成図及び回路図。

【図４】像担持体上での最大濃度維持制御用のテストパ
ッチ像を示す図。

【図５】最大濃度補正時の濃度検出回路の出力を示すグ
ラフ。

【図６】像担持体上での階調補正用のテストパッチ像を
示す図。

【図７】補正用γ特性の求め方を説明する図。

【図８】中間濃度パッチを用いての濃度補正の説明図。

【図９】実施形態２の濃度補正を実行するタイミングを
示す説明図。

【図１０】第一の異常検知工程を示す説明図。

【図１１】実施形態３の第二の画像補正工程のフローチ
ャート。

【図１２】第二の異常検知の状態を示す説明図。

【符号の説明】

１０ 画像読み取りユニット ２０ 書き込みユニット ３０ 画像形成部 ３１ 感光体ドラム（像担持体） ３２ 帯電器 ３３ 現像器 ６０ 画像信号処理部 ９０ ＣＰＵ ９１ メモリ ９５ ＲＯＭ ＤＳ₁，ＤＳ₂ 濃度検知センサ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の規定枚数毎に像担持体上に中間濃
   度で単一の基準濃度パターンを形成する工程と、前記基
   準濃度パターンの濃度を検出する工程と、前記検出した
   濃度に応じて現像器のスリーブの回転数を制御する工程
   を含む第一の画像補正工程を有することを特徴とする画
   像補正方法。
2. 【請求項２】 前記現像器のスリーブの回転数の制御は
   読み取った濃度が第一の基準値より大きい場合は回転数
   を規定量ダウンし、第二の基準値より小さい場合は回転
   数を規定量アップすることを特徴とする請求項１に記載
   の画像補正方法。
3. 【請求項３】 電源ＯＮ時のウォームアップ時、及び第
   一の規定枚数より大きい第二の規定枚数毎に複数の基準
   濃度パターンを形成する最大濃度補正を含む画像補正工
   程により画像補正を行う第二の画像補正工程と、前記第
   二の画像補正工程間に、前記第一の画像補正工程を行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像補正方
   法。
4. 【請求項４】 規定枚数画像出力毎に画像補正を行う画
   像形成装置において、 連続する画像形成ジョブの途中で前記規定枚数に達した
   場合、前記連続する画像形成ジョブの最後の画像出力後
   に続いて画像補正を行うことを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 規定枚数画像出力毎に画像補正を行う画
   像形成装置において、 連続する画像形成ジョブの途中で、複数回、前記規定枚
   数に達した場合、前記連続する画像形成ジョブの最後の
   画像出力後に続いて一度のみ画像補正を行うことを特徴
   とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記画像補正とは少なくとも像担持体上
   もしくは転写紙上に補正のための画像形成を行うことを
   含むことを特徴とする請求項４または５に記載の画像形
   成装置。
7. 【請求項７】 電源ＯＮ時のウォームアップ時及び規定
   枚数毎に少なくとも最大濃度補正を含む画像補正を行う
   第二の画像補正工程と、 第二の画像補正工程間に規定枚数毎に単一の中間濃度パ
   ターンで最大濃度補正を行う第一の画像補正工程とを有
   し、 前記第二の画像補正工程は像担持体上に基準濃度パター
   ンを形成するパターン形成工程と、投光部、受光部を有
   する濃度検知センサで前記基準濃度パターンに投光しそ
   の反射光を受光し濃度を検出する濃度検出工程と、前記
   濃度検知センサの異常を検知する第一の異常検知工程
   と、前記基準濃度パターンの前記濃度検出工程による濃
   度の異常を検知する第二の異常検知工程とを有し、前記
   第一の異常検知工程または前記第二の異常検知工程で異
   常を検知した際は前記第一の画像補正工程を行わないこ
   とを特徴とする画像補正方法。
8. 【請求項８】 前記第一の異常検知工程で異常を検知し
   た場合は前記最大濃度補正を行わないことを特徴とする
   請求項７に記載の画像補正方法。
9. 【請求項９】 前記第二の異常検知工程で異常を検知し
   た場合は前記最大濃度補正において現像器のスリーブの
   回転数を予め定めた最大値に設定することを特徴とする
   請求項７に記載の画像補正方法。
10. 【請求項１０】 前記第一の異常検知工程は、前記濃度
    センサによりトナーの付着しない状態での感光体表面の
    濃度を検出し、判断することを特徴とする請求項７に記
    載の画像補正方法。