JP2011164240A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these.
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、周囲環境の変化や経時変化の影響を強く受け、画像濃度や色味が変動しやすい。このような変動を補正するため、記録紙等の紙上に面積階調パターンを形成し、画像読取装置（スキャナ）で読取ることによって階調特性を補正する技術（ＡＣＣ：Auto Color Calibration）がある。また、近年、スキャナで読取らせる手間を省くために、紙上ではなく感光体上や中間転写ベルト上に面積階調パターンを形成し、トナー付着量検知センサで検知することによって階調の補正を行う自動階調補正技術も発明されており、これらは既に知られている。 Electrophotographic image forming apparatuses such as copiers and printers are strongly affected by changes in the surrounding environment and changes over time, and image density and color tend to fluctuate. In order to correct such variations, there is a technique (ACC: Auto Color Calibration) that corrects gradation characteristics by forming an area gradation pattern on paper such as recording paper and reading it with an image reading device (scanner). Also, in recent years, in order to save the trouble of scanning with a scanner, an area gradation pattern is formed not on paper but on a photosensitive member or on an intermediate transfer belt and detected by a toner adhesion amount detection sensor to correct gradation. Automatic gradation correction techniques to be performed have also been invented, and these are already known.
上述した自動階調補正技術は、画像処理部の入出力特性（γ特性）を変換しているため、ベタ部（最高濃度）の補正はできない。そのため、作像条件を調整する電位制御によってベタ濃度を保証し、その後、前述の自動階調補正技術によって階調の補正を行うのが良く行われる手順である。高まる画像品質への要求を達成するためには、これらの補正工程を連続で行うことが好ましい。これらの補正工程を続けて行った場合、
電位制御：「階調パターン形成・検知」⇒「作像条件調整」⇒ＥＮＤ
自動階調補正：「面積階調パターン形成・検知」⇒「γ生成」⇒ＥＮＤ
となる。
Since the above-described automatic gradation correction technique converts the input / output characteristics (γ characteristics) of the image processing unit, the solid portion (maximum density) cannot be corrected. Therefore, it is a common procedure to guarantee a solid density by controlling the potential for adjusting the image forming conditions, and then to correct the gradation using the automatic gradation correction technique described above. In order to achieve the increasing demand for image quality, it is preferable to perform these correction steps continuously. If you continue these correction steps,
Potential control: “Gradation pattern formation / detection” ⇒ “Image creation condition adjustment” ⇒ END
Automatic gradation correction: “Area gradation pattern formation / detection” ⇒ “γ generation” ⇒ END
It becomes.
電位制御で用いる階調パターンは、現像バイアスを変化させて濃度差を付けたアナログ階調パターンであり、自動階調補正で用いる階調パターンは、ディザ法や誤差拡散法などによってトナー被服面積率で濃度差を付けた面積階調パターンである。即ち、この二つの制御を行う場合、２種類の階調パターンを形成することになる。基本的に、補正動作実行中はユーザが印刷出来ない時間（ダウンタイム）となるので、なるべく短時間で補正を行う必要がある。時間短縮のために、ダウンタイムの低減を優先して電位制御のみを実行するモードや、印刷動作中に面積階調パッチを形成して中間調を補正するモードなども存在するが、前者のモードは補正動作の時間短縮が可能だが階調補正精度は低く、後者のモードは階調補正精度を上げようとするとパッチ数が増加し、ダウンタイムが長くなってしまっていた。 The gradation pattern used for potential control is an analog gradation pattern with a difference in density by changing the development bias, and the gradation pattern used for automatic gradation correction is the toner coverage area ratio by the dither method or error diffusion method. This is an area gradation pattern with a density difference. That is, when these two controls are performed, two types of gradation patterns are formed. Basically, during execution of the correction operation, the time during which the user cannot print (downtime) is required, and thus correction needs to be performed in as short a time as possible. In order to shorten the time, there is a mode in which only potential control is performed with priority on reducing downtime, and a mode in which an area gradation patch is formed during printing operation to correct halftones. Although the correction operation time can be shortened, the gradation correction accuracy is low, and the latter mode increases the number of patches and increases the downtime when trying to increase the gradation correction accuracy.
補正動作の時間短縮を達成する手段としては様々な方法が考えられるが、一番容易な方法は、パッチ数を減らすことである。しかしながら、「補正動作の時間短縮のためパッチ数を少なくした場合、測定値間の近似工程（補間）が増えるため、階調補正の精度が低下する」といった問題があった。逆に、階調補正の精度向上のためパッチ数を多くすると、パッチ形成から検知まで時間がかかるためにダウンタイムが長くなってしまっていた。また、トナーの消費の観点からも、補正動作で形成するパッチ数はできるだけ少ないほうが好ましい。 Various means are conceivable as means for shortening the correction operation time. The easiest method is to reduce the number of patches. However, there has been a problem that “if the number of patches is reduced to shorten the correction operation time, the approximation process (interpolation) between measured values increases, so the accuracy of gradation correction decreases”. Conversely, if the number of patches is increased to improve the accuracy of tone correction, it takes longer from patch formation to detection, resulting in a longer downtime. From the viewpoint of toner consumption, it is preferable that the number of patches formed by the correction operation is as small as possible.
なお、他にも、パターンのレイアウトを変更するなど、複数あるが、それを実現するには構成要素が増えてしまう場合が多く、コストアップに繋がる。例えば、階調パターンを色毎に主走査方向に配置する様な形態とすれば補正時間が短縮出来るが、センサ数が増えるためにコストアップに繋がってしまう。 In addition, there are a plurality of other cases such as changing the layout of the pattern, but in order to realize this, there are many cases where the number of components increases, leading to an increase in cost. For example, if the gradation pattern is arranged in the main scanning direction for each color, the correction time can be shortened, but the number of sensors increases, leading to an increase in cost.
また、特許文献１（特開２００９−１３４１３８号公報）では、濃度検出制御の時間短縮と、色安定性向上の目的で、全階調パッチの印字とそれらの濃度計測等を行うことなく濃度変動を抑制し、色安定化を図ることができる画像形成装置について開示されている。この画像形成装置では、階調パターン発生手段によって形成された階調パターン像の濃度検出結果と、目標濃度との濃度差を算出し、濃度差の大きいものから少なくとも１つの階調を検出し、検出した階調、もしくは検出した階調を含む所定領域範囲を濃度差最大階調領域と判断する。そして判断した結果に基づいて、この濃度差最大階調領域を含むパッチ（実施例では１つ）を形成（実施例では紙間に形成）し、階調を補正している。 Further, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-134138), for the purpose of reducing time for density detection control and improving color stability, density fluctuations are not performed without printing all gradation patches and measuring their density. An image forming apparatus that can suppress color shift and stabilize color is disclosed. In this image forming apparatus, the density difference between the density detection result of the gradation pattern image formed by the gradation pattern generating means and the target density is calculated, and at least one gradation is detected from the one having the large density difference, The detected gradation or a predetermined area range including the detected gradation is determined as the density difference maximum gradation area. Based on the result of the determination, a patch (one in the embodiment) including this density difference maximum gradation region is formed (formed between sheets in the embodiment), and the gradation is corrected.
この従来技術では、パッチ数を減らして階調補正動作の時間を削減する点が記載されている。しかし、この方法では、近似に頼る部分が多いため、前述した補正精度が低下するといった問題を完全に解消できていない。さらに、階調全体に渡って補正することができないので、濃度によって色味変動が大きい場所と小さい場所がでてしまう可能性がある。 This prior art describes that the number of patches is reduced to reduce the time for gradation correction operation. However, in this method, since there are many parts that depend on approximation, the above-described problem that the correction accuracy is lowered cannot be completely solved. Furthermore, since correction cannot be performed over the entire gradation, there may be places where the color variation is large and small depending on the density.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、像担持体上に面積階調パターンを形成し、検知することによって階調特性を補正する技術を搭載した画像形成装置において、形成する画像の階調特性の補正精度を保ちつつ、補正動作にかかる時間を短縮することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an image forming apparatus equipped with a technique for correcting gradation characteristics by forming and detecting an area gradation pattern on an image carrier, an image to be formed An object is to reduce the time required for the correction operation while maintaining the correction accuracy of the gradation characteristics.
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の解決手段は、像担持体上に面積階調パターンを形成し、検知することによって階調特性を補正する手段を搭載した画像形成装置において、前記像担持体上に階調パターンを形成する階調パターン形成部と、前記階調パターンの濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段による検出結果に基づいて作像条件を調整する作像条件調整手段と、前記作像条件調整手段に用いた階調パターンとは異なる種類の階調パターンの検出結果に基づいて入出力補正信号を形成する入出力特性補正信号形成手段と、前記入出力特性を変更する入出力特性変更手段と、前記作像条件調整手段によってベタ部の濃度を補正する第一の制御と、前記入出力特性変更手段によって階調を補正する第二の制御を備え、前記二種類の制御の実施タイミングを判断する制御タイミング判断手段と、前記第二の制御で形成する階調パターンにおける各パッチの画像面積率幅を制限する画像面積率制限手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having means for correcting a gradation characteristic by forming and detecting an area gradation pattern on an image carrier. A gradation pattern forming unit for forming a pattern; density detecting means for detecting the density of the gradation pattern; image forming condition adjusting means for adjusting an image forming condition based on a detection result by the density detecting means; An input / output characteristic correction signal forming means for forming an input / output correction signal based on a detection result of a gradation pattern of a type different from the gradation pattern used for the image condition adjusting means, and an input / output characteristic for changing the input / output characteristic The first control for correcting the density of the solid portion by the changing means, the image forming condition adjusting means, and the second control for correcting the gradation by the input / output characteristic changing means, and performing the two types of control. Taimi Control timing determining means for determining the image area, and image area ratio limiting means for limiting the image area ratio width of each patch in the gradation pattern formed by the second control. 1).
本発明の第２の解決手段は、第１の解決手段の画像形成装置において、前記画像面積率制限手段は、前記制御タイミング判断手段の判断結果に基づいて、前記第二の制御で形成する階調パターンの各パッチの画像面積率幅を、各色ともに２０％以上に制限することを特徴とする（請求項２）。
本発明の第３の解決手段は、第２の解決手段の画像形成装置において、前記制御タイミング判断手段は、前記第一の制御と前記第二の制御が連続して実施されるか否かを検出することを特徴とする（請求項３）。
According to a second solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the first solving means, the image area ratio limiting means is a floor formed by the second control based on a determination result of the control timing determining means. The image area ratio width of each patch of the tone pattern is limited to 20% or more for each color (claim 2).
According to a third solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the second solving means, the control timing judging means determines whether or not the first control and the second control are successively performed. It is detected (claim 3).
本発明の第４の解決手段は、第１の解決手段の画像形成装置において、前記第一の制御において形成する階調パターンは、現像バイアス・帯電バイアス・光源（例えば半導体レーザー（ＬＤ））パワーの少なくとも一つを変更することによって異なる濃度のパッチを形成し、前記第二の制御において形成する階調パターンは、面積階調法によって異なる濃度のパッチを形成することを特徴とする（請求項４）。
本発明の第５の解決手段は、第１乃至第４のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記第一の制御は、帯電バイアス、現像バイアスを変化させてベタ部の目標付着量を決定し、画像面積率が２０％以下の孤立１ドット径が帯電バイアスによらず一定となるように光源（例えば半導体レーザー（ＬＤ））パワー値を調整することを特徴とする（請求項５）。
本発明の第６の解決手段は、第１乃至第５のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、測定値を一時的に記憶しておく記憶手段を備え、前記第一の制御で測定した測定値を前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記第二の制御において前記測定値を使用することを特徴とする（請求項６）。
According to a fourth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the first solving means, the gradation pattern formed in the first control includes a developing bias, a charging bias, and a light source (for example, a semiconductor laser (LD)) power. A patch having a different density is formed by changing at least one of the two, and the gradation pattern formed in the second control forms a patch having a different density by the area gradation method. 4).
According to a fifth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth solving means, the first control includes changing a charging bias and a developing bias to change a target adhesion amount of the solid portion. And the power value of the light source (for example, a semiconductor laser (LD)) is adjusted so that the diameter of an isolated dot having an image area ratio of 20% or less is constant regardless of the charging bias. ).
According to a sixth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth solving means, a storage means for temporarily storing a measurement value is provided, and the measurement is performed by the first control. The measured value is temporarily stored in the storage means, and the measured value is used in the second control (claim 6).
本発明の第７の解決手段は、第１乃至第６のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、色毎の濃度センサの測定値を予め記憶しておく記憶手段を備え、前記第二の制御を行う場合に、前記記憶手段から測定値を色毎に参照して階調補正を行うことを特徴とする（請求項７）。
本発明の第８の解決手段は、第７の解決手段の画像形成装置において、前記記憶手段に記憶されている測定値は、各色ともに画像面積率が０〜２０％であることを特徴とする（請求項８）。
本発明の第９の解決手段は、第１乃至第８のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記第二の制御で用いる画像面積率２０％以下の値は目標特性の値を用い、画像面積率２０％以下の入出力特性補正信号をリニアとしたことを特徴とする（請求項９）。
According to a seventh solving means of the present invention, in the image forming apparatus of any one of the first to sixth solving means, a storage means for storing in advance a measurement value of the density sensor for each color is provided. When the above control is performed, gradation correction is performed by referring to the measured value for each color from the storage means (claim 7).
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect, the measured value stored in the storage unit has an image area ratio of 0 to 20% for each color. (Claim 8).
According to a ninth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of any one of the first to eighth solving means, a value of an image area ratio of 20% or less used in the second control uses a value of a target characteristic. The input / output characteristic correction signal with an image area ratio of 20% or less is linear (claim 9).
本発明の第１０の解決手段は、第１の解決手段の画像形成装置において、前記画像面積率決定手段は、前記制御タイミング判断手段の判断結果に基づいて、前記第二の制御で形成する階調パターンの各パッチの画像面積率幅を、黒（Ｋ）を２０％以上、カラー（例えばマゼンタ（Ｍ）／シアン（Ｃ）／イエロー（Ｙ））を４０％以上とすることを特徴とする（請求項１０）。
本発明の第１１の解決手段は、第１０の解決手段の画像形成装置において、前記第一の制御において形成する階調パターンは、現像バイアス・帯電バイアス・光源（例えば半導体レーザー（ＬＤ））パワーの少なくとも一つを変更することによって異なる濃度のパッチを形成し、前記第二の制御において形成する階調パターンは、面積階調法によって異なる濃度のパッチを形成することを特徴とする（請求項１１）。
According to a tenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the first solving means, the image area ratio determining means is a floor formed by the second control based on a judgment result of the control timing judging means. The image area ratio width of each patch of the tone pattern is 20% or more for black (K) and 40% or more for color (for example, magenta (M) / cyan (C) / yellow (Y)). (Claim 10).
According to an eleventh solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth solving means, the gradation pattern formed in the first control includes a developing bias, a charging bias, and a light source (for example, a semiconductor laser (LD)) power. A patch having a different density is formed by changing at least one of the two, and the gradation pattern formed in the second control forms a patch having a different density by the area gradation method. 11).
本発明の第１２の解決手段は、第１０または第１１の解決手段の画像形成装置において、前記第一の制御は、帯電バイアス、現像バイアスを変化させてベタ部の目標付着量を決定し、画像面積率が２０％以下の孤立１ドット径が帯電バイアスによらず一定となるように光源（例えば半導体レーザー（ＬＤ））パワー値を調整することを特徴とする（請求項１２）。
本発明の第１３の解決手段は、第１０乃至第１２のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、一時的に測定値を記憶しておく記憶手段を備え、前記第一の制御で測定した測定値を前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記第二の制御において前記測定値を使用することを特徴とする（請求項１３）。
According to a twelfth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the tenth or eleventh solving means, the first control determines a target adhesion amount of the solid portion by changing a charging bias and a developing bias, The power value of the light source (for example, a semiconductor laser (LD)) is adjusted so that the diameter of an isolated dot having an image area ratio of 20% or less is constant regardless of the charging bias (claim 12).
According to a thirteenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the tenth to twelfth solving means, a storage means for temporarily storing a measured value is provided, and the measurement is performed by the first control. The measured value is temporarily stored in the storage means, and the measured value is used in the second control (claim 13).
本発明の第１４の解決手段は、第１０乃至第１３のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、濃度センサの測定値を予め記憶しておく記憶手段を備え、前記第二の制御を行う場合に、前記測定値を前記記憶手段から色毎に参照して階調補正を行うことを特徴とする（請求項１４）。
本発明の第１５の解決手段は、第１４の解決手段の画像形成装置において、前記記憶手段に記憶されている測定値は、黒（Ｋ）が画像面積率０〜２０％、カラー（例えばマゼンタ（Ｍ）／シアン（Ｃ）／イエロー（Ｙ））が画像面積率０〜４０％であることを特徴とする（請求項１５）。
本発明の第１６の解決手段は、第１０乃至第１５のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記第二の制御で用いる黒の画像面積率２０％以下、カラーの画像面積率４０％以下の値は、予め記憶媒体に記憶されている目標特性の値を用い、黒（Ｋ）の画像面積率２０％以下、カラー（例えばマゼンタ（Ｍ）／シアン（Ｃ）／イエロー（Ｙ））の画像面積率４０％以下の入出力特性補正信号をリニアとしたことを特徴とする（請求項１６）。
According to a fourteenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the tenth to thirteenth solving means, the image forming apparatus includes storage means for previously storing a measurement value of the density sensor, and the second control is performed. When performing, gradation correction is performed by referring to the measured value for each color from the storage means (claim 14).
According to a fifteenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the fourteenth solving means, the measured values stored in the storage means are black (K) in an image area ratio of 0 to 20%, color (for example, magenta (M) / cyan (C) / yellow (Y)) has an image area ratio of 0 to 40%.
According to a sixteenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of any one of the tenth to fifteenth solving means, a black image area ratio of 20% or less and a color image area ratio of 40 used in the second control. The value of% or less uses the value of the target characteristic stored in the storage medium in advance, the image area ratio of black (K) is 20% or less, and color (for example, magenta (M) / cyan (C) / yellow (Y) ), The input / output characteristic correction signal having an image area ratio of 40% or less is linear (claim 16).
本発明の画像形成装置では、現像・帯電バイアスを変化させ、濃度の異なる階調パターンを形成し、検知することによってベタ濃度および中間調の１点を補正する電位制御において、前記補正する中間調の１点は、画像面積率が２０％以下の範囲における孤立１ドット径が一致するように光源（例えばＬＤ）のパワーを設定し、ハイライト部の階調性を確保する。そして、自動階調補正を続けて行う場合、自動階調補正用に形成するパッチの画像面積率幅を制限する。具体的には、電位制御と自動階調補正が連続して実施される場合を判断し、連続して行うと判断した場合、自動階調補正時の面積階調パターンは、ハイライト部（特定の画像面積率以下）を除いた濃度の異なる面積階調パターンを形成し、検知して階調補正を行う形態としたので、画像形成装置で行う階調補正の精度を保ちつつ、補正にかかる時間を短縮することができる。また、補正動作で使用するトナーの消費量を低減することができる。 In the image forming apparatus of the present invention, in the potential control for correcting one point of the solid density and the halftone by changing the developing / charging bias, forming and detecting a gradation pattern having different densities, the halftone to be corrected is corrected. For one point, the power of the light source (for example, LD) is set so that the isolated one-dot diameter in the range where the image area ratio is 20% or less matches, and the gradation of the highlight portion is ensured. When automatic gradation correction is continuously performed, the image area ratio width of the patch formed for automatic gradation correction is limited. Specifically, it is determined whether potential control and automatic gradation correction are continuously performed. If it is determined that potential control is performed continuously, the area gradation pattern at the time of automatic gradation correction is the highlight portion (specification Area gradation patterns having different densities (except for the image area ratio) are formed, detected, and gradation correction is performed. Therefore, correction is performed while maintaining the accuracy of gradation correction performed by the image forming apparatus. Time can be shortened. In addition, it is possible to reduce the consumption of toner used in the correction operation.
本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、面積階調パターンを形成し、検知することによって階調補正を行う階調補正に際して、以下の特徴を有する。
要するに、現像・帯電バイアスを変化させ、濃度の異なる階調パターンを形成し、検知することによってベタ濃度および中間調の１点を補正する電位制御において、前記補正する中間調の１点は、画像面積率が２０％以下の範囲における孤立１ドット径が一致するように光源（例えば半導体レーザー（ＬＤ））のパワーを設定し、ハイライト部の階調性を確保する。そして、自動階調補正を続けて行う場合、自動階調補正用に形成するパッチの画像面積率幅を制限する。具体的には、電位制御と自動階調補正が連続して実施される場合を判断し、連続して行うと判断した場合、自動階調補正時の面積階調パターンは、ハイライト部（特定の画像面積率以下）を除いた濃度の異なる面積階調パターンを形成し、検知して階調補正を行うことが特徴となっている。
以下、上記記載の本発明の特徴について、図面を参照して詳細に説明する。
An embodiment of the present invention will be described.
The present invention has the following characteristics when performing gradation correction in which gradation correction is performed by forming and detecting an area gradation pattern.
In short, in the potential control that corrects one point of the solid density and halftone by changing the development / charging bias, forming and detecting gradation patterns having different densities, the halftone point to be corrected is an image. The power of the light source (for example, a semiconductor laser (LD)) is set so that the isolated one-dot diameters in the area ratio of 20% or less coincide with each other, and the gradation property of the highlight portion is ensured. When automatic gradation correction is continuously performed, the image area ratio width of the patch formed for automatic gradation correction is limited. Specifically, it is determined whether potential control and automatic gradation correction are continuously performed. If it is determined that potential control is performed continuously, the area gradation pattern at the time of automatic gradation correction is the highlight portion (specification It is characterized in that area gradation patterns having different densities (except for the image area ratio of 1) are formed, detected, and gradation correction is performed.
Hereinafter, the features of the present invention described above will be described in detail with reference to the drawings.
図１に本発明に係る画像形成装置の概略全体構成図を、図２に図１の画像形成装置の画像形成部の概略構成図を示す。
この画像形成装置は、記録紙に画像を形成する画像形成部１００、この画像形成部１００に対して記録紙を供給する給紙部４００、原稿画像を読み取る画像読取部（スキャナ）２００、このスキャナに原稿を自動給紙する原稿自動搬送部（原稿自動搬送装置）３００等を備えている。
画像形成装置の筐体内には、転写体たる無端状の中間転写ベルト３１を複数の張架ローラ（駆動ローラ３２、従動ローラ３３、２次転写バックアップローラ３５等）によって張架している転写手段たる転写ユニット３０が配設されている。中間転写ベルト３１は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ３２、２次転写バックアップローラ３５、従動ローラ３３、４つの１次転写ローラ３４（イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）用の転写ローラ）によって張架されながら、駆動ローラ３２の回転によって無端移動せしめられる。
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming unit of the image forming apparatus of FIG.
The image forming apparatus includes an
Transfer means in which an endless
４つのプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの上方には、光書込ユニット２０が配設されている。光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって４つの半導体レーザー（ＬＤ）（図示せず）を駆動して４つの書込光を出射する。そして、プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋをそれぞれ書込光によって暗中にて走査して、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像を書き込む。
The
本実施形態では光書込ユニット２０として、半導体レーザー（ＬＤ）から出射したレーザー光を図示しない光偏向器（例えばポリゴンミラー）によって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。また、かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
In the present embodiment, as the
４つのプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、現像色が異なるが構成は同じであり、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの周囲には、上記の書込光による露光前に感光体を帯電する帯電ユニット２、感光体上の静電潜像を各色のトナーで現像する現像ユニット３、一次転写後の感光体をクリーニングするクリーニングユニット４等が配設されている。
The four
光書込ユニット２０により感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に書き込まれた静電潜像は現像ユニット３内に存在する各色のトナーが静電的付着力によって感光体上に付着し、現像される。その後、感光体上の各色のトナー像は、第二の像担持体である中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写され、所望の画像を形成する。
The electrostatic latent images written on the photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K by the
記録紙は、給紙部４００の多段の給紙トレイ４１−１，４１−２のいずれか一つから給紙装置４２により給紙され、搬送ローラ４３〜４５を経てレジストローラ対４６に搬送される。そして、レジストローラ対４６によって所定のタイミングで二次転写器を構成するローラ（搬送ベルト３６のローラ）と２次転写バックアップローラ３５のニップ部（二次転写位置）へ送られ、中間転写ベルト３１上で重ね合された各色成分画像（４色成分のトナー像）が一括して転写されながら、搬送ベルト３６によって搬送される。その後、定着ユニット３８を通過し、トナー画像が定着されてカラー印刷画像となり、機外の排紙トレイ３９等へと排出される。
The recording sheet is fed from one of the multi-stage sheet feeding trays 41-1 and 41-2 of the
なお、図示を省略しているが、画像形成装置には、後述する各種の制御を行うマイクロコンピュータ等からなる中央処理装置（ＣＰＵ）や、各種制御回路、入出力装置、クロック、タイマー、不揮発性メモリ及び揮発性メモリからなる記憶手段（記憶部）、などを備えた制御部が搭載されており、この制御部の記憶手段（記憶部）には、各種の制御用プログラムや、各種センサからの出力や補正制御結果などの様々な情報が記憶されている。 Although not shown, the image forming apparatus includes a central processing unit (CPU) composed of a microcomputer for performing various controls described later, various control circuits, input / output devices, clocks, timers, non-volatile A control unit including a storage unit (storage unit) including a memory and a volatile memory is mounted. The storage unit (storage unit) of the control unit includes various control programs and sensors. Various information such as output and correction control results are stored.
また、本発明の画像形成装置では、画像データ処理に係る部分として、感光体や中間転写ベルト等の像担持体上に面積階調パターンを形成し、検知することによって階調特性を補正する手段を搭載しており、より詳しくは、感光体や中間転写ベルト等の像担持体上に階調パターンを形成する階調パターン形成部（画像形成部）と、階調パターンの濃度を検出する濃度検出手段（トナー付着量センサ等）と、濃度検出手段による検出結果に基づいて作像条件を調整する作像条件調整手段と、作像条件調整手段に用いた階調パターンとは異なる種類の階調パターンの検出結果に基づいて入出力補正信号を形成する入出力特性補正信号形成手段と、入出力特性を変更する入出力特性変更手段と、作像条件調整手段によってベタ部の濃度を補正する第一の制御と、入出力特性変更手段によって階調を補正する第二の制御を備え、二種類の制御の実施タイミングを判断する制御タイミング判断手段と、第二の制御で形成する階調パターンにおける各パッチの画像面積率幅を制限する画像面積率制限手段と、を備えた構成となっている。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, as a part related to image data processing, a means for correcting gradation characteristics by forming and detecting an area gradation pattern on an image carrier such as a photosensitive member or an intermediate transfer belt. More specifically, a gradation pattern forming unit (image forming unit) that forms a gradation pattern on an image carrier such as a photoconductor or an intermediate transfer belt, and a density for detecting the density of the gradation pattern A detection means (toner adhesion amount sensor or the like), an image forming condition adjusting means for adjusting an image forming condition based on a detection result by the density detecting means, and a gradation pattern different from the gradation pattern used for the image forming condition adjusting means. The density of the solid portion is corrected by the input / output characteristic correction signal forming means for forming the input / output correction signal based on the detection result of the tone pattern, the input / output characteristic changing means for changing the input / output characteristic, and the image forming condition adjusting means. First And a second control for correcting the gradation by the input / output characteristic changing means, a control timing judging means for judging the execution timing of the two types of control, and each of the gradation patterns formed by the second control And an image area rate limiting means for limiting the image area rate width of the patch.
次に、本発明の画像形成装置における上記の画像データ処理に係る部分の具体的な実施例について詳細に説明する。
ここでは、入力画像データに対して画像処理及び信号処理を施し、上述の光書込ユニット２０でのレーザー駆動信号となるまでの概略を説明する。図３は本実施例の画像形成装置における画像データ処理方法の流れを表したブロック図であり、上記の各手段の処理を実行する具体的な例を示している。
Next, specific examples of the portion related to the image data processing in the image forming apparatus of the present invention will be described in detail.
Here, an outline from when image processing and signal processing are performed on input image data until a laser drive signal in the
まず、外部のホストコンピュータ上のアプリケーションソフトからプリンタドライバを通した画像データが、図１に示した画像形成装置に出力される。このとき画像データは、プリンタドライバによってＰＤＬ（ページ記述言語）に変換される。ＰＤＬで記述された画像データが入力データとして入力されると、ラスタ化処理部において解釈され、ラスタイメージが形成される。このとき、それぞれのオブジェクトについて、例えば文字・線、写真、グラフィックス画像などの種別や属性信号を生成し、それを入出力特性補正部、ＭＴＦフィルタ処理部、色補正・階調補正（「色・階調補正」と略称する）処理部、及び擬似中間調処理部などへ出力する。 First, image data passed through a printer driver from application software on an external host computer is output to the image forming apparatus shown in FIG. At this time, the image data is converted into PDL (page description language) by the printer driver. When image data described in PDL is input as input data, the rasterization processing unit interprets it and forms a raster image. At this time, for each object, for example, a type or attribute signal such as a character / line, a photograph, or a graphics image is generated, and the generated signal is input / output characteristic correction unit, MTF filter processing unit, color correction / tone correction (“color”). Output to a processing unit, a pseudo halftone processing unit, and the like.
入出力特性補正信号形成手段である入出力特性補正部では、入出力特性補正信号によって所望の特性が得られるようにラスタイメージ内の各階調値を補正する。また、濃度検出手段であるトナー付着量センサと、不揮発メモリ及び揮発メモリから構成される記憶部から情報を授受し、入出力特性補正信号の形成や補正動作を行う。形成した入出力特性補正信号は、記憶部の不揮発メモリに保存され、次回からの作像に使用される。入出力特性補正信号については後述する。 The input / output characteristic correction unit, which is an input / output characteristic correction signal forming unit, corrects each gradation value in the raster image so that a desired characteristic is obtained by the input / output characteristic correction signal. In addition, information is exchanged from a toner adhesion amount sensor, which is a density detection means, and a storage unit including a nonvolatile memory and a volatile memory, and an input / output characteristic correction signal is formed and corrected. The formed input / output characteristic correction signal is stored in the non-volatile memory of the storage unit and used for image formation from the next time. The input / output characteristic correction signal will be described later.
ＭＴＦフィルタ処理部では、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に対して最適なフィルタを選択して、強調処理を行う。ＭＴＦフィルタ処理については従来の技術と同一であるので、ここでは詳細の説明は省略することにする。ＭＴＦフィルタ処理を行った後の画像データは、次工程である色・階調補正処理部に引き渡される。 The MTF filter processing unit selects an optimum filter for each attribute in accordance with the attribute signal sent from the rasterization processing unit, and performs enhancement processing. Since the MTF filter processing is the same as that of the prior art, detailed description thereof will be omitted here. The image data after the MTF filter processing is delivered to the color / gradation correction processing section which is the next process.
色・階調補正処理部では、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に最適な色補正係数を用いて、ホストコンピュータから入力されたＰＤＬの色空間であるＲＧＢ色空間から、作像部で用いるトナーの色からなる色空間であるＣＭＹＫ色空間への色変換を行い、さらに階調補正処理などの各種の補正処理を行う。この色・階調補正処理については従来技術と同じであるので、ここでは詳細な説明は省略する。 The color / gradation correction processing unit uses an RGB color space, which is a PDL color space input from the host computer, using an optimum color correction coefficient for each attribute in accordance with the attribute signal sent from the rasterization processing unit. Then, color conversion to a CMYK color space, which is a color space composed of toner colors used in the image forming unit, is performed, and various correction processes such as a gradation correction process are performed. Since this color / gradation correction processing is the same as that of the prior art, detailed description thereof is omitted here.
色・階調補正処理部における処理後、画像データは擬似中間調処理部に引き渡される。擬似中間調処理部では擬似中間調処理を行ない、出力画像用データを生成する。この実施形態では、色・階調補正処理を施されたデータに対して、ディザ法により擬似中間調処理を行う。すなわち、予め記憶されたディザマトリクスとの比較参照を行うことにより量子化を行う。 After the processing in the color / tone correction processing unit, the image data is transferred to the pseudo halftone processing unit. The pseudo halftone processing unit performs pseudo halftone processing to generate output image data. In this embodiment, pseudo halftone processing is performed by a dither method on data that has been subjected to color / gradation correction processing. That is, the quantization is performed by comparing and referring to a dither matrix stored in advance.
画像面積率制限手段である画像面積率制限部は、制御タイミング判断手段である制御タイミング判断部の判断結果に基づいて補正動作で形成する階調パターンの画像面積率を制限する。制御タイミング判断部は記憶部から補正動作の実施タイミングの情報を取得し、その情報に基づいて判断する。これらの関係の詳細については後述する。 The image area rate limiting unit that is an image area rate limiting unit limits the image area rate of the gradation pattern formed by the correction operation based on the determination result of the control timing determination unit that is the control timing determination unit. The control timing determination unit acquires information on the execution timing of the correction operation from the storage unit, and determines based on the information. Details of these relationships will be described later.
図４は代表的な面積階調パターンの模式図で、（Ａ）図がドット状、（Ｂ）図がライン状の面積階調パターンである。
ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって、最適な線数とスクリーン角に設定されたディザマトリクスが選択され、最適な擬似中間調処理が施されるようになっている。
FIG. 4 is a schematic diagram of a typical area gradation pattern, where FIG. 4A shows a dot-like area and FIG. 4B shows a line-like area gradation pattern.
A dither matrix set to an optimal number of lines and screen angle is selected according to an attribute signal sent from the rasterization processing unit, and an optimal pseudo halftone process is performed.
図５には、階調特性が変動した際の入力画像面積率と紙上画像濃度の関係の一例を示す。
周囲環境の変動や画像形成部の劣化、現像ユニット内のトナー濃度などが変動した場合、図３の実線に示すように入力画像面積率に対して所望の階調特性が得られなくなる。一般に、同一の潜像に対しては、現像ユニット内のトナー濃度が高く変動した場合、トナーの帯電量が低下するために付着量が増加し、全体的に紙上画像濃度が高くなる。逆に、現像ユニット内のトナー濃度が低下した場合、トナー帯電量が増加し付着量が減少するため、全体的に画像濃度が低くなる傾向がある。このような階調特性の変動は、色を重ねた二次色、三次色の色味に大きな影響を与えるため、目標階調特性に戻すための補正が必要となる。詳しくは後述するが、図５において実線で示した、ずれた階調特性の補正は、ベタ濃度を補正する第一の制御と、中間調を補正する第二の制御で行う。
FIG. 5 shows an example of the relationship between the input image area ratio and the on-paper image density when the gradation characteristics fluctuate.
When the surrounding environment changes, the image forming unit deteriorates, the toner density in the developing unit changes, etc., as shown by the solid line in FIG. 3, desired gradation characteristics cannot be obtained with respect to the input image area ratio. Generally, for the same latent image, when the toner density in the developing unit fluctuates high, the charge amount of the toner decreases, the adhesion amount increases, and the overall image density on paper increases. On the contrary, when the toner density in the developing unit decreases, the toner charge amount increases and the adhesion amount decreases, so that the image density tends to decrease as a whole. Such a change in gradation characteristics greatly affects the color of the secondary color and the tertiary color in which colors are superimposed, and thus correction for returning to the target gradation characteristics is necessary. As will be described in detail later, correction of the shifted tone characteristics indicated by the solid line in FIG. 5 is performed by first control for correcting the solid density and second control for correcting the halftone.
図６および図７は、図５のように変動した階調特性を補正するための第一の制御と第二の制御の一例を示すフロー図である。このフロー図を用いて制御タイミング判断部及び画像面積率制限部の特徴を説明する。 6 and 7 are flowcharts showing an example of the first control and the second control for correcting the changed gradation characteristics as shown in FIG. The features of the control timing determination unit and the image area rate limiting unit will be described using this flowchart.
図６は図５のように変動した階調特性を補正するための制御フロー図である。
まず、階調特性の補正が必要であるかどうかを判断する（Ｓ１）。この判断は、電源投入時からの経過時間や、装置内の温度・湿度などの情報を取得する環境センサ（図示せず）、後述するトナー付着量センサ、現像ユニット３に付設されているトナー濃度検知センサ（図示せず）などからのセンサ出力、通算通紙枚数などの情報から、判断を行う。この階調特性補正動作の実行判断は従来技術と同様のため、ここでは省略する。階調補正が必要と判断した場合、次のステップＳ２に進み、必要でないと判断した場合はそのまま終了する。
FIG. 6 is a control flow chart for correcting the changed gradation characteristics as shown in FIG.
First, it is determined whether or not gradation characteristics need to be corrected (S1). This determination is based on an environmental sensor (not shown) that acquires information such as the elapsed time from the time of power-on, the temperature and humidity in the apparatus, a toner adhesion amount sensor that will be described later, and the toner concentration attached to the developing
次のステップＳ２では第一の制御を実施するか否かを判断する。この判断も、前述のように各センサからの出力や、電源投入後の経過時間などの情報に基づいて行われる。第一の制御が必要であると判断した場合、第一の制御を実施するステップＳ３に進み、必要でない場合は第一の制御を飛ばす。
本実施例における第一の制御は、帯電バイアス、現像バイアス、光源（ＬＤ）パワーを調節し、ベタ濃度の補正を行う。この補正方法の詳細については後述する。
In the next step S2, it is determined whether or not the first control is performed. This determination is also made based on information such as the output from each sensor and the elapsed time after power-on as described above. When it is determined that the first control is necessary, the process proceeds to step S3 where the first control is performed, and when it is not necessary, the first control is skipped.
In the first control in this embodiment, the solid density is corrected by adjusting the charging bias, the developing bias, and the light source (LD) power. Details of this correction method will be described later.
次に、第一の制御によってベタ濃度を補正した階調特性に対し、第二の制御を実施するか否かを判断する（Ｓ４）。このステップＳ４においても、各センサなどの値に基づいて第二の制御を実施するかを判断する。実施する場合、制御タイミング判断部に移り、実施しない場合はそのまま補正制御を終了する。 Next, it is determined whether or not the second control is to be performed on the gradation characteristics whose solid density has been corrected by the first control (S4). Also in step S4, it is determined whether or not the second control is to be performed based on the values of the sensors and the like. If it is to be carried out, the process proceeds to the control timing determination unit, and if not, the correction control is terminated as it is.
制御タイミング判断部では、第一の制御が行われているかどうかを判断する。即ち、第二の制御が第一の制御後に連続して行われるか否かを判断する（Ｓ５）。この判断は、例えば第一の制御終了後、一時的にメモリにフラグを立てておき、制御タイミング判断部がメモリ内のフラグを参照することによって実現できる。メモリは揮発メモリであっても不揮発メモリであってもよい。なお、本発明は、第一の制御および第二の制御が連続して行われるか判断できるものであれば本実施例における形態に限られるものではない。２つの制御が連続して行われると判断した場合、画像面積率制限部へ進み（Ｓ６）、第二の制御のみ単独で行われる場合はそのまま第二の制御を実施し（Ｓ７）、補正動作を終了する。 The control timing determination unit determines whether or not the first control is being performed. That is, it is determined whether or not the second control is continuously performed after the first control (S5). This determination can be realized, for example, by temporarily setting a flag in the memory after the end of the first control and referring to the flag in the memory by the control timing determination unit. The memory may be a volatile memory or a non-volatile memory. The present invention is not limited to the embodiment in the present embodiment as long as it can be determined whether the first control and the second control are performed continuously. When it is determined that the two controls are continuously performed, the process proceeds to the image area ratio limiting unit (S6). When only the second control is performed alone, the second control is performed as it is (S7), and the correction operation is performed. Exit.
画像面積率制限部では、予め不揮発メモリなどの記憶部に格納されている第二の制御用階調パターンの画像面積率を制限する。具体的には、形成する階調パターンの画像面積率を、ある範囲内に制限することで、形成する階調パターンのパッチ数を減らす。制限する画像面積率の範囲の詳細については後述する。
第二の制御終了後、補正動作を終了する。
The image area rate limiting unit limits the image area rate of the second control gradation pattern stored in advance in a storage unit such as a nonvolatile memory. Specifically, the number of patches of the gradation pattern to be formed is reduced by limiting the image area ratio of the gradation pattern to be formed within a certain range. Details of the range of the image area ratio to be limited will be described later.
After the second control is finished, the correction operation is finished.
なお、この制御タイミング判断部および画像面積率判断部は、図７に示すような形態であっても良い。図７では、階調特性の補正が必要であるかどうかを判断し（Ｓ１１）、階調補正が必要と判断した場合は、次のステップＳ１２に進み、それぞれの制御の前に、第一の制御と第二の制御を連続して実施するか判断する形態としている。そして、第一の制御と第二の制御を連続して実施すると判断した場合には、上記と同様に、第一の制御を実行し（Ｓ１３）、画像面積率制限部で階調パターンの画像面積率を制限し（Ｓ１５）、第二の制御を実行する（Ｓ１５）。また、第一の制御と第二の制御を連続して実施しないと判断した場合には、第一の制御を実施するか否かを判断し（Ｓ１６）、第一の制御を実施すると判断した場合は第一の制御を実行し（Ｓ１７）、第一の制御を実施しないと判断した場合は第二の制御を実行し（Ｓ１８）、補正動作を終了する。
即ち、図７に示す制御では、第一の制御と第二の制御の関係が予め設定されており、その判断結果に従って画像面積率幅の制限を行うか否かを判断している。また、制御タイミング判断部の位置以外の構成は、図６と同様である。
The control timing determination unit and the image area rate determination unit may be configured as shown in FIG. In FIG. 7, it is determined whether or not the gradation characteristic needs to be corrected (S11). If it is determined that the gradation correction is necessary, the process proceeds to the next step S12, and the first control is performed before each control. It is configured to determine whether to perform the control and the second control continuously. If it is determined that the first control and the second control are to be performed continuously, the first control is executed in the same manner as described above (S13), and the image area ratio limiting unit performs the gradation pattern image. The area ratio is limited (S15), and the second control is executed (S15). If it is determined that the first control and the second control are not performed continuously, it is determined whether or not the first control is performed (S16), and it is determined that the first control is performed. In this case, the first control is executed (S17). If it is determined that the first control is not to be executed, the second control is executed (S18), and the correction operation is terminated.
That is, in the control shown in FIG. 7, the relationship between the first control and the second control is set in advance, and it is determined whether or not to limit the image area ratio width according to the determination result. The configuration other than the position of the control timing determination unit is the same as that in FIG.
次に、第一の制御について説明する。図８は、第一の制御を説明するフロー図である。
本実施例では、第一の制御の実施指令が入力されると、中間転写ベルト３１上に階調パターンを形成する（Ｓ２１）。図９に階調パターンのレイアウト例を示す。階調パターンは、後述するトナー付着量検知センサ（図１、図２に示すトナー付着量センサ３７）の位置に形成する。第一の制御で用いる階調パターンは、現像バイアスと露光部電位との差（以下、現像ポテンシャル）を変化させて濃度差をつけたアナログ階調パターンである。本実施例では色毎に１０種類の異なる濃度値のパッチから構成される階調パターンを形成しているが、パッチ数に制限はなく、幾つであってもよい。さらに、本実施例では像担持体として中間転写ベルト上に階調パターンを形成しているが、感光体や搬送ベルト上に形成する形態であっても構わない。
Next, the first control will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating the first control.
In this embodiment, when a first control execution command is input, a gradation pattern is formed on the intermediate transfer belt 31 (S21). FIG. 9 shows a layout example of the gradation pattern. The gradation pattern is formed at the position of a toner adhesion amount detection sensor (toner adhesion amount sensor 37 shown in FIGS. 1 and 2) described later. The gradation pattern used in the first control is an analog gradation pattern in which a difference in density is obtained by changing a difference between the development bias and the exposure portion potential (hereinafter, development potential). In the present embodiment, a gradation pattern composed of 10 types of patches having different density values is formed for each color, but the number of patches is not limited and may be any number. Further, in this embodiment, the gradation pattern is formed on the intermediate transfer belt as the image carrier, but it may be formed on the photosensitive member or the conveyance belt.
次に、中間転写ベルト上に形成された階調パターンの付着量を、トナー付着量検知センサ（図１、図２に示すトナー付着量センサ３７）によって検知する（Ｓ２２）。図１０はトナー付着量検知センサの概略図を示したものであり、（Ａ）図は黒トナー付着量検知センサの構成例を、（Ｂ）図は、カラートナー付着量検知センサの構成例を示している。（Ａ）図に示すように、黒トナー付着量検知センサは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子と、正反射光を受光する受光素子とから構成されている。発光素子は中間転写ベルト上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルトによって反射される。受光素子は、この反射光のうちの正反射光を受光する。 Next, the adhesion amount of the gradation pattern formed on the intermediate transfer belt is detected by the toner adhesion amount detection sensor (toner adhesion amount sensor 37 shown in FIGS. 1 and 2) (S22). 10A and 10B are schematic views of the toner adhesion amount detection sensor. FIG. 10A is a configuration example of the black toner adhesion amount detection sensor, and FIG. 10B is a configuration example of the color toner adhesion amount detection sensor. Show. As shown in FIG. 2A, the black toner adhesion amount detection sensor is composed of a light emitting element made up of a light emitting diode (LED) or the like and a light receiving element that receives specularly reflected light. The light emitting element irradiates light on the intermediate transfer belt, and this irradiation light is reflected by the intermediate transfer belt. The light receiving element receives regular reflected light of the reflected light.
一方、（Ｂ）図に示すように、カラートナー付着量検知センサは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子と、正反射光を受光する受光素子と、拡散反射光を受光する受光素子とから構成されている。発光素子は、黒トナー付着量検知センサの場合と同様、中間転写ベルト上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト表面によって反射される。正反射受光素子は、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子は、反射光のうち拡散反射光を受光する。本実施例では、発光素子として、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いており、受光素子としては、ピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いているが、ピーク波長及びピーク受光感度がこれと異なるものでも構わない。また、黒トナー付着量検知センサ及びカラートナー付着量検知センサと、検知対象物である中間転写ベルトのベルト表面との間には、５ｍｍ程度の距離（検出距離）を設けて配設されている。本実施例では、トナー付着量検知センサ３７を中間転写ベルト３１の近傍に設け、中間転写ベルト上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するが、感光体上や転写搬送ベルト上に配設されていても構わない。トナー付着量検知センサからの出力は付着量変換アルゴリズムによって付着量に変換される（Ｓ２３）。付着量変換アルゴリズムについては従来技術と同様であるため省略する。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the color toner adhesion amount detection sensor includes a light emitting element such as a light emitting diode (LED), a light receiving element that receives specularly reflected light, and a light receiving element that receives diffusely reflected light. It is composed of As in the case of the black toner adhesion amount detection sensor, the light emitting element irradiates light onto the intermediate transfer belt, and this irradiation light is reflected by the surface of the intermediate transfer belt. The regular reflection light receiving element receives regular reflection light of the reflected light, and the diffuse reflection light reception element receives diffuse reflection light of the reflected light. In this embodiment, a GaAs infrared light emitting diode having a peak wavelength of emitted light of 950 nm is used as the light emitting element, and a Si phototransistor having a peak light receiving sensitivity of 800 nm is used as the light receiving element. However, the peak wavelength and the peak light receiving sensitivity may be different from these. Further, a distance (detection distance) of about 5 mm is provided between the black toner adhesion amount detection sensor and the color toner adhesion amount detection sensor and the belt surface of the intermediate transfer belt, which is a detection target. . In this embodiment, a toner adhesion amount detection sensor 37 is provided in the vicinity of the
次に目標最大付着量が得られる現像ポテンシャルを算出し（Ｓ２４）、その測定結果に基づいて、ベタ部の目標濃度が得られる作像条件を決定する（Ｓ２５）。
図９の階調パターンを形成・検知することによって得られる現像ポテンシャルと付着量の関係を図１１に示す。
図１１に示すように、現像ポテンシャルとベルト上トナー付着量の関係はほぼリニアの関係がある。第一の制御前の現像ポテンシャルをＶp1とすると、目標付着量よりも高い付着量となっていることがわかる。これを補正するために、(1) 目標付着量と近似直線の交点から、(2) 目標付着量が得られる現像ポテンシャルＶp2を算出する。そして、求めた現像ポテンシャルＶp2の値に基づいて、図１２に示すような予め不揮発メモリに記憶されている作像条件変更テーブルから作像条件を決定し、次回からの作像に用いる。以上のように帯電バイアス、現像バイアス、光源パワー（ＬＤパワー）を変化させることによって、ベタ部の付着量が目標付着量と一致する制御を行っている。この作像条件変更テーブルは、図１２の（Ａ）に示すように現像ポテンシャルとベルト上トナー付着量の近似曲線の傾きから決定するものでも良いし、（Ｂ）に示すように現像ポテンシャルから決定する形態であっても構わない。さらに、帯電バイアス、現像バイアス、ＬＤパワーの関係を予め数式で表現し、得られた現像ポテンシャルから逐次計算して作像条件を決定する形態でも構わない。本発明ではＬＤパワーの決定方法にも特徴がある。本実施例におけるＬＤパワーは、ハイライト部の濃度変動を抑制するため、様々な帯電バイアスに対して１by４の孤立１ドット径がほぼ６０μｍとなるような値としている。
Next, the development potential for obtaining the target maximum adhesion amount is calculated (S24), and the image forming conditions for obtaining the target density of the solid portion are determined based on the measurement result (S25).
FIG. 11 shows the relationship between the development potential and the adhesion amount obtained by forming and detecting the gradation pattern of FIG.
As shown in FIG. 11, the relationship between the development potential and the toner adhesion amount on the belt is almost linear. If the development potential before the first control is Vp1, it can be seen that the adhesion amount is higher than the target adhesion amount. In order to correct this, (1) the development potential Vp2 at which the target adhesion amount is obtained is calculated from the intersection of the target adhesion amount and the approximate line. Then, based on the obtained value of the development potential Vp2, the image forming conditions are determined from the image forming condition change table stored in advance in the nonvolatile memory as shown in FIG. 12, and used for the next image forming. As described above, by changing the charging bias, the developing bias, and the light source power (LD power), control is performed so that the adhesion amount of the solid portion matches the target adhesion amount. This image forming condition change table may be determined from the slope of the approximate curve of the developing potential and the toner adhesion amount on the belt as shown in FIG. 12A, or from the developing potential as shown in FIG. It may be a form to do. Further, the relationship between the charging bias, the developing bias, and the LD power may be expressed in advance as a mathematical formula, and the image forming condition may be determined by sequentially calculating from the obtained developing potential. The present invention is also characterized by a method for determining LD power. The LD power in this embodiment is set to a value such that the diameter of one isolated dot of 1by4 is approximately 60 μm with respect to various charging biases in order to suppress the density fluctuation in the highlight portion.
次に、ハイライト部の濃度変動を抑制するＬＤパワー決定方法について説明する。図１３はＬＤパワーとベルト上付着量の関係、図１４はＬＤパワーと孤立１ドット径の関係、図１５は帯電バイアスとＬＤパワーの関係、図１６はＬＤパワー補正後の帯電バイアスと孤立１ドット径との関係をしエス図である。 Next, an LD power determination method for suppressing the density variation in the highlight portion will be described. 13 shows the relationship between the LD power and the amount of adhesion on the belt, FIG. 14 shows the relationship between the LD power and the isolated one dot diameter, FIG. 15 shows the relationship between the charging bias and the LD power, and FIG. 16 shows the charging bias after the LD power correction and the isolated 1 FIG. 5 is an S diagram showing the relationship with the dot diameter.
ＬＤパワーとベルト上付着量の関係は、図１３に示すように帯電バイアスによって異なることが知られている。ＬＤパワーを固定した場合、帯電バイアスが低いほど付着量が多い。第一の制御によって帯電・現像バイアスを決定した場合、帯電バイアスによって付着量が異なるため、ＬＤパワーの補正を行う必要がある。このような付着量の関係は、図１４に示すように孤立１ドット径として見ても同じである。即ち、帯電バイアスが低いほど孤立１ドットの径は太り、画像濃度は高くなる。本実施例では、目標孤立１ドット径：Ｄの値を揃えるようにＬＤパワーの値を決定している。図１４に示すように、目標孤立１ドット径Ｄが得られるＬＤパワーを、帯電バイアス毎に算出する（ＬＤＰ１、ＬＤＰ２、ＬＤＰ３）。そして、横軸を帯電バイアスに、縦軸をＬＤパワーにプロットし直すと、図１５に示す様にほぼ線形の関係が得られる。本実施例の第一の制御では、この関係を利用してＬＤパワー値を決定している。具体的には、現像ポテンシャルから帯電バイアスと現像バイアスを決定した後、図１５の一次近似式に帯電バイアスを代入してＬＤパワーを得ている。この様に決められるＬＤパワーを用いて帯電バイアスを振った場合の孤立１ドット径を確認すると、図１６に示すように、帯電バイアスによらずに孤立１ドット径が得られる。即ち、帯電バイアスによって孤立１ドット径：Ｄが得られるようなＬＤパワーを選んでいる。もちろん、図１２で示した作像条件変更テーブルにおけるＬＤパワーは前述の方法から求められており、本実施例における目標孤立１ドット径Ｄは、６０μｍである。 It is known that the relationship between the LD power and the adhesion amount on the belt varies depending on the charging bias as shown in FIG. When the LD power is fixed, the amount of adhesion increases as the charging bias decreases. When the charging / developing bias is determined by the first control, the amount of adhesion differs depending on the charging bias, and thus it is necessary to correct the LD power. Such a relationship between the adhesion amounts is the same even when viewed as an isolated one-dot diameter as shown in FIG. That is, as the charging bias is lower, the diameter of one isolated dot is larger and the image density is higher. In this embodiment, the value of the LD power is determined so that the value of the target isolated 1 dot diameter: D is made uniform. As shown in FIG. 14, the LD power for obtaining the target isolated 1-dot diameter D is calculated for each charging bias (LDP1, LDP2, LDP3). Then, when the horizontal axis is plotted on the charging bias and the vertical axis is plotted on the LD power, a substantially linear relationship is obtained as shown in FIG. In the first control of this embodiment, the LD power value is determined using this relationship. Specifically, after determining the charging bias and the developing bias from the developing potential, the charging power is substituted into the primary approximation formula of FIG. 15 to obtain the LD power. When the isolated 1-dot diameter when the charging bias is shaken using the LD power determined in this way is confirmed, the isolated 1-dot diameter is obtained regardless of the charging bias as shown in FIG. That is, the LD power is selected such that an isolated one dot diameter: D can be obtained by the charging bias. Of course, the LD power in the image forming condition change table shown in FIG. 12 is obtained from the above-described method, and the target isolated 1-dot diameter D in this embodiment is 60 μm.
図１７はトナー濃度を振って階調特性を意図的に変動させた状態に対し、これまで説明した第一の制御を実施した階調特性の実験結果である。色は黒で、トナー濃度は７、９、１１ｗｔ％と変更した。図中に点線の円で囲んで示したように、作像条件を変更したことによって入力画像面積率１００％のベタ部の画像濃度がほぼ一致していることが確認できる。さらに、図中に点線の楕円で囲んで示したように、画像面積率２０％以下の画像濃度変動が極めて小さいことがわかる。即ち、本実施例で示したように目標孤立１ドット径Ｄを６０μｍとすると、画像面積率２０％以下の画像濃度変動を抑制できることがわかる。
しかし、“ベタ部および画像面積率２０％以下以外”の画像面積率では、トナー濃度の変動によって階調特性が変動していることがわかる。そこで本発明では、このような第一の制御で補正しきれない階調特性を、第二の制御によって補正する。
FIG. 17 shows the experimental results of the gradation characteristics in which the first control described so far is performed in a state where the gradation characteristics are intentionally varied by changing the toner density. The color was black and the toner density was changed to 7, 9, and 11 wt%. As indicated by the dotted circle in the figure, it can be confirmed that the image density of the solid portion having the input image area ratio of 100% is almost the same by changing the image forming condition. Furthermore, it can be seen that the image density variation with an image area ratio of 20% or less is extremely small as shown by the dotted oval in the figure. That is, it can be seen that when the target isolated 1-dot diameter D is set to 60 μm as shown in the present embodiment, fluctuations in image density with an image area ratio of 20% or less can be suppressed.
However, in the case of the image area ratio “other than the solid portion and the image area ratio of 20% or less”, it can be seen that the gradation characteristic varies due to the variation of the toner density. Therefore, in the present invention, such gradation characteristics that cannot be corrected by the first control are corrected by the second control.
図１８は第二の制御を説明するフロー図である。この第二の制御では、入出力特性を補正することによって階調特性を補正する。具体的には、入出力特性を測定し、その特性に対して狙いの入出力特性が得られるような入出力特性補正信号を形成する。 FIG. 18 is a flowchart for explaining the second control. In the second control, the gradation characteristics are corrected by correcting the input / output characteristics. Specifically, the input / output characteristic is measured, and an input / output characteristic correction signal is formed so that the target input / output characteristic can be obtained.
まず現在の入出力特性を測定するため、図４に示すようなトナー被服面積率を変えることによって濃度差がつけられた複数のパッチから構成される面積階調パターンを中間転写ベルト３１上に形成する（Ｓ３１）。通常の画像形成装置では、文字や写真モード、解像度によって複数のディザが存在する。本実施例では階調性が重視されるディザに対し、予め決められた画像面積率のパッチを形成する構成となっている。この画像面積率およびスクリーン種は、図示しないモニタ上からユーザが任意に設定できる構成となっている。面積階調パターンの画像面積率の一例を図１９に示す。本実施例では図１９に示したように、画像面積率が５、１０、２０、２５、３０、５０、６０、７０、９０、１００［％］のパッチから構成される階調パターンを色毎に形成する。この面積階調パターンも、第一の制御と同様に図９に示すようなレイアウトで形成される。
First, in order to measure the current input / output characteristics, an area gradation pattern composed of a plurality of patches with different density differences is formed on the
次に、図１９に示した階調パターンの濃度を、トナー付着量検知センサ３７によって検知する（Ｓ３２）。検知方法は第一の制御と同一である。このようにして各階調パターンの画像面積率と各センサ出力の関係をプロットすると、図２０の（Ａ）図に示す関係が得られる。図中点線で示した目標特性は、目標階調特性が得られる付着量を検知した場合のトナー付着量検知センサの出力である。図中２つの実線で示したのは、第一の制御後の装置状態において形成した面積階調パターンの測定結果を示したものである。 Next, the density of the gradation pattern shown in FIG. 19 is detected by the toner adhesion amount detection sensor 37 (S32). The detection method is the same as in the first control. When the relationship between the image area ratio of each gradation pattern and each sensor output is plotted in this way, the relationship shown in FIG. 20A is obtained. The target characteristic indicated by the dotted line in the figure is the output of the toner adhesion amount detection sensor when the adhesion amount that provides the target gradation characteristic is detected. The two solid lines in the figure show the measurement results of the area gradation pattern formed in the device state after the first control.
次に、目標特性から離れた階調特性を補正するために、入出力特性補正部において図２０の（Ｂ）図に示すような入出力特性補正信号を形成する（Ｓ３３）。即ち、入出力特性がリニアとなるように、画像データの階調値を補正する入出力特性補正信号を形成する。入出力特性補正信号の形成方法については従来技術と同様であるため省略する。形成した入出力特性補正信号は、記憶部の不揮発メモリに保存され（Ｓ３４）、次回からの作像に使用される。以上が第二の制御の説明である。 Next, in order to correct the gradation characteristic away from the target characteristic, an input / output characteristic correction signal as shown in FIG. 20B is formed in the input / output characteristic correction unit (S33). That is, an input / output characteristic correction signal for correcting the gradation value of the image data is formed so that the input / output characteristic is linear. The method for forming the input / output characteristic correction signal is the same as in the prior art, and is therefore omitted. The formed input / output characteristic correction signal is stored in the non-volatile memory of the storage unit (S34) and used for the next image formation. The above is the description of the second control.
本発明は、前述した第一の制御と第二の制御が連続して行われる場合に、第二の制御で形成する面積階調パターンの画像面積率を制限するところに特徴がある。この動作について図２１〜図２４を用いて詳細に説明する。 The present invention is characterized in that the image area ratio of the area gradation pattern formed by the second control is limited when the first control and the second control described above are continuously performed. This operation will be described in detail with reference to FIGS.
図２１は本実施例における第一の制御と第二の制御の詳細を示したフロー図である。このフロー図で示すように第一の制御（Ｓ４１〜Ｓ４５）と第二の制御（Ｓ４７〜Ｓ５０）が連続実施される場合、第一の制御（Ｓ４１〜Ｓ４５）の実施に続いて、第二の制御で形成する面積階調パターンの画像面積率を制限し（Ｓ４６）、さらに形成しなかった画像面積率のデータは、不揮発メモリに格納されている測定値から参照し、入出力特性補正信号を形成する。 FIG. 21 is a flowchart showing details of the first control and the second control in the present embodiment. As shown in this flowchart, when the first control (S41 to S45) and the second control (S47 to S50) are continuously performed, the second control is performed following the execution of the first control (S41 to S45). The image area ratio of the area gradation pattern formed by the control of the image area is limited (S46), and the data of the image area ratio that is not further formed is referred to from the measured value stored in the nonvolatile memory, and the input / output characteristic correction signal Form.
図２２は画像面積率制限部によって画像面積率が制限された面積階調パターンの一例である。この面積階調パターンは、図１９の面積階調パターンにおける画像面積率が２０％以上のパッチから構成されており、第一と第二の制御が連続で行われる場合の第二の制御で形成するパッチ数は、図１９で示した通常の第二の制御で形成されるパッチ数に比べて３つ少ない。画像面積率制限部は、４色全てに対して図２２に示すように画像面積率を制限するので、全体で１２パッチ少なくなる。
図２３は画像面積率制限部によって制限された後の階調パターンレイアウトの一例である。特に（Ｃ）図で示すようなトナー付着量センサが１つしかない構成の画像形成装置に対しては、パッチ数を減らすことは効果的である。
FIG. 22 shows an example of an area gradation pattern in which the image area rate is limited by the image area rate limiting unit. This area gradation pattern is composed of patches having an image area ratio of 20% or more in the area gradation pattern of FIG. 19, and is formed by the second control when the first and second controls are performed continuously. The number of patches to be performed is three less than the number of patches formed by the normal second control shown in FIG. Since the image area rate limiting unit limits the image area rate for all four colors as shown in FIG. 22, the total number of patches is reduced by 12 patches.
FIG. 23 shows an example of a gradation pattern layout after being restricted by the image area ratio restriction unit. In particular, for an image forming apparatus having only one toner adhesion amount sensor as shown in FIG.
本実施例では、図２３で示したパッチの画像面積率が２０％以下の測定値は、不揮発メモリ内に予め記憶させている値から参照し、入出力特性を形成している。図２４に入出力特性算出方法を示す。図２４に示すように、入出力特性は画像面積率を制限した面積階調パターンの測定値と、不揮発メモリに予め記憶している値から形成される。なお、本実施例における不揮発メモリ内の値は、事前に画像面積率が２０％以下のパッチを複数回繰り返して形成し、検知させた値の平均値である。この形態とすることで、センサの感度が低下するハイライト部分の検知誤差も回避することができる。入出力特性補正信号を画像データにフィードバックすることによって、第二の制御後の階調特性は図２５に示すように目標階調特性とほぼ一致する。
以上の形態とすることで、補正精度を落とすことなく、補正にかかる時間を短縮することが可能となる。
In the present embodiment, the measured value of the patch image area ratio of 20% or less shown in FIG. 23 is referred to from the value stored in advance in the nonvolatile memory, and the input / output characteristics are formed. FIG. 24 shows an input / output characteristic calculation method. As shown in FIG. 24, the input / output characteristics are formed from the measured value of the area gradation pattern in which the image area ratio is limited and the value stored in advance in the nonvolatile memory. Note that the value in the non-volatile memory in this embodiment is an average value of values detected by repeatedly forming a patch having an image area ratio of 20% or less in advance a plurality of times. By adopting this form, it is possible to avoid detection errors in highlight portions where the sensitivity of the sensor is lowered. By feeding back the input / output characteristic correction signal to the image data, the gradation characteristic after the second control substantially matches the target gradation characteristic as shown in FIG.
With the above configuration, it is possible to reduce the time required for correction without degrading the correction accuracy.
［実施例２］
次に、本発明における第二の実施例について説明する。なお、画像形成装置の基本的な構成、動作は実施例１と同様である。
図２６は第二の実施例における制御フロー図である。このフロー図で示すように、第二の実施例では、第一の制御（Ｓ５１〜Ｓ５５）に続いて、階調パターンの画像面積率を制限して（Ｓ５６）、第二の制御（Ｓ５７〜Ｓ６０）が連続実施される場合、第一の制御（Ｓ５１〜Ｓ５５）におけるベタ部の測定値を揮発メモリに一時的に保存し（Ｓ６１）、選択した電位テーブルに基づいて、第一の制御で測定した値を第二のベタ部の値として用いる形態となっている（Ｓ６２）。
即ち本実施例では、決定した作像条件に最も近い条件で形成した階調パターンの測定値を選択し、第二の制御のベタ部の測定値として用いている。なお、この測定値は、決定した作像条件の現像ポテンシャルと図１１で得られた近似直線から、ベルト上付着量を推測した値でも良い。
図２６に示す形態とすることで、第二の制御のステップＳ５７で形成する面積階調パターンは、図２７に示すようにベタ部を除いた面積階調パターンとすることができる。図２８は入出力特性の算出方法を示している。図２８に示すように、画像面積率が２０％以下の測定値は不揮発メモリから参照し、ベタ部は第一の制御時における検知結果の値、もしくは推測した値を用いている。
以上の形態とすることで、補正精度を落とすことなく、補正にかかる時間をさらに短縮することが可能となる。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus are the same as those in the first embodiment.
FIG. 26 is a control flowchart in the second embodiment. As shown in this flowchart, in the second embodiment, following the first control (S51 to S55), the image area ratio of the gradation pattern is limited (S56), and the second control (S57 to S57). When S60) is continuously performed, the measured value of the solid portion in the first control (S51 to S55) is temporarily stored in the volatile memory (S61), and the first control is performed based on the selected potential table. The measured value is used as the value of the second solid portion (S62).
That is, in this embodiment, the measured value of the gradation pattern formed under the condition closest to the determined image forming condition is selected and used as the measured value of the solid portion of the second control. The measured value may be a value obtained by estimating the amount of adhesion on the belt from the development potential under the determined image forming conditions and the approximate straight line obtained in FIG.
With the configuration shown in FIG. 26, the area gradation pattern formed in step S57 of the second control can be an area gradation pattern excluding the solid portion as shown in FIG. FIG. 28 shows a method for calculating input / output characteristics. As shown in FIG. 28, a measured value with an image area ratio of 20% or less is referred to from the nonvolatile memory, and the solid portion uses a detection result value or an estimated value at the time of the first control.
With the above configuration, it is possible to further reduce the time required for correction without reducing the correction accuracy.
なお、ハイライト部の変動は全くないと仮定し、画像面積率が２０％以下の値は測定値でなく、不揮発メモリ内に予め保存されている目標特性でもよい。図２９は目標特性を用いた入出力特性の算出方法であり、図３０は目標特性を用いた場合の入出力特性補正信号である。画像面積率が２０％以下においては、測定値に目標特性を用いているため、入出力特性補正信号は完全にリニアとなる。 Note that it is assumed that there is no change in the highlight portion, and a value with an image area ratio of 20% or less may be a target characteristic stored in advance in the nonvolatile memory instead of a measured value. FIG. 29 shows an input / output characteristic calculation method using the target characteristic, and FIG. 30 shows an input / output characteristic correction signal when the target characteristic is used. When the image area ratio is 20% or less, since the target characteristic is used for the measurement value, the input / output characteristic correction signal is completely linear.
［実施例３］
次に、本発明における第三の実施例について説明する。なお、画像形成装置の基本的な構成、動作は実施例１と同様である。
図３１は第一の制御を行ったシアン（Ｃ）の階調特性である。図からわかるように、目標孤立１ドット径が６０μｍとして第一の制御を実施した場合、画像面積率が４０％までは画像濃度変動がほとんどないことがわかる。マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）についてもこの傾向があることを確認している。即ち、色によって画像濃度変動が大きくなる画像面積率が異なる。
この傾向を利用して、第三の実施例では、黒（Ｋ）に対する画像面積率の制限幅は２０％、カラーに対する画像面積率の制限幅は４０％までとした面積階調パターンを用いている。図３２に面積階調パターンの一例を示す。この面積階調パターンは、第二の実施例で説明した“第一の制御におけるベタ部の測定値を用いる”という動作も含んでいる。その結果、従来と比較して黒では４パッチ、カラーでは６パッチ削減することが可能となっている。これにより本実施例では、補正動作にかかる時間が、従来に比べて約５５％の時間短縮が可能となった。
[Example 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus are the same as those in the first embodiment.
FIG. 31 shows the tone characteristics of cyan (C) subjected to the first control. As can be seen from the figure, when the first control is performed with the target isolated 1-dot diameter being 60 μm, there is almost no image density fluctuation until the image area ratio is 40%. It has been confirmed that magenta (M) and yellow (Y) have this tendency. That is, the image area ratio at which the image density fluctuation increases depending on the color differs.
By utilizing this tendency, the third embodiment uses an area gradation pattern in which the image area ratio limit width for black (K) is 20% and the image area ratio limit width for color is 40%. Yes. FIG. 32 shows an example of the area gradation pattern. This area gradation pattern includes the operation of “using the measurement value of the solid portion in the first control” described in the second embodiment. As a result, it is possible to reduce 4 patches for black and 6 patches for color compared to the conventional case. As a result, in this embodiment, the time required for the correction operation can be shortened by about 55% compared to the conventional method.
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ：感光体（像担持体）
２：帯電ユニット
３：現像ユニット
４：クリーニングユニット
１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ：プロセスユニット
２０：光書込ユニット
３０：転写ユニット
３１：中間転写ベルト
３２：駆動ローラ
３３：従動ローラ
３４：１次転写ローラ
３５：２次転写バックアップローラ
３６：搬送ベルト
３７：トナー付着量検知センサ（濃度検出手段）
３８：定着ユニット
３９排紙トレイ
４１−１，４１−２：給紙トレイ
４２：給紙装置
４３，４４，４５：搬送ローラ
４６：レジストローラ対
１００：画像形成部
２００：画像読取部（スキャナ）
３００：原稿自動搬送部（原稿自動搬送装置）
４００：給紙部
1Y, 1C, 1M, 1K: photoconductor (image carrier)
2: charging unit 3: developing unit 4: cleaning
38: fixing
300: Automatic document feeder (automatic document feeder)
400: Paper feed unit
Claims (16)
前記像担持体上に階調パターンを形成する階調パターン形成部と、
前記階調パターンの濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段による検出結果に基づいて作像条件を調整する作像条件調整手段と、
前記作像条件調整手段に用いた階調パターンとは異なる種類の階調パターンの検出結果に基づいて入出力補正信号を形成する入出力特性補正信号形成手段と、
前記入出力特性を変更する入出力特性変更手段と、
前記作像条件調整手段によってベタ部の濃度を補正する第一の制御と、
前記入出力特性変更手段によって階調を補正する第二の制御を備え、
前記二種類の制御の実施タイミングを判断する制御タイミング判断手段と、
前記第二の制御で形成する階調パターンにおける各パッチの画像面積率幅を制限する画像面積率制限手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus equipped with means for correcting gradation characteristics by forming and detecting an area gradation pattern on an image carrier,
A gradation pattern forming section for forming a gradation pattern on the image carrier;
Density detecting means for detecting the density of the gradation pattern;
An image forming condition adjusting unit that adjusts an image forming condition based on a detection result by the density detecting unit;
An input / output characteristic correction signal forming means for forming an input / output correction signal based on a detection result of a gradation pattern of a type different from the gradation pattern used in the image forming condition adjustment means;
An input / output characteristic changing means for changing the input / output characteristic;
A first control for correcting the density of the solid portion by the image forming condition adjusting means;
A second control for correcting gradation by the input / output characteristic changing means;
Control timing determination means for determining the execution timing of the two types of control;
Image area rate limiting means for limiting the image area rate width of each patch in the gradation pattern formed by the second control;
An image forming apparatus comprising:
前記画像面積率制限手段は、前記制御タイミング判断手段の判断結果に基づいて、前記第二の制御で形成する階調パターンの各パッチの画像面積率幅を、各色ともに２０％以上に制限することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image area rate limiting unit limits the image area rate width of each patch of the gradation pattern formed by the second control to 20% or more for each color based on the determination result of the control timing determination unit. An image forming apparatus.
前記制御タイミング判断手段は、前記第一の制御と前記第二の制御が連続して実施されるか否かを検出することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus, wherein the control timing determination unit detects whether or not the first control and the second control are continuously performed.
前記第一の制御において形成する階調パターンは、現像バイアス・帯電バイアス・光源パワーの少なくとも一つを変更することによって異なる濃度のパッチを形成し、前記第二の制御において形成する階調パターンは、面積階調法によって異なる濃度のパッチを形成することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The gradation pattern formed in the first control forms patches of different densities by changing at least one of the development bias, charging bias, and light source power, and the gradation pattern formed in the second control is An image forming apparatus, wherein patches having different densities are formed by an area gradation method.
前記第一の制御は、帯電バイアス、現像バイアスを変化させてベタ部の目標付着量を決定し、画像面積率が２０％以下の孤立１ドット径が帯電バイアスによらず一定となるように光源パワー値を調整することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
In the first control, the target adhesion amount of the solid portion is determined by changing the charging bias and the developing bias, and the isolated one dot diameter with an image area ratio of 20% or less is constant regardless of the charging bias. An image forming apparatus characterized by adjusting a power value.
測定値を一時的に記憶しておく記憶手段を備え、前記第一の制御で測定した測定値を前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記第二の制御において前記測定値を使用することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Storage means for temporarily storing measurement values, temporarily storing the measurement values measured in the first control in the storage means, and using the measurement values in the second control An image forming apparatus.
色毎の濃度センサの測定値を予め記憶しておく記憶手段を備え、前記第二の制御を行う場合に、前記記憶手段から測定値を色毎に参照して階調補正を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
Storage means for storing in advance the measurement value of the density sensor for each color is provided, and when performing the second control, gradation correction is performed by referring to the measurement value for each color from the storage means. An image forming apparatus.
前記記憶手段に記憶されている測定値は、各色ともに画像面積率が０〜２０％であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
The measured value stored in the storage means has an image area ratio of 0 to 20% for each color.
前記第二の制御で用いる画像面積率２０％以下の値は目標特性の値を用い、画像面積率２０％以下の入出力特性補正信号をリニアとしたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus characterized in that an image area ratio of 20% or less used in the second control uses a target characteristic value, and an input / output characteristic correction signal having an image area ratio of 20% or less is linear.
前記画像面積率決定手段は、前記制御タイミング判断手段の判断結果に基づいて、前記第二の制御で形成する階調パターンの各パッチの画像面積率幅を、黒を２０％以上、カラーを４０％以上とすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image area ratio determination means sets the image area ratio width of each patch of the gradation pattern formed by the second control based on the determination result of the control timing determination means to 20% or more for black and 40 for color. % Or more of the image forming apparatus.
前記第一の制御において形成する階調パターンは、現像バイアス・帯電バイアス・光源パワーの少なくとも一つを変更することによって異なる濃度のパッチを形成し、前記第二の制御において形成する階調パターンは、面積階調法によって異なる濃度のパッチを形成することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10.
The gradation pattern formed in the first control forms patches of different densities by changing at least one of the development bias, charging bias, and light source power, and the gradation pattern formed in the second control is An image forming apparatus, wherein patches having different densities are formed by an area gradation method.
前記第一の制御は、帯電バイアス、現像バイアスを変化させてベタ部の目標付着量を決定し、画像面積率が２０％以下の孤立１ドット径が帯電バイアスによらず一定となるように光源パワー値を調整することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10 or 11,
In the first control, the target adhesion amount of the solid portion is determined by changing the charging bias and the developing bias, and the isolated one dot diameter with an image area ratio of 20% or less is constant regardless of the charging bias. An image forming apparatus characterized by adjusting a power value.
一時的に測定値を記憶しておく記憶手段を備え、前記第一の制御で測定した測定値を前記記憶手段に一時的に記憶させ、前記第二の制御において前記測定値を使用することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 12,
Comprising storage means for temporarily storing measurement values, temporarily storing the measurement values measured in the first control in the storage means, and using the measurement values in the second control. An image forming apparatus.
濃度センサの測定値を予め記憶しておく記憶手段を備え、前記第二の制御を行う場合に、前記測定値を前記記憶手段から色毎に参照して階調補正を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 13,
Storage means for storing the measurement value of the density sensor in advance is provided, and when the second control is performed, gradation correction is performed by referring to the measurement value for each color from the storage means. Image forming apparatus.
前記記憶手段に記憶されている測定値は、黒が画像面積率０〜２０％、カラーが画像面積率０〜４０％であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 14.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the measured values stored in the storage means are an image area ratio of 0 to 20% for black and an image area ratio of 0 to 40% for color.
前記第二の制御で用いる黒の画像面積率２０％以下、カラーの画像面積率４０％以下の値は、予め記憶媒体に記憶されている目標特性の値を用い、黒の画像面積率２０％以下、カラーの画像面積率４０％以下の入出力特性補正信号をリニアとしたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 15,
The values of the black image area ratio of 20% or less and the color image area ratio of 40% or less used in the second control are the target characteristic values stored in advance in the storage medium, and the black image area ratio is 20%. An image forming apparatus characterized in that an input / output characteristic correction signal having a color image area ratio of 40% or less is linear.
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