JP2001331005A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主走査方向の黒字率が変化して完全黒部画像
濃度が変動することによる画質劣化を低減させる。 【解決手段】 画像データを記憶手段１２に記憶し、こ
の記憶手段１２に記憶された画像データから演算制御手
段１１が１走査毎に黒字率を求め、この黒字率に基づい
て１走査毎に転写手段５に印加するエネルギを設定し、
転写エネルギのデータを作成する。画像記録の際には、
このデータに基づいて給電手段７を制御することによっ
て転写手段５に印加するエネルギが変更される。その結
果、定着後の画像濃度を自動的制御することが可能にな
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、ファクシミリ装
置，複写機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ファクシミリ装置等の画像形成装
置に用いられている電子写真方式は、感光体表面を帯電
手段によって帯電させ、その帯電された面を露光手段に
よって露光し、この露光エネルギによって記録すべき画
像データに対応した静電潜像を感光体表面に形成させ、
さらにその潜像を現像手段によって現像してトナー像化
し、このトナー像を転写手段によって記録紙に転写し、
定着手段によりトナー像を記録紙に定着させるというプ
ロセスによって画像形成を行うものである。

【０００３】このプロセスにおいては、定着後の最終的
な記録紙上のトナーの量が画像の濃度を決定することに
なる。定着後の記録紙上のトナー量を変動させる要因
は、前述したプロセスにおける各手段のパラメータに外
ならない。すなわち、帯電手段における感光体帯電量、
露光手段における露光エネルギ量、現像手段における現
像バイアス電位、転写手段における転写エネルギ(転写
電流もしくは転写電圧)等がトナー量の変動の要因とな
る。そのため、定着後の記録紙上のトナー量に変動があ
った場合には、前記各手段のパラメータを調整すること
により、記録紙上のトナー量を適正なものにすることが
できる。

【０００４】従来のこの種の技術としては、特開平８−
２１１７２９号公報記載の画像形成装置がある。この公
報によれば、現像領域に搬送される現像剤の量を現像剤
搬送量検出手段が検出し、この現像剤搬送量検出手段か
らの信号をデータ格納手段に格納し、このデータ格納手
段中のデータに基づいて現像バイアス制御手段が現像バ
イアスを変化させることにより出力画像を制御するとい
う技術手段が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで電子写真プロ
セスにおいては、記録すべき画像の黒字率(単位面積あ
たりの完全黒部の記録紙全域に対する面積比率)の値に
関わらず、完全黒部の濃度は一定であるべきであるが、
現実には記録すべき画像の黒字率により、完全黒部画像
濃度が変動する場合が多く、この変動が画質劣化の大き
な問題につながるおそれがある。

【０００６】本発明は、このような問題を解決し、完全
黒部画像濃度の変動による画質劣化を低減させることを
実現した画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、電子写真プロセスによって感光体上に形成
したトナー像を記録紙に転写して定着することによって
画像記録を行う画像形成装置において、記録すべき画像
データにおける主走査方向の走査毎の黒字率を算出する
演算手段と、この演算手段によって算出された黒字率の
データに基づいて電子写真プロセスにおける画像形成条
件を変化させて、記録紙上の画像濃度を自動的に制御す
る画像形成制御手段とを有することを特徴とする。この
ように構成したことにより、主走査方向の黒字率が変化
することによる画像濃度の変動を、電子写真プロセスに
おける画像形成条件を変化させることにより補正するこ
とができる。

【０００８】また本発明は、記録すべき画像データを記
憶する記憶手段を有し、この記憶手段に記憶した画像デ
ータを読み出して黒字率を算出し、この黒字率のデータ
に基づいて画像形成条件を設定してから画像記録を開始
することを特徴とする。このように構成したことによ
り、画像記録を開始する前に画像形成条件を設定するこ
とができる。

【０００９】また本発明は、画像形成制御手段は、前記
黒字率のデータに基づいて、トナー像を感光体から記録
紙に転写させるための転写エネルギを変化させることを
特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記演算手段が算出した黒
字率が所定の黒字率より大きい場合に、前記画像形成制
御手段は、前記黒字率の走査に対応するトナー像を記録
紙に転写させる際の転写エネルギを高くすることを特徴
とする。このように構成したことにより、転写エネルギ
が高くなると画像濃度も高くなるという特性を利用し
て、画像濃度を補正することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施形態の画像形成装置
における概略構成を示す説明図であり、１は感光体、２
は感光体１の表面を帯電させる帯電手段、３は感光体１
の表面を露光する露光手段、４は感光体１にトナーＴを
供給する現像手段、５は感光体１のトナーＴを記録紙に
転移付着させる転写手段、６は、トナーＴを担持した記
録紙Ｐを加熱／加圧して、トナーＴを記録紙Ｐに定着さ
せる定着手段、７は帯電手段２，現像手段４および転写
手段５に給電する給電手段を示す。

【００１３】給電手段７より規定の給電を受けた帯電手
段２は、感光体１を規定の電位（例えば−７５０Ｖ）に
帯電させる。また、露光手段３は、図２に示す記憶手段
１２に記憶した画像データに各種の補正を加えてなる最
終の画像データに基づいて変調したレーザ光によって規
定の電位に帯電した感光体１を走査することによって、
露光エネルギを印加することにより、感光体１の表面電
位を上昇（例えば−１５０Ｖ）させ、静電潜像を形成す
る。

【００１４】現像手段４は、一般的にローラ形状のもの
が多く、給電手段７より給電された時の表面電位（例え
ば−４００Ｖ）により、その電位に対応した量のトナー
Ｔが現像ローラ表面に静電保持される。ここで現像ロー
ラ表面には、図示しない別途手段によりマイナスに帯電
したトナーＴが保持される。

【００１５】この状態の現像手段４の現像ローラが、静
電潜像を形成した感光体１と当接または近接すると、感
光体１と現像手段４との電位差により、マイナスに帯電
したトナーＴは−４００Ｖの現像手段４の現像ローラ表
面から、感光体１の−１５０Ｖの静電潜像へ遷移する。

【００１６】転写手段５は、給電手段７により規定の電
流（例えば＋電位で５μＡ）の給電を受け、記録紙Ｐを
挟んで感光体１と対向位置に配置され、感光体１上の静
電潜像へ遷移したトナーＴが、感光体１の回転により、
転写手段５に接近すると、感光体１と現像手段４との場
合と同様に、電位差によって、トナーＴは転写手段５へ
遷移しようとするが、その間に記録紙Ｐが存在するため
に実際にはトナーＴは記録紙Ｐに転写される。転写され
たトナーＴは、定着手段６により、記録紙に定着され
る。

【００１７】ここで、トナーＴが転写手段５へ遷移する
とき、主走査方向の黒字率が大きい場合は小さい場合と
比べ、感光体１と転写手段５の間のインピーダンスが高
くなり、転写エネルギが一定の状態では、結果的に転写
率が悪くなるという現象が発生することが従来より知ら
れている。つまり、図４に示すように、主走査方向の黒
字率が大きい場合は小さい場合と比べ、完全黒部の転写
率が悪くなり、画像濃度が低下する。また、図５に示す
ように、転写手段５による転写エネルギと画像濃度とは
一般的に正の比例関係にある。

【００１８】図２は図１の装置の制御系を示すブロック
図であり、１１は、装置全体のデータを司り、関連する
各手段を制御する演算制御手段、１２は主に記録すべき
画像データを蓄積する記憶手段を示す。演算制御手段１
１は、記憶手段１２に蓄積した画像データに基づいて画
像濃度調整情報を作成し、バス１３を介して給電手段７
に伝達する。給電手段７は、画像濃度調整情報に基づ
き、転写手段５に対して給電特性値を調整制御すること
によって画像濃度を自動的に調整する。

【００１９】図３はレーザ偏向器の概略構成を示す平面
図であり、２０はレーザ偏向器を示す。露光手段３は、
レーザ偏向器２０と、レーザ偏向器２０から出射される
レーザ光を感光体１の表面に導いて走査させるための図
示しない光学手段とによって構成されている。レーザ偏
向器２０には、画像データに基づいて変調したレーザ光
を発生させるレーザ発光部２１、回転しながらレーザ発
光部２１の出射光を反射する回転多面鏡２２、回転多面
鏡２２によって反射されたレーザ光を感光体１表面にお
いて等速化させるためのｆθレンズ２３等が備えられて
いる。

【００２０】レーザ偏向器２０は、帯電した感光体１の
表面に、記録すべき画像データに対応したパターンのレ
ーザ光を照射し、記録すべき画像データに対応した電位
差パターンを形成する。ここで、レーザ光は記録紙の搬
送方向に対して直角方向に走査照射され、この方向を、
主走査方向と称する。また、記録紙の搬送方向を、副走
査方向と称する。

【００２１】いま、主走査方向の線密度を、８dot／mm
とし、走査幅を２１６mmとした時、１走査の全データ数
は、８×２１６＝１７２８dotとなる。この１７２８dot
に対する黒データのドット数の比率が主走査方向の黒字
率となる。例えば、黒データが５７６dotの場合、５７
６／１７２８＝０.３３…となり、黒字率は約３３％に
なる。

【００２２】次に、本実施形態の動作について、図１，
図２および図３を参照しながらさらに詳しく説明する。

【００２３】一般的な電子写真方式においては、記録す
べき画像データは何らかの記憶手段に蓄積されて、その
後、数々の処理が施されることが多い。記憶手段１２に
は記録すべき画像データが格納されており、演算制御手
段１１により記録時における主走査方向の黒字率が算出
され、この算出結果が画像濃度調整情報として給電手段
７に出力される。

【００２４】一般的に、感光体１と転写手段５の間のイ
ンピーダンスは、黒字率の増加とともに高くなり、転写
手段５の転写エネルギが一定の場合、転写率が低下し、
その結果、図４に示すように画像濃度は低下する。ここ
で、インピーダンスが一定のもとでは、転写手段５によ
る転写エネルギと画像濃度との関係は図５に示すように
正の比例関係にある。

【００２５】本実施形態の装置においては、１走査毎の
黒字率が、演算制御手段１１によって算出され、画像濃
度調整情報として給電手段７に伝達され、給電手段７
は、画像濃度調整情報に基づき、帯電手段２，現像手段
４および転写手段５に対して給電特性値を調整制御す
る。

【００２６】図６は本実施形態の装置の給電特性値の調
整制御を示すフローチャートである。まず、画像データ
が記憶手段１２に一時的に記憶される（Ｓ１）。この記
憶手段１２に記憶された画像データから１走査毎に黒字
率Ｘ1，Ｘ2，……，Ｘnが求められるとともに、全体の
黒字率Ｙが求められる（Ｓ２）。

【００２７】次に、転写手段５に対する給電制御が行わ
れる。まず、各走査毎の黒字率Ｘ1，Ｘ2，……，Ｘnの
値の最大値と最小値の差、あるいは標準偏差を求めるこ
とによって、黒字率の値にばらつきがあるか否かを判断
する（Ｓ３）。ばらつきがあると判断した場合には（Ｓ
３のＹ）、１走査毎に転写手段５に印加する転写エネル
ギを設定し（Ｓ４）、１頁分の転写エネルギのデータを
作成して画像記録を開始する（Ｓ７）。画像記録の際に
は、このデータに基づいて給電手段７を制御することに
よって転写手段５に印加する転写エネルギが変更され
る。なお、ばらつきがないと判断した場合には（Ｓ３の
Ｎ）、転写エネルギの変更を行わない。

【００２８】次に、帯電手段２、露光手段３または現像
手段４に対する給電制御が行われる。ばらつきがないと
判断した場合には（Ｓ３のＮ）、黒字率Ｙと予め設定さ
れた所定値との比較が行われる（Ｓ５）。黒字率Ｙが所
定値よりも高い場合は（Ｓ５のＹ）、黒字率の高いライ
ンが組み合わされていることになり、全体としての画像
濃度は薄くなる可能性がある。そこで、給電手段７を制
御することによってトナー像の濃度が高くなるように帯
電手段２、露光手段３または現像手段４に印加するエネ
ルギの設定値を変更して（Ｓ６）、画像記録を開始する
（Ｓ７）。黒字率Ｙが所定値よりも低い場合には（Ｓ５
のＮ）、帯電手段２、露光手段３または現像手段４に印
加するエネルギの変更を行わずに画像記録を開始する
（Ｓ７）。

【００２９】このように、帯電手段２、露光手段３、現
像手段４または転写手段５に印加するエネルギが設定さ
れた後に記憶手段１２に記憶された画像データに基づく
画像記録が開始される。さらに次の頁の画像データが記
憶手段１２に存在すれば、その画像データについて黒字
率の算出が行われる。

【００３０】このように本実施形態の装置を構成したこ
とにより、主走査方向の黒字率が変化する画像であって
も、一定した良好な画像濃度を自動的に得ることが可能
となる。

【００３１】なお、前述した本実施形態の装置によれ
ば、１走査毎に黒字率を算出していたが、それに限ら
ず、２走査毎あるいは複数走査毎に黒字率を算出しても
良い。また、１走査毎に転写エネルギを設定するのでは
なく、各走査毎に対応する転写エネルギの平均、あるい
は最も多く分布する黒字率に対応する転写エネルギを設
定しても良い。

【００３２】さらに、図６のステップＳ６に示す制御
を、転写エネルギを変更することによって画像濃度を高
くするようにしても良い。また、図６のステップＳ３、
Ｓ５およびＳ６を省略し、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ７の
順に制御を行うことによって、制御のプロセスを簡略化
しても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように構成された本発明
によれば、黒字率のデータに基づいて画像形成条件を変
化させることにより、記録紙上の画像濃度を自動的かつ
良好に制御可能にすることができる。

【００３４】また、黒字率のデータに基づいて転写エネ
ルギを変化させることにより、記録紙上の画像濃度を自
動的かつ良好に制御可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置における概
略構成を示す説明図

【図２】図１の装置の制御系を示すブロック図

【図３】レーザ偏向器の概略構成を示す平面図

【図４】画像濃度と主走査方向黒字率との関係を示す線
図

【図５】画像濃度と転写エネルギとの関係を示す線図

【図６】本実施形態の装置の給電特性値の調整制御を示
すフローチャート

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電手段 ３ 露光手段 ４ 現像手段 ５ 転写手段 ６ 定着手段 ７ 給電手段 １１ 演算制御手段 １２ 記憶手段 １３ バス ２０ レーザ偏向器 ２１ レーザ発光部 ２２ 回転多面鏡 ２３ ｆθレンズ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DB01 EA01 EA02 EA03 EA05 EB03 EC06 EC19 ED03 ED09 ED24 EE08 2H032 AA01 BA02 BA03 BA23 CA02 CA15 5C074 AA09 BB03 DD08 EE11 HH02 5C077 LL04 PP45 PQ12 PQ17 PQ20 TT03 TT06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真プロセスによって感光体上に形
   成したトナー像を記録紙に転写して定着することによっ
   て画像記録を行う画像形成装置において、記録すべき画
   像データにおける主走査方向の走査毎の黒字率を算出す
   る演算手段と、この演算手段によって算出された黒字率
   のデータに基づいて電子写真プロセスにおける画像形成
   条件を変化させて、記録紙上の画像濃度を自動的に制御
   する画像形成制御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】 記録すべき画像データを記憶する記憶手
   段を有し、この記憶手段に記憶した画像データを読み出
   して黒字率を算出し、この黒字率のデータに基づいて画
   像形成条件を設定してから画像記録を開始することを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 画像形成制御手段は、前記黒字率のデー
   タに基づいて、トナー像を感光体から記録紙に転写させ
   るための転写エネルギを変化させ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】 前記演算手段が算出した黒字率が所定の
   黒字率より大きい場合に、前記画像形成制御手段は、前
   記黒字率の走査に対応するトナー像を記録紙に転写させ
   る際の転写エネルギを高くすることを特徴とする請求項
   ３記載の画像形成装置。