JPH10198088A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JPH10198088A JPH10198088A JP9001055A JP105597A JPH10198088A JP H10198088 A JPH10198088 A JP H10198088A JP 9001055 A JP9001055 A JP 9001055A JP 105597 A JP105597 A JP 105597A JP H10198088 A JPH10198088 A JP H10198088A
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- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
されたパッチ画像の濃度を検出し、その検出結果に基づ
いて画像形成条件を制御する画像形成装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for detecting the density of a patch image formed on an image carrier and controlling image forming conditions based on the detection result.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、感光体や転写体などの像担持
体上にパッチ画像を形成し、かつそのパッチ画像の濃度
をセンサで検出し、その検出結果に基づいて画像形成条
件を制御することにより、出力画像濃度を適正に維持す
ることが広く行われている。その中で、例えば特開平７
−２０９９３４号公報には、像担持体上に形成されたパ
ッチ画像を光学的に読み取り、その読み取り結果に基づ
いて階調補正する技術が開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a patch image is formed on an image carrier such as a photoreceptor or a transfer body, the density of the patch image is detected by a sensor, and image forming conditions are controlled based on the detection result. Accordingly, it is widely practiced to appropriately maintain the output image density. Among them, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 209934 discloses a technique for optically reading a patch image formed on an image carrier and correcting the gradation based on the read result.
【０００３】一般にこの種の画像形成装置では、像担持
体上の濃度情報と出力画像との相関を良くするために、
出力画像と同じパターン（線数）で像担持体上にパッチ
画像を形成し、そのパッチ濃度に基づいて画像形成条件
を制御している。例えば、２００線出力画像を制御する
場合には、図１１（ａ）に示すようにそれと同じ２００
線（ｌｐｉ：ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ）のパッチ画像を形成
し、１００線出力画像を制御する場合には、図１１
（ｂ）に示すようにそれと同じ１００線のパッチ画像を
形成して、それぞれのパッチ濃度を検出している。ま
た、同じ線数のパッチ画像でも、各パッチのエリアカバ
レッジ（画像面積率）を順次変化させて複数の階調パタ
ーンを形成している。Generally, in this type of image forming apparatus, in order to improve the correlation between the density information on the image carrier and the output image,
A patch image is formed on the image carrier in the same pattern (number of lines) as the output image, and the image forming conditions are controlled based on the patch density. For example, when controlling a 200-line output image, as shown in FIG.
When a patch image of a line (lpi: line / inch) is formed and a 100-line output image is controlled, FIG.
As shown in (b), the same 100-line patch image is formed and the respective patch densities are detected. Even for patch images having the same number of lines, a plurality of gradation patterns are formed by sequentially changing the area coverage (image area ratio) of each patch.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、上述のごとく複数の階調パターンからなるパッ
チ画像の中で、あるレベル以上の高濃度領域になると、
出力画像濃度に階調があるにもかかわらず、センサ出力
の感度がなくなってしまい、正確な階調性を読み取るこ
とができなくなるという問題があった。その理由は、実
際に像担持体上に形成したパッチ画像を光センサで読み
取る場合、その反射率でパッチ画像の濃度を検出してい
るため、パッチ画像の濃度が高くなると、それにつれて
像担持体の下地部分がトナーで隠れてしまい、下地部分
からの反射光が極端に減少するからである。特に、万線
画像の線数が増えるとその傾向が強くなり、例えば図１
２に示すように、４００線画像ではエリアカバレッジ
（Ｃｉｎ）が５０％以上の高濃度領域でセンサ感度がな
くなり、出力画像に対応した濃度情報が得られなくなっ
てしまう。However, conventionally, as described above, when a high-density area of a certain level or more is found in a patch image composed of a plurality of gradation patterns,
Despite the presence of gradation in the output image density, there is a problem that the sensitivity of the sensor output is lost and accurate gradation cannot be read. The reason is that when the patch image actually formed on the image carrier is read by the optical sensor, the density of the patch image is detected based on the reflectance. This is because the underlying portion is hidden by the toner, and the reflected light from the underlying portion is extremely reduced. In particular, as the number of lines in the line image increases, the tendency becomes stronger.
As shown in FIG. 2, in the 400-line image, sensor sensitivity is lost in a high-density area where the area coverage (Cin) is 50% or more, and density information corresponding to the output image cannot be obtained.
【０００５】そこで、４００線出力画像を制御するため
に、例えば図１２に示すように高濃度領域から低濃度領
域まである程度のセンサ感度が得られる２００線のパッ
チ画像を形成し、そのパッチ濃度に基づいて画像形成条
件を制御することも考えられるが、その場合には、出力
画像の濃度階調特性が図１３に示すように画像の解像度
（線数）によって異なることから、精度悪化を招いてし
まう。In order to control a 400-line output image, a 200-line patch image that provides a certain degree of sensor sensitivity from a high-density region to a low-density region is formed as shown in FIG. It is also conceivable to control the image forming conditions based on this. However, in this case, the density gradation characteristics of the output image differ depending on the resolution (number of lines) of the image as shown in FIG. I will.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び低濃度
でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パッチを作
成するパッチ作成手段と、このパッチ作成手段によって
作成された基準パッチに基づくパッチ画像を像担持体上
に形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって
像担持体上に形成されたパッチ画像の濃度を検出するパ
ッチ濃度検出手段と、このパッチ濃度検出手段によって
検出された濃度データに基づいて画像形成条件を制御す
る制御手段とを備えたものである。According to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a patch creating means for creating a reference patch comprising a high density and low resolution gradation pattern and a low density and high resolution gradation pattern; Image forming means for forming a patch image based on the reference patch created by the patch creating means on the image carrier; and patch density for detecting the density of the patch image formed on the image carrier by the image forming means. And a control unit for controlling image forming conditions based on the density data detected by the patch density detection unit.
【０００７】さらに、上記制御手段においては、パッチ
濃度検出手段によって検出された濃度データを、出力す
べき画像の濃度階調特性に対応して補正し、その補正デ
ータに基づいて画像形成条件を制御するようにしたもの
である。Further, the control means corrects the density data detected by the patch density detecting means in accordance with the density gradation characteristics of the image to be output, and controls image forming conditions based on the corrected data. It is something to do.
【０００８】上記構成からなる画像形成装置において
は、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び低濃度で
かつ高解像度の階調パターンからなる基準パッチをパッ
チ作成手段が作成し、これに基づくパッチ画像を画像形
成手段が像担持体上に形成することから、パッチ画像の
高濃度領域においても像担持体の下地部分がトナーで隠
れてしまうことがなくなる。これによりパッチ濃度検出
手段では、パッチ画像の高濃度領域から低濃度領域にわ
たっていずれも感度良くパッチ濃度を検出することが可
能となる。In the image forming apparatus having the above configuration, the patch creating means creates a reference patch composed of a high-density and low-resolution gradation pattern and a low-density and high-resolution gradation pattern. Since the image is formed on the image carrier by the image forming means, the base portion of the image carrier is not hidden by the toner even in the high density area of the patch image. This makes it possible for the patch density detecting means to detect the patch density with high sensitivity from the high density area to the low density area of the patch image.
【０００９】さらに、パッチ濃度検出手段によって検出
された濃度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に
対応して補正することにより、像担持体上のパッチ画像
と出力すべき画像との解像度が異なる場合でも、出力画
像に対応した正確な濃度情報を得ることが可能となる。Further, the resolution of the patch image on the image carrier and the image to be output is corrected by correcting the density data detected by the patch density detecting means in accordance with the density gradation characteristics of the image to be output. Is different, it is possible to obtain accurate density information corresponding to the output image.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明が適
用されるカラー複写機の全体構成図である。図示したカ
ラー複写機は、主として、原稿画像を読み取るスキャナ
ー部１と、このスキャナー部１から出力された画像デー
タに階調補正、色補正、精細度向上等の処理を施す画像
処理部２と、この画像処理部２で処理された画像データ
にしたがってレーザ光を出射するＲＯＳ(Raster Output
Scanner) 光学部３と、最終的に画像を形成する画像形
成部４とから構成されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a color copying machine to which the present invention is applied. The illustrated color copier mainly includes a scanner unit 1 that reads a document image, an image processing unit 2 that performs processes such as gradation correction, color correction, and improvement in definition on image data output from the scanner unit 1; An ROS (Raster Output) that emits a laser beam in accordance with the image data processed by the image processing unit 2
(Scanner) An optical unit 3 and an image forming unit 4 for finally forming an image.
【００１１】このうち、画像形成部４においては、ドラ
ム型の感光体５の周囲に、その回転方向にしたがって帯
電装置６、電位計７、ロータリー現像装置８、濃度検出
用の光センサ９、クリーナー装置１０及び除電ランプ１
１が順に設けられている。また、ロータリー現像装置８
には、Ｂｋ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼン
ダ），Ｃ（シアン）の各色の現像機にトナーを供給する
トナーディスペンス装置１２が付属されている。In the image forming section 4, a charging device 6, an electrometer 7, a rotary developing device 8, an optical sensor 9 for density detection, a cleaner Device 10 and static elimination lamp 1
1 are provided in order. Also, the rotary developing device 8
Is supplied with a toner dispensing device 12 for supplying toner to developing machines of Bk (black), Y (yellow), M (magenta), and C (cyan).
【００１２】この画像形成部４では、周知のゼログラフ
ィーの原理を利用して画像形成が行われる。すなわち、
回転する感光体５の表面は帯電装置６により一様にプラ
ス帯電され、ＲＯＳ光学部３からのレーザ光により第一
色目の静電潜像が形成される。この静電潜像に対して
は、ロータリー現像装置８の第一色目（Ｂｋ）の現像機
でマイナス電荷を帯びたブラックトナーが吸着され、こ
れによって第一色目のトナー像が感光体５上に形成され
る。一方、用紙トレイ１３に収容されている用紙（不図
示）は用紙搬送装置１４によって搬送され、転写ドラム
１５に巻き付けられる。そして、この巻き付けられた用
紙の表面に、感光体５上のトナー像が転写コロトロン１
６により転写される。このとき、感光体５上に残ったト
ナーや電荷は、クリーナー装置１０及び除電ランプ１１
によって取り除かれる。The image forming section 4 forms an image using the well-known principle of xerography. That is,
The surface of the rotating photoconductor 5 is uniformly positively charged by the charging device 6, and a first color electrostatic latent image is formed by the laser light from the ROS optical unit 3. The black toner having a negative charge is attracted to the electrostatic latent image by the developing device for the first color (Bk) of the rotary developing device 8, whereby the first color toner image is formed on the photoconductor 5. It is formed. On the other hand, the paper (not shown) stored in the paper tray 13 is transported by the paper transport device 14 and wound around the transfer drum 15. Then, the toner image on the photoreceptor 5 is transferred onto the surface of the wound paper by the transfer corotron 1.
6 is transferred. At this time, the toner and electric charge remaining on the photoconductor 5 are transferred to the cleaner device 10 and the discharging lamp 11.
Removed by.
【００１３】以後、上述した第一色目（Ｂｋ）と同様の
手順で、第二色目（Ｙ）、第三色目（Ｍ）、第四色目
（Ｃ）まで計４色のトナー像が転写ドラム１５上の用紙
に順次転写される。そして各色の画像転写が全て終了す
ると、その段階で用紙は剥離コロトロン１７により転写
ドラム１５から剥離され、さらに定着装置１８に送られ
て画像の定着がなされる。これにより、用紙の表面には
各色の画像を重ねたカラーコピー画像が形成される。な
お、転写ドラム１５の周囲に設けられている除電コロト
ロン１９は、各色の画像転写後又は用紙剥離後に、用紙
上及び転写ドラム１５上の余分な電荷を除電するための
ものである。Thereafter, in the same procedure as the first color (Bk) described above, a total of four color toner images up to the second color (Y), the third color (M), and the fourth color (C) are transferred. It is sequentially transferred to the upper sheet. When the transfer of the image of each color is completed, the sheet is separated from the transfer drum 15 by the separation corotron 17 at that stage, and further sent to the fixing device 18 where the image is fixed. As a result, a color copy image in which the images of the respective colors are superimposed is formed on the surface of the sheet. The charge removing corotron 19 provided around the transfer drum 15 serves to remove excess charges on the paper and the transfer drum 15 after transferring the image of each color or after peeling off the paper.
【００１４】図２は本発明に係る画像形成装置の一実施
形態を示すブロック図である。図２において、制御部２
０は、図示せぬマイクロプロセッサ等のＣＰＵと、この
ＣＰＵの制御プログラムや各種の制御用データを記憶す
るＲＯＭと、ＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲ
ＡＭ等からなるもので、光センサ９やトナー濃度センサ
２１からの検出信号に基づいて画像形成条件（トナー補
給量、ＲＯＳ光学部３のレーザ光量、帯電装置６の帯電
量、現像バイアス等）を制御するものである。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 2, the control unit 2
0 is a CPU such as a microprocessor (not shown), a ROM for storing a control program of the CPU and various control data, and an R used as a work area of the CPU.
The image forming conditions (toner supply amount, laser light amount of the ROS optical unit 3, charging amount of the charging device 6, developing bias, etc.) are determined based on detection signals from the optical sensor 9 and the toner density sensor 21. To control.
【００１５】画像処理部２は、上述のごとく各種の画像
処理機能とともに、像担持体となる感光体５上に形成す
べき基準パッチを作成するパッチ作成部２２を備えてい
る。このパッチ作成部２２では、例えば電源投入時にお
いて制御部２０からパッチ作成の指示があったときに基
準パッチを作成するもので、ここで作成された基準パッ
チに基づくパッチ画像が、ＲＯＳ光学部３及び画像形成
部４の駆動によって感光体５上に形成されるようになっ
ている。なお、パッチ作成部２２で作成される基準パッ
チのパターンについて後段で詳しく説明する。The image processing section 2 includes a patch creating section 22 for creating a reference patch to be formed on the photosensitive member 5 serving as an image carrier, in addition to various image processing functions as described above. The patch creation unit 22 creates a reference patch when a patch creation instruction is issued from the control unit 20 at the time of power-on, for example. A patch image based on the created reference patch is stored in the ROS optical unit 3. Further, the image forming section 4 is formed on the photosensitive member 5 by driving. The pattern of the reference patch created by the patch creating unit 22 will be described in detail later.
【００１６】光センサ９は、画像形成部４によって感光
体（像担持体）５上に形成されたパッチ画像の濃度を検
出（測定）するパッチ濃度検出手段としての機能を持つ
もので、その具体的な構成を図３に示す。図示のように
光センサ９には、例えば発光ピークが９７０ｎｍの発光
ダイオードからなる発光素子９ａと、フォトトランジス
タからなる受光素子９ｂとを有する正反射（鏡面）セン
サが採用されており、像担持体となる感光体５に対して
は入射角（α）と反射角（α）が等しくなるように所定
の距離を隔てて対向状態に配置されている。また、発光
素子９ａと受光素子９ｂの各光路径は、出来るだけ拡散
光を拾わないよう、例えばφ１ｍｍ程度に設定してあ
る。トナー濃度センサ２１は、ロータリー現像装置８に
組み込まれた各色の現像機のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出手段としての機能を持つものである。The optical sensor 9 has a function as a patch density detecting means for detecting (measuring) the density of the patch image formed on the photoreceptor (image carrier) 5 by the image forming section 4, and has a specific function. FIG. 3 shows a typical configuration. As shown in the figure, a regular reflection (mirror surface) sensor having a light emitting element 9a composed of a light emitting diode having a light emission peak of 970 nm and a light receiving element 9b composed of a phototransistor, for example, is adopted as the optical sensor 9. The photoreceptor 5 is disposed facing the photoreceptor 5 at a predetermined distance so that the incident angle (α) and the reflection angle (α) are equal. The diameter of each light path of the light emitting element 9a and the light receiving element 9b is set to, for example, about φ1 mm so as to minimize the diffusion light. The toner density sensor 21 has a function as a toner density detecting unit that detects a toner density of a developing machine of each color incorporated in the rotary developing device 8.
【００１７】続いて、上記構成からなる画像形成装置の
動作について説明する。先ず、階調補正を実行するモー
ドになると、制御部２０から画像処理部２のパッチ作成
部２２に対してパッチ作成の指示が与えられる。これに
より、パッチ作成部２２は、予め定めれたパッチ作成条
件にしたがい、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及
び低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パ
ッチを作成し、そのパッチ信号をＲＯＳ光学部３に出力
する。ＲＯＳ光学部３は、パッチ作成部２２から出力さ
れたパッチ信号に基づいてレーザー光源を駆動し、そこ
から出射されたレーザー光をポリゴンミラー（回転多面
鏡）等で走査しつつ、予め帯電されている感光体５上を
露光する。これにより、感光体５上に静電潜像が形成さ
れ、これがロータリー現像装置８によって現像されるこ
とで、上記基準パッチに基づくパッチ画像（トナー像）
が感光体５上に形成される。Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described. First, when the mode for executing the gradation correction is set, the control unit 20 gives a patch creation instruction to the patch creation unit 22 of the image processing unit 2. Accordingly, the patch creating unit 22 creates a reference patch including a high-density and low-resolution gradation pattern and a low-density and high-resolution gradation pattern in accordance with predetermined patch creation conditions. The signal is output to the ROS optical unit 3. The ROS optical unit 3 drives a laser light source based on the patch signal output from the patch creating unit 22, scans the laser light emitted therefrom with a polygon mirror (rotating polygon mirror) or the like, and charges the laser light in advance. The exposed photoreceptor 5 is exposed. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 5 and is developed by the rotary developing device 8, whereby a patch image (toner image) based on the reference patch is formed.
Is formed on the photoconductor 5.
【００１８】図４は感光体５上に形成されたパッチ画像
パターンを示す図である。図４に示すパッチ画像は、エ
リアカバレッジ（Ｃｉｎ）が高濃度から順に７０％，６
０％，５０％，４０％，３０％，２０％，１０％の７つ
の階調パターンで構成されている。また、各々の階調パ
ターンの解像度については、先の図１２に示されている
ように、パッチ画像に対応したセンサ出力の感度が、エ
リアカバレッジ５０％以上では１００線パターンが最も
良好（傾きが大）で、エリアカバレッジ４０％以下では
４００線パターンが最も良好であるとの理由から、エリ
アカバレッジ７０％，６０％，５０％の高濃度領域では
低解像度の１００線（ｌｐｉ）パターンを採用し、エリ
アカバレッジ４０％，３０％，２０％，１０％の低濃度
領域では高解像度の４００線（ｌｐｉ）パターンを採用
している。FIG. 4 is a view showing a patch image pattern formed on the photoreceptor 5. In the patch image shown in FIG. 4, the area coverage (Cin) is 70%, 6
It is composed of seven gradation patterns of 0%, 50%, 40%, 30%, 20%, and 10%. As for the resolution of each gradation pattern, as shown in FIG. 12, the sensitivity of the sensor output corresponding to the patch image is best in the 100-line pattern when the area coverage is 50% or more (the slope is small). Large), a 400-line pattern is the best when the area coverage is 40% or less. Therefore, a low-resolution 100-line (lpi) pattern is adopted in the high-density areas where the area coverage is 70%, 60%, and 50%. In the low-density regions of 40%, 30%, 20%, and 10% area coverage, a high-resolution 400-line (lpi) pattern is employed.
【００１９】こうして感光体５上に形成されたパッチ画
像の濃度は、それぞれの階調パターン毎に光センサ９で
測定され、その測定値（濃度データ）が制御部２０に取
り込まれる。その際、制御部２０は、光センサ９によっ
て検出されたパッチ濃度の測定値を、実際に出力すべき
画像の濃度階調特性に対応して補正し、その補正値に基
づいて画像形成条件を制御する。The density of the patch image thus formed on the photoconductor 5 is measured by the optical sensor 9 for each gradation pattern, and the measured value (density data) is taken into the control unit 20. At that time, the control unit 20 corrects the measured value of the patch density detected by the optical sensor 9 in accordance with the density gradation characteristic of the image to be actually output, and sets the image forming condition based on the correction value. Control.
【００２０】ここで本実施形態では、上述のごとく感光
体５上に形成されたパッチ画像がエリアカバレッジ７０
％，６０％，５０％の高濃度領域では１００線パター
ン、エリアカバレッジ４０％，３０％，２０％，１０％
の低濃度領域では４００線パターンとなっているため、
例えば、出力すべき画像が２００線又は４００線パター
ンである場合には、図５に示すテーブルデータの補正係
数にしたがって光センサ９の測定値を補正する。なお、
上記テーブルデータは予め制御用データとして制御部２
０内のＲＯＭ（不図示）に記憶されたものである。Here, in the present embodiment, the patch image formed on the photosensitive member 5 as described above is the area coverage 70
100% pattern, area coverage 40%, 30%, 20%, 10%
In the low density region, a 400-line pattern is used.
For example, when the image to be output is a 200-line or 400-line pattern, the measurement value of the optical sensor 9 is corrected according to the correction coefficient of the table data shown in FIG. In addition,
The table data is stored in advance in the control unit 2 as control data.
0 is stored in a ROM (not shown).
【００２１】図５に示すテーブルデータの補正係数は、
先の図１３に示した出力画像の濃度階調特性に対応して
設定してある。すなわち、図１３に示すように、エリア
カバレッジ１０％，２０％，３０％，４０％の低濃度領
域においては、パッチ画像と同じ４００線の出力画像濃
度が２００線の出力画像濃度よりも所定の割合で高くな
っている。そこで、出力画像が２００線の場合の補正係
数については、エリアカバレッジ１０％で「１．２」，
２０％で「１．３」，３０％で「１．４」，４０％で
「１．６」に設定し、出力画像が４００線の場合の補正
係数については、その解像度がパッチ画像と同じである
ことからいずれも「１」に設定している。これに対し
て、図１３に示すように、エリアカバレッジ５０％，６
０％，７０％の高濃度領域においては、パッチ画像と同
じ１００線の出力画像濃度が２００線及び４００線の出
力画像濃度よりも所定の割合で低くなっている。そこ
で、出力画像が２００線の場合の補正係数については、
エリアカバレッジ５０％で「０．７」，６０％で「０．
７５」，７０％で「０．８５」に設定し、出力画像が４
００線の場合の補正係数については、エリアカバレッジ
５０％で「０．６」，６０％で「０．６５」，７０％で
「０．８」に設定している。The correction coefficient of the table data shown in FIG.
This is set in accordance with the density gradation characteristics of the output image shown in FIG. That is, as shown in FIG. 13, in the low-density areas with the area coverage of 10%, 20%, 30%, and 40%, the output image density of 400 lines, which is the same as the patch image, is more than the output image density of 200 lines. It is higher in proportion. Therefore, the correction coefficient when the output image is 200 lines is “1.2” at area coverage of 10%,
20% is set to "1.3", 30% is set to "1.4", and 40% is set to "1.6". The resolution of the correction coefficient when the output image is 400 lines is the same as that of the patch image. Therefore, both are set to “1”. On the other hand, as shown in FIG.
In the high density areas of 0% and 70%, the output image density of 100 lines, which is the same as the patch image, is lower than the output image density of 200 lines and 400 lines by a predetermined ratio. Therefore, regarding the correction coefficient when the output image is 200 lines,
"0.7" for 50% area coverage and "0.60" for 60% area coverage.
75 ”and 70% are set to“ 0.85 ”and the output image is 4
The correction coefficient for the 00 line is set to “0.6” at 50% area coverage, “0.65” at 60%, and “0.8” at 70%.
【００２２】こうした設定条件に基づき、制御部２０で
は光センサ９によって検出された１００線及び４００線
の各階調パターンの濃度測定値に対し、それぞれのエリ
アカバレッジ毎にテーブルデータの補正係数を乗算し、
これによって得られた濃度情報に基づいて画像形成条件
を制御する。これにより、高濃度から低濃度までの広い
濃度領域にわたってセンサ感度の良好な濃度測定値を得
ることができる。さらに、このようにして得られた濃度
測定値を出力画像の濃度階調特性に応じて補正すること
により、感光体５上のパッチ画像と出力すべき画像の解
像度が異なる場合でも、出力画像に対応した正確な濃度
情報を得ることが可能となる。On the basis of these setting conditions, the control unit 20 multiplies the density measurement values of each gradation pattern of 100 lines and 400 lines detected by the optical sensor 9 by a correction coefficient of table data for each area coverage. ,
The image forming conditions are controlled based on the density information thus obtained. As a result, it is possible to obtain a density measurement value with good sensor sensitivity over a wide density range from high density to low density. Further, by correcting the density measurement value obtained in this way according to the density gradation characteristics of the output image, even if the resolution of the patch image on the photoconductor 5 and the image to be output are different, the output image can be obtained. Corresponding accurate density information can be obtained.
【００２３】ところで、ロータリー現像装置８に組み込
まれた各現像機のトナー濃度は環境等によって若干変動
することがある。その際、現像機でのトナー濃度の変動
に伴い、出力画像の濃度も同様に変動することになる
が、その変動割合は出力画像の解像度によって異なった
ものとなる。例えば、１００線５０％のトナー濃度が±
０．３％変動した場合、４００線の出力画像濃度は図６
（ａ）に示すように変動するのに対し、１００線の出力
画像濃度は図６（ｂ）に示すようにそれよりも小さな割
合で変動する。そこで本実施形態においては、上述の出
力画像の濃度階調特性に対応した補正に加えて、トナー
濃度センサ２１によって検出される現像機のトナー濃度
にも対応したかたちで光センサ９の濃度測定値を補正す
ることとした。Incidentally, the toner density of each developing machine incorporated in the rotary developing device 8 may slightly fluctuate depending on the environment and the like. At this time, the density of the output image fluctuates in the same manner as the toner density fluctuates in the developing machine, but the rate of the fluctuation varies depending on the resolution of the output image. For example, a toner density of 50% for 100 lines is ±
In the case of 0.3% fluctuation, the output image density of 400 lines is as shown in FIG.
6A, the output image density of 100 lines fluctuates at a smaller rate as shown in FIG. 6B. Therefore, in the present embodiment, in addition to the correction corresponding to the density gradation characteristic of the output image, the density measurement value of the optical sensor 9 corresponding to the toner density of the developing device detected by the toner density sensor 21 Was corrected.
【００２４】具体的には、図７（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、現像機でのトナー濃度を２％，４％，６％，８
％，１０％の５つにレベル分けし、その中間値である６
％のトナー濃度を基準に、各々の濃度レベル（NO. １〜
５）での補正係数を出力画像の解像度（線数）毎に設定
した。そして、そのテーブルデータを予め制御用データ
として制御部２０のＲＯＭ（不図示）に記憶させるよう
にした。More specifically, as shown in FIGS. 7A and 7B, the toner density in the developing machine is set to 2%, 4%, 6%, and 8%.
%, 10%, and the intermediate value of 6
% Toner concentration, each density level (NO.
The correction coefficient in 5) was set for each resolution (number of lines) of the output image. Then, the table data is stored in advance in the ROM (not shown) of the control unit 20 as control data.
【００２５】図７（ａ）は出力画像が２００線の場合の
補正テーブルで、図７（ｂ）は出力画像が４００線の場
合の補正テーブルである。このうち、図７（ａ）の補正
テーブルでは、２００線の出力画像に対して、エリアカ
バレッジ１０〜２０％，３０〜４０％ではパッチ画像が
４００線パターンで形成されることから、トナー濃度の
レベルが高くなるにしたがって補正係数が大きくなるよ
うに設定し、またエリアカバレッジ５０〜６０％，７０
〜８０％ではパッチ画像が１００線パターンで形成され
ることから、トナー濃度のレベルが高くなるにしたがっ
て補正係数が小さくなるように設定している。一方、図
７（ｂ）の補正テーブルでは、４００線の出力画像に対
して、エリアカバレッジ１０〜２０％，３０〜４０％で
はパッチ画像が出力画像と同じ４００線パターンで形成
されることから、トナー濃度のレベルによらず補正係数
をいずれも「１」に設定し、またエリアカバレッジ５０
〜６０％，７０〜８０％ではパッチ画像が１００線パタ
ーンで形成されることから、トナー濃度のレベルが高く
なるにしたがって補正係数が小さくなるように設定して
いる。FIG. 7A is a correction table when the output image has 200 lines, and FIG. 7B is a correction table when the output image has 400 lines. In the correction table of FIG. 7A, a patch image is formed in a 400-line pattern at an area coverage of 10 to 20% and an area coverage of 30 to 40% with respect to an output image of 200 lines. The correction coefficient is set to increase as the level increases, and the area coverage is set to 50% to 60%.
Since the patch image is formed in a 100-line pattern at ~ 80%, the correction coefficient is set to decrease as the toner density level increases. On the other hand, in the correction table of FIG. 7B, the patch image is formed in the same 400-line pattern as the output image at the area coverage of 10 to 20% and 30 to 40% with respect to the output image of 400 lines. The correction coefficients are set to “1” regardless of the toner density level, and the area coverage 50
Since the patch image is formed in a 100-line pattern at ６０60% and at ８０80%, the correction coefficient is set to decrease as the toner density level increases.
【００２６】これに基づき制御部２０においては、出力
画像が２００線の場合には図７（ａ）に示す補正テーブ
ル、出力画像が４００線の場合には図７（ｂ）に示す補
正テーブルを選択し、そのときのトナー濃度レベルに対
応した補正係数を光センサ９の濃度測定値にエリアカバ
レッジ毎に乗算することとした。これにより、現像機で
のトナー濃度が変動した場合であっても、これに伴う出
力画像の解像度毎の変動誤差が解消されるため、より正
確な濃度情報を得ることが可能となる。Based on this, the control unit 20 uses the correction table shown in FIG. 7A when the output image has 200 lines, and the correction table shown in FIG. 7B when the output image has 400 lines. Then, the density measurement value of the optical sensor 9 is multiplied by a correction coefficient corresponding to the toner density level at that time for each area coverage. As a result, even when the toner density in the developing machine fluctuates, a fluctuation error for each resolution of the output image accompanying the fluctuation is eliminated, so that more accurate density information can be obtained.
【００２７】続いて、本発明に係る画像形成装置の他の
実施形態について説明する。本実施形態の装置構成は、
基本的には先述した実施形態の場合（図２）と同様であ
るが、特に、パッチ作成部２２で作成される基準パッチ
パターンと、そのパッチ濃度を検出するための光センサ
９の構成が異なったものとなっている。Next, another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. The device configuration of the present embodiment includes:
Basically, it is the same as the above-described embodiment (FIG. 2), but in particular, the reference patch pattern created by the patch creating unit 22 and the configuration of the optical sensor 9 for detecting the patch density are different. It has become.
【００２８】すなわち、制御部２０から画像処理部２に
パッチ作成の指示が与えられると、パッチ作成部２２で
は高濃度から低濃度まで複数の階調パターンからなる基
準パッチを作成する。そして画像形成部４では、パッチ
作成部２２で作成された基準パッチに基づくパッチ画像
を感光体５上に形成する。図８は感光体５上に形成され
たパッチ画像パターンを示すもので、図示したパッチ画
像は、いずれも２００線の解像度で、エリアカバレッジ
が高濃度部から順に７０％，６０％，５０％，４０％，
３０％，２０％，１０％の７つの階調パターンで構成さ
れている。That is, when an instruction to create a patch is given from the control unit 20 to the image processing unit 2, the patch creating unit 22 creates a reference patch consisting of a plurality of gradation patterns from high density to low density. Then, the image forming unit 4 forms a patch image on the photoconductor 5 based on the reference patch created by the patch creating unit 22. FIG. 8 shows a patch image pattern formed on the photoconductor 5. Each of the illustrated patch images has a resolution of 200 lines, and the area coverage is 70%, 60%, 50%, 40%,
It is composed of seven gradation patterns of 30%, 20% and 10%.
【００２９】こうして感光体５上に形成されたパッチ画
像の濃度は、それぞれの階調パターン毎に光センサ９で
測定されることになるが、その際、光センサ９では各々
の階調パターンの濃度領域に応じてセンサ受光径を切り
替えるようにする。具体的な光センサ９の構成として
は、図９に示すように、感光体５から受光素子９ｂに向
かう光路脇に、受光径を切り替えるためのスリット９ｃ
をスライド可能に設けるようにした。そして、パッチ画
像を構成する７つの階調パターンのうち、エリアカバレ
ッジが４０％，３０％，２０％，１０％の低濃度領域に
対しては、図９に示すようにスリット９ｃを光路上から
退避させて通常の受光径φＤをもって各階調パターンの
濃度を測定し、エリアカバレッジが７０％，６０％，５
０％の高濃度領域に対しては、図１０に示すようにスリ
ット９ｃを光路上に進出させて上記通常の受光径φＤよ
りも小さな受光径φｄ（例えばφＤ＝１ｍｍであるとす
るとφｄ＝０．５ｍｍ）をもって各階調パターンの濃度
を測定することとした。The density of the patch image thus formed on the photosensitive member 5 is measured by the optical sensor 9 for each gradation pattern. The light receiving diameter of the sensor is switched according to the density region. As a specific configuration of the optical sensor 9, as shown in FIG. 9, a slit 9c for switching the light receiving diameter is provided on the side of the optical path from the photoconductor 5 to the light receiving element 9b.
Is provided so as to be slidable. Then, among the seven gradation patterns constituting the patch image, slits 9c are formed on the optical path as shown in FIG. 9 for the low-density areas with the area coverage of 40%, 30%, 20%, and 10%. After retreating, the density of each gradation pattern is measured with the normal light receiving diameter φD, and the area coverage is 70%, 60%, 5%.
For the 0% high-concentration region, as shown in FIG. 10, the slit 9c is advanced on the optical path so that a light receiving diameter φd smaller than the normal light receiving diameter φD (for example, if φD = 1 mm, φd = 0 0.5 mm) to determine the density of each gradation pattern.
【００３０】このようにパッチ画像の濃度領域に応じて
光センサ９の受光径を切り替えることにより、同じ２０
０線の階調パターンであっても、光センサ９の受光径
（φＤ，φｄ）の中に含まれる階調パターンの線数が高
濃度領域よりも低濃度領域の方が多くなる。つまり、見
掛け上のパターン解像度が高濃度領域では低く、低濃度
領域では高くなったように光センサ９で読み取られるた
め、先述の実施形態と同様に高濃度から低濃度までの広
い濃度領域にわたって光センサ９により感度の良好な濃
度測定値を得ることが可能となる。また、このようにし
て得られた濃度測定値に対して、先述の実施形態と同様
に出力画像の濃度階調特性に対応した補正や、トナー濃
度の変動に対応した補正を行うことにより、出力画像に
対応した正確な濃度情報を得ることが可能となる。As described above, by switching the light receiving diameter of the optical sensor 9 according to the density area of the patch image, the same 20
Even for the 0-line gradation pattern, the number of lines of the gradation pattern included in the light receiving diameter (φD, φd) of the optical sensor 9 is larger in the low density region than in the high density region. That is, since the apparent pattern resolution is read by the optical sensor 9 so as to be low in the high-density region and high in the low-density region, the light is scanned over a wide density region from high density to low density as in the above-described embodiment. The sensor 9 makes it possible to obtain a density measurement value with good sensitivity. The density measurement values obtained in this way are corrected in accordance with the density gradation characteristics of the output image and in accordance with the variation in toner density in the same manner as in the above-described embodiment, so that the output is obtained. It is possible to obtain accurate density information corresponding to an image.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、高濃度でかつ低解像度の階調パターン及び
低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パッ
チを作成するパッチ作成手段を備え、このパッチ作成手
段で作成された基準パッチに基づくパッチ画像を像担持
体上に形成し、そのパッチ画像の濃度をパッチ濃度検出
手段で検出するようにしたので、パッチ画像の広濃度領
域にわたって感度の良い濃度データを得ることができ
る。さらに、パッチ濃度検出手段によって検出された濃
度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に応じて補
正することにより、出力画像に対応した正確な濃度情報
を得ることができる。その結果、出力画像濃度を適正に
維持するにあたって、従来よりも高精度に画像形成条件
を制御することが可能となる。As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, a patch is formed for forming a reference patch composed of a high-density and low-resolution gradation pattern and a low-density and high-resolution gradation pattern. A patch image based on the reference patch created by the patch creating means is formed on the image carrier, and the density of the patch image is detected by the patch density detecting means. Density data with good sensitivity can be obtained over the region. Furthermore, by correcting the density data detected by the patch density detecting means according to the density gradation characteristics of the image to be output, accurate density information corresponding to the output image can be obtained. As a result, in properly maintaining the output image density, it is possible to control the image forming conditions with higher accuracy than in the past.
【図１】 本発明が適用されるカラー複写機の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a color copying machine to which the present invention is applied.
【図２】 本発明の一実施形態を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
【図３】 光センサの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an optical sensor.
【図４】 本発明におけるパッチ画像のパターン図（そ
の１）である。FIG. 4 is a pattern diagram (part 1) of a patch image according to the present invention.
【図５】 出力画像の濃度階調特性に対応した補正用の
テーブルデータを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing correction table data corresponding to the density gradation characteristics of an output image.
【図６】 トナー濃度変動に伴う出力画像濃度の変動具
合を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating how an output image density varies with toner density variation.
【図７】 トナー濃度に対応した補正用のテーブルデー
タを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing table data for correction corresponding to a toner density.
【図８】 本発明におけるパッチ画像のパターン図（そ
の２）である。FIG. 8 is a pattern diagram (part 2) of a patch image according to the present invention.
【図９】 他の実施形態における光センサの構成説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a configuration of an optical sensor according to another embodiment.
【図１０】 他の実施形態における光センサの動作説明
図である。FIG. 10 is an operation explanatory view of an optical sensor according to another embodiment.
【図１１】 従来のパッチ画像のパターン図である。FIG. 11 is a pattern diagram of a conventional patch image.
【図１２】 センサ出力特性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing sensor output characteristics.
【図１３】 出力画像の濃度階調特性を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating density gradation characteristics of an output image.
４ 画像成形部 ５ 感光体 ９ 光センサ ２０ 制御部 ２１ トナー濃度センサ ２２ パッチ作成部 4 Image Forming Unit 5 Photoconductor 9 Optical Sensor 20 Control Unit 21 Toner Density Sensor 22 Patch Creation Unit
Claims (5)
び低濃度でかつ高解像度の階調パターンからなる基準パ
ッチを作成するパッチ作成手段と、 前記パッチ作成手段によって作成された前記基準パッチ
に基づくパッチ画像を像担持体上に形成する画像形成手
段と、 前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成された
前記パッチ画像の濃度を検出するパッチ濃度検出手段
と、 前記パッチ濃度検出手段によって検出された濃度データ
に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。1. A patch creating means for creating a reference patch composed of a high-density and low-resolution tone pattern and a low-density and high-resolution tone pattern, and the reference patch created by the patch creating means Image forming means for forming a patch image based on an image carrier, patch density detecting means for detecting the density of the patch image formed on the image carrier by the image forming means, and patch density detecting means An image forming apparatus comprising: a control unit configured to control an image forming condition based on the detected density data.
ンからなる基準パッチを作成するパッチ作成手段と、 前記パッチ作成手段によって作成された前記基準パッチ
に基づくパッチ画像を像担持体上に形成する画像形成手
段と、 前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成された
前記パッチ画像の濃度を検出するとともに、その濃度検
出に際して前記パッチ画像の高濃度領域と低濃度領域と
で濃度検出のための受光径を切り替えるパッチ濃度検出
手段と、 前記パッチ濃度検出手段によって検出された濃度データ
に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。2. A patch creating means for creating a reference patch composed of a plurality of gradation patterns from high density to low density, and a patch image based on the reference patch created by the patch creating means is formed on an image carrier. Image forming means for detecting the density of the patch image formed on the image carrier by the image forming means, and detecting the density in the high density area and the low density area of the patch image when detecting the density. An image forming apparatus comprising: a patch density detecting unit that switches a light receiving diameter for the image forming apparatus; and a control unit that controls image forming conditions based on density data detected by the patch density detecting unit.
いて、 前記制御手段は、前記パッチ濃度検出手段によって検出
された濃度データを、出力すべき画像の濃度階調特性に
対応して補正し、その補正データに基づいて前記画像形
成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit corrects the density data detected by the patch density detection unit in accordance with a density gradation characteristic of an image to be output. And an image forming apparatus for controlling the image forming conditions based on the correction data.
いて、 前記画像形成手段に設けられた現像機のトナー濃度を検
出するトナー濃度検出手段を具備し、 前記制御手段は、前記パッチ濃度検出手段によって検出
された濃度データを、前記トナー濃度検出手段によって
検出されたトナー濃度に対応して補正し、その補正デー
タに基づいて前記画像形成条件を制御することを特徴と
する画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a toner density detecting unit that detects a toner density of a developing device provided in the image forming unit, wherein the control unit detects the patch density. An image forming apparatus that corrects the density data detected by the means in accordance with the toner density detected by the toner density detecting means, and controls the image forming conditions based on the corrected data.
径を、前記パッチ画像の高濃度領域よりも低濃度領域の
方が大きくなるように切り替えることを特徴とする画像
形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the patch density detecting means makes the light receiving diameter for the density detection larger in a low density area than in a high density area of the patch image. An image forming apparatus characterized by switching to (1).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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