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発明の名称 カラー画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−143164
公開日 平成11年(1999)5月28日
出願番号 特願平9−320439
出願日 平成9年(1997)11月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
発明者 前橋 洋一郎 / 笹目 裕志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は最適な前記両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適な条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、前記パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は前記1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を1色目より小さくすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項2】 画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化幅を変えながら繰り返し行ない、2色目以降は前記1色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定めることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項3】 黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置において、1色目に制御するものは、色現像器のうちのいずれかひとつであることを特徴とする請求項1又は2のカラー画像形成装置。
【請求項4】 黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を1色目より小さくし、黒現像の制御をするときは、1色目の、最適条件から類推した黒現像独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項5】 黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化範囲を変えながら繰り返し行ない、2、3色目は1色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定め、黒現像の制御をするときは、1色目の最適条件から類推した黒独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項6】 前記最適条件を求める時の1色目の色を、前記最適条件を求める度に異ならせることを特徴とする請求項1から5のいずれかの項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項7】 黒の現像に用いられるトナーは磁性トナーであり、色の現像に用いられる現像剤は非磁性トナーであることを特徴とする請求項4又は5のカラー画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラープリンターあるいはカラー複写機などとされる電子写真方式あるいは静電記録方式のカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図12に従来のカラー画像形成装置の一例が示される。以下、図に沿って説明する。像担持体である感光ドラム1は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、一次帯電器(帯電ローラー)2により一様に帯電される。次いで、露光装置3よりイエローの画像模様に従ったレーザ光Lが感光ドラム1に照射され、感光ドラム1上に潜像が形成される。更に感光ドラム1が矢印方向に進むと回転支持体11により支持された現像装置4a、4b、4c、4dのうち、イエロートナーが入った現像装置4aが、感光ドラム1に対向するよう回転し、選択された現像装置4aによって可視化される。
【0003】中間転写ベルト5は感光ドラム1と略同速で矢印方向に回転しており、感光ドラム1上に形成担持されたトナー画像を一次転写ローラ8aに印加される1次転写バイアスによって、中間転写ベルト5の外周面に一次転写する。
【0004】以上の工程をイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色についてそれぞれ行なうことによって中間転写ベルト5上に複数色のトナー像が形成される。
【0005】次に、所定のタイミングで転写材カセット12内からピックアップローラ13によって転写材が給紙される。同時に2次転写ローラ8bに2次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト5から転写材へトナー画像が転写される。
【0006】更に転写材は、搬送ベルト14によって定着装置6まで搬送され溶融固着されることによりカラー画像が得られる。また、中間転写ベルト5上の転写残トナーは中間転写ベルトクリーナー15により清掃される。
【0007】一方、感光ドラム1上の転写残トナーは公知のブレード手段のクリーニング装置7によって清掃される。
【0008】また、帯電ローラー2、感光ドラム1、及びクリーニング装置7は一体の感光ドラムカートリッジAをなし、4色の各々の現像器4a、4b、4c、4dと同様に、装置本体に対して脱着可能な構成とされている。これにより、従来サービスマンが行なっていた部材交換、メンテナンスをユーザーが簡便に行なえる。
【0009】以上説明したカラー画像形成装置において、通常の画像形成に先立って、従来知られた発光素子と受光素子からなる濃度センサー(読み取り手段)9により感光ドラム1上に形成された濃度検知用画像の濃度を測定し、その結果を基に、感光ドラム1の帯電電位、露光装置3の光量、現像バイアス等の種々画像形成条件を制御する。より具体的には、画像形成条件を変化させた複数の検知画像を形成し、この濃度を濃度センサー9により読み取り、所望の濃度が得られる画像形成条件を求めればよい。
【0010】画像濃度の変化、変動する要因は複雑であり、大きくは、使用過程における濃度変動の要因として、使用環境や、現像器、感光ドラムの印字枚数による特性変動がある。また、各カートリッジ交換前後に発生する濃度変化の要因として、感光ドラムの製造時における感度ばらつき、トナーの製造時における摩擦帯電特性のばらつき等がある。
【0011】これら画像濃度の変化、変動特性を安定化させる努力は日々行なわれているが、未だ十分ではない。そこで、特にカラー画像形成装置において、ユーザーが所望の濃度及びカラーバランスを得るためには、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(BK)、4色の画像形成条件を調整し、上述した制御により自動で画像濃度を制御することは有効である。また、上述した制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、などに行なえばよい。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例においては、全ての変化、変動要因を考慮して、画像形成条件の制御を行なわなければならないため、多くの画像形成条件を変えた検知用画像(パターン、又はパッチ)を印字する必要があり、その結果、制御に要する時間がかかり、消費するトナーも多くなってしまうという問題があった。
【0013】一方検知用画像を少なくするとそれだけ制御誤差が大きくなり、特にカラー画像においてはカラーバランスが崩れるため、実用性に乏しくなってしまう。また製造時に感光ドラムや現像剤の特性の選別を行ない、変化を少ないものにすると、それだけコストの高いものになってしまう問題があった。
【0014】従って、本発明の目的は、画像濃度の制御に際し、制御誤差を生ずることなく且つコストを上げることなく、制御に要する時間及びそのために消費するトナー量を軽減できる画像形成装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は最適な前記両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適な条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、前記パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は前記1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を1色目より小さくすることを特徴とするカラー画像形成装置である。
【0016】本発明による他の態様によれば、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化幅を変えながら繰り返し行ない、2色目以降は前記1色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定めることを特徴とするカラー画像形成装置が提供される。
【0017】黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置において、1色目に制御するものは、色現像器のうちのいずれかひとつであることが好ましい。
【0018】又、本発明による他の態様によれば、黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの1色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を1色目より小さくし、黒現像の制御をするときは、1色目の、最適条件から類推した黒現像独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置が提供される。
【0019】更に、本発明による他の態様によれば、黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数の1色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化範囲を変えながら繰り返し行ない、2、3色目は1色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定め、黒現像の制御をするときは、1色目の、最適条件から類推した黒独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置が提供される。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に説明する実施例では、本発明は図12のフルカラー画像形成装置に具現化するものとする。従って、フルカラー画像形成装置の全体的な構成及び機能についての説明は省略し、本発明の特徴部分について説明する。
【0021】実施例1画像濃度変動の主たる要因として使用環境や、感光ドラムの印字枚数による特性変動、感光ドラムの製造時における感度ばらつき等があるが、これらは4色全ての現像器にほぼ同等に影響を及ぼす。従って、各現像器間での最適画像形成条件はほぼ同じ傾向にある。言い換えれば、各色の画像特性は上記要因の変動に応じて同時にシフトする。本実施例では以上の点に着目し、本発明の目的を達成する。
【0022】本実施例においては、感光ドラムの帯電電位を−600Vにし、感光ドラムの感度の中心値において、露光部の電位が−200Vになるように露光光量を設定した。また図2に示すように検知用画像100として4×4のドットマトリックス中3×3を印字するパターンを用い、画像形成条件のうち、現像バイアスを変化させた検知用画像を形成し、この光学濃度が1.0になる現像バイアスを求め制御を行なうものとする。
【0023】図3〜図5は、現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示したグラフであり、図3は感光ドラムとして中心の感度を有し露光部電位が−200Vである感光ドラムを用いた場合、図4は感光ドラムとして上限の感度を有し露光部電位が−100Vである感光ドラムを用いた場合、図5は感光ドラムとして下限の感度を有し露光部電位が−300Vである感光ドラムを用いた場合をそれぞれ示す。ここで感光ドラムの感度の上下限とは、使用環境や、感光ドラムの印字枚数による特性変動、感光ドラムの製造時における感度ばらつき等の全てを考慮したものである。
【0024】次に、それぞれの感度の感光ドラムに対し、用いる現像器として、常温常湿環境下(23℃、60%Rh)における代表的な現像特性を示すもの(実線)、高温高湿環境下(30℃、80%Rh)における現像性の高い現像特性を示すもの(点線)、低温低湿環境下(15℃、10Rh)における現像性の低い現像特性を示すもの(一点鎖線)の3つの現像器を用いた場合の検知用画像の濃度変化を示す。実際の現像器はこれらの範囲内の特性を示すものである。
【0025】図を見れば分かるように感光ドラムの感度及び用いる現像器によって濃度特性は変わり、画像条件制御により、所望の濃度1.0を満たす現像バイアスを捜し出すためには、従来においては、同一の現像バイアスで最も濃度が高い、感光ドラムの感度が上限であり、高温高湿環境下での現像器を用いた場合、すなわち図4中Aで示した現像バイアス−150Vから、同一の現像バイアスで最も濃度が低い、感光ドラムの感度が下限であり、低温低湿環境下での現像器を用いた場合、すなわち図5中Bで示した現像バイアス−450Vまでを変化させながら検知用画像を印字しその濃度を求めていた。ここで、現像バイアスに対する画像濃度の変化は直線の関係にはないため、検知画像間の現像バイアスの変化量は、この場合25V程度が好ましく、その結果、印字する検知用画像は−150Vから−450Vまで25Vステップで変化させた計13個が少なくとも必要となる。
【0026】これに対し本発明においては、1色目の現像器についてのみ現像バイアスをフルレンジで変化させながら検知用画像を印字し(13個の検知用画像を印字)、2色目から4色目の現像器に関しては、1色目に求められた最適現像バイアスを中心に1色目よりも狭いレンジで現像バイアスを変化させ(1色目より検知用画像数を少なくする)、検知用画像を印字する。そうすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくすることができる。
【0027】以下図1に示す制御フローに従って、具体的に説明する。
【0028】ステップ1(図においてはS1と略記する。以下同じ):装置本体のCPUに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、などに行なう。
【0029】ステップ2:次に、感光ドラム上に1色目のイエロー色(以降Yとする)の検知用画像(以下、パッチという)を形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−150Vから−450Vまで25Vステップで変化させ、計13個のパッチを形成する。
【0030】ステップ3:ステップ2で印字したY検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチ濃度を求める。
【0031】ステップ4:ステップ3で測定されたパッチの濃度より、目標濃度1.0を満足する現像バイアス(Yの最適現像バイアス)を算出する。
【0032】ステップ5:2、3、4色目のマゼンタ(M)、シアン(C)、黒(BK)パッチ印字用の現像バイアス(現像バイアスセット)を算出する。この場合、現像バイアスの変化幅(パッチの数)はトナーの製造時における摩擦帯電特性のばらつきや各現像器の印字枚数など、現像器間のばらつきのみを吸収できる範囲でよい。本発明のカラー画像形成装置においては、現像器間のばらつきは50V程の範囲に十分に入っている。従って、算出される現像バイアスは、ステップ4で算出されたY最適現像バイアスを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)の5ステップととする。例えば、Yの最適現像バイアスが−350Vであった場合、2、3、4色目の現像バイアスセットは、−300V、−325V、−350V、−375V、−400Vとなる。従って、2色目から4色目の各色に必要なパッチの数も5個となり、従来の13個のパッチを印字する場合に比べ、制御時間の短縮と、トナー消費の軽減が実現できる。
【0033】ステップ6:ステップ5で算出された現像バイアスセットに従って、マゼンタ色のパッチを5個形成する。
【0034】ステップ7:ステップ6で印字したマゼンタ検知用パターンの濃度を濃度センサー9で測定し、それぞれのパッチ濃度を求める。
【0035】ステップ8:ステップ7で測定されたパッチの濃度より、目標温度1.0を満足する現像バイアス(マゼンタの最適現像バイアス)を算出する。
【0036】ステップ6〜8をシアン色(C)、黒色(BK)の現像器について行なう。
【0037】以上の工程により、Y、M、C、BK各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【0038】尚、本実施例では、画像形成条件として現像バイアスの制御を行なったが、本発明は露光量や感光ドラムの帯電電位等の画像形成条件を制御する場合にも応用できる。
【0039】以上説明した通り、本実施例によれば、画像形成の最適条件を求めるにあたり、1色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を1色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費する時間を少なくすることができた。
【0040】実施例2次に、図6により本発明の実施例2について説明する。本実施例では、画像条件制御の度に現像器の色順を変えることによって、現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じないようにすると共に、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくする。
【0041】また、本実施例において、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標値、画像形成装置の現像特性などは、実施例1と同様であり、詳細な説明は省く。
【0042】以下、図6に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【0043】ステップ1:装置本体のCPUに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、等に応じて行なう。
【0044】ステップ2:前回に行なわれた画像条件制御の色順から、今回の画像条件制御の色順を決定する。ここで、前回制御時の色順情報は装置本体内に設けた書き換え可能なROM等から得る。制御の色順の決定は、前回制御時の2色目の色が今回の1色目になるようにする。つまり、前回の制御時に色順がY→M→C→BKであった場合、今回の制御はM→C→BK→Y、次回の制御はC→BK→Y→Mとなる。
【0045】ステップ3:次に、感光ドラム上に1色目の色のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−150Vから−450Vまで25Vステップで可変させ、計13個のパッチを形成する。
【0046】ステップ4:ステップ3で印字した1色目のパッチの濃度を濃度センサー9で測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0047】ステップ5:ステップ4で測定されたパッチの濃度より、濃度1.0を満足する現像バイアス(1色目の最適現像バイアス)を算出する。
【0048】ステップ6:2、3、4色目のパッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ5で算出された1色目の最適現像バイアスを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)の5ステップとする。
【0049】ステップ7:ステップ6で算出された現像バイアスに従って、2色目のパッチを形成する。
【0050】ステップ8:ステップ7で印字した2色目のパッチの濃度を濃度センサー9で測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0051】ステップ9:ステップ8で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(2色目の最適現像バイアス)を算出する。
【0052】ステップ7〜ステップ9を3、4色目の現像器について行なう。
【0053】ステップ10:今回の制御の色順情報を装置本体内に設けられた書き換え可能なROM等に記憶する。
【0054】以上の工程により、Y、M、C、BK各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【0055】尚、本実施例では、画像形成条件として現像バイアスの制御を行なったが、本発明は露光量や感光ドラムの帯電電位等の画像形成条件を制御する場合にも応用できる。
【0056】以上説明した通り、本実施例によれば、画像形成の最適条件を求めるにあたり、1色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を1色目より小さくし、更に画像条件制御の度に現像器の色順を変えることによって、現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じることなく、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくすることができた。
【0057】実施例3次に、本発明に係る実施例3について図7により説明する。本実施例では、画像形成の最適条件を求めるにあたり、1色目の制御を2回に分け、1回目の制御で最適条件が求められた場合は2色目の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再び1色目の制御を行なう。2色目以降は1色目の最適条件近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくする。
【0058】また、本実施例において、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標、画像形成装置の現像特性などは、実施例1と同様であり、詳細な説明は省く。
【0059】以下、図7に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【0060】ステップ1:装置本体のCPUに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、等に応じて行なう。
【0061】ステップ2:感光ドラム上に1回目のイエロー色のパッチ形成を行なう。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−150Vから−450Vの中で中心に位置する値−300Vを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)変化させ、計5個のパッチを形成する。
【0062】ステップ3:ステップ2で印字したパッチの濃度を濃度センサー9で測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0063】ステップ4:ステップ3で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(Yの最適現像バイアス)を算出できるかどうかの判断を行なう。算出が可能な場合はステップ9に移る。また、算出が不可能な場合はステップ5に移る。
【0064】ステップ5:ステップ4で測定されたパッチの濃度の全てが濃度1.0より大きい(濃い)か否かの判断を行なう。濃い場合はステップ6に進み、逆に薄い場合はステップ7に進む。
【0065】ステップ6:1回目の現像条件が画像濃度の濃い条件であったので、現像バイアスセットをより濃度が淡くなる条件に再設定する。この際、現像バイアスセットの中心値を−200Vに設定する。
【0066】ステップ7:1回目の現像条件が画像濃度の淡い条件であったので、現像バイアスセットをより濃度が濃くなる条件に再設定する。この際、現像バイアスセットの中心値を−400Vに設定する。
【0067】ステップ8:イエロー色の2回目のパッチ形成及び濃度の検出を行なう。この際、ステップ6、ステップ7で再設定したバイアス値を中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)変化させ、計5個のパッチを形成する。そして、1回目と2回目の濃度検出により、全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−150Vから−450Vの範囲をすべて網羅できる。
【0068】ステップ9:ステップ3、ステップ8で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(イエローの最適現像バイアス)を算出する。
【0069】ステップ10:2、3、4色目(M、C、BK)のパッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ10で算出されたイエロー最適現像バイアスを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)の5ステップとする。
【0070】ステップ11:ステップ10で算出された現像バイアスに従って、M(C、BK)のパッチを形成する。
【0071】ステップ12:ステップ11で印字したM(C、BK)のパッチの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0072】ステップ13:ステップ12で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(最適現像バイアス)を算出する。
【0073】ステップ11〜ステップ13をC、BKについてMと同様に行なう。
【0074】以上の工程により、Y、M、C、BK各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【0075】尚、本実施例では、画像形成条件として現像バイアスの制御を行なったが、本発明は露光量や感光ドラムの帯電電位等の画像形成条件を制御する場合にも応用できる。
【0076】以上説明した通り、本実施例によれば、画像形成の最適条件を求めるにあたり、1色目の制御を2回に分け1回目の制御で最適条件が求められた場合は2色目の制御に以降し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再び1色目の制御を行なう。2色目以降は1色目の最適条件近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を達成できる。
【0077】実施例4次に本発明に係る実施例4を図8及び図9により説明する。
【0078】一般にユーザーがカラー画像形成装置を使用する場合、カラープリントの印字のみならずモノクロ(黒単色)プリントの印字も多く行なうケースが多い。従って、モノクロプリントのランニングコストを従来のモノクロ画像形成装置並に抑えるために、色トナーと黒トナーとで現像方式を異なるものにする場合が多い。例を挙げれば、色トナーは、優れた階調再現性を持ちまたメンテナンス性も良い非磁性1成分現像方式を採用し、黒トナーには、低コストと優れたテキスト再現性を持つ磁性現像方式を用いる場合等である。しかしながらそのような場合は、色の現像方式と黒現像方式が異なるために、両者の現像器間でも最適な画像形成条件が異なる。
【0079】本実施例においては、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標値などは、実施例1と同様であり、詳細な説明は省く。更に、本実施例に使用する色現像器の特性は実施例1と同様である。次に、本実施例で使用する黒現像器の特性を図8に示す。
【0080】図8は、黒現像器の現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示したグラフであり、Aは現像器の現像特性が高くなる高温高湿環境下(30℃、80%Rh)において、感光ドラムとして上限の感度を有し、露光部電位が−100Vである感光ドラムを用いた場合、Bは現像器の現像特性が低くなる低温低湿環境下(15℃、10%Rh)において、感光ドラムとして下限の感度を有し露光部電位が−300Vである感光ドラムを用いた場合をそれぞれ示す。
【0081】図8から所望の濃度1.0を満たす現像バイアスを捜し出すためには、図8中Aで示した現像バイアス−200Vから、図8中Bで示した現像バイアス−500までを変化させながら検知用画像を印字すればよい。検知画像間の現像バイアスの変化量は、黒現像器についても25V程度が好ましく、その結果、印字する検知用画像は、−200Vから−500Vまで25Vステップで変化させた計13個となる。
【0082】以下図9に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【0083】ステップ1:装置本体のCPUに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、等に応じて行なう。
【0084】ステップ2:次に、感光ドラム上に1色目のイエロー色のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−150Vから−450Vまで25Vステップで変化させ、計13個のパッチを形成する。
【0085】ステップ3:ステップ2で印字したイエロー検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0086】ステップ4:ステップ3で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(イエローの最適現像バイアス)を算出する。
【0087】ステップ5:2、3色目のマゼンタ、シアンパッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ4で算出された1色目最適現像バイアスを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)の5ステップとする。
【0088】ステップ6:ステップ5で算出された現像バイアスに従ってマゼンタ色のパッチを形成する。
【0089】ステップ7:ステップ6で印字したマゼンタ検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0090】ステップ8:ステップ7で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(マゼンタの最適現像バイアス)を算出する。
【0091】ステップ6〜ステップ8をシアン色についても行なう。
【0092】ステップ9:次に、感光ドラム上に4色目の黒色のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−200Vから−500Vまで25Vステップで変化させ、計13個のパッチを形成する。
【0093】ステップ10:ステップ9で印字した黒検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0094】ステップ11:ステップ10で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(黒の最適現像バイアス)を算出する。
【0095】以上の工程により、Y、M、C、BK各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【0096】以上説明した通り、本実施例によれば、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において、画像形成の最適条件を求めるにあたり、カラー1色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、カラー2、3色目は1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー1色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を図った。
【0097】尚、本実施例の制御においても、実施例2と同様に画像条件制御の度に色現像器の色順を変えることによって、色の現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じないようにする効果が得られる。更に、実施例3と同様にカラー1色目の制御を2回に分け、1回目の制御で最適条件が求められた場合は、カラー2色目の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再びカラー1色目の制御を行ない、カラー2、3色目以降はカラー1色目の最適条件近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を達成できる。
【0098】実施例5次に、本発明に係る実施例5について図10及び図11により説明する。本実施例では、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において、色現像の最適画像条件から類推した黒現像独自の最適条件近傍で制御することにより画像条件制御に要する時間及び消費するトナー量を更に少なくする。
【0099】また、本実施例において、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標値、画像形成装置の現像特性(色、黒)などは、実施例4と同様であり、詳細な説明は省略する。
【0100】図10は、色及び黒現像器の現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示したグラフであり、A−1は高温高湿環境下において、感度上限の感光ドラムを用いた場合の色現像器の特性、B−1は低温低湿環境下において、感度下限の感光ドラムを用いた場合の色現像器の特性、A−2は高温高湿環境下において、感度上限の感光ドラムを用いた場合の黒現像器の特性、B−2は低温低湿環境下において、感度下限の感光ドラムを用いた場合の色現像器の特性をそれぞれ表す。
【0101】図10から所望の濃度1.0を満たす現像バイアスの色と黒の差は、常に約50V(図10中、A−1とA−2の差及びB−1とB−2の差)であることが分かる。
【0102】従って、黒現像器の現像バイアス制御を行なう場合、色現像器の最適現像バイアスから約−50Vの近辺に黒の最適現像バイアスがあると予想し、その近傍で現像バイアスを変化させればよい。
【0103】以下図11に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【0104】ステップ1:装置本体のCPUに画像条件の制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、などに応じて行なう。
【0105】ステップ2:次に、感光ドラム上に1色目のイエロー色(Y)のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−150Vから−450Vまで25Vステップで変化させ、計13個のパッチを形成する。
【0106】ステップ3:ステップ2で印字したイエロー検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0107】ステップ4:ステップ3で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(イエローの最適現像バイアス)を算出する。
【0108】ステップ5:2、3色目のマゼンタ(M)、シアン(C)パッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ4で算出された1色目最適現像バイアスを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)の5ステップとする。
【0109】ステップ6:4色目の黒(BK)パッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ4で算出されたY最適現像バイアス−50Vを中心に25Vステップで±2ステップ(±50V)の5ステップとする。例えば、Yの最適現像バイアスが−350Vであった場合、黒色の現像バイアスセットは、−350V、−375V、−400V、−425V、−450Vとなる。従って、4色目の黒色に必要なパッチの数も5個となり、制御時間の短縮と、トナー消費の軽減が実現できる。
【0110】ステップ7:ステップ5で算出された現像バイアスに従って、マゼンタ色(M)のパッチを形成する。
【0111】ステップ8:ステップ7で印字したマゼンタ検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0112】ステップ9:ステップ8で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(マゼンタの最適現像バイアス)を算出する。
【0113】ステップ7〜ステップ9をシアン色(C)についても行なう。
【0114】ステップ10:ステップ6で算出された現像バイアスに従って、黒色(BK)のパッチを形成する。
【0115】ステップ11:ステップ10で印字した黒検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【0116】ステップ12:ステップ11で測定されたパッチの濃度から濃度1.0を満足する現像バイアス(黒の最適現像バイアス)を算出する。
【0117】以上の工程により、Y、M、C、BK各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【0118】以上説明した通り、本実施例によれば、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において、画像形成の最適条件を求めるにあたり、カラー1色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、カラー2、3色目は1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー1色目より小さくし、更に4色目の黒色はカラーの最適条件から予想された黒色最適条件近傍でパターンの数及び、変化させる条件の幅をカラー1色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を達成できた。
【0119】尚、本実施例の制御においても、実施例2と同様に画像条件制御の度に色現像器の色順を変えることによって、色現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じないようにする効果が得られる。更に、実施例3と同様にカラー1色目の制御を2回に分け1回目の制御で最適条件が求められた場合はカラー2色目の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再びカラーの1色目の制御を行ない、カラー2、3色目以降はカラー1色目の最適条件近傍で、画像形成近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減が達成できる。
【0120】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、最適な条件を求めるにあたり、複数のパターンの1色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、2色目以降は前記1色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を1色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくすることができ、作業効率及び経済性を改善できた。
【0121】又、画像条件制御の度に現像器の色順を変えることによって、現像器間でパターンに消費するトナー量に差が生じることなく上記と同様の効果を得ることができた。
【0122】更に、1色目の制御を2回に分け1回目の制御で最適条件が求められた場合は2色目以降の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再び1色目の制御を行ない、2色目以降は1色目の最適条件金蔵で画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を可能とし、作業効率及び経済性を更に改善できた。
【0123】又、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において画像形成の最適条件を求めるにあたり、カラー1色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、カラー2、3色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー1色目より小さくすることにより、色現像方式と黒現像方式が異なる場合においても制御に要する時間及び消費するトナー量の軽減を可能にした。
【0124】また更に、カラー1色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、カラー2、3色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー1色目より小さくし、更に4色目の黒色はカラーの最適条件から予想された黒色最適条件近傍でパターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー1色目より小さくすることにより、上記と同様の効果を得ることができた。




 

 


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