JP2008083252A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 画像形成時の画像濃度の再調整に要する時間を低減する。
【解決手段】 調整された画像濃度を用いて画像形成中に、画像濃度の再調整のタイミングとなった場合には、再調整が必要か否かを判定するためにパッチを形成してその濃度を検出する。そして、検出されたパッチ濃度と目標濃度との濃度差が一定以上離れている場合にのみ再調整を行うように制御する。
【選択図】 図7
【解決手段】 調整された画像濃度を用いて画像形成中に、画像濃度の再調整のタイミングとなった場合には、再調整が必要か否かを判定するためにパッチを形成してその濃度を検出する。そして、検出されたパッチ濃度と目標濃度との濃度差が一定以上離れている場合にのみ再調整を行うように制御する。
【選択図】 図7
Description
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置(例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ(FAX))、その制御方法、プログラムおよび記憶媒体に関する。
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置は、高速化、高画質化が進められてきており、各種方式の複写機、プリンタ、FAXが上市されている。特に、カラー画像形成装置では、正確な色再現性や色味安定性が要求されるため、自動で画像濃度制御を実行する機能を有していることが一般的となっている。
画像濃度制御の一例として、像担持体上に、作像条件を変えながら複数の試験用トナー像(パッチ)を形成し、その濃度を画像形成装置内に配備した光学式画像濃度検知器で検知し、その検知結果を基に、最適な作像条件の選択あるいは補正するものがある。また、複数存在する作像条件のそれぞれに対して、最適値を求めるため、変動させる作像条件を変えて、複数種類の画像濃度制御を実行することも一般的に行われている。作像条件としては、帯電電圧、露光強度、現像電圧等のダイナミックな条件やハーフトーン画像を形成する際のホスト側からの入力信号を出力画像データへ変換する際の補正等がある。使用する環境の変化や各種消耗品の使用履歴などにより色味は変動するため、常に色味を安定させるために、定期的にこの画像濃度制御を実行する必要がある。
しかしながら、連続印字中に、上記説明した画像濃度制御が実行されると、その分、スループットが低下する。そのため、画像濃度制御は、ユーザにとって時間的に負担をしいるものであった。そこで、ユーザへの時間的な負担を減らすために、以下のような方式が提案されている(例えば、特開2003−215866号公報参照)。
まず、画像形成装置の電源投入時のウォーミングアップ中に、上述の画像濃度制御を実行し、種々の作像条件のそれぞれに対する最適値をあらかじめ算出しておく。その後、連続プリント中において、そのインターバル領域において、簡易的な試験用トナー像(パッチ)を形成する。そして、その濃度検知結果に基づき、「露光強度」に対して、最初に算出された最適値から補正を加え、連続プリントを継続する。
特開2003−215866号公報
上記説明した従来方式は、電源投入時に複数の試験用トナー像(パッチ)を用いた濃度検知結果を用いて最適化した種々の作像条件のうち、簡易試験用トナー像(パッチ)の濃度検知に基づいて「露光強度」のみを一定の印刷枚数間隔で補正を加えるものである。確かに、この方式では、簡易試験用トナー像(パッチ)として用いたハーフトーンの濃度域に関しては、色再現性の正確さを維持することが可能である。
しかしながら、ハーフトーンの濃度以外の領域に関しては、必ずしも色味を安定させることができるものではない。また、上記説明した例では、正確な色再現性や色味安定性に寄与する作像条件は複数存在するが、それらの条件のすべてが最適化されていなければ、完全に色味を安定させることはできない。
また、上記説明した従来方式では、補正を加える因子として、「露光強度」を用いているが、状況によっては他の因子を補正した方がより効果的な場合もある。また、正確な色再現性を確保するために、「露光強度」のみを過多に補正すると、画像形成のトータルとしてのバランスが崩れる場合がある。例えば、「露光強度」を増加し過ぎると、ライン画像の静電潜像に対するトナー付着量が増加し、飛び散り現象や転写材への定着不良等の画像不良が発生するし、逆に「露光強度」を減少し過ぎると、ベタ黒画像の濃度が低下する。さらに、露光強度を増加し過ぎた場合、露光された部分を再帯電した時の像担持体上の電位と露光されていない部分を再帯電した時の像担持体上の電位とが異なってしまう「露光メモリ」と呼ばれる現象が発生する場合がある。その結果、それらの領域間でハーフトーン画像の濃度変化が発生することがある。
本発明は上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものである。その目的は、画像形成時の画質を高品質に保持するために行う画像濃度の調整を適切に行うことで調整に要する時間を低減しながらかつ色味が安定した画像を出力することができる画像形成装置及びその制御方法を提供することである。
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、以下の構成を有する。すなわち、予め決められた調整パターンを形成し、前記形成された調整パターンの濃度を検出して、画像形成条件の値を変えて画像濃度を調整する画像濃度調整手段と、画像濃度の調整タイミングに、画像濃度の調整が必要か否かを判定するためのパッチを形成するパッチ形成手段と、前記形成されたパッチの濃度を検出する検出手段と、前記検出されたパッチ濃度と予め設定されたパッチの目標濃度との濃度差が許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度調整手段による画像濃度の調整を中止する濃度調整中止手段と、を有することを特徴とする。
ここで、前記画像濃度の調整タイミングは、予め決められた量の画像形成を行なったタイミングであり、前記パッチ形成手段は、前記調整タイミングが印刷ジョブに基づく一連の画像形成の途中である場合に、像担持体上に形成された画像と次に形成される予定の画像との間の前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成する。また、前記予め決められた量の画像形成は、予め決められた枚数の画像形成である。また、前記画像濃度の調整タイミングは、印刷ジョブに基づく一連の画像形成が終了したタイミングであり、前記パッチ形成手段は、前記印刷ジョブに基づく最後の画像が像担持体上に形成された後に続く前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成する。また、前記パッチ形成手段は、前記画像の形成に必要な各色成分のパッチを形成し、前記検出手段は、前記各色成分のパッチの濃度を検出し、前記調整中止手段は、前記検出された全ての色成分のパッチ濃度がそれぞれの対応する許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度の調整を中止する。また、前記検出されたパッチ濃度と前記パッチの目標濃度との濃度差を、前記濃度差における前記画像形成条件の値を補正するための補正値に対応付けたテーブルと、前記補正値の許容限界値とを記憶する記憶手段を更に有し、前記調整中止手段は、前記検出された濃度差が前記濃度差の許容限界値を超えたために前記調整の中止ができないと判断された場合であっても、前記補正量が前記補正量の許容限界値を超えないと判別された場合には、前記画像濃度の調整を中止する。また、前記画像形成条件は、現像バイアス、帯電バイアス、露光強度のいずれかを含む。
又、本発明の画像形成装置の制御方法は、予め決められた調整パターンを形成し、前記形成された調整パターンの濃度を検出して、画像形成条件の値を変えて画像濃度を調整する画像濃度調整工程と、画像濃度の調整タイミングに、画像濃度の調整が必要か否かを判定するためのパッチを形成するパッチ形成工程と、前記形成されたパッチの濃度を検出する検出工程と、前記検出されたパッチ濃度と予め設定されたパッチの目標濃度との濃度差が許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度調整工程による画像濃度の調整を中止する濃度調整中止工程と、を有することを特徴とする。
ここで、前記画像濃度の調整タイミングは、予め決められた量の画像形成を行なったタイミングであり、前記パッチ形成工程では、前記調整タイミングが印刷ジョブに基づく一連の画像形成の途中である場合に、像担持体上に形成された画像と次に形成される予定の画像との間の前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成する。また、前記予め決められた量の画像形成は、予め決められた枚数の画像形成である。また、前記画像濃度の調整タイミングは、印刷ジョブに基づく一連の画像形成が終了したタイミングであり、前記パッチ形成工程では、前記印刷ジョブに基づく最後の画像が像担持体上に形成された後に続く前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成する。また、前記パッチ形成工程では、前記画像の形成に必要な各色成分のパッチを形成し、前記検出工程では、前記各色成分のパッチの濃度を検出し、前記調整中止工程では、前記検出された全ての色成分のパッチ濃度がそれぞれの対応する許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度の調整を中止する。また、前記検出されたパッチ濃度と前記パッチの目標濃度との濃度差を、前記濃度差における前記画像形成条件の値を補正するための補正値に対応付けたテーブルと、前記補正値の許容限界値とを記憶する記憶手段を有し、前記調整中止工程では、前記検出された濃度差が前記濃度差の許容限界値を超えたために前記調整の中止ができないと判断された場合であっても、前記補正量が前記補正量の許容限界値を超えないと判別された場合には、前記画像濃度の調整を中止する。また、前記画像形成条件は、現像バイアス、帯電バイアス、露光強度のいずれかを含む。
また、本発明は、上記に記載の画像形成装置の制御方法を実現するコンピュータ実行可能なプログラムおよびこのプログラムをコンピュータ読みとり可能な形態で記憶する記憶媒体を含む。
本発明の画像形成装置及びその制御方法によれば、画像形成時の画質を高品質に保持するために行う画像濃度の調整を適切に行うことで調整に要する時間を低減しながらかつ色味が安定した画像を出力することができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
<第1の実施形態>
[特徴]
本発明の画像形成装置では、印刷ジョブに基づいて連続して画像形成する際に、使用環境の変化(例えば、温度、消耗品の使用状況変化など)に起因する画像の色味変動を低減して色味を安定させる為に行う画像濃度の調整回数を最小限に抑えることができる。すなわち、画像形成中に画像濃度の調整タイミングとなった場合に、パッチを形成してパッチ濃度を検出し、検出されたパッチ濃度とパッチの目標濃度との濃度差が濃度差の許容限界値を超えない場合には、画像濃度の調整を中止することができる。そのため、本画像形成装置によれば、色味変動が発生した場合にのみ画像濃度制御のタイムリーな実施が可能となりユーザの待ち時間が減少すると共に、常に全濃度域にわたって、正確な色再現性を確保できるため色味が安定した画像を出力することができる。
[特徴]
本発明の画像形成装置では、印刷ジョブに基づいて連続して画像形成する際に、使用環境の変化(例えば、温度、消耗品の使用状況変化など)に起因する画像の色味変動を低減して色味を安定させる為に行う画像濃度の調整回数を最小限に抑えることができる。すなわち、画像形成中に画像濃度の調整タイミングとなった場合に、パッチを形成してパッチ濃度を検出し、検出されたパッチ濃度とパッチの目標濃度との濃度差が濃度差の許容限界値を超えない場合には、画像濃度の調整を中止することができる。そのため、本画像形成装置によれば、色味変動が発生した場合にのみ画像濃度制御のタイムリーな実施が可能となりユーザの待ち時間が減少すると共に、常に全濃度域にわたって、正確な色再現性を確保できるため色味が安定した画像を出力することができる。
本画像形成装置の処理を、詳しく説明すると、本画像形成装置では、まず、印刷ジョブに基づいて画像形成をする前に、予め、画像形成条件を調整しておく。この調整は、現像バイアス制御とハーフトーン制御を用いて行う。現像バイアス制御では、現像バイアス(画像形成条件)を変えて濃度を調整するための調整パターンを形成し、その濃度を検出して目標濃度となる現像バイアスを決定する。次に、ハーフトーン制御では、決定された現像バイアスでディザマトリックスの露光比率を変えた調整パターンを形成し、その濃度を検出し最大濃度で規格化し各ポイントを線形補間した「素のγカーブ」を形成する。そして、「素のγカーブ」の縦軸と横軸を入れ替えたルックアップテーブルを作成する。このルックアップテーブルを用いると印刷ジョブ(ホスト)からの指示濃度と線形の関係を有する規格化濃度を生成できるので、色調(色再現性)のずれを防止することができる。
続いて、本画像形成装置では、調整された画像形成条件に基づいて、印刷ジョブに基づいた画像形成を開始する。この時、複数の印刷ジョブにより連続して画像形成する場合には、各印刷ジョブが終了するタイミングで、調整された画像形成条件の再調整が必要であるか否かを調整パターンを作成して判別する。すなわち、印刷終了から次に印刷ジョブを受けるための待機状態に移る前に、再調整が必要か否かを判定するためのパッチを形成し、パッチ濃度を検出する。そして、検出されたパッチ濃度と目標濃度(記憶手段に記憶されている)との濃度差を算出し、算出された濃度差と許容限界値(記憶手段に記憶されている)とを比較する。そして、算出された濃度差が許容限界値より小さい場合は画像形成条件の再調整を中止し、大きい場合のみ調整された画像形成条件の再調整を行うように制御する。
その結果、本画像形成装置では、濃度差が許容限界値未満の場合には再調整タイミングにおいて画像形成条件の再調整を中止し(前回の画像形成条件を継続使用)、濃度変動が大きい場合にのみ画像形成条件の再調整を行うことができる。このため、本画像形成装置では、画像形成条件の再調整を行うために生じるユーザの待ち時間の増加を低減することができる。このように、本画像形成装置によれば、色味変動が発生した場合にのみ画像濃度制御のタイムリーな実施が可能となりユーザの待ち時間が減少すると共に、常に全濃度域にわたって、正確な色再現性を確保できるため色味が安定した画像を出力することができる。また、本発明によると、常に、色再現性や色味安定性に寄与する作像条件を常に最適値に保持することが可能になるため、飛び散り現象、転写材への定着不良、ベタ黒画像濃度薄等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。以下、本実施形態の画像形成装置について説明する。
[画像形成装置システム:図1A]
図1Aは、本実施形態で用いた電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
図1Aは、本実施形態で用いた電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
本装置は、Y、M、C、Bk用トナーの像担持体としての感光ドラム2、現像手段としての現像器5、回収手段としてのクリーニング部6を有する4つの独立した、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ32を縦方向に並置する構成となっている。そして、これらプロセスカートリッジ(画像形成ステーション)32で形成したそれぞれ色の異なるトナー像を、中間転写体としての中間転写ベルト31に順次に重ねて転写した後、それを転写材Sに一括転写することでフルカラー画像を得る構成となっている。転写材Sは、給紙ユニット15から給紙され、排紙トレイ(不図示)に排出される。
図1Aにおける2は、繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という。)であり、予め決められた周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。感光ドラム2は、帯電手段である1次帯電ローラ(1次帯電器)3により予め決められた極性・電位(本実施の形態ではマイナス)に一様に帯電処理されている。そして、画像露光手段4(レーザダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群、等によって構成される)による画像露光を受けることにより、第1〜第4の色成分像(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像)に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像手段である現像器5により、像担持体に形成された静電潜像へ現像剤としてのトナーを付着させる、いわゆる現像が行われる。現像器は、トナーを収容するトナー容器と、トナーを担持し搬送する現像剤担持体としての現像ローラ5からなる。 現像ローラ5は、抵抗調整された弾性ゴムで構成されている。現像ローラ5は感光ドラムに対して順方向に回転しながら、感光ドラム2に対して当接配設されている。現像ローラ5に予め決められた極性の高圧(本実施の形態ではマイナス)を印加することで、各現像器内で同一極性に摩擦帯電された状態で現像ローラ5上に担持されているトナーが、感光ドラム2上の静電潜像に転移することで現像が行われる。以後、この現像ローラ5に印加する高圧を、現像バイアスと記す。また、現像バイアスと露光後の感光ドラム2電位の絶対値を現像コントラストと呼ぶ。現像コントラストの大きさに応じて、現像されるトナー量は変化する傾向がある。すなわち、現像コントラストが大きい程、現像されるトナー量は多くなる。その傾向は、ライン画像や中間調のハーフトーン画像で顕著である。感光ドラム2から中間転写ベルト31にトナー像の転写が行われた後の感光ドラム2上に残留する一次転写残トナーは、クリーニングブレード6によって除去回収される。
中間転写ベルト31は、各感光ドラム2と接触しながら、感光ドラム2とほぼ同じ周速度をもって回転駆動されている。また、中間転写ベルト31は、108〜1012Ωcmの体積固有抵抗率を持たせた厚さ50〜150μm程度の無端のフィルム状部材で構成されている。各プロセスカートリッジ32を通過すると、中間転写ベルト31を挟んで、感光ドラム2の対向に配置された一次転写ローラ14に印加した高圧による静電気の作用で、感光ドラム2から異なる各色のトナー像が中間転写ベルト31に転写される。一次転写ローラ14は、107〜109Ωに抵抗調整されたソリッドゴムローラである。
給紙ユニット15から給紙された転写材Sは、予め決められたタイミングにて駆動回転するレジストローラ対17によって、中間転写ベルト31と二次転写ローラ35のニップ部に向けて給送される。続いて、二次転写ローラ35に印加した高圧による静電気の作用で、中間転写ベルト31上のトナー画像が転写材Sに転写される。二次転写ローラ35は、1007〜109Ωに抵抗調整されたソリッドゴムローラである。そして、転写材Sは、フルカラートナー像が定着器18による加熱加圧によって、トナーが転写材Sに定着され、機外(画像形成装置本体外部)に排出される。中間転写ベルト31から転写材Sにトナー像の転写が行われた後の中間転写ベルト31上に残留する二次転写残トナーは、クリーニングブレード33によって除去回収される。
[画像形成装置の制御構成:図1B]
図1Bに、本画像形成装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。
図1Bに、本画像形成装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。
CPU101は、ROM102に格納された各種制御プログラムに基づいてRAM103を作業領域に用い画像形成装置の各部を制御しながら以下に示す使用環境の変化に起因する画像の色味変動を低減して色味を安定させる為の画像濃度の制御処理などを行う。環境の変化とは、例えば、湿度、温度、消耗品の使用状況変化などである。ROM102には、各種制御プログラムや各種データが格納されている。RAM103にはプログラムロード領域、CPU101の作業領域、各種データの格納領域などがある。104はテストパターンを発生するテストパターン発生手段であり、105は現像バイアス(現像ローラに印加する電圧)などの各部の電位を検出する電位検出部である。106は中間転写ベルト31上に形成されたトナー画像(画像、調整パッチなど)を検出する濃度検知センサ40等を含む濃度検出部である。107は画像形成枚数をカウントする枚数カウンタであり、画像形成部108には、上記説明した感光体ドラム2,帯電手段3,露光手段4,現像手段5,回収手段6等などが含まれる。各種データを保存する109は不揮発メモリである。
[ROMとRAMの構成:図1C]
図1CにROM102およびRAM103の構成の一例を示す。ROM102には、システムプログラム(OS)201、画像形成プログラム202、画像濃度調整プログラム203、各種プログラム、現像バイアス制御用パッチパターン204(例えば、50%ハーフトーン画像パッチ)が格納されている。また、ハーフトーン制御用パッチパターン205(例えば、6,13,21,31,43,61,75,90%ハーフトーン画像パッチ)や、画像濃度制御の再実行判定用パッチパターン206(例えば、50%ハーフトーン画像パッチ)も格納されている。さらにROM102には、207のターゲット濃度TG(TGY、TGM、TGC、TGK)、208の差分濃度限界値SA、209の連続プリント限界枚数PB、210の現像バイアス限界値VC(VCY0、VCM0、VCC0、VCK0)も格納されている。
図1CにROM102およびRAM103の構成の一例を示す。ROM102には、システムプログラム(OS)201、画像形成プログラム202、画像濃度調整プログラム203、各種プログラム、現像バイアス制御用パッチパターン204(例えば、50%ハーフトーン画像パッチ)が格納されている。また、ハーフトーン制御用パッチパターン205(例えば、6,13,21,31,43,61,75,90%ハーフトーン画像パッチ)や、画像濃度制御の再実行判定用パッチパターン206(例えば、50%ハーフトーン画像パッチ)も格納されている。さらにROM102には、207のターゲット濃度TG(TGY、TGM、TGC、TGK)、208の差分濃度限界値SA、209の連続プリント限界枚数PB、210の現像バイアス限界値VC(VCY0、VCM0、VCC0、VCK0)も格納されている。
また、RAM103には、211のパッチ濃度−現像バイアステーブル、212の濃度換算値−露光比率テーブル、213の規格化濃度−露光比率テーブル、214のルックアップテーブルである露光比率−支持濃度テーブルが格納されている。また、215のプログラムロード領域や作業領域、パッチDAの検出濃度DAY1,DAM1,DAC1,DAK1や前回のパッチDAの検出濃度DAY0,DAM0,DAC0,DAK0や現像バイアスも格納されている。
[画像濃度制御の必要性]
次に、本実施形態における画像濃度制御に関して説明する。
次に、本実施形態における画像濃度制御に関して説明する。
図1Aに示すように本画像形成装置では、中間転写ベルト31の対向部に反射濃度検知手段としての濃度検知センサ40を配置する。一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置では、消耗品の交換、使用する環境の変化(温度、湿度、装置の劣化など)、プリント枚数等の諸条件によって、トナーや上述した各キーパーツの特性が変化する。その特性の変化は、画像濃度の変動、色再現性の変化として顕在化する。すなわち、この変動により、本来の正しい色再現性が得られなくなってしまう。そこで、本実施形態では、常に正確な色再現性が得られるようにするため、非画像形成状態において、作像条件を変えながら、複数のテストパターン群を試験的に形成し、それらの濃度を濃度検知センサ40で検知する。そして、その検知結果を基に、画像濃度に影響を与える因子を制御する画像濃度制御を実行する。画像濃度に影響を与える因子としては、帯電バイアス、現像バイアス、露光強度、ルックアップテーブル等が該当するが、本実施形態で説明する画像濃度制御では、これらのうち現像バイアスとルックアップテーブルを制御する例を用いて説明する。以下、その制御方法、制御タイミングについては後述する。
[濃度検知センサ:図2]
次に、濃度検出部106の詳細について図2を用いて説明する。
次に、濃度検出部106の詳細について図2を用いて説明する。
濃度検知センサ40は、図2に示すように波長950nmのLED発光素子40a、フォトダイオード等の受光素子40b及びホルダーからなっている。そして、発光素子40aからの赤外光を中間転写ベルト31上のテストパターンに照射させ、そこからの反射光を受光素子40bで測定することによりテストパターンの濃度を測定する。
テストパターンからの反射光には正反射成分と乱反射成分が含まれているが、本実施形態では、正反射成分を検出する方式を採用することとした。正反射成分は、下地である中間転写ベルト31による反射光であり、トナー量が増えると反射光量は少なくなる。すなわち、中間転写ベルト31からの直接の反射光(受光素子40bの出力)とテストパターン部での反射光(受光素子40bの出力)の比を求めることで、テストパターンの濃度を検出することが可能となる。本実施形態で用いた濃度検知センサ40は、正反射光成分を確保できるように、照射角度と受光角度が同一になるように設定してある。法線I基準にすると、照射角度及び受光角度は30゜である。また、乱反射成分の影響を取り除くため、受光側のアパーチャ径を小さく設定(約1.5mm)してある。
[画像濃度制御]
次に本実施形態における画像濃度制御の具体例について用いて説明する。本実施形態における画像濃度制御では、現像バイアス制御とハーフトーン制御を連続して実施させる方式を採用した。現像バイアス制御は、最適な現像バイアスを算定するための制御であり、ハーフトーン制御はルックアップテーブルを作成する制御である。なお、ルックアップテーブルの詳細は後述する。
次に本実施形態における画像濃度制御の具体例について用いて説明する。本実施形態における画像濃度制御では、現像バイアス制御とハーフトーン制御を連続して実施させる方式を採用した。現像バイアス制御は、最適な現像バイアスを算定するための制御であり、ハーフトーン制御はルックアップテーブルを作成する制御である。なお、ルックアップテーブルの詳細は後述する。
現像バイアス制御及びハーフトーン制御では、ともに、複数のテストパターンで構成されたテストパターン群を形成する。以下、この個々のテストパターンをパッチと記載する。パッチはディザ処理を施した10mmX10mmの四角状のハーフトーンパターンである。これら複数のパッチは、それぞれの制御に対して、特定の作像条件を可変させながら形成する。以下、現像バイアス制御とハーフトーン制御の概要を説明する。
[現像バイアス制御:図3]
次に、現像バイアス制御の具体例について図3を用いて説明する。
次に、現像バイアス制御の具体例について図3を用いて説明する。
現像バイアス制御では、現像バイアスを一定間隔で変化させながら、各色3個のパッチを形成する。本実施形態では、30V間隔としている。また、現像バイアス制御では、すべてのパッチに対して、同じハーフトーンパターンを形成する。一般的には、パッチとしては、画像データが25%〜75%である中間調のパターンが好んで用いられる。これは、上述したように、中間調の濃度域において、現像バイアス(現像コントラスト)変化に対する濃度変化がもっとも大きくなるからである。
本実施形態では、50%のハーフトーンパターンをパッチとして用いた。濃度検知センサ2により、3個のパッチの濃度を検出する。そうして、その検出値を基に、色毎に最適な現像バイアス値を算出する。図3に示したように、検出した3個のパッチの濃度検出値を線形補間し、ターゲット濃度TGと一致する所の現像バイアスを最適値として算出する等の算出方式が一般に用いられる。
[ターゲット濃度TG:図4]
ターゲット濃度TGは、画像形成に際してのトータルバランスを考えて算出するのがよい。例えば、ターゲット濃度TGが高過ぎると、算出される現像バイアスの絶対値が大きくなり、すなわち現像コントラストが大きくなり、上述したように、ライン画像の現像トナー量が増加する。この場合、飛び散りや定着不良等の画像不良が発生しやすくなる。また、逆に、ターゲット濃度TGが低過ぎると、現像コントラストが小さくなり、ベタ黒画像に対して、十分な量のトナーを現像できず、濃度薄現象が発生する懸念がある。それらのバランスを考え、図4に示したような概略図を基に、ターゲット濃度TGを算出する。ターゲット濃度TGは、色毎に最適なものを用いるのがよい。
ターゲット濃度TGは、画像形成に際してのトータルバランスを考えて算出するのがよい。例えば、ターゲット濃度TGが高過ぎると、算出される現像バイアスの絶対値が大きくなり、すなわち現像コントラストが大きくなり、上述したように、ライン画像の現像トナー量が増加する。この場合、飛び散りや定着不良等の画像不良が発生しやすくなる。また、逆に、ターゲット濃度TGが低過ぎると、現像コントラストが小さくなり、ベタ黒画像に対して、十分な量のトナーを現像できず、濃度薄現象が発生する懸念がある。それらのバランスを考え、図4に示したような概略図を基に、ターゲット濃度TGを算出する。ターゲット濃度TGは、色毎に最適なものを用いるのがよい。
[ハーフトーン制御:図5A、5B、6A、6B]
続いて、ハーフトーン制御について、図5A、5B、図6A、6Bを用いて説明する。
続いて、ハーフトーン制御について、図5A、5B、図6A、6Bを用いて説明する。
ハーフトーン制御は、現像バイアス制御を基に算出された現像バイアスを用いて行う。ハーフトーン制御では、実際の画像形成に用いる多値ディザ処理を施したハーフトーンパターンの階調(ディザマトリクスに対する露光時間)を一定間隔で変化させながら8個のパッチを形成する。本実施形態では、6%、13%、21%、31%、43%、61%、75%、90%のハーフトーン画像をパッチとして用いた。そうして、それら8個のパッチの濃度を濃度検知センサ2により検出する。
図5Aの横軸は、露光時間の比率(ディザマトリクス全体を露光した場合が100%)を示したものであり、階調に相当する。図5Aの縦軸は、濃度検知センサ40で検出された結果を、紙上濃度に換算したものである。紙上濃度への換算は、パッチとして用いたハーフトーン画像を予め決められた用紙(Xerox4024の75g紙)に印字し、それをGretag Macbeth社製のRD918にて測定して行った。
また、図5Bは、図5Aを概算される最大濃度(露光時間100%時の濃度)で規格化し、各ポイントを線形補間したものである。以後、この曲線のことを「素のγカーブ」と呼ぶ。図5Bの結果からも分かる通り、階調(露光時間の比率)と濃度は線形の関係にはなっていない。これは、露光のON/OFF切替に対する発光/消灯の応答性、露光によって、形成される静電潜像の電位のプロファイル、現像特性等、種々の要因に起因している。
すなわち、単純にホストによる画像濃度指示に基づいて、ディザマトリクスに対する露光時間を選択した場合、その色再現性はズレてしまうことになる。そのため、ホストによる画像濃度指示を、ディザマトリクスに対する露光時間に変換するようなテーブルを用いて、色調(色再現性)のずれを防止する必要がある。このテーブルがルックアップテーブルである。「素のγカーブ」を基に、図6Aに示すようなルックアップテーブルを色毎に作成することで、ホストによる画像濃度指示と実際の濃度の間に、線形の関係(図6B)が生まれ、正確な色再現を行うことができるようになる。言い換えると、ルックアップテーブルとは、「素のγカーブ」の縦軸と横軸を入れ替えたテーブルのことである。以上が、ハーフトーン制御の概略である。
[画像形成動作と画像濃度制御実行タイミング:図7]
次に、本実施形態における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングについて、図7のフローチャートを用いて説明する。
次に、本実施形態における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングについて、図7のフローチャートを用いて説明する。
図7の処理は、CPU101がROM102に格納された制御プログラムに基づいて使用環境変化(湿度、温度、消耗品の使用状況変化など)に起因して画像の色味変動が生じる場合にRAM103を作業領域に用いながら各部を制御して行う処理である。すなわち、CPU101は、連続して画像形成する際に、色味変動を低減して色味を安定させるための画像濃度制御処理を必要最小限に抑えるように制御する。
まず、ステップS301において、画像形成装置が待機状態にある際に、ホストからの印刷ジョブを受け取ると、画像形成動作を開始する。この画像形成動作は、色毎に画像濃度制御によって決定した現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTを用いて行う。
次に、ステップS302に進み、印刷ジョブにおける一連の画像形成動作が終了したか否かを判別し、全ページの画像形成が終了していない場合には画像形成を継続して行い、全ページの画像形成が終了すると、ステップS303に進む。
ステップS303では、画像形成動作を停止する前の後回転時に、ルックアップテーブルLUTを介さない状態でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色に対して現像バイアス制御で使用したのと同じハーフトーンパターンを中間転写体上に形成する。
なお、本実施形態では上記ハーフトーンパターンとして50%のハーフトーンパターンを用いる。以後、このパターンをパッチDAと記す。この時、現像バイアスは、画像形成動作中と同様の値を用いる。すなわち、前回の画像濃度制御実行時と同一作像条件(同じ現像バイアスVT)で、パッチDAを形成する。次に、濃度検知センサ40を用いて形成されたパッチDAの画像濃度(DAY1、DAM1、DAC1、DAK1)を検出する。
なお、本実施形態では上記ハーフトーンパターンとして50%のハーフトーンパターンを用いる。以後、このパターンをパッチDAと記す。この時、現像バイアスは、画像形成動作中と同様の値を用いる。すなわち、前回の画像濃度制御実行時と同一作像条件(同じ現像バイアスVT)で、パッチDAを形成する。次に、濃度検知センサ40を用いて形成されたパッチDAの画像濃度(DAY1、DAM1、DAC1、DAK1)を検出する。
次に、ステップS304に進む。ステップS304では、各色毎に画像濃度(DAY1、DAM1、DAC1、DAK1)とターゲット濃度TG(TGY、TGM、TGC、TGK)を比較する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色について濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)を算出する。例えば、イエロー濃度の差分は、ΔY=(TGY−DAY1)の絶対値である。次に、濃度の差分Δを予め設定されている差分濃度の限界値SAと比較する。なお本実施形態の例では、差分濃度の限界値SAを紙上濃度換算で0.05とし、それ以上の濃度変動があった場合に画像濃度制御を実行するように設定した。ここで、濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)のすべてが予め設定されている差分濃度の限界値SA未満である場合には、ステップS306に進み、画像形成装置の動作を停止し、待機状態に移行し、ホストからの次のジョブを待つ。
一方、ステップS304において、1色でも濃度の差分が予め決められた値SA以上である場合は、ステップS305に進む。ステップS305では、画像濃度制御を再実行し、再度、現像バイアスV、ルックアップテーブルの最適化を行い、現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTを更新する。
次に、ステップS306に進み、画像形成装置の動作を停止し、待機状態に移行する。
なお、本実施形態では、パッチDAとして、現像バイアス制御で用いたハーフトーンパターン(50%)を用いたが、これに固執する必要はなく、ハーフトーン制御で用いた任意のハーフトーンパターンをパッチDAとして用いてもよい。この場合、例えば、前回の画像濃度制御の実行時におけるパッチDAの画像濃度の検知結果(DAY0、DAM0、DAC0、DAK0)を不揮発メモリ109に格納しておく。そして、それらの値とパッチDAの画像濃度(DAY1、DAM1、DAC1、DAK1)の濃度の差分を不揮発メモリ109に格納されている差分濃度の限界値SA'と比較するような方式を採ればよい。
上記説明したように、本実施形態によれば、画像濃度を調整した場合には、常にすべての作像条件の最適値を保つことができるため、正確な色再現性確保、色味安定性しつつ、その他の画像不良が発生も抑制できる。また、調整の頻度は調整のタイミングの全てで行わず、調整が不要なら調整を中止することができる(必要最低不可欠な場合に限定できる)ため、ユーザへの時間的低減を抑制できる。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態の画像形成装置について説明する。
以下、第2の実施形態の画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、図1A〜図6を用いて説明した第1の実施形態の画像形成装置と類似するものであり、異なる点は、図7に示した画像濃度制御実行タイミングのみである。そこで、以下の説明では、第1の実施形態の画像形成装置と共通する部分の説明(図1A〜図6)は重複するのでその説明は省略し、本画像形成装置が第1の実施形態の画像形成装置と異なる点についてのみ説明する。
[特徴]
本画像形成装置と第1の実施形態の画像形成装置とは、調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別する判別処理は同じであるが、調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別する時期が第1の実施形態の画像形成装置と異なる。すなわち、第1の実施形態の画像形成装置では、調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別するタイミングを印刷ジョブの終了タイミングとしていた。しかし、本画像形成装置では、印刷ジョブによる画像形成の途中であっても、予め決められた枚数の印刷が終了すると、調整された画像形成条件の再調整を行うタイミングと判断して、印刷を中断し、再調整の判別処理をすることができる。
本画像形成装置と第1の実施形態の画像形成装置とは、調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別する判別処理は同じであるが、調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別する時期が第1の実施形態の画像形成装置と異なる。すなわち、第1の実施形態の画像形成装置では、調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別するタイミングを印刷ジョブの終了タイミングとしていた。しかし、本画像形成装置では、印刷ジョブによる画像形成の途中であっても、予め決められた枚数の印刷が終了すると、調整された画像形成条件の再調整を行うタイミングと判断して、印刷を中断し、再調整の判別処理をすることができる。
そのため、本画像形成装置では、印刷ジョブでの印刷枚数がかなり多い場合(画像形成途中で画像形成条件の再調整が必要か否かの判別が必要な場合)に適切に判別処理を行うことができる。その結果、本画像形成装置では、濃度差が許容限界値未満の場合には再調整タイミングにおいて画像形成条件の再調整を中止し(前回の画像形成条件を継続使用)、濃度変動が大きい場合にのみ画像形成条件の再調整を行うことができる。このため、本画像形成装置では、画像形成条件の再調整を行うために生じるユーザの待ち時間の増加を最小限に低減することができる。このように、本画像形成装置によれば、色味変動が発生した場合にのみ画像濃度制御のタイムリーな実施が可能となりユーザの待ち時間が減少すると共に、常に全濃度域にわたって、正確な色再現性を確保できるため色味が安定した画像を出力することができる。以下、本実施形態の画像形成装置について説明する。
[画像形成動作と画像濃度制御実行タイミング:図8]
次に、本実施形態における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングについて、図8のフローチャートを用いて説明する。
次に、本実施形態における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングについて、図8のフローチャートを用いて説明する。
図8の処理は、CPU101がROM102に格納された制御プログラムに基づいて使用環境変化(湿度、温度、消耗品の使用状況変化など)に起因して画像の色味変動が生じる場合にRAM103を作業領域に用いながら各部を制御して行う処理である。すなわち、CPU101は、連続して画像形成する際に、色味変動を低減して色味を安定させるための画像濃度制御処理が必要か否かを予め決められた枚数ごとに調べ、必要と判別された場合にのみ画像濃度制御実行する。そのためその処理を最小限に抑えることができる。
まず、ステップS401において、画像形成装置が待機状態にある際に、ホストからの印刷ジョブを受け取ると、画像形成動作を開始する。この画像形成動作は、色毎に画像濃度制御によって決定した現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTを用いて行う。このとき用いる現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTは第1の実施形態で説明した現像バイアス制御とハーフトーン制御によって得られたものである。すなわち、現像バイアス制御では、現像バイアスを変えて濃度を調整するための調整パターンを形成し、その濃度を検出して目標濃度となる現像バイアスVTを決定する。また、ハーフトーン制御では、決定された現像バイアスでディザマトリックスの露光比率を変えた調整パターンを形成し、その濃度を検出し最大濃度で規格化し各ポイントを線形補間した「素のγカーブ」を形成する。そして、「素のγカーブ」の縦軸と横軸を入れ替えたルックアップテーブルLUTを作成する。
次に、ステップS402に進み、印刷ジョブにおける一連の画像形成動作が終了したか否かを判別する。そして、全ページの画像形成が終了していない場合にはステップS403に進み、全ページの画像形成が終了すると、ステップS407に進み、画像形成装置の動作を停止し、次に印刷ジョブを受け付けるための待機状態に移行する。
次に、ステップS403では、印刷ジョブにおける一連の画像形成動作において、印刷した枚数が予め決められた枚数PBまでプリントしたか否かを判別する。そして、予め決められた枚数PBまで達成しない場合には、ステップS401に戻って画像形成動作を継続し、予め決められた枚数PBに達した場合にはステップS404に進む。
次に、ステップS404では、一連の画像形成動作において、予め決められた枚数PBのプリント毎に中間転写体上の非画像領域にハーフトーンパターンを形成する。ここで、非画像領域とは、中間転写体上に形成されたトナー画像とトナー画像の間の画像が形成されていない領域である紙間領域のことである。すなわち、ルックアップテーブルを介さない状態でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色に関して、現像パイアス制御で使用したハーフトーンパターン(本実施形態では50%のハーフトーンパターン)を形成する。以後、このパターンをパッチDBと記す。この時、現像バイアスは、画像形成動作中と同様の値を用いる。すなわち、前回の画像濃度制御実行時と同一作像条件(同じ現像バイアスVT)で、パッチDBを形成する。次に、濃度検知センサ40を用いて形成されたパッチDBの画像濃度(DBY1、DBM1、DBC1、DBK1)を検出する。
次に、ステップS405に進む。ステップS404では、各色毎に画像濃度(DBY1、DBM1、DBC1、DBK1)とターゲット濃度TG(TGY、TGM、TGC、TGK)を比較する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色について濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)を算出する。例えば、イエロー濃度の差分は、ΔY=(TGY−DBY1)の絶対値である。次に、濃度の差分Δを予め設定されている差分濃度の限界値SBと比較する。なお本実施形態の例では、差分濃度の限界値SBを紙上濃度換算で0.1とし、それ以上の濃度変動があった場合に画像濃度制御を実行するように設定した。ここで、濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)のすべてが予め設定されている差分濃度の限界値SB未満である場合には、ステップS401に戻り、上記説明した画像形成動作を継続する。
一方、ステップS405において、1色でも濃度のの差分が予め決められた値SB以上である場合は、ステップS406に進む。ステップS406では、一旦、次プリントの画像形成を中断し、画像濃度制御を再実行する。それにより、再度、現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTの最適化を行い、現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTを更新する。
次に、ステップS401に戻り、更新された現像バイアスVT、ルックアップテーブルLUTを用いて次プリントの画像形成を再スタートし、ステップS402に進む。ステップS402では、全ページの画像形成が終了すると、ステップS407に進み、画像形成装置の動作を停止し、待機状態 に移行する。
なお、本実施形態では、パッチDBとして現像バイアス制御で用いたハーフトーンパターン(50%)を用いたが、これに固執する必要はなく、第1の実施形態と同様に、パッチDBとしてハーフトーン制御で用いた任意のハーフトーンパターンを用いてもよい。この場合、例えば、前回の画像濃度制御の実行時におけるパッチDBの画像濃度の検知結果(DBY0、DBM0、DBC0、DBK0)を不揮発メモリに格納しておく。そして、それらの値とパッチDBの画像濃度(DBY1、DBM1、DBC1、DBK1)の差分を予め決められた値SB'と比較するような方式を採ればよい。
また、本実施形態では、予め決められた枚数PB毎に、全色分のパッチDBを形成するような動作としたが、それに固執するものではない。予め決められた枚数毎に色を変えながら、1色もしくは2色ずつパッチDBの画像形成を行うような方式でもよい。
さらに、上記説明した本実施形態の方法と第1の実施形態で説明した方法とを組み合わせて組合方式としてもよい。すなわち、組合方式では、紙間領域にパッチDBを形成した場合は、パッチDBの画像濃度(DBY1、DBM1、DBC1、DBK1)を検知する。また、後回転領域にパッチDAを形成した場合は、パッチDAの画像濃度(DAY1、DAM1、DAC1、DAK1)を検知する。そして、パッチDA、DBの検知結果を基に、画像濃度制御を実行するかどうかを判断する。この場合、もちろんパッチDAとパッチDBに同一のパッチを用いてもよい。
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、通常の使用状態で画像形成装置を使用する場合、画像形成条件の再調整を行うために生じるユーザの待ち時間の増加を最小限に低減することができる。さらに、1回の印刷ジョブでの印刷枚数がかなり多い場合には、連続して画像形成を行っている途中であっても、予め決められた枚数に達すると、即座に画像形成条件の再調整が必要か否かを判別する。そして、再調整が必要な場合には画像濃度制御を実行し、それを修正することが可能になる。このように、本画像形成装置では、色味変動が発生した場合にのみ画像濃度制御のタイムリーな実施が可能となりユーザの待ち時間が減少すると共に、常に全濃度域にわたって、正確な色再現性を確保できるため色味が安定した画像を出力することができる。
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態の画像形成装置について説明する。
以下、第3の実施形態の画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、図1A〜図6を用いて説明した第1の実施形態の画像形成装置と類似するものである。また、本画像形成装置における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングも、第2の実施形態の画像形成装置と類似するものであるが、本画像形成装置では、第2の実施形態の画像形成装置に比べて、画像濃度の再調整回数を更に減らすことができる点が異なる。そこで、以下の説明では、第1および第2の実施形態の画像形成装置と共通する部分の説明は重複するのでその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
[特徴]
第1および第2の実施形態の画像形成装置では、連続して画像形成中に調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別した際に、再調整が必要である(差分濃度の限界値以上の濃度差がある)と判断されると必ず画像形成条件の再調整を行っていた。そのため、ユーザは再調整の間は待つ必要であった。しかしながら、本画像形成装置では、再調整が必要であると判断された場合でも、ある程度の色味の変動に対しては、画像形成条件の再調整を行わず、その差分に応じた値だけ現像バイアス値を補正して用いることができる。そのため、この補正によって画像形成条件の再調整が不要となるため、色再現性を維持しながら、再調整に必要なユーザの待ち時間を更に減少することができる。
第1および第2の実施形態の画像形成装置では、連続して画像形成中に調整された画像形成条件の再調整を行うか否かを判別した際に、再調整が必要である(差分濃度の限界値以上の濃度差がある)と判断されると必ず画像形成条件の再調整を行っていた。そのため、ユーザは再調整の間は待つ必要であった。しかしながら、本画像形成装置では、再調整が必要であると判断された場合でも、ある程度の色味の変動に対しては、画像形成条件の再調整を行わず、その差分に応じた値だけ現像バイアス値を補正して用いることができる。そのため、この補正によって画像形成条件の再調整が不要となるため、色再現性を維持しながら、再調整に必要なユーザの待ち時間を更に減少することができる。
本画像形成装置の処理を、詳しく説明すると、本装置では、再調整が必要であると判断された場合、検出された画像濃度と目標濃度の差分を算出する。次に、画像濃度と目標濃度の差分と現像バイアスの補正量との関係(記憶手段に記憶されている)を用いて、算出された差分に対応する現像バイアスの補正量を算出する。そして、補正量により補正された現像バイアスを現像バイアス限界値(記憶手段に記憶されている)と比較する。そして、補正された現像バイアスが現像バイアス限界値より大きい場合のみ調整された画像形成条件の再調整を行い、補正された現像バイアスが現像バイアス限界値未満の場合には、補正された現像バイアスを用いて画像形成条件を変更するように制御する。
その結果、本装置では、補正された現像バイアスが現像バイアス限界値未満の場合には再調整が必要と判別されても画像形成条件の再調整を行わず(前回の画像形成条件を継続使用)、濃度変動が大きい場合にのみ画像形成条件の再調整を行うことができる。このため、本装置では、画像形成条件の再調整を行うために生じるユーザの待ち時間の増加をさらに低減することができる。このように、本装置によれば、色味変動が発生した場合にのみ画像濃度制御のタイムリーな実施が可能となりユーザの待ち時間が減少すると共に、常に全濃度域にわたって、正確な色再現性を確保できるため色味が安定した画像を出力することができる。また、本発明によると、常に、色再現性や色味安定性に寄与する作像条件を常に最適値に保持することが可能になるため、飛び散り現象、転写材への定着不良、ベタ黒画像濃度薄等の画像不良の発生を抑制することが可能となる。以下、本実施形態の画像形成装置について説明する。
[画像形成動作と画像濃度制御実行タイミング:図9]
次に、本実施形態における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングについて、図9のフローチャートを用いて説明する。
次に、本実施形態における画像形成動作と画像濃度制御実行タイミングについて、図9のフローチャートを用いて説明する。
図9の処理は、CPU101がROM102に格納された制御プログラムに基づいて使用環境変化(湿度、温度、消耗品の使用状況変化など)に起因して画像の色味変動が生じる場合にRAM103を作業領域に用いながら各部を制御して行う処理である。すなわち、CPU101は、連続して画像形成する際に、色味変動を低減して色味を安定させるための画像濃度制御処理が必要か否かを予め決められた枚数ごとに調べ、必要と判別された場合にのみ画像濃度制御実行する。そのためその処理を最小限に抑えることができる。
まず、ステップS501において、電源投入、装置スリープ状態からの復帰、プロセスカートリッジ32の交換等、何らかのトリガにより、画像濃度制御要求がなされると、画像濃度制御を実行する。このときの画像濃度制御は、第1の実施形態で説明した現像バイアス制御とハーフトーン制御である。すなわち、現像バイアス制御では、現像バイアスを変えて濃度を調整するための調整パターンを形成し、その濃度を検出して目標濃度となる現像バイアスを決定する。また、ハーフトーン制御では、決定された現像バイアスでディザマトリックスの露光比率を変えた調整パターンを形成し、その濃度を検出し最大濃度で規格化し各ポイントを線形補間した「素のγカーブ」を形成する。そして、「素のγカーブ」の縦軸と横軸を入れ替えたルックアップテーブルを作成する。
次に、ステップS502に進み、現像バイアス制御により算出された現像バイアス(VCY0、VCM0、VCC0、VCK0)を不揮発メモリに格納した後、ステップS503に進み、待機状態となる。
ステップS503において、ホストからの印刷ジョブを受け取ると、ステップS504に進み、画像形成動作を開始する。この画像形成動作は、色毎にステップS501の画像濃度制御によって決定した現像バイアス(VCY0、VCM0、VCC0、VCK0)、ルックアップテーブルLUTを用いて行う。
次に、ステップS505に進み、印刷ジョブにおける一連の画像形成動作が終了したか否かを判別する。そして、全ページの画像形成が終了していない場合にはステップS506に進み、全ページの画像形成が終了すると、ステップS511に進み、画像形成装置の動作を停止し、次に印刷ジョブを受け付けるための待機状態に移行する。
次に、ステップS506では、印刷ジョブに基づいて連続して画像形成を継続中に印刷した枚数が予め決められた枚数PCまでプリントしたか否かを判別する。そして、予め決められた枚数PCまで達成しない場合には、ステップS504に戻って一連の画像形成動作を継続する。一方、ステップS506において、予め決められた枚数PCに達した場合にはステップS507に進む。
次に、ステップS507では、印刷ジョブに基づいて連続して画像形成を継続中に印刷した枚数が予め決められた枚数PCに達すると、枚数PCの印刷毎に中間転写体上の非画像領域にハーフトーンパターンを形成する。すなわち、ルックアップテーブルを介さない状態でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色に関して、現像パイアス制御で使用したハーフトーンパターン(本実施形態では50%のハーフトーンパターン)を形成する。なお、非画像領域とは、中間転写体上に形成されたトナー画像とトナー画像の間の画像が形成されていない領域、即ち、紙間領域をいう。以後、このパターンをパッチDCと記す。この時、現像バイアスは、画像形成動作中と同様の値を用いる。すなわち、前回の画像濃度制御実行時と同一作像条件(同じ現像バイアス:不揮発メモリに格納されたVCY0、VCM0、VCC0、VCK0)で、パッチDCを形成する。次に、濃度検知センサ40を用いて形成されたパッチDBの画像濃度(DCY1、DCM1、DCC1、DCK1)を検出する。
次に、ステップS508に進む。ステップS508では、各色毎に画像濃度(DCY1、DCM1、DCC1、DCK1)とターゲット濃度TG(TGY、TGM、TGC、TGK)を比較する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色について濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)を算出する。例えば、イエロー濃度の差分は、ΔY=(TGY−DCY1)の絶対値である。次に、濃度の差分Δを予め設定されている差分濃度の限界値SCと比較する。ここで、濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)のすべてが予め設定されている差分濃度の限界値SC未満である場合には、ステップS504に戻り、上記説明した画像形成動作を継続する。
一方、ステップS508において、濃度の差分Δ(ΔY、ΔM、ΔC、ΔK)のすべてが予め設定されている差分濃度の限界値SC未満でない場合には、ステップS509に進む。
ステップS509では、差分濃度の限界値SC以上である色に関しては、その差分に応じて、現像バイアスの値(現像コントラスト)を増減させる補正を行う。本実施形態では、その補正量として図10に示す値を用いた。すなわち、目標濃度に対する検出された濃度の差分Δが0.05以上濃い場合には、現像コントラスト(現像バイアスの絶対値)の補正量を−10Vとする。同様に、濃度の差分Δが0.02〜0.05濃い場合には、現像コントラスト(現像バイアスの絶対値)の補正量を−5V、濃度の差分Δが±0.02以内の場合は、補正なしとする。また、濃度の差分Δが0.02〜0.05以上淡い場合には、現像コントラスト(現像バイアスの絶対値)の補正量を+10V、濃度の差分Δが0.02〜0.05淡い場合には、現像コントラスト(現像バイアスの絶対値)の補正量を+5Vとする。
次に、ステップS510に進む。ステップS510では、補正後の現像バイアス(VCY1、VCM1、VCC1、VCK1)と不揮発メモリに格納された制御値(VCY0、VCM0、VCC0、VCK0)を比較する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色について、補正後の現像バイアスと不揮発メモリに格納された制御値の差分が予め決められた値VC未満である場合はステップS504に戻り、そのまま画像形成装置の動作を継続する。なお、本実施形態では、予め決められた値VCは、紙上濃度換算で0.1とし、それ以上の濃度変動があった場合に、強制的に画像濃度制御を実行するようにした。
一方、ステップS510において1色でもその現像バイアスの差分が予め決められた値VC以上である場合は、ステップS501に戻り、一旦、次プリントの画像形成を中断し、画像形成条件の再調整である、画像濃度制御を再実行する。すなわち、ステップS501で説明した現像バイアス制御とハーフトーン制御を行い、それにより、現像バイアス、ルックアップテーブルを算出する。そして、算出された現像バイアス(VCY0、VCM0、VCC0、VCK0)を不揮発メモリに上書(ステップS502)する。その後、次プリントの画像形成を再開(ステップS504)する。
なお、本実施形態では、連続通紙中、パッチDCの濃度検出結果に基づいて、現像バイアスの補正を行っているが、これに固執するものではない。帯電バイアスやルックアップテーブルの補正を行ってもよい。
また、本実施形態において、第1および第2の実施形態と同様に、パッチDCとして、ハーフトーン制御で用いた任意のハーフトーンパターンを用いてもよい。この場合、例えば、前回の画像濃度制御の実行時におけるパッチDCの画像濃度検知結果(DCY0、DCM0、DCC0、DCK0)を不揮発メモリに格納しておく。そして、それらの値とパッチDCの画像濃度(DBY1、DBM1、DBC1、DBK1)の差分を予め決められた値SC'と比較するような方式を採ればよい。
また、第2の実施形態と同様に、予め決められた枚数PC毎に、全色分のパッチDCを形成するような動作に固執する必要はない。例えば、予め決められた枚数毎に色を変えながら、1色もしくは2色ずつパッチDCの画像形成を行うような方式でもよい。
本実施形態によれば、連続画像形成中、ある程度の色味の変動に対しては、特定の作像条件(例えば、現像バイアスなど)を補正することで、その色再現性を維持することが可能となる。さらに、色味変動が大きな場合には、画像濃度制御を実行し、すべての作像条件を最適値になるように修正できるため、特定の作像条件を過度に補正して画像不良が発生してしまうのを防止することが可能である。
[他の実施形態]
本発明の目的は、本実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム(装置)に供給し、そのシステム(装置)のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
本発明の目的は、本実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム(装置)に供給し、そのシステム(装置)のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される。また、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。そして、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
又、自装置にセットされたCD−ROM、或いは、インターネット等の外部供給源から、前述した実施形態の機能を実現する為のプログラムデータを、自装置のメモリにダウンロードし、前述した実施形態の機能が実現されるような形態も本発明に包含される。
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることが好ましい。
2a-d 像担持体(感光ドラム)
3a-d 帯電手段(1次帯電器、1次帯電ローラ)
4a-d 露光手段(画像露光手段)
5a-d 現像ローラ
6a-d クリーニングブレード
14a-d 一次転写ローラ
15 給紙ユニット
17 レジストローラ
18 定着器
31 中間転写ベルト
32a-d プロセスカートリッジ(画像形成ステーション、プロセスユニット)
33 クリーニングブレード
35 二次転写ローラ
40 濃度検知センサ
40a 発光素子
40b 受光素子
S 転写材
3a-d 帯電手段(1次帯電器、1次帯電ローラ)
4a-d 露光手段(画像露光手段)
5a-d 現像ローラ
6a-d クリーニングブレード
14a-d 一次転写ローラ
15 給紙ユニット
17 レジストローラ
18 定着器
31 中間転写ベルト
32a-d プロセスカートリッジ(画像形成ステーション、プロセスユニット)
33 クリーニングブレード
35 二次転写ローラ
40 濃度検知センサ
40a 発光素子
40b 受光素子
S 転写材
Claims (16)
- 予め決められた調整パターンを形成し、前記形成された調整パターンの濃度を検出して、画像形成条件の値を変えて画像濃度を調整する画像濃度調整手段と、
画像濃度の調整タイミングに、画像濃度の調整が必要か否かを判定するためのパッチを形成するパッチ形成手段と、
前記形成されたパッチの濃度を検出する検出手段と、
前記検出されたパッチ濃度と予め設定されたパッチの目標濃度との濃度差が許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度調整手段による画像濃度の調整を中止する濃度調整中止手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像濃度の調整タイミングは、予め決められた量の画像形成を行なったタイミングであり、
前記パッチ形成手段は、前記調整タイミングが印刷ジョブに基づく一連の画像形成の途中である場合に、像担持体上に形成された画像と次に形成される予定の画像との間の前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記予め決められた量の画像形成は、予め決められた枚数の画像形成であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記画像濃度の調整タイミングは、印刷ジョブに基づく一連の画像形成が終了したタイミングであり、
前記パッチ形成手段は、前記印刷ジョブに基づく最後の画像が像担持体上に形成された後に続く前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記パッチ形成手段は、前記画像の形成に必要な各色成分のパッチを形成し、前記検出手段は、前記各色成分のパッチの濃度を検出し、
前記調整中止手段は、前記検出された全ての色成分のパッチ濃度がそれぞれの対応する許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度の調整を中止することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記検出されたパッチ濃度と前記パッチの目標濃度との濃度差を、前記濃度差における前記画像形成条件の値を補正するための補正値に対応付けたテーブルと、前記補正値の許容限界値とを記憶する記憶手段を更に有し、
前記調整中止手段は、前記検出された濃度差が前記濃度差の許容限界値を超えたために前記調整の中止ができないと判断された場合であっても、前記補正量が前記補正量の許容限界値を超えないと判別された場合には、前記画像濃度の調整を中止することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成条件は、現像バイアス、帯電バイアス、露光強度のいずれかを含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 予め決められた調整パターンを形成し、前記形成された調整パターンの濃度を検出して、画像形成条件の値を変えて画像濃度を調整する画像濃度調整工程と、
画像濃度の調整タイミングに、画像濃度の調整が必要か否かを判定するためのパッチを形成するパッチ形成工程と、
前記形成されたパッチの濃度を検出する検出工程と、
前記検出されたパッチ濃度と予め設定されたパッチの目標濃度との濃度差が許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度調整工程による画像濃度の調整を中止する濃度調整中止工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 前記画像濃度の調整タイミングは、予め決められた量の画像形成を行なったタイミングであり、
前記パッチ形成工程では、前記調整タイミングが印刷ジョブに基づく一連の画像形成の途中である場合に、像担持体上に形成された画像と次に形成される予定の画像との間の前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置の制御方法。 - 前記予め決められた量の画像形成は、予め決められた枚数の画像形成であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置の制御方法。
- 前記画像濃度の調整タイミングは、印刷ジョブに基づく一連の画像形成が終了したタイミングであり、
前記パッチ形成工程では、前記印刷ジョブに基づく最後の画像が像担持体上に形成された後に続く前記像担持体上の画像が形成されない領域に前記パッチを形成することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置の制御方法。 - 前記パッチ形成工程では、前記画像の形成に必要な各色成分のパッチを形成し、前記検出工程では、前記各色成分のパッチの濃度を検出し、
前記調整中止工程では、前記検出された全ての色成分のパッチ濃度がそれぞれの対応する許容限界値を超えない場合に、前記画像濃度の調整を中止することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置の制御方法。 - 前記検出されたパッチ濃度と前記パッチの目標濃度との濃度差を、前記濃度差における前記画像形成条件の値を補正するための補正値に対応付けたテーブルと、前記補正値の許容限界値とを記憶する記憶手段を有し、
前記調整中止工程では、前記検出された濃度差が前記濃度差の許容限界値を超えたために前記調整の中止ができないと判断された場合であっても、前記補正量が前記補正量の許容限界値を超えないと判別された場合には、前記画像濃度の調整を中止することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置の制御方法。 - 前記画像形成条件は、現像バイアス、帯電バイアス、露光強度のいずれかを含むことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置の制御方法。
- 請求項8乃至請求項14のいずれか1項に記載の画像形成装置の制御方法を実現するコンピュータ実行可能なプログラム。
- 請求項15に記載のプログラムをコンピュータ読みとり可能な形態で記憶する記憶媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006261415A JP2008083252A (ja) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | 画像形成装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006261415A JP2008083252A (ja) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | 画像形成装置及びその制御方法 |
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JP2008083252A true JP2008083252A (ja) | 2008-04-10 |
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-
2006
- 2006-09-26 JP JP2006261415A patent/JP2008083252A/ja not_active Withdrawn
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