JP2004191810A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly measure the density of the reference image and to precisely control the conditions for forming output images. <P>SOLUTION: Forming the first reference images Pa1, Pa2 on the intermediate transfer belt 22 and measuring the density of those reference images PA1, Pa2 by means of a density sensor 30, it is decided whether or not to form the reference image again, depending on the measured results. When it is required to form the reference images again, the second reference images Pa3, Pa4 are formed to be different from the former reference images. When the reference images are not formed again, the conditions for outputting the images are controlled, depending on the measured results of the first reference images Pa1, Pa2. When the reference images are formed again, the conditions are controlled for outputting the images, depending on the measured results of the second reference images Pa3, Pa4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、基準画像の画質に関する物理量(主として濃度や色、階調性等に関する量)を測定し、測定結果に基づいて出力画像の形成条件を制御する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、画像形成装置による出力画像の画質は格段に向上しており、これにより、ユーザの画質変動に対する要求は一段と厳しくなってきている。例えば、色差3以下というような、人間の色識別能力の限界に近いところまで要求されるようになってきている。
【0003】
特に静電プロセスを用いる電子写真方式の画像形成装置等では、一般的に画質変動が大きくなる。これは、主として、静電プロセスの画質再現性が温度・湿度等の環境条件や経時劣化等により影響を受けるためである。
【0004】
なお、画質変動として特に問題となるのは、カラー画像の場合は色再現や階調性、白黒画像の場合には濃度やカブリ等である。
【0005】
このような画質変動を解決するための装置としては、例えば、像形成条件を制御するために用いられる基準画像として、低濃度基準画像及び高濃度基準画像を形成し、これらの濃度を検知して基準値との偏差を求め、予め記憶している関係(各偏差と、補正する為に必要な現像電位Vcontとクリーニング電位Vclnの関係)に基づいて像形成条件を制御する画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような装置では、基準画像という形で実際に画像を形成し、センサによって測定し、基準値との差異をフィードバック制御するため、高精度で確度の高い制御ができる。
【0006】
このように画質の再現状態を基準画像を用いて検知する方式(以下、この方式をADC方式と略称する)は、従来より広く行われている。
【0007】
なお、一般的に基準画像は、通常10〜40mm程度の矩形の画像で、一定の網点カバレッジで形成される。
【0008】
また、ADC用のセンサは、感光体や中間転写体等の基準画像が通過する位置に対向して設けられ、その検知領域を基準画像が通過する際に読取るように構成されている。特に、LED等を照明光源として基準画像を照明し、その正反射光量や拡散反射光量をフォトダイオード等で受光することにより、基準画像の濃度あるいは画像を形成しているトナーの量に相当する電圧値を出力するような構成が広く用いられている。
【0009】
通常、このようなセンサで用いているLEDの照射光スポット径は、半値幅で3〜10mm程度が一般的である。また、照射光の強度は中心付近で高く、周辺へ行くにつれて低くなり、半値幅の外側部分にも微弱ではあるが測定値に影響を与える程度の光が照射されている。
【0010】
そのため、基準画像が照射光スポットよりも小さい場合、レジストレーション誤差等により、基準画像が通過する位置が変動した際、光強度の異なる照射光部分を通過してしまい、正確な測定が行なえない、という問題がある。従って、基準画像のサイズは、上述のように、完全に照射光スポットを包含できるサイズ、すなわち10〜40mm程度のサイズが一般的となっている。
【0011】
このような基準画像の形成には、一般的にプリント用のトナーが使用される。しかしながら、基準画像の形成により消費されるトナー量は、文字画像1プリント分にも匹敵する量になる場合もあるため、ランニングコストが上昇してしまい、ユーザの負担が増加する、という問題が発生している。
【0012】
更に、より高画質を追求する画像形成装置では、階調性を精度良く検知するために、多種類の階調の基準画像を使用するものもあり(例えば、特許文献2、特許文献3参照。)、基準画像を形成するために使われるトナー量は、更に増加する傾向にある。
【0013】
また、通常、基準画像はADCセンサで読取られた後、感光体や転写ベルト等のクリーナによってクリーニングされ、廃トナーとして廃トナーボトル等に廃棄される。よって、ADC方式の画質制御技術を用いた画像形成装置では、各クリーナの負荷が増大し、クリーニング不良による画質欠陥(ゴーストや汚れ等)が発生したり、容量の大きな廃トナーボトルが必要になりマシンサイズが大型化しコストが増大したり、廃トナーボトルの交換頻度が増える(メンテナンス負荷増大)、等の問題も発生している。
【0014】
また通常、基準画像は、画像と画像との間のインターイメージ部に形成されるため、インターイメージ部の幅は基準画像のプロセス方向の長さ以上必要になる。インターイメージ部はプリント出力には供せられないため、インターイメージ部が長くなるほど、画像出力装置の生産性が低下してしまう、という問題が発生する。例えば、A4横送り(210mm)で、インターイメージ部の幅を50mmとした場合には、23%も生産性が低下してしまうことになる。
【0015】
他方、基準画像を用紙上に定着画像として形成し、センサで検知する画像形成装置も知られている(例えば、特許文献4参照。)。この装置では、最終画像の画質を検知することで、より高精度な制御を実現することができる。
【0016】
この場合には、基準画像用のトナーは用紙上画像として機外へ排出されるため、クリーナや廃トナーボトル等への負荷は解消できる。しかし、基準画像を用紙上に形成するためには基準画像用の用紙が別に必要になり、トナーのみならず用紙のコストもかかってしまう、という問題がある。しかも、基準画像を用紙上に形成するときには、通常のプリント出力は行なえないため、生産性が低下するという新たな問題も生じてしまう。
【0017】
このような弊害を低減するための装置として、マイクロ化した基準画像を精度良く測定できる濃度測定装置及び画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献5参照。)。
【0018】
しかしながら、基準画像をマイクロ化すると、装置の周辺温度や湿度等様々な環境条件にもよるが、基準画像が像担持体に転写される際、特に高濃度部分(網点カバレッジの高い部分)で、基準画像の中央部が像担持体側に転写されずに抜けてしまう、いわゆる転写中抜け(ホロキャラ)が発生しやすくなる。これにより、基準画像の濃度測定値が異常に低くなり、基準画像の濃度を正しく測定できない、という問題が発生する。
【0019】
このような問題を解決するための装置としては、基準画像に対応する画像信号を入力して濃度を測定し、入力信号に対する測定濃度の関数において単調増加傾向から逸脱する不良濃度データがあればそれを除去し、除去したデータに対して周辺の測定値を用いて補間演算することで濃度補正を行う濃度補正装置が知られている(例えば、特許文献6参照。)。
【0020】
【特許文献1】
特開平6−102734号公報
【特許文献2】
特開平6−230641号公報
【特許文献3】
特開平9−329923号公報
【特許文献4】
特開昭62−291265号公報
【特許文献5】
特開2002−244371号公報
【特許文献6】
特開平5−137002号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにホロキャラは高濃度の基準画像ほど発生しやすいため、従来の濃度補正装置のように単に異常値を取除くのみでは高濃度部分の濃度測定ができず、濃度制御が困難となる、という問題がある。すなわち、所定の濃度以上の部分に対する測定では多くが異常値となってしまうため、補間演算ができず、高濃度側の測定値を精度高く得ることが不可能となる。
【0022】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、基準画像の画質に関する物理量を正しく測定し、出力画像の形成条件を高精度に制御する画像形成装置を提供することを目的としている。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、基準画像及び出力画像を像担持体上に形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成された基準画像の画質に関する物理量を測定する測定手段と、前記測定手段の測定値に基づいて、基準画像の再形成が必要であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により再形成が必要であると判断された場合には、前記形成された基準画像と異なる基準画像を再形成するよう前記画像形成手段を制御する第一制御手段と、前記測定手段の測定値に基づいて、前記出力画像の形成条件を制御する第二制御手段と、を含んで構成されている。
【0024】
本発明では、画像形成手段により基準画像が像担持体上に形成される。像担持体上に形成された基準画像の画質に関する物理量が測定手段により測定され、この測定値に基づいて、基準画像の再形成が必要であるか否かが判断手段により判断される。第一制御手段は、判断手段により再形成が必要であると判断された場合には、前回形成された基準画像と異なる基準画像を再形成するよう画像形成手段を制御する。第二制御手段は、測定手段の測定値に基づいて、出力画像の形成条件を制御する。
【0025】
なお、画質に関する物理量には、濃度、色、階調性の少なくともいずれか1つが含まれ、例えば、基準画像が単一色かつ単一網点カバレッジであれば、濃度とし、基準画像を複数用いた場合に、基準画像を複数色とするならば、色とし、網点カバレッジの値を2種類以上とするならば、階調性とすることができる。
【0026】
基準画像の画質に関する物理量の測定値が異常な値となった場合には、異常な値とならないように、その基準画像とは異なる基準画像を再形成すれば、基準画像の画質に関する物理量を精度高く測定することができる。また、測定値に問題がなければ再形成されないため、消費されるトナー量を抑えることができる。これにより消費されるトナー量を抑えつつ基準画像の画質に関する物理量を精度高く測定でき、出力画像の形成条件を適正に制御することができるため、出力画像の画質を良好な状態に維持することができる。
【0027】
なお、基準画像を再形成する場合には、予め定められた形成内容で基準画像を再形成してもよいし、基準画像の測定値に基づいて形成内容を決定し、該形成内容で基準画像を再形成してもよい。
【0028】
また、基準画像を再形成する場合には、例えば、基準画像の濃度(網点カバレッジ)を変更するようにしてもよいし、形成する基準画像の数を変更するようにしてもよい。
【0029】
また、再形成する基準画像は、前回形成された基準画像が複数種類あれば、それら全種類の基準画像を再形成してもよいし、複数種類の基準画像のうち、例えば、ホロキャラ等の問題の発生原因となる濃度の高い(網点カバレッジが高い)基準画像についてのみ、再形成するようにしてもよい。
【0030】
更にまた、基準画像は、出力画像に対するテストパターン画像でもよいし、出力画像そのものであってもよい。
【0031】
また、第二制御手段は、測定手段の測定値に基づいて出力画像の形成条件を制御するが、基準画像が再形成された場合には、再形成された基準画像の画質に関する物理量の測定値に基づいて、形成条件を制御するようにすることができる。
【0032】
なお、判断手段は、測定手段により測定された測定値を所定の基準値と比較し、比較結果に基づいて基準画像の再形成が必要であるか否かを判断するようにしてもよい。
【0033】
これにより、画質に関する物理量に関して、再形成が必要とされる状態(例えば、ホロキャラ等)が発生する可能性が高い値を予め実験等により確認しておき、その値を閾値として基準画像の測定結果を判断することができるため、結果として精度よく基準画像の画質に関する物理量を測定することができる。
【0034】
更に、本発明において、前記判断手段は、前記画像形成手段により形成された複数種類の基準画像の画質に関する物理量の測定値の相互関係に基づいて基準画像の再形成が必要であるか否かを判断するようにすることもできる。
【0035】
これにより、複数種類の基準画像の画質に関する物理量について、その測定値の相互関係により再形成するか否かが判断されるため、特に出力画像がカラーの場合には、階調特性等を良好に調整することができ、出力画像の画質を向上させることができる。
【0036】
更に、本発明において、前記再形成される基準画像は、前回形成された基準画像よりサイズの大きい基準画像を少なくとも1種類以上含むようにすることもできる。
【0037】
すなわち、装置の状態や装置の周辺温度、湿度等様々な環境条件にもよるが、例えば、一般的にホロキャラは基準画像のサイズが小さいほど発生しやすい。従って、基準画像をマイクロ化した結果、基準画像の画質に関する物理量の測定値がホロキャラの問題が発生するような値であった場合には、基準画像のサイズを大きくして再形成すれば、ホロキャラの発生を防止することができ、基準画像の画質に関する物理量を精度高く測定することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0039】
図1は、本発明が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成図である。
【0040】
図示される画像形成装置10は、接触帯電器で感光体表面を帯電した後、レーザ光線の照射により静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像するゼログラフィエンジンをイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色毎に備えたタンデム型のカラー電子写真方式の画像形成装置(所謂レーザプリンタ)である。なお、図1では画像形成装置10の画像読取部や画像処理部(後述する図5の画像処理回路に相当)等は図示省略してあり、IOT(イメージアウトプットターミナル:画像出力部)のみが示されている。
【0041】
この画像形成装置(IOT)10は、矢印で示す方向に回転する4つの感光体12Y、12M、12C、12K、4つの感光体12Y、12M、12C、12Kの表面を帯電する接触帯電器14Y、14M、14C、14K、帯電された感光体12Y、12M、12C、12Kの表面を各色ごとの画像情報に基づいて変調された露光光により露光して感光体12Y、12M、12C、12K上に静電潜像を形成するROS(レーザ出力部)16Y、16M、16C、16K、感光体12Y、12M、12C、12K上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体12Y、12M、12C、12K上にトナー像を形成する現像器18Y、18M、18C、18K、感光体12Y、12M、12C、12K上の各色トナー像を中間転写体ベルト22に転写する一次転写器20Y、20M、20C、20K、中間転写体ベルト22上のトナー像を用紙Pに転写する二次転写器24、用紙Pに転写されたトナー像を定着する定着器28、用紙Pを収納する用紙トレイ29、感光体12Y、12M、12C、12Kの表面をクリーニングする図示しないクリーナ、感光体12Y、12M、12C、12K表面の残留電荷を除去する図示しない除電器、中間転写体ベルト22表面に転写された制御用の基準画像の濃度を検知する濃度センサ30、及び中間転写体ベルト22表面をクリーニングするベルトクリーナ26を備えている。
【0042】
ここで、図1を参照しながら、画像形成装置10の出力画像形成処理について、簡単に説明する。
【0043】
先ず、画像読取部(図示せず)で原稿から読み取られた入力画像信号、あるいは外部のコンピュータ(図示せず)等で形成された入力画像信号が画像処理回路(後述)に入力され、適切な画像処理が行われる。こうして得られた入力画像信号が各色毎に分解され、ROS16Y、16M、16C、16Kに出力されてレーザ光線Rを変調する。
【0044】
入力画像信号によって変調されたレーザ光線Rは、接触帯電器14Y、14M、14C、14Kにより一様に帯電された感光体12Y、12M、12C、12K表面にラスタ照射される。4つの感光体12Y、12M、12C、12K表面にレーザ光線Rがラスタ照射されると、感光体12Y、12M、12C、12K上には各色毎入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。次いで、各色現像器18Y、18M、18C、18Kにより4つの感光体12Y、12M、12C、12K上の静電潜像がトナーにより現像されて感光体12Y、12M、12C、12K上にトナー像が形成される。
【0045】
各感光体12Y、12M、12C、12K上に形成されたトナー像は、各一次転写器20Y、20M、20C、20Kにより中間転写体ベルト22に転写される。中間転写体ベルト22へトナー像の転写が終了した感光体12Y、12M、12C、12Kは、図示しないクリーナにより表面に付着した残留トナー等の付着物がクリーニングされ、図示しない除電器により残留電荷が除去される。
【0046】
一方、中間転写体ベルト22上のトナー像は、二次転写器24により、用紙トレイから送られてくる用紙P上に転写された後、用紙P上に転写されたトナー像は、定着器28によって定着され、所望の画像が得られる。用紙P上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルト22は、ベルトクリーナ26により表面に付着した残留トナー等の付着物がクリーニングされる。以上の動作により1回の画像形成処理が終了する。
【0047】
本実施の形態の画像形成装置(IOT)10では、中間転写体ベルト22上にCMYKそれぞれの色毎にテストパターンとしての基準画像が形成され、濃度センサ30による基準画像の濃度測定値に基づいて出力画像の形成条件が制御され、この形成条件で出力画像が形成される。
【0048】
図2は、濃度センサ30の概略構成図である。図では、左右方向が主走査方向となっている。この濃度センサ30は、中間転写体ベルト22上の基準画像Pa面に対して45°の角度で照明する赤色LED照射部32と、レンズ34と、レンズ34を介して基準画像Paからの反射光を基準画像Pa面に対し90°の角度で受光するフォトダイオード38とが設けられている。また、図示されるように、濃度センサ30は、基準画像Paからレンズ34までの距離とレンズ34からフォトダイオード38までの距離を等しく8mmとした共役光学系として構成されている。
【0049】
なお、レンズ34は直径3mmかつ焦点距離4mmのものを用い、光学系の倍率は1倍である。
【0050】
フォトダイオード38の前面には、基準画像Paの検出エリアを規制するためのマスク36が備えられている。本実施の形態において、このマスク36に設けられた検知用ウインドウのサイズは、プロセス方向300μm×主走査方向300μmである。また、マスク36の検知用ウインドウ以外の部分は迷光防止のため黒色となっている。
【0051】
また、濃度センサ30には、フォトダイオード38から出力された電流を電圧に変換する図示されない電流電圧変換器と、変換された電圧のアナログ信号を8ビット(0〜255)のデジタル信号に変換する図示されないA/D変換器とが設けられ、変換されたデジタル信号が濃度測定値として後述する出力画質制御部に出力される。
【0052】
更に、濃度センサ30には、シャッタ40が設けられ、シャッタ40が開いた場合に基準画像Paからの光が受光されるよう構成されている。
【0053】
図3は、シャッタ40を赤色LED照射部32及びフォトダイオード38側から見た図であり、シャッタ40の構成が示されている。図示されるように、シャッタ40には、測定用窓42と、濃度センサ30の出力電圧の基準値を得るための基準板44とが設けられている。また、シャッタ40は、図示しない駆動装置で図の左右方向に移動する機構を備えている。図2において、シャッタ40は、通常は基準板44が受光系光軸上に配置されるような位置にあり(シャッタ40が閉じた状態)、基準画像Pa測定する時のみ測定用窓42が受光系光軸上に配置されるように移動する(シャッタ40が開いた状態)。
【0054】
図4に、濃度センサ30の出力電圧の波形の一例を示す。図において横軸は時間、縦軸は出力電圧である。Vrefは、シャッタ40の基準板44に対応する出力電圧であり、Vbは、中間転写体ベルト表面に対応した出力電圧であり、Vp1及びVp2は、基準画像Paに対応する出力電圧である。
【0055】
図5は、濃度センサ30により得られた出力電圧(濃度測定値)に基づいてIOT10の出力画質を制御する出力画質制御部の構成、及び出力画質制御部とIOT10間の入出力信号の流れを示したブロック図である。
【0056】
図示されるように、出力画質制御部60は、操作量メモリ64と、制御ルールメモリ66と、目標値メモリ68と、変換テーブル62と、CPU70と、入出力ポート72とを備え、各々バスにより接続されている。
【0057】
操作量メモリ64は、IOT10を構成するROS16や接触帯電器14等の操作量を記憶する。なお、基準画像形成用の操作量は予め記憶されており、出力画質形成用の操作量は後述する出力画質制御処理において演算され記憶される。
【0058】
なお、操作量とは、被制御対象の出力値を変化させるパラメータの調整量であり、例えば、接触帯電器14の帯電電圧の設定値、ROS16による露光光のレーザパワー設定値、現像器18の現像バイアス電圧の設定値、一次転写器20及び二次転写器24の転写電流の設定値等をいう。
【0059】
なお、本実施の形態では出力画質制御用の操作量としてROS16のレーザパワー設定値(以下、LP設定値と略称する)を用いて説明する。なお、LP設定値は0から255までの値に規格化されている。
【0060】
制御ルールメモリ66は、制御ルールを記憶する。ここで制御ルールとは、基準画像の濃度測定値と、操作量設定値との対応関係のことである。
【0061】
目標値メモリ68は、基準画像の濃度目標値を記憶する。
【0062】
変換テーブル62は、出力画像が良好な階調となるよう入力画像信号を変換するために用いられるテーブルである。
【0063】
入出力ポート72は、IOT10との間で入出力信号を送受信するためのポートである。
【0064】
CPU70は、図示されないROM等の不揮発性メモリに格納されたプログラムにより濃度センサ30による基準画像の濃度測定値に基づいて基準画像の再形成や出力画像の形成条件を制御する処理(すなわち、出力画質制御処理)を実行する。
【0065】
出力画質制御部60は、IOT10に接続された制御用コンピュータであってもよいし、IOT10自体に設けられていてもよく、特に限定されない。
【0066】
なお、図5に示されるIOT10の構成は、図1と同様であるが、ROS16と感光体12と中間点写ベルト22と濃度センサ30以外の図示を省略している。また、本実施の形態では、それぞれのCMYKそれぞれの色毎に基準画像の濃度が測定され、その測定結果に基づいて制御がなされるが、以下、説明を簡単にするため、CMYKの中のいずれか1色について制御する例を説明する。図示されるROS16は、ROS16Y、16M、16C、16Kのいずれかを示しており、同じく図示される感光体12は、感光体12Y、12M、12C、12Kのいずれかで且つ図示されたROS16の色に対応する感光体を示している。
【0067】
また、IOT10は、これらの構成に加え、図1では図示が省略された、画像処理回路50と、ROS駆動回路52と、基準画像信号発生器54とを備えている。
【0068】
画像処理回路50は、変換テーブル62により入力画像信号を変換する。ROS駆動回路52は、ROS16の駆動を制御する。基準画像信号発生器54は、基準画像の形成を指示し、基準画像形成タイミングに合わせて、基準画像信号をIOTのROS駆動回路52に出力する。
【0069】
次に、本実施の形態のCPU70による出力画質制御処理について図6のフローチャートを用いて説明する。
【0070】
ステップ100で、濃度センサ30のシャッタ40を駆動装置により移動させ、基準板44からの反射光からその出力電圧値を得(図4では、Vrefで示されるレベルの電圧値)、キャリブレーションを行う。
【0071】
具体的には、出力画質制御部60からキャリブレーションの指示信号が入出力ポート72を介して図示しない駆動回路に入力されると、駆動回路はシャッタ40の基準板44が受光系光軸上に位置するようシャッタ40を移動させる。赤色LED照射部32が基準板44を45°の角度で照明し、基準板44からの反射光を基準板44の面に対し90°の角度でレンズ34を介してフォトダイオード38の受光面上に結像させる。受光したフォトダイオード38は、受光に応じて電流を出力する。出力された電流は電流電圧変換され、更にA/D変換された後、出力画質制御部60に出力され、CPU70により取り込まれる。CPU70では濃度センサ30が正しく作動することが確認される。
【0072】
次に、ステップ102で、操作量メモリ64から基準画像形成用の操作量が読み出され、この操作量を含む第一基準画像形成指示信号がIOT10の基準画像信号発生器54に対して出力される。基準画像信号発生器54は、この第一基準画像形成指示信号が入力されると、基準画像信号をROS駆動回路52に出力し、第一の基準画像の形成を指示する。ROS駆動回路52は、基準画像形成指示を受け、第一の基準画像を形成するようROS16を駆動する。
【0073】
図7は、本実施の形態の中間転写体ベルト22上に形成された第一の基準画像の平面図である。本実施の形態では、大きさ500μm×500μm、且つ網点カバレッジCin=50%および100%の第一の基準画像Pa1及びPa2が、濃度センサ30により反射光量が測定される測定ラインL1に沿って中間転写体ベルト22上に形成される。
【0074】
次にステップ104で、濃度測定指示が濃度センサ30に対して出力される。濃度センサ30では、基準板44によるキャリブレーションと同様に第一の基準画像の濃度を測定する。具体的には、中間転写体ベルト22上に形成された基準画像Pa1、Pa2が濃度センサ30を通過する直前にシャッタ40が開き、フォトダイオード38による受光及び電流電圧変換等により、図4に示されるように中間転写体ベルト22表面に対応した電圧Vbが出力画質制御部60に出力される。その後、基準画像Pa1、Pa2の通過により、パルス状の波形(Vp1、Vp2)となり、基準画像通過後再び中間転写体ベルト22表面に対応した電圧Vbに戻る。その後シャッターが閉じ、出力電圧はVrefレベルとなる。
【0075】
ステップ106で、第一の基準画像について濃度の測定結果が濃度センサ30から入力されたか否かが判断される。入力されたと判断された場合には、ステップ108で、入力された出力波形について、基準板44の出力電圧Vrefを基準とした相対反射率Dnが以下の式で演算される。
【0076】
Dn=(Vpn−Vb)/Vref x 規格化係数
なお、Dnは基準画像Panの相対反射率であり、規格化係数は予め設定した係数である。
【0077】
これにより、第一の基準画像Pa1、Pa2の相対反射率D1、D2が演算される。このように演算された相対反射率が、濃度測定値として用いられる。
【0078】
基準面に対する相対反射率を濃度測定値として用いる理由は、センサの汚れや、経時変化、温度変化による感度の変動等が生じても、基準画像の濃度を高精度に測定するためである。
【0079】
次にステップ110で、濃度の判定が行われる。
【0080】
本実施の形態では、上記ステップ108で演算された第一の基準画像の相対反射率D1とD2との比が求められ、この比の値と予め設定された閾値とが比較されて判定される。閾値は、ホロキャラが発生するか否かの閾値であり、予め実験等により求めておいたものである。各数値が以下の関係式
D2/D1 > 1.2(閾値)
に当てはめられ、関係式が成り立つ場合には正常と判定され、ステップ120に移行する。関係式が成り立たない(すなわちD2/D1が1.2以下の)場合には、異常(ホロキャラの発生)と判定され、ステップ112に移行する。
【0081】
ステップ112では、第二基準画像形成指示信号がIOT10の基準画像信号発生器54に対して出力される。基準画像信号発生器54は、この第二基準画像形成指示信号が入力されると、第一の基準画像とは異なる基準画像信号をROS駆動回路52に出力し、第二の基準画像の形成を指示する。ROS駆動回路52は、基準画像形成指示を受け、第一の基準画像とは異なる第二の基準画像を形成するようROS16を駆動する。
【0082】
図8に示されるように、本実施の形態では、第二の基準画像の形成内容は予め設定されており、網点カバレッジは、第一の基準画像と等しいCin=50%および100%で、大きさは第一の基準画像より大きい2mm×2mmとして、第二の基準画像Pa3、Pa4が形成される。このような第二の基準画像が、第一の基準画像と同様に、中間転写体ベルト22上に形成される。
【0083】
なお、第二の基準画像Pa3、Pa4の大きさは、ホロキャラが発生しない大きさとし、予め実験等により求めておく。
【0084】
次にステップ114で、濃度測定指示が濃度センサ30に対して出力される。濃度センサ30は、第一の基準画像の場合と同様に、第二の基準画像Pa3、Pa4の濃度を測定する。
【0085】
ステップ116で、第二の基準画像について濃度の測定結果が濃度センサ30から入力されたか否かが判断される。入力されたと判断された場合には、ステップ118で、第一の基準画像の場合と同様に相対反射率D3、D4が演算される。
【0086】
本実施の形態では、再形成された第二の基準画像Pa3、Pa4についての濃度の判定処理を省略している。なお、基準画像のサイズを3種類以上用意しておき、判定結果が正常になるまで再形成及び判定処理を繰り返すようにしてもかまわない。
【0087】
次に、ステップ120において、目標値メモリ68に記憶された目標値と、演算された相対反射率との誤差が演算される。ここで用いられる相対反射率は、ステップ110で正常と判定された場合には、ステップ108で演算された第一の基準画像のPa2の相対反射率D2が用いられ、ステップ110で異常と判定された場合には、ステップ118で演算された第二の基準画像Pa4の相対反射率D4が用いられる。
【0088】
ステップ122において、演算された誤差を用いてLP設定値(操作量)の補正量が演算される。LP設定値の補正量ΔLPは次のようにして求められる。
【0089】
ΔLP=ΔD/M
ここで、ΔDはステップ120で演算された基準画像Pa2又は基準画像Pa4と目標値との誤差であり、Mは制御ルールメモリ66に記憶されている制御ルールであって、LP設定値と基準画像の反射光量測定値との対応関係を示す係数である。この係数は、予め実験等により求めておく。こうして求めたΔLPを操作量メモリ64に予め記憶されている第一の基準画像形成時のLP設定値より減ずることで、補正後のLP設定値が得られる。得られたLP設定値は出力画像形成時の操作量設定値として操作量メモリ64に記憶される。
【0090】
ステップ124では、ステップ110で正常と判定された場合には、第一の基準画像のPa1、Pa2の相対反射率D1、D2に基づいて、変換テーブル62が補正され、ステップ110で異常と判定された場合には、第二の基準画像Pa3、Pa4の相対反射率D3、D4に基づいて変換テーブル62が補正される。なお、変換テーブル62の補正については、一般的な階調補正方法を用いるため、詳しい説明は省略する。
【0091】
ステップ126において、操作量メモリ64に記憶されたの出力画像形成のためのLP設定値が、IOT10のROS駆動回路52に供給され、これにより、ROS駆動回路52はLP設定値に応じたレーザパワーをROS16に供給することができる。一方、変換テーブル62の補正値についても、IOT10の画像処理回路50に供給され、画像処理回路50において、入力画像信号が補正値に応じて変換され、ROS駆動回路52に供給される。ROS駆動回路52は、画像処理回路50から入力された入力画像信号で出力画像を形成するようROS16を駆動する。これによりROS16は、変換された入力画像信号を上記レーザパワーにて照射することができ、画質の良好な出力画像を形成することができる。
【0092】
以上の動作により一回の出力画質制御処理が終了する。以後、この処理を上述の画像形成処理時に定期的に繰り返すことにより、出力画質が一定に保たれる。なお、この出力画質制御処理はCMYK各色毎に行われる。
【0093】
なお、上述した出力画質制御処理は、出力画質制御部60のCPU70により行われるとして説明したが、このCPU70による出力画質制御処理を細分化して各々を機能ブロックとして表せば、図9のようになる。
【0094】
図9において、出力画質制御部60を構成する濃度演算部70a、濃度判定部70b、タイミング発生部70c、誤差演算部70d、操作量補正演算部70e、操作量出力部70f、及び変換テーブル補正部70gの各々が、図5のCPU70の処理を細分化して機能ブロックで表現したものである。
【0095】
濃度演算部70aは、濃度センサ30から入力された測定結果に基づいて相対反射率を演算する(図6のステップ108及び118に対応)。
【0096】
濃度判定部70bは、濃度演算部70aから入力された第一の基準画像の相対反射率(濃度測定値)の濃度を判定し、判定結果が異常であれば、タイミング発生部70cに対し、第二の基準画像を形成するための指示信号を出力するよう指示する。また、濃度演算部70aから入力された第一の基準画像の相対反射率が正常であれば、そのままその相対反射率を誤差演算部70d及び変換テーブル補正部70gに転送する(図6のステップ110に対応)。なお、濃度演算部70aから入力された相対反射率が第二の基準画像であれば、判定処理はせず、入力された相対反射率をそのまま誤差演算部70d及び変換テーブル補正部70gに転送する。
【0097】
タイミング発生部70cは、基準画像信号発生器54に対する第一基準画像形成指示の出力に加え、濃度判定部70bからの指示を受けた場合には、第二の基準画像を形成するための基準画像形成指示を出力する。また、第二基準画像形成指示出力後に、濃度センサ30に対して、濃度測定指示を出力する(図6のステップ102、104、112、及び114に対応)。
【0098】
誤差演算部70dは、目標値メモリ68に記憶された濃度目標値と、濃度演算部70aで演算された濃度測定値との誤差を演算する(図6のステップ120に対応)。
【0099】
操作量補正演算部70eには、誤差演算部70dにより演算された誤差が入力され、制御ルールメモリ66内に記憶されている制御ルールを用いて、濃度目標値に対し誤差がゼロとなるように操作量の補正量を演算する。更に、求めた補正量と、操作メモリ64内に記憶されている基準画像形成時の操作量設定値から、出力画像形成時の操作量設定値を演算し、その演算結果は操作量メモリ64に記憶する(図6のステップ122に対応)。
【0100】
操作量出力部70fは、操作量メモリ64から操作量補正演算部70eで演算された操作量(ここではLP設定値)を読み出し、IOT10のROS駆動回路52に出力する(図6のステップ126に対応)。
【0101】
変換テーブル補正部70gは、濃度測定値に基づいて、画像処理回路50で入力画像信号を変換するために用いられる変換テーブル62を補正し、画像処理回路50に出力する(図6のステップ124及び126に対応)。
【0102】
図示されるIOT10及び出力画質制御部60におけるその他の構成は、上述と同様であるため、説明を省略する。
【0103】
以上、図9を用いて出力画質制御処理をCPU70の機能毎に説明したが、各機能が独立した回路で構成され、各回路により出力画質制御処理が実行されるようにしてもよい。
【0104】
このように、形成した基準画像の画質に関する物理量(本実施の形態では濃度)の測定値に基づいて基準画像を再形成するか否かを判断し、再形成が不要であると判断された場合には、その濃度測定値を用いて出力画像の形成条件を制御し、再形成が必要な場合には前回の基準画像より大きいサイズ(ホロキャラ等が発生しないサイズ)で再形成し、再形成した基準画像の濃度測定値を用いて出力画像の形成条件を制御するようにしたため、基準画像をマイクロ化した場合であっても、ホロキャラ等の発生を防止することができ、基準画像の濃度を正しく測定することができる。また、測定値に問題がなければ再形成されないため、消費されるトナー量を抑えることができる。さらにまた、基準画像の濃度について精度の高い測定結果が得られるため、出力画像の形成条件を良好に制御することができる。
【0105】
また、上述した実施の形態では、第一の基準画像の測定結果が異常であると判定した場合には、第一の基準画像の全てを再形成する例について説明したが、第一の基準画像のうち、高濃度の基準画像についてのみ再形成するようにしてもよい。
【0106】
例えば、上述の実施の形態で第一の基準画像の濃度が異常であると判定された場合に、図10に示されるように、第一の基準画像のうち高濃度の基準画像のみについて再形成する。第二の基準画像として、網点カバレッジが、第一の基準画像Pa2と等しいCin=100%であり、且つ画像サイズが第一の基準画像より大きい2mm×2mmの第二の基準画像Pa5を濃度センサ30により反射光量が測定される測定ラインL1に沿って中間転写体ベルト上に再形成する。基準画像Pa5の大きさは、ホロキャラが発生しない大きさとし、予め実験等により求めておく。
【0107】
このように複数の基準画像を用いる場合には、ホロキャラ発生の主原因となる高濃度の基準画像のみを再形成するようにすれば、トナー消費量を削減できると共に、画質制御処理が効率化する。
【0108】
なお、上述した実施の形態では転写中抜け(ホロキャラ)に着目して基準画像の形成内容を変更したが、本発明はホロキャラに限定されるものではなく、環境条件や機器の調整状態により基準画像の画質に影響が出る場合であっても、同様に再形成の要不要を判断することもでき、これにより、基準画像の画質を精度高く測定でき、出力画像の画質をより好ましい状態に制御することが可能となる。
【0109】
また、上述の実施の形態では、LP設定値と、入力画像信号の変換テーブルとを出力画質を調整する画像形成条件とする例について説明したが、本発明の適用範囲はこのような実施の形態に限定されるものではなく、出力画質の調整が行えるものであればどのような形成条件であってもよい。例えば、接触帯電器14の帯電電圧設定値や現像バイアス設定値、トナー供給量等を用いてもよい。また、これらの操作量を複数用いて制御してもよい。
【0110】
更にまた、上述の実施の形態では、出力画質制御の方式として、予め制御ルールメモリ66に記憶している制御ルールを用いる例を示したが、出力画像制御方式はどのような方式でも構わない。
【0111】
更に、上述の実施の形態では、基準画像の濃度測定位置は中間転写体ベルト22上としたが、感光体12上でも、用紙搬送ベルト上でも、用紙P上としてもよい。すなわち、基準画像はその濃度が測定できればどこに形成してもよい。また、測定場所に応じて、濃度センサ30の構成を変更しても構わない。
【0112】
更に、上述した実施の形態では、中間転写体ベルト22上にカラーのCMYKそれぞれの色毎に複数の基準画像を形成する例について説明したが、単色でも2色以上でもかまわない。特に用紙P上に基準画像を形成する場合であれば、基準画像はフルカラーの基準画像1種類のみとすることができる。
【0113】
また、上述の実施の形態では、基準画像の網点カバレッジをCin50%、100%の2種類とする例について説明したが、本発明の適用範囲は、この実施の形態に限定されるものではなく、網点カバレッジ(Cinの値)は、画像形成装置10に合せて任意に設定可能である。また、基準画像の数も2種類に限定されるものではなく、1種類、或いは3種類以上用いてもよい。また更に、基準画像のサイズも、500μmと2mmに限定されるものではなく、画像形成装置の転写特性に合わせて、サイズを変更しても構わない。
【0114】
更に、上述の実施の形態では、予め定められたサイズで第二の基準画像Pa3、Pa4を形成する例について説明したが、D2/D1の値に応じて、第二の基準画像Pa3、Pa4のサイズを決定するようにしてもよい。例えば、D2/D1≦1.6となった場合に再形成する必要がある(異常)と判定し、第二の基準画像Pa3、Pa4のサイズを、
基準画像サイズ=5−2.5xD2/D1(mm)
のような式により求めるようにしてもよい。
【0115】
また、上述の実施の形態では、CPU70(濃度判定部70b)での判定を判定式により行う例について説明したが、正常/異常が判定できるものであれば、どのような手法を用いてもよく、例えば、第二の基準画像Pa2の濃度測定値(相対反射率)D2の値そのものを、ある閾値と比較して判定する手法を用いてもよい。この場合には、形成する基準画像が1種類であっても、十分に本発明の効果が得られる。
【0116】
更に、上述の実施の形態において、CPU70(濃度判定器70b)が、判定処理を1回しか行わない例について説明したが、例えば、基準画像のサイズを3種類以上用意し、判定結果が正常になるまで基準画像のサイズを異ならせて形成を繰り返すようにしてもよい。
【0117】
また、上述の実施の形態では、第二の基準画像として、2個、もしくは1個について形成する例について説明したが、第一の基準画像の数より第二の基準画像の数を増やしてもよく、例えば、第一の基準画像よりサイズが大きく、網点カバレッジの値をCin20%、50%、100%とした3個の基準画像を形成してもよい。ホロキャラ等が発生する状態では、基準画像の濃度測定値は高濃度となるが、このようにハイライトの基準画像を追加することによって、階調補正の精度を高めることができる。
【0118】
また、D2/D1の値に応じて、第二の基準画像の数を変えるようにしてもよい。例えば、D2/D1≦1.6となった場合には再形成する必要がある(異常)と判定し、更に、D2/D1の値が、1.2<D2/D1≦1.6となった場合には、再形成する第二の基準画像の数を上記の3個(=Cin20%、50%、100%)とし、D2/D1≦1.2となった場合には、4個(=Cin10%、30%、50%、100%)としてもよい。
【0119】
あるいは、D2/D1の値に応じて、第二の基準画像の網点カバレッジの値を変えてもよい。例えば、D2/D1≦1.6となった場合に再形成する必要がある(異常)と判定し、第二の基準画像の数を3個とし、このうち、2個については第一の基準画像の網点カバレッジの値と同じCin50%、100%とし、残り1個の網点カバレッジの値を、下記の式、
Cin=50xD2/D1−40 % (但し、最小値は10%)
により求めてもよい。
【0120】
また、出力画質制御部60は、画像形成装置10の中に設けられていても良いし、画像形成装置10に接続されたホストコンピュータであってもよく、特に限定されない。
【0121】
更に、上述の実施の形態では、濃度を測定することにより基準画像の再形成の要否を判断する例について説明したが、例えば、基準画像が単一色かつ単一網点カバレッジであれば、濃度とし、基準画像を複数用いた場合に、基準画像を複数色とするならば、色とし、網点カバレッジの値を2種類以上とするならば、階調性とすることができる。
【0122】
また、基準画像は、出力画像に対するテストパターン画像でもよいし、出力画像そのものであってもよい。
【0123】
更にまた、上述の実施の形態では、画像形成装置10がレーザプリンタである例についてのみ説明したが、本発明の適用範囲は上述の実施の形態に限定されるものではなく、アナログ方式の複写機等、様々な画像形成装置に適用可能である。
【0124】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基準画像の画質に関する物理量の測定結果に基づいて、基準画像を再形成するか否かを判断するようにしたため、基準画像をマイクロ化した場合においても、ホロキャラ等の発生を未然に防止することができる。また、ホロキャラ等が発生した場合においても、前回形成した基準画像よりサイズを大きくした基準画像(ホロキャラ等が発生しないサイズの基準画像)を再形成して測定することができるため、画質に関する物理量について高精度の測定結果を得ることが可能となる。
【0125】
また、この高精度な測定結果を用いて出力画像の形成条件を制御するため、出力画像の画質をより高精度に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置(IOT)の概略構成図である。
【図2】濃度センサの概略構成図である。
【図3】シャッタの構成図である。
【図4】濃度センサの出力電圧波形である。
【図5】濃度センサにより得られた出力電圧に基づいてIOTの出力画質を制御する出力画質制御部の構成、及び出力画質制御部とIOT間の入出力信号の流れを示したブロック図である。
【図6】出力画像制御処理のフローチャートである。
【図7】第一の基準画像の平面図である。
【図8】第二の基準画像の平面図である。
【図9】CPUにより実行される出力画質制御処理を細分化して各々を機能ブロックとして表した図である。
【図10】第一の基準画像のうち高濃度の基準画像のみ再形成した場合の第二の基準画像の平面図である。
【符号の説明】
10 画像形成装置
12Y、12M、12C、12K 感光体
14Y、14M、14C、14K 接触帯電器
16Y、16M、16C、16K レーザ出力部(画像形成手段)
18Y、18M、18C、18K 現像器
20Y、20M、20C、20K 一次転写器
22 中間転写体ベルト(像担持体)
24 二次転写器
30 濃度センサ(測定手段)
32 赤色LED照射部
34 レンズ
38 フォトダイオード
40 シャッタ
42 測定用窓
44 基準板
50 画像処理回路
52 ROS駆動回路
54 基準画像信号発生器
60 出力画質制御部
62 変換テーブル
64 操作量メモリ
66 制御ルールメモリ
68 目標値メモリ
70 CPU(判断手段、第一制御手段、第二制御手段)
70a 濃度演算部
70b 濃度判定部
70c タイミング発生部
70d 誤差演算部
70e 操作量補正演算部
70f 操作量出力部
70g 変換テーブル補正部
Pa1、Pa2 第一の基準画像
Pa3、Pa4、Pa5 第二の基準画像
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly, measures a physical quantity related to the image quality of a reference image (mainly, a quantity related to density, color, gradation, etc.) and forms an output image forming condition based on the measurement result. For controlling an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
At present, the image quality of an output image by an image forming apparatus has been remarkably improved, and as a result, a user's request for image quality fluctuation has become more severe. For example, a color difference of 3 or less, which is close to the limit of human color discrimination ability, has been required.
[0003]
In particular, in an electrophotographic image forming apparatus or the like that uses an electrostatic process, the image quality generally varies greatly. This is mainly because the image quality reproducibility of the electrostatic process is affected by environmental conditions such as temperature and humidity, aging, and the like.
[0004]
Particularly problematic as image quality variations are color reproduction and gradation in the case of a color image, and density and fog in the case of a monochrome image.
[0005]
As an apparatus for solving such image quality fluctuation, for example, a low-density reference image and a high-density reference image are formed as reference images used for controlling image forming conditions, and the densities of these are detected. 2. Description of the Related Art There is known an image forming apparatus which obtains a deviation from a reference value and controls image forming conditions based on a relationship stored in advance (a relationship between each deviation and a development potential Vcont and a cleaning potential Vcln required for correction). (For example, see Patent Document 1). In such an apparatus, an image is actually formed in the form of a reference image, measured by a sensor, and a difference from the reference value is feedback-controlled, so that highly accurate and highly accurate control can be performed.
[0006]
As described above, a method of detecting a reproduction state of image quality using a reference image (hereinafter, this method is abbreviated as an ADC method) has been widely performed conventionally.
[0007]
In addition, generally, the reference image is a rectangular image of usually about 10 to 40 mm, and is formed with a fixed halftone dot coverage.
[0008]
The ADC sensor is provided to face a position where a reference image such as a photoconductor or an intermediate transfer member passes, and is configured to read the detection area when the reference image passes. In particular, an LED or the like is used as an illumination light source to illuminate the reference image, and the amount of specular reflection or the amount of diffuse reflection is received by a photodiode or the like, so that the voltage corresponding to the density of the reference image or the amount of toner forming the image A configuration that outputs a value is widely used.
[0009]
Usually, the irradiation light spot diameter of the LED used in such a sensor is generally about 3 to 10 mm in half width. In addition, the intensity of the irradiation light is high near the center and decreases toward the periphery, and light outside the half width is irradiated with a small amount of light that affects the measured value.
[0010]
Therefore, when the reference image is smaller than the irradiation light spot, when the position where the reference image passes changes due to a registration error or the like, the light passes through the irradiation light portions having different light intensities, and accurate measurement cannot be performed. There is a problem. Therefore, as described above, the size of the reference image is generally a size that can completely cover the irradiation light spot, that is, a size of about 10 to 40 mm.
[0011]
To form such a reference image, a printing toner is generally used. However, since the amount of toner consumed by forming the reference image may be equivalent to one print of the character image, there is a problem that the running cost increases and the burden on the user increases. are doing.
[0012]
Further, some image forming apparatuses that pursue higher image quality use a reference image having various types of gradations in order to accurately detect gradations (for example, see Patent Documents 2 and 3). ), The amount of toner used to form a reference image tends to further increase.
[0013]
Usually, after the reference image is read by the ADC sensor, the reference image is cleaned by a cleaner such as a photoconductor or a transfer belt, and is discarded as waste toner in a waste toner bottle or the like. Therefore, in the image forming apparatus using the image quality control technology of the ADC system, the load of each cleaner increases, image quality defects (ghosts, dirt, etc.) due to poor cleaning occur, and a waste toner bottle having a large capacity is required. Problems such as an increase in machine size and cost, an increase in the frequency of replacing waste toner bottles (an increase in maintenance load), and the like also occur.
[0014]
In addition, since the reference image is usually formed in an inter-image portion between images, the width of the inter-image portion needs to be equal to or greater than the length of the reference image in the process direction. Since the inter-image portion is not used for print output, the longer the inter-image portion is, the lower the productivity of the image output device is. For example, when the width of the inter-image portion is set to 50 mm in the A4 horizontal feed (210 mm), the productivity is reduced by 23%.
[0015]
On the other hand, there is also known an image forming apparatus in which a reference image is formed as a fixed image on a sheet and detected by a sensor (for example, see Patent Document 4). In this device, more accurate control can be realized by detecting the image quality of the final image.
[0016]
In this case, since the toner for the reference image is discharged out of the apparatus as an image on paper, the load on the cleaner, the waste toner bottle, and the like can be eliminated. However, in order to form a reference image on a sheet, a sheet for the reference image is required separately, and there is a problem that not only the toner but also the cost of the sheet are required. In addition, when a reference image is formed on a sheet, normal print output cannot be performed, so that a new problem that productivity is lowered occurs.
[0017]
As a device for reducing such adverse effects, a density measuring device and an image forming device capable of accurately measuring a micronized reference image have been proposed (for example, see Patent Document 5).
[0018]
However, when the reference image is micronized, depending on various environmental conditions such as the ambient temperature and humidity of the apparatus, when the reference image is transferred to the image carrier, particularly in a high density portion (a portion having a high halftone dot coverage). In other words, the central portion of the reference image is not transferred to the image carrier side and comes off. This causes a problem that the density measurement value of the reference image becomes abnormally low and the density of the reference image cannot be measured correctly.
[0019]
As an apparatus for solving such a problem, an image signal corresponding to a reference image is input to measure the density, and if there is defective density data that deviates from a monotonically increasing tendency in a function of the measured density with respect to the input signal, it is used. There is known a density correction device that performs density correction by performing interpolation calculation on the removed data by using peripheral measurement values (see, for example, Patent Document 6).
[0020]
[Patent Document 1]
JP-A-6-102732
[Patent Document 2]
JP-A-6-230641
[Patent Document 3]
JP-A-9-329923
[Patent Document 4]
JP-A-62-291265
[Patent Document 5]
JP-A-2002-244371
[Patent Document 6]
JP-A-5-137002
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, since the holographic character is more likely to occur in a higher-density reference image, it is difficult to measure the density of a high-density portion simply by removing an abnormal value as in a conventional density correction device, and it is difficult to control the density. Problem. That is, since an abnormal value is often found in the measurement of a portion having a density equal to or higher than a predetermined density, interpolation calculation cannot be performed, and it becomes impossible to obtain a measurement value on the high density side with high accuracy.
[0022]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an image forming apparatus that accurately measures a physical quantity related to the image quality of a reference image and controls the formation conditions of an output image with high accuracy. And
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms a reference image and an output image on an image carrier, and a physical quantity related to image quality of the reference image formed on the image carrier. A measuring means for measuring, a determining means for determining whether or not the reference image needs to be re-formed based on the measurement value of the measuring means; and a case where the determining means determines that the re-forming is necessary. A first control unit that controls the image forming unit so as to re-form a reference image different from the formed reference image, and controls a formation condition of the output image based on a measurement value of the measurement unit. And second control means.
[0024]
In the present invention, the reference image is formed on the image carrier by the image forming means. A physical quantity relating to the image quality of the reference image formed on the image carrier is measured by the measuring means, and based on the measured value, it is judged by the judging means whether or not the reference image needs to be re-formed. The first control means controls the image forming means to re-form a reference image different from the previously formed reference image when the judgment means judges that re-formation is necessary. The second control means controls the output image forming condition based on the measurement value of the measurement means.
[0025]
Note that the physical quantity related to image quality includes at least one of density, color, and gradation. For example, if the reference image is a single color and has a single halftone dot coverage, the density is used and a plurality of reference images are used. In this case, if the reference image has a plurality of colors, the color can be obtained, and if the value of the halftone dot coverage is two or more, gradation can be obtained.
[0026]
If the measured value of the physical quantity related to the image quality of the reference image becomes an abnormal value, the physical quantity related to the image quality of the reference image can be accurately determined by re-forming a reference image different from the reference image so that the measured value does not become an abnormal value. Can be measured high. Further, since the toner is not re-formed if there is no problem in the measured value, the amount of consumed toner can be suppressed. This makes it possible to accurately measure the physical quantity related to the image quality of the reference image while suppressing the amount of toner consumed, and to appropriately control the conditions for forming the output image, thereby maintaining the image quality of the output image in a good state. it can.
[0027]
When the reference image is re-formed, the reference image may be re-formed with a predetermined formation content, or the formation content is determined based on the measurement value of the reference image, and the reference image is determined based on the formation content. May be reformed.
[0028]
When the reference image is re-formed, for example, the density (halftone dot coverage) of the reference image may be changed, or the number of reference images to be formed may be changed.
[0029]
Further, as for the reference image to be re-formed, if there are a plurality of types of reference images formed last time, all of the types of reference images may be re-formed. May be re-formed only with respect to the reference image having a high density (having a high halftone dot coverage) which causes the occurrence of.
[0030]
Furthermore, the reference image may be a test pattern image for the output image or the output image itself.
[0031]
The second control unit controls the output image forming condition based on the measurement value of the measurement unit. When the reference image is re-formed, the measured value of the physical quantity related to the image quality of the re-formed reference image is used. , The formation conditions can be controlled.
[0032]
The determining means may compare the measured value measured by the measuring means with a predetermined reference value, and determine whether or not the reference image needs to be re-formed based on the comparison result.
[0033]
As a result, with respect to the physical quantity relating to the image quality, a value that is likely to cause a state (for example, a holographic character or the like) that needs to be re-formed is previously confirmed by an experiment or the like, and the measurement result of the reference image is set using the value as a threshold. Can be determined, and as a result, a physical quantity related to the image quality of the reference image can be accurately measured.
[0034]
Further, in the present invention, the determination means determines whether or not it is necessary to re-create the reference image based on a correlation between measured values of physical quantities related to the image quality of the plurality of types of reference images formed by the image forming means. Judgment can also be made.
[0035]
This makes it possible to determine whether or not to re-create the physical quantity relating to the image quality of the plurality of types of reference images based on the correlation between the measured values, and particularly to improve the gradation characteristics and the like when the output image is color. It can be adjusted, and the image quality of the output image can be improved.
[0036]
Further, in the present invention, the re-formed reference image may include at least one or more types of reference images having a size larger than the previously formed reference image.
[0037]
That is, depending on various environmental conditions such as the state of the apparatus, the ambient temperature of the apparatus, and the humidity, for example, in general, a holographic character is likely to occur as the size of the reference image decreases. Therefore, if the measured value of the physical quantity related to the image quality of the reference image is a value that causes the problem of the holographic character as a result of micronizing the reference image, if the size of the reference image is increased and re-formed, the holographic character Can be prevented, and a physical quantity related to the image quality of the reference image can be measured with high accuracy.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using an electrophotographic method to which the present invention is applied.
[0040]
The illustrated image forming apparatus 10 forms an electrostatic latent image by irradiating a laser beam after charging the photoreceptor surface with a contact charger, and uses a xerography engine that develops the electrostatic latent image with toner to yellow ( This is a tandem type color electrophotographic image forming apparatus (a so-called laser printer) provided for each color of Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). In FIG. 1, an image reading unit and an image processing unit (corresponding to an image processing circuit in FIG. 5 described later) of the image forming apparatus 10 and the like are not shown, and only an IOT (image output terminal: image output unit) is provided. It is shown.
[0041]
The image forming apparatus (IOT) 10 includes a contact charger 14Y that charges the surfaces of four photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K rotating in directions indicated by arrows, four photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K. The surfaces of the charged photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are exposed by exposure light modulated based on image information for each color, and are exposed on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K. The ROSs (laser output units) 16Y, 16M, 16C, and 16K that form the electrostatic latent images and the electrostatic latent images on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are developed with the respective color developers, and the photoconductors 12Y, 12M, and 12C are developed. , 12K, and developing devices 18Y, 18M, 18C, and 18K, and the respective color toner images on photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are transferred to intermediate transfer belt 22. Primary transfer units 20Y, 20M, 20C, and 20K for transfer, a secondary transfer unit 24 for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 22 to the paper P, a fixing unit 28 for fixing the toner image transferred to the paper P, and paper A paper tray 29 for storing P, a cleaner (not shown) for cleaning the surfaces of the photoconductors 12Y, 12M, 12C and 12K, a static eliminator (not shown) for removing residual charges on the surfaces of the photoconductors 12Y, 12M, 12C and 12K, and an intermediate transfer body The image forming apparatus includes a density sensor 30 for detecting the density of the control reference image transferred to the surface of the belt 22, and a belt cleaner 26 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 22.
[0042]
Here, the output image forming process of the image forming apparatus 10 will be briefly described with reference to FIG.
[0043]
First, an input image signal read from a document by an image reading unit (not shown) or an input image signal formed by an external computer (not shown) or the like is input to an image processing circuit (described later), and an appropriate Image processing is performed. The input image signal thus obtained is decomposed for each color and output to ROSs 16Y, 16M, 16C and 16K to modulate the laser beam R.
[0044]
The laser beam R modulated by the input image signal is raster-irradiated onto the surfaces of the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K uniformly charged by the contact chargers 14Y, 14M, 14C, and 14K. When the surface of the four photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K is irradiated with the laser beam R in a raster manner, electrostatic latent images corresponding to the input image signals for each color are formed on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K. You. Next, the electrostatic latent images on the four photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are developed with toner by the respective color developing units 18Y, 18M, 18C, and 18K, and toner images are formed on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K. It is formed.
[0045]
The toner images formed on the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K are transferred to the intermediate transfer belt 22 by the primary transfer units 20Y, 20M, 20C, and 20K. On the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K, on which the transfer of the toner image to the intermediate transfer belt 22 has been completed, the adhering matter such as residual toner adhering to the surface is cleaned by a cleaner (not shown), and the residual charges are removed by a static eliminator (not shown). Removed.
[0046]
On the other hand, after the toner image on the intermediate transfer belt 22 is transferred onto the sheet P sent from the sheet tray by the secondary transfer device 24, the toner image transferred onto the sheet P is And a desired image is obtained. After the transfer of the toner image onto the sheet P is completed, the intermediate transfer belt 22 is cleaned by a belt cleaner 26 to remove extraneous matter such as residual toner adhered to the surface. One image forming process is completed by the above operation.
[0047]
In the image forming apparatus (IOT) 10 of the present embodiment, a reference image as a test pattern is formed for each of CMYK colors on the intermediate transfer belt 22, and based on a density measurement value of the reference image by the density sensor 30. An output image forming condition is controlled, and an output image is formed under the forming condition.
[0048]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the density sensor 30. In the figure, the horizontal direction is the main scanning direction. The density sensor 30 includes a red LED irradiator 32 that illuminates the reference image Pa surface on the intermediate transfer belt 22 at an angle of 45 °, a lens 34, and light reflected from the reference image Pa via the lens 34. Is provided at an angle of 90 ° with respect to the reference image Pa surface. Further, as shown, the density sensor 30 is configured as a conjugate optical system in which the distance from the reference image Pa to the lens 34 and the distance from the lens 34 to the photodiode 38 are equal to 8 mm.
[0049]
The lens 34 has a diameter of 3 mm and a focal length of 4 mm, and the magnification of the optical system is 1.
[0050]
On the front surface of the photodiode 38, a mask 36 for regulating the detection area of the reference image Pa is provided. In the present embodiment, the size of the detection window provided on the mask 36 is 300 μm in the process direction × 300 μm in the main scanning direction. Portions of the mask 36 other than the detection window are black to prevent stray light.
[0051]
The density sensor 30 includes a current-voltage converter (not shown) that converts a current output from the photodiode 38 into a voltage, and converts an analog signal of the converted voltage into an 8-bit (0 to 255) digital signal. An A / D converter (not shown) is provided, and the converted digital signal is output as a density measurement value to an output image quality control unit described later.
[0052]
Further, the density sensor 30 is provided with a shutter 40, and is configured to receive light from the reference image Pa when the shutter 40 is opened.
[0053]
FIG. 3 is a view of the shutter 40 as viewed from the red LED irradiation unit 32 and the photodiode 38 side, and shows the configuration of the shutter 40. As illustrated, the shutter 40 is provided with a measurement window 42 and a reference plate 44 for obtaining a reference value of the output voltage of the density sensor 30. Further, the shutter 40 includes a mechanism for moving the shutter 40 in the left-right direction in the figure by a driving device (not shown). In FIG. 2, the shutter 40 is normally located at a position where the reference plate 44 is arranged on the optical axis of the light receiving system (when the shutter 40 is closed), and the measurement window 42 receives light only when the reference image Pa is measured. Move so as to be arranged on the system optical axis (shutter 40 is open).
[0054]
FIG. 4 shows an example of the waveform of the output voltage of the concentration sensor 30. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents output voltage. Vref is an output voltage corresponding to the reference plate 44 of the shutter 40, Vb is an output voltage corresponding to the surface of the intermediate transfer belt, and Vp1 and Vp2 are output voltages corresponding to the reference image Pa.
[0055]
FIG. 5 illustrates the configuration of an output image quality control unit that controls the output image quality of the IOT 10 based on the output voltage (measured density value) obtained by the density sensor 30 and the flow of input / output signals between the output image quality control unit and the IOT 10. It is the block diagram shown.
[0056]
As illustrated, the output image quality control unit 60 includes an operation amount memory 64, a control rule memory 66, a target value memory 68, a conversion table 62, a CPU 70, and an input / output port 72, each of which is connected to a bus. It is connected.
[0057]
The operation amount memory 64 stores the operation amounts of the ROS 16 and the contact charger 14 constituting the IOT 10. The operation amount for forming the reference image is stored in advance, and the operation amount for forming the output image quality is calculated and stored in an output image quality control process described later.
[0058]
The operation amount is an adjustment amount of a parameter that changes the output value of the controlled object. For example, the operation amount is a set value of the charging voltage of the contact charger 14, a laser power set value of the exposure light by the ROS 16, It refers to the set value of the developing bias voltage, the set value of the transfer current of the primary transfer device 20 and the transfer current of the secondary transfer device 24, and the like.
[0059]
In the present embodiment, a description will be given using a laser power set value (hereinafter abbreviated as an LP set value) of the ROS 16 as an operation amount for output image quality control. Note that the LP set value is standardized to a value from 0 to 255.
[0060]
The control rule memory 66 stores a control rule. Here, the control rule is a correspondence relationship between the density measurement value of the reference image and the operation amount set value.
[0061]
The target value memory 68 stores a density target value of the reference image.
[0062]
The conversion table 62 is a table used for converting an input image signal so that an output image has good gradation.
[0063]
The I / O port 72 is a port for transmitting and receiving I / O signals to and from the IOT 10.
[0064]
The CPU 70 controls processing of re-forming the reference image and forming conditions of the output image based on the density measurement value of the reference image by the density sensor 30 by a program stored in a non-volatile memory such as a ROM (not shown) (that is, the output image quality). Control processing).
[0065]
The output image quality control unit 60 may be a control computer connected to the IOT 10 or may be provided in the IOT 10 itself, and is not particularly limited.
[0066]
The configuration of the IOT 10 shown in FIG. 5 is the same as that of FIG. 1, but illustrations other than the ROS 16, the photoconductor 12, the intermediate point copying belt 22, and the density sensor 30 are omitted. Further, in the present embodiment, the density of the reference image is measured for each color of each of CMYK, and control is performed based on the measurement result. However, for simplicity of description, any one of CMYK will be described below. An example of controlling one color will be described. The illustrated ROS 16 indicates any one of ROS 16Y, 16M, 16C, and 16K, and the illustrated photoconductor 12 is one of the photoconductors 12Y, 12M, 12C, and 12K and the color of the ROS 16 illustrated. Are shown.
[0067]
The IOT 10 further includes an image processing circuit 50, a ROS drive circuit 52, and a reference image signal generator 54, which are not shown in FIG.
[0068]
The image processing circuit 50 converts the input image signal using the conversion table 62. The ROS drive circuit 52 controls driving of the ROS 16. The reference image signal generator 54 instructs formation of a reference image, and outputs a reference image signal to the ROS drive circuit 52 of the IOT in synchronization with the reference image formation timing.
[0069]
Next, an output image quality control process by the CPU 70 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0070]
In step 100, the shutter 40 of the density sensor 30 is moved by the driving device, the output voltage value is obtained from the reflected light from the reference plate 44 (in FIG. 4, the voltage value at the level indicated by Vref), and calibration is performed. .
[0071]
Specifically, when a calibration instruction signal is input from the output image quality control unit 60 to a drive circuit (not shown) via the input / output port 72, the drive circuit moves the reference plate 44 of the shutter 40 onto the optical axis of the light receiving system. The shutter 40 is moved to the position. The red LED irradiator 32 illuminates the reference plate 44 at an angle of 45 °, and reflects the reflected light from the reference plate 44 on the light receiving surface of the photodiode 38 via the lens 34 at an angle of 90 ° with respect to the surface of the reference plate 44. Image. The photodiode 38 that has received the light outputs a current according to the received light. The output current is subjected to current-voltage conversion and further A / D conversion, then output to the output image quality control unit 60 and taken in by the CPU 70. The CPU 70 confirms that the density sensor 30 operates properly.
[0072]
Next, in step 102, the operation amount for forming the reference image is read from the operation amount memory 64, and the first reference image formation instruction signal including this operation amount is output to the reference image signal generator 54 of the IOT 10. You. When the first reference image formation instruction signal is input, the reference image signal generator 54 outputs the reference image signal to the ROS drive circuit 52 to instruct the formation of the first reference image. The ROS driving circuit 52 receives the reference image forming instruction and drives the ROS 16 to form a first reference image.
[0073]
FIG. 7 is a plan view of a first reference image formed on the intermediate transfer belt 22 according to the present embodiment. In the present embodiment, the first reference images Pa1 and Pa2 having a size of 500 μm × 500 μm and halftone coverage Cin = 50% and 100% are arranged along the measurement line L1 where the reflected light amount is measured by the density sensor 30. Formed on the intermediate transfer belt 22.
[0074]
Next, in step 104, a density measurement instruction is output to the density sensor 30. The density sensor 30 measures the density of the first reference image similarly to the calibration using the reference plate 44. Specifically, the shutter 40 is opened just before the reference images Pa1 and Pa2 formed on the intermediate transfer belt 22 pass the density sensor 30, and the light receiving by the photodiode 38 and the current-voltage conversion are performed as shown in FIG. The voltage Vb corresponding to the surface of the intermediate transfer member belt 22 is output to the output image quality control unit 60 so that the output image quality is controlled. After that, when the reference images Pa1 and Pa2 pass, the pulse-like waveforms (Vp1 and Vp2) are obtained, and after passing the reference image, the voltage returns to the voltage Vb corresponding to the surface of the intermediate transfer belt 22 again. Thereafter, the shutter closes, and the output voltage becomes the Vref level.
[0075]
In step 106, it is determined whether or not the density measurement result of the first reference image has been input from the density sensor 30. If it is determined that the input has been input, in step 108, the relative reflectance Dn of the input output waveform with respect to the output voltage Vref of the reference plate 44 is calculated by the following equation.
[0076]
Dn = (Vpn−Vb) / Vref x Normalization coefficient
Note that Dn is the relative reflectance of the reference image Pan, and the normalization coefficient is a coefficient set in advance.
[0077]
Thereby, the relative reflectances D1, D2 of the first reference images Pa1, Pa2 are calculated. The relative reflectance calculated in this manner is used as a measured density value.
[0078]
The reason for using the relative reflectance with respect to the reference surface as the density measurement value is to measure the density of the reference image with high accuracy even if the sensor becomes dirty, changes over time, or changes in sensitivity due to temperature changes.
[0079]
Next, in step 110, the density is determined.
[0080]
In the present embodiment, the ratio between the relative reflectances D1 and D2 of the first reference image calculated in step 108 is obtained, and the value of this ratio is compared with a preset threshold to make a determination. . The threshold value is a threshold value for determining whether or not a hollow character is generated, and is obtained in advance by an experiment or the like. Each numerical value is the following relational expression
D2 / D1> 1.2 (threshold)
, And if the relational expression holds, it is determined to be normal, and the process proceeds to step 120. When the relational expression does not hold (that is, when D2 / D1 is 1.2 or less), it is determined that there is an abnormality (the occurrence of a hollow character), and the process proceeds to step 112.
[0081]
In step 112, a second reference image formation instruction signal is output to the reference image signal generator 54 of the IOT 10. When the second reference image formation instruction signal is input, the reference image signal generator 54 outputs a reference image signal different from the first reference image to the ROS drive circuit 52, and performs the formation of the second reference image. Instruct. The ROS drive circuit 52 receives the reference image formation instruction and drives the ROS 16 to form a second reference image different from the first reference image.
[0082]
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the formation content of the second reference image is set in advance, and the dot coverage is Cin = 50% and 100% equal to the first reference image. The second reference images Pa3 and Pa4 are formed with a size of 2 mm × 2 mm larger than the first reference image. Such a second reference image is formed on the intermediate transfer belt 22 similarly to the first reference image.
[0083]
Note that the size of the second reference images Pa3 and Pa4 is set to a size that does not generate a hollow character, and is obtained in advance by experiments or the like.
[0084]
Next, in step 114, a density measurement instruction is output to the density sensor 30. The density sensor 30 measures the densities of the second reference images Pa3 and Pa4 as in the case of the first reference image.
[0085]
In step 116, it is determined whether or not the density measurement result of the second reference image has been input from the density sensor 30. If it is determined that the input has been made, the relative reflectances D3 and D4 are calculated in step 118 as in the case of the first reference image.
[0086]
In the present embodiment, the process of determining the density of the re-formed second reference images Pa3 and Pa4 is omitted. It should be noted that three or more types of reference image sizes may be prepared, and the re-forming and determination processing may be repeated until the determination result becomes normal.
[0087]
Next, in step 120, an error between the target value stored in the target value memory 68 and the calculated relative reflectance is calculated. When the relative reflectance used here is determined to be normal in step 110, the relative reflectance D2 of Pa2 of the first reference image calculated in step 108 is used, and it is determined that the relative reflectance is abnormal in step 110. In this case, the relative reflectance D4 of the second reference image Pa4 calculated in step 118 is used.
[0088]
In step 122, a correction amount of the LP set value (operation amount) is calculated using the calculated error. The correction amount ΔLP of the LP set value is obtained as follows.
[0089]
ΔLP = ΔD / M
Here, ΔD is an error between the reference image Pa2 or the reference image Pa4 calculated in step 120 and the target value, and M is a control rule stored in the control rule memory 66, where LP setting value and reference image Is a coefficient indicating a correspondence relationship with the reflected light amount measurement value. This coefficient is obtained in advance by an experiment or the like. By subtracting the thus determined ΔLP from the LP set value stored in the operation amount memory 64 in advance when forming the first reference image, the corrected LP set value is obtained. The obtained LP setting value is stored in the operation amount memory 64 as an operation amount setting value at the time of output image formation.
[0090]
In step 124, if it is determined in step 110 that it is normal, the conversion table 62 is corrected based on the relative reflectances D1 and D2 of Pa1 and Pa2 of the first reference image, and it is determined in step 110 that it is abnormal. In this case, the conversion table 62 is corrected based on the relative reflectances D3 and D4 of the second reference images Pa3 and Pa4. Note that the conversion table 62 is corrected using a general tone correction method, and thus detailed description is omitted.
[0091]
In step 126, the LP set value for forming the output image stored in the manipulated variable memory 64 is supplied to the ROS drive circuit 52 of the IOT 10, whereby the ROS drive circuit 52 sets the laser power according to the LP set value. Can be supplied to the ROS 16. On the other hand, the correction value of the conversion table 62 is also supplied to the image processing circuit 50 of the IOT 10, where the input image signal is converted according to the correction value and supplied to the ROS drive circuit 52. The ROS drive circuit 52 drives the ROS 16 so as to form an output image using the input image signal input from the image processing circuit 50. Thus, the ROS 16 can irradiate the converted input image signal with the above laser power, and can form an output image with good image quality.
[0092]
With the above operation, one output image quality control process ends. Thereafter, this process is periodically repeated during the above-described image forming process, so that the output image quality is kept constant. Note that this output image quality control processing is performed for each of CMYK colors.
[0093]
Although the above-described output image quality control processing has been described as being performed by the CPU 70 of the output image quality control unit 60, the output image quality control processing by the CPU 70 can be subdivided and represented as functional blocks as shown in FIG. .
[0094]
9, a density calculator 70a, a density determiner 70b, a timing generator 70c, an error calculator 70d, an operation amount correction calculator 70e, an operation amount output unit 70f, and a conversion table corrector that constitute the output image quality controller 60. Each of 70 g is a functional block obtained by subdividing the processing of the CPU 70 in FIG.
[0095]
The density calculator 70a calculates the relative reflectance based on the measurement result input from the density sensor 30 (corresponding to steps 108 and 118 in FIG. 6).
[0096]
The density determination unit 70b determines the density of the relative reflectance (measured density value) of the first reference image input from the density calculation unit 70a, and if the determination result is abnormal, sends the second An instruction is issued to output an instruction signal for forming the second reference image. If the relative reflectance of the first reference image input from the density calculator 70a is normal, the relative reflectance is directly transferred to the error calculator 70d and the conversion table corrector 70g (step 110 in FIG. 6). Corresponding to). If the relative reflectance input from the density calculator 70a is the second reference image, the determination processing is not performed, and the input relative reflectance is directly transferred to the error calculator 70d and the conversion table corrector 70g. .
[0097]
The timing generator 70c outputs the first reference image formation instruction to the reference image signal generator 54 and, when receiving an instruction from the density determiner 70b, outputs a reference image for forming a second reference image. Output a formation instruction. Further, after outputting the second reference image formation instruction, a density measurement instruction is output to the density sensor 30 (corresponding to steps 102, 104, 112, and 114 in FIG. 6).
[0098]
The error calculating section 70d calculates an error between the density target value stored in the target value memory 68 and the measured density value calculated by the density calculating section 70a (corresponding to step 120 in FIG. 6).
[0099]
The error calculated by the error calculating unit 70d is input to the manipulated variable correction calculating unit 70e, and the control rule stored in the control rule memory 66 is used so that the error becomes zero with respect to the density target value. The correction amount of the operation amount is calculated. Further, an operation amount setting value for output image formation is calculated from the obtained correction amount and the operation amount setting value for reference image formation stored in the operation memory 64, and the calculation result is stored in the operation amount memory 64. It is stored (corresponding to step 122 in FIG. 6).
[0100]
The operation amount output unit 70f reads the operation amount (here, the LP set value) calculated by the operation amount correction operation unit 70e from the operation amount memory 64, and outputs the operation amount to the ROS drive circuit 52 of the IOT 10 (step 126 in FIG. 6). Correspondence).
[0101]
The conversion table correction unit 70g corrects the conversion table 62 used for converting the input image signal in the image processing circuit 50 based on the density measurement value, and outputs the correction table to the image processing circuit 50 (step 124 and FIG. 6). 126).
[0102]
Other configurations of the illustrated IOT 10 and the output image quality control unit 60 are the same as those described above, and thus description thereof will be omitted.
[0103]
Although the output image quality control processing has been described for each function of the CPU 70 with reference to FIG. 9, each function may be configured by an independent circuit, and the output image quality control processing may be executed by each circuit.
[0104]
As described above, it is determined whether or not the reference image is to be re-formed based on the measured value of the physical quantity (density in the present embodiment) relating to the image quality of the formed reference image. , The output image forming conditions are controlled using the measured density values, and if re-formation is necessary, the re-formed image is re-formed in a size larger than the previous reference image (a size that does not generate a hollow character or the like) and re-formed. Since the formation conditions of the output image are controlled by using the density measurement value of the reference image, even when the reference image is micronized, it is possible to prevent occurrence of a horochara or the like, and correct the density of the reference image correctly. Can be measured. Further, since the toner is not re-formed if there is no problem in the measured value, the amount of consumed toner can be suppressed. Furthermore, since a highly accurate measurement result of the density of the reference image can be obtained, the formation conditions of the output image can be favorably controlled.
[0105]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which, when it is determined that the measurement result of the first reference image is abnormal, all of the first reference image is reformed. Of these, only the high-density reference image may be re-formed.
[0106]
For example, when the density of the first reference image is determined to be abnormal in the above-described embodiment, as shown in FIG. 10, only the high-density reference image of the first reference image is re-formed. I do. As the second reference image, a second reference image Pa5 having a dot coverage of Cin = 100% equal to the first reference image Pa2 and an image size of 2 mm × 2 mm larger than the first reference image is used as the density. The image is re-formed on the intermediate transfer body belt along the measurement line L1 where the amount of reflected light is measured by the sensor 30. The size of the reference image Pa5 is set to a size that does not cause a hollow character, and is obtained in advance by an experiment or the like.
[0107]
When a plurality of reference images are used as described above, if only a high-density reference image that is a main cause of the occurrence of a hollow character is re-formed, the amount of toner consumption can be reduced and the image quality control process can be performed more efficiently. .
[0108]
In the above-described embodiment, the formation content of the reference image is changed by focusing on the omission in the transfer (holographic character). However, the present invention is not limited to the hollow character, and the reference image is changed depending on the environmental condition and the adjustment state of the device. Even if the image quality of the image is affected, it is also possible to judge whether or not the re-formation is necessary, whereby the image quality of the reference image can be measured with high accuracy, and the image quality of the output image is controlled to a more preferable state. It becomes possible.
[0109]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the LP setting value and the conversion table of the input image signal are used as image forming conditions for adjusting output image quality. However, the present invention is not limited to this, and any forming condition may be used as long as the output image quality can be adjusted. For example, a charging voltage set value of the contact charger 14, a developing bias set value, a toner supply amount, or the like may be used. Control may be performed using a plurality of these operation amounts.
[0110]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which a control rule stored in the control rule memory 66 in advance is used as an output image quality control method has been described, but any output image control method may be used.
[0111]
Further, in the above-described embodiment, the density measurement position of the reference image is on the intermediate transfer belt 22. However, the density measurement position may be on the photoreceptor 12, on the paper transport belt, or on the paper P. That is, the reference image may be formed anywhere as long as its density can be measured. Further, the configuration of the density sensor 30 may be changed according to the measurement location.
[0112]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which a plurality of reference images are formed for each of the CMYK colors on the intermediate transfer body belt 22, but a single color or two or more colors may be used. In particular, when a reference image is formed on the paper P, the reference image can be only one type of full-color reference image.
[0113]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the halftone dot coverage of the reference image is set to two types of Cin 50% and 100%, but the scope of the present invention is not limited to this embodiment. , The dot coverage (Cin value) can be arbitrarily set according to the image forming apparatus 10. Also, the number of reference images is not limited to two types, and one type or three or more types may be used. Further, the size of the reference image is not limited to 500 μm and 2 mm, but may be changed according to the transfer characteristics of the image forming apparatus.
[0114]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example has been described in which the second reference images Pa3 and Pa4 are formed in a predetermined size. However, the second reference images Pa3 and Pa4 are formed according to the value of D2 / D1. The size may be determined. For example, when D2 / D1 ≦ 1.6, it is determined that the image needs to be re-formed (abnormal), and the sizes of the second reference images Pa3 and Pa4 are
Reference image size = 5-2.5xD2 / D1 (mm)
It may be determined by an equation such as
[0115]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the determination by the CPU 70 (the density determination unit 70b) is performed using a determination formula, but any method may be used as long as it can determine normal / abnormal. For example, a method may be used in which the value of the density measurement value (relative reflectance) D2 of the second reference image Pa2 itself is compared with a certain threshold to determine the value. In this case, the effect of the present invention can be sufficiently obtained even if only one type of reference image is formed.
[0116]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example has been described in which the CPU 70 (the density determiner 70b) performs the determination process only once. For example, three or more types of reference image sizes are prepared, and the determination result is normally determined. The formation of the reference image may be repeated until the size of the reference image is changed.
[0117]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which two or one second reference image is formed. However, the number of second reference images may be increased from the number of first reference images. For example, for example, three reference images having a size larger than that of the first reference image and halftone coverage values of Cin 20%, 50%, and 100% may be formed. In a state where a holochara or the like occurs, the density measurement value of the reference image becomes high. By adding the highlight reference image in this way, the accuracy of gradation correction can be improved.
[0118]
Further, the number of second reference images may be changed according to the value of D2 / D1. For example, when D2 / D1 ≦ 1.6, it is determined that it is necessary to re-form (abnormal), and the value of D2 / D1 is 1.2 <D2 / D1 ≦ 1.6. In this case, the number of the second reference images to be re-formed is set to the above three (= Cin 20%, 50%, 100%), and when D2 / D1 ≦ 1.2, four ( = Cin 10%, 30%, 50%, 100%).
[0119]
Alternatively, the value of the halftone dot coverage of the second reference image may be changed according to the value of D2 / D1. For example, when D2 / D1 ≦ 1.6, it is determined that the image needs to be re-formed (abnormal), and the number of the second reference images is set to three. The values of Cin are set to 50% and 100%, which are the same as the values of the halftone coverage of the image.
Cin = 50 × D2 / D1-40% (however, the minimum value is 10%)
May be determined by
[0120]
The output image quality control unit 60 may be provided in the image forming apparatus 10 or may be a host computer connected to the image forming apparatus 10, and is not particularly limited.
[0121]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example has been described in which the necessity of re-forming the reference image is determined by measuring the density. For example, if the reference image is a single color and has a single halftone dot coverage, In the case where a plurality of reference images are used, if the reference image has a plurality of colors, the colors can be obtained. If the values of the halftone dot coverage are two or more, gradation can be obtained.
[0122]
Further, the reference image may be a test pattern image for the output image or the output image itself.
[0123]
Furthermore, in the above-described embodiment, only an example in which the image forming apparatus 10 is a laser printer has been described. However, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and an analog type copier For example, the present invention can be applied to various image forming apparatuses.
[0124]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since it is determined whether to re-create the reference image based on the measurement result of the physical quantity related to the image quality of the reference image, even when the reference image is micronized, It is possible to prevent the occurrence of hollow characters and the like. Further, even when a holographic character or the like occurs, a reference image having a size larger than the previously formed reference image (a reference image having a size that does not generate a holographic character or the like) can be re-formed and measured. It is possible to obtain a highly accurate measurement result.
[0125]
In addition, since the output image forming conditions are controlled using the highly accurate measurement results, it is possible to maintain the image quality of the output image with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus (IOT) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a density sensor.
FIG. 3 is a configuration diagram of a shutter.
FIG. 4 is an output voltage waveform of a density sensor.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an output image quality control unit that controls an output image quality of an IOT based on an output voltage obtained by a density sensor, and a flow of input / output signals between the output image quality control unit and the IOT. .
FIG. 6 is a flowchart of an output image control process.
FIG. 7 is a plan view of a first reference image.
FIG. 8 is a plan view of a second reference image.
FIG. 9 is a diagram in which output image quality control processing executed by a CPU is subdivided and represented as functional blocks.
FIG. 10 is a plan view of a second reference image when only a high-density reference image of the first reference image is re-formed.
[Explanation of symbols]
10 Image forming apparatus
12Y, 12M, 12C, 12K photoreceptor
14Y, 14M, 14C, 14K contact charger
16Y, 16M, 16C, 16K laser output unit (image forming means)
18Y, 18M, 18C, 18K developing unit
20Y, 20M, 20C, 20K Primary transfer unit
22 Intermediate transfer belt (image carrier)
24 Secondary transfer unit
30 Concentration sensor (measuring means)
32 Red LED irradiator
34 lenses
38 Photodiode
40 shutter
42 Measurement window
44 Reference plate
50 Image processing circuit
52 ROS drive circuit
54 Reference Image Signal Generator
60 Output image quality control unit
62 Conversion table
64 operation amount memory
66 Control rule memory
68 Target value memory
70 CPU (determination means, first control means, second control means)
70a density calculation unit
70b density determination unit
70c Timing generator
70d error calculator
70e operation amount correction calculation unit
70f manipulated variable output section
70g conversion table correction unit
Pa1, Pa2 First reference image
Pa3, Pa4, Pa5 Second reference image

Claims (3)

基準画像及び出力画像を像担持体上に形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成された基準画像の画質に関する物理量を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定値に基づいて、基準画像の再形成が必要であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により再形成が必要であると判断された場合には、前記形成された基準画像と異なる基準画像を再形成するよう前記画像形成手段を制御する第一制御手段と、
前記測定手段の測定値に基づいて、前記出力画像の形成条件を制御する第二制御手段と、
を含む画像形成装置。
Image forming means for forming a reference image and an output image on an image carrier,
Measuring means for measuring a physical quantity related to the image quality of the reference image formed on the image carrier,
Based on the measurement value of the measurement unit, a determination unit that determines whether the reference image needs to be re-formed,
When it is determined that the re-formation is necessary by the determination unit, a first control unit that controls the image forming unit to re-form a reference image different from the formed reference image,
Based on the measurement value of the measurement unit, a second control unit that controls the formation conditions of the output image,
An image forming apparatus including:
前記判断手段は、前記画像形成手段により形成された複数種類の基準画像の画質に関する物理量の測定値の相互関係に基づいて基準画像の再形成が必要であるか否かを判断する請求項1記載の画像形成装置。2. The method according to claim 1, wherein the determining unit determines whether or not it is necessary to re-create the reference image based on a correlation between measured values of physical quantities related to image quality of the plurality of types of reference images formed by the image forming unit. Image forming apparatus. 前記再形成される基準画像は、前回形成された基準画像よりサイズの大きい基準画像を少なくとも1種類以上含む請求項1または請求項2記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the re-formed reference image includes at least one or more types of reference images having a size larger than a previously formed reference image.
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