JP2007163883A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真技術を適用したプリンタ、複写機等の画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copying machine to which an electrophotographic technique is applied, and an image forming method.
近年、プリンタ、複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等を採用した画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。特に、濃度の階調と濃度の安定性は、人間が下す画像の良し悪しを判断するのに大きな影響を与える。 2. Description of the Related Art In recent years, an image forming apparatus that employs an electrophotographic system such as a printer or a copying machine, an ink jet system, or the like has been required to improve the output image quality. In particular, the gradation of density and the stability of density have a great influence on the judgment of the quality of an image given by a human.
ところが、画像形成装置は温度や湿度等の環境変化や長時間の使用による装置各部の変化があると、得られる画像の濃度が変動する。特に電子写真方式の画像形成装置の場合、わずかの環境変動においても出力画像の濃度が変動するため、常に一定の濃度を保つ方法が必要である。 However, in the image forming apparatus, when there is a change in environment such as temperature and humidity, or a change in each part of the apparatus due to long-term use, the density of the obtained image fluctuates. In particular, in the case of an electrophotographic image forming apparatus, since the density of an output image varies even with slight environmental fluctuations, a method of always maintaining a constant density is necessary.
従来は、画像の濃度変動を補正する方法として、像担持体上に形成される潜像可視像(パッチ画像)の濃度を一つあるいは複数測定することで像担持体表面の潜像特性、現像特性を検知し、その特性に係る条件を目標とする濃度値に調整する濃度補正制御などが提案されている。 Conventionally, as a method of correcting the density fluctuation of an image, the latent image characteristics of the surface of the image carrier are measured by measuring one or more densities of the latent image visible image (patch image) formed on the image carrier. There has been proposed density correction control for detecting development characteristics and adjusting a condition related to the characteristics to a target density value.
従来例としては、例えば特許文献1と特許文献2をあげることが出来る。
しかしながら、従来の濃度制御ではある特定の印字モード(スクリーンパターン)にしか対応しておらず、すべての印字モードを正確に濃度制御するには、印字モードごとに濃度制御を行う必要があった。 However, the conventional density control only supports a specific printing mode (screen pattern), and it is necessary to perform density control for each printing mode in order to accurately control the density of all printing modes.
そこで、本発明は一度の濃度制御で、すべての印字モードに対して濃度制御を行い得る画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing density control for all print modes by one density control.
上記目的を達成するため、本発明の画像濃度制御は、電子写真方式の画像形成装置において、基準入力画像データに基づき出力される出力画像の濃度を測定する測定手段と、前記画像形成装置の出力画像の濃度をシミュレーションの条件を変えることで予測する画像シミュレーション手段と、前記出力画像の濃度と、前記画像シミュレーション手段により予測されたシミュレーション画像の濃度を比較する濃度比較手段と、前記濃度比較手段の結果に応じて、入力画像信号を補正する濃度補正制御手段から構成されている。 In order to achieve the above object, the image density control of the present invention is an electrophotographic image forming apparatus in which a measuring means for measuring the density of an output image output based on reference input image data, and an output of the image forming apparatus. An image simulation means for predicting image density by changing simulation conditions, a density comparison means for comparing the density of the output image, and a density of the simulation image predicted by the image simulation means, and a density comparison means According to the result, it is composed of density correction control means for correcting the input image signal.
上記構成において、画像形成装置で形成された可視像の濃度の測定値と画像シミュレーション手段により予測されたシミュレーション画像の濃度値を比較し、濃度値が一致するようにシミュレーション条件を変えることで、現在の画像形成装置のエンジン状態を予測する。予測された画像形成装置のエンジン状態から画像シミュレーション手段を用いて、すべての印字モードにおける各階調で出力される画像の濃度を求め、求められたすべての印字モードにおける各階調の濃度を目標とする濃度に合せることで、出力画像の濃度を安定させる画像濃度制御を行う。 In the above configuration, the measured value of the density of the visible image formed by the image forming apparatus is compared with the density value of the simulation image predicted by the image simulation unit, and the simulation conditions are changed so that the density values match, The engine state of the current image forming apparatus is predicted. Using the image simulation means from the predicted engine state of the image forming apparatus, the density of the image output in each gradation in all the printing modes is obtained, and the density of each gradation in all the obtained printing modes is targeted. Image density control is performed to stabilize the density of the output image by matching the density.
以上、説明したように本発明によれば、画像形成装置で出力される画像の濃度を目標とする濃度に低濃度側から高濃度側まで合わせることで、温度、湿度等の環境変動による濃度変化や装置各部の劣化による濃度変化を調整することができる。また、一度の濃度制御ですべての印字モードについても補正することができ、印字モードごとに濃度制御を行わずに、すべての印字モードにおいて良好な画質の画像を形成することが可能となる。 As described above, according to the present invention, by adjusting the density of the image output from the image forming apparatus to the target density from the low density side to the high density side, the density change due to environmental fluctuations such as temperature and humidity. It is possible to adjust the density change due to deterioration of each part of the apparatus. Further, it is possible to correct all the printing modes by one density control, and it is possible to form an image having a good image quality in all the printing modes without performing the density control for each printing mode.
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。また図1は、潜像担持体であるドラム上の感光ドラム1、静電潜像を形成するための帯電手段2、露光手段3、静電潜像を可視像とするための現像手段4、記録媒体である転写材に転写するための転写手段5、転写処理済みの転写材に加熱及び加圧により定着処理するための定着手段7を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 1 also shows a
感光ドラム1は、金属製のドラム基体の外周面にOPC(有機半導体)等による感光層で構成されており、図示しない駆動手段によって回転駆動され、感光ドラム1の周囲には、帯電手段2、露光手段3、現像手段4、転写手段5、クリーニング手段6等を備えている。
The
帯電手段2は、感光ドラム1表面上に図示しない接触配置された帯電ローラと、帯電ローラに帯電バイアスを印加する帯電バイアス電線とを有し、感光ドラム1表面の電位を一様に帯電する。
The
露光手段3は、レーザ発振器31、ポリゴンミラー32等を有し、入力画像情報に基づき感光ドラム1表面を光照射し、感光ドラム1表面に静電潜像を形成する。
The exposure unit 3 includes a
現像手段4は、イエロー(Y)4Y、マゼンタ(M)4M、シアン(C)4C、ブラック(K)4Kといった4色の現像剤(トナー)を収容した現像器とを有し、感光ドラム1上の静電潜像にそれぞれのトナーを付着させてトナー像として現像する。 The developing unit 4 includes a developing unit that stores developers (toners) of four colors such as yellow (Y) 4Y, magenta (M) 4M, cyan (C) 4C, and black (K) 4K. Each toner is attached to the upper electrostatic latent image and developed as a toner image.
転写手段5は、円筒状に形成された像担持体である中間転写ドラム51とを有し、感光ドラム1上のトナー像を中間転写ドラム51上に一次転写する。
The transfer unit 5 includes an
クリーニング手段6は、感光ドラム1表面に接触配置したクリーニングブレードとを有し、中間転写ドラムに一次転写されず、感光ドラム1上に残った一次転写残トナーを除去する。
The
中間転写ドラム51の下方には、二次転写ベルト52が備えてあり、中間転写ドラム51上に一次転写された4色のトナー像が、紙などの転写材Sに一括して二次転写する。
A
トナー像の二次転写後の転写材Sは、定着装置71によって加熱及び加圧されて転写材S上にトナー像が定着する。
The transfer material S after the secondary transfer of the toner image is heated and pressed by the
なお、中間転写ドラム51には、濃度センサー81が中間転写ドラム51表面に対向するように配置されており、画像形成装置が画像濃度制御を行う際に、中間転写ドラム51上に形成するパッチ画像の濃度を測定することができる。
A
図2は、濃度センサー81の説明図である。同図において、濃度センサー81は、発光部82と受光部83とを有し、中間転写ドラム51上に形成されたパッチ画像Tに対し、発光部82から光を照射し、反射光を受光部83で受光し、濃度を測定する。その測定結果を基準となる濃度目標値に合わせるように、画像形成装置の画像処理部及びプロセス形成部にフィードバックすることで画像濃度制御を行うことができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the
図3は、画像濃度制御の処理手順を表すブロック図である。以下、同図のブロック図に沿って説明する。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a processing procedure of image density control. Hereinafter, description will be given along the block diagram of FIG.
まず、画像入力部91において、基準画像データ(パッチ画像)が画像形成装置に送られ、基準画像データは、画像形成装置の画像処理部92によって2値化された画像(ハーフトーン画像)となる。基準画像データは、ドット面積率100%のべた画像であっても良いし、ドット面積率50%等の中間調画像であっても良い。また、画像処理部92における基準画像データの画像処理は、複数ある印字モードの中からある一つの印字モードで行われる。
First, in the
次に、入力された基準画像データに基づき、プロセス形成部93において、帯電手段2により感光ドラム1を一様に帯電し、露光手段3により感光ドラム1上に静電潜像が形成され、現像手段4により感光ドラム1上の形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。
Next, based on the input reference image data, the
次に、感光ドラム1上のトナー像を中間転写ドラム51に一次転写し、その一次転写されたトナー像であるパッチ画像を濃度センサー81により測定する。
Next, the toner image on the
次に、画像シミュレーション部95において、中間転写ドラム上に形成されるパッチ画像を予測し、濃度評価部97では、濃度センサー81により測定されたパッチ画像の濃度値と画像シミュレーション部95により予測されたパッチ画像の濃度値を比較する。
Next, the
中間転写ドラム上に形成されるパッチ画像を予測する手段として、本実施形態では、例えば、特開平11−41459号公報記載の電子写真方式により形成される画像を予測する画像シミュレーション部95を用いる。
As a means for predicting a patch image formed on the intermediate transfer drum, in this embodiment, for example, an
次に、濃度評価部97の比較結果に応じ、画像シミュレーション部95では、濃度センサー81により測定されたパッチ画像の濃度値に一致するように現像バイアスの値を変化させ、現在の画像形成装置のエンジン状態を予測する。本実施形態では、シミュレーション条件として、現像バイアスの値を変化させる。また、濃度センサー81により測定されたパッチ画像の濃度と画像シミュレーション部95により予測されたパッチ画像の濃度を一致させる方法として、例えば、2分法を用い、最適な現像バイアスの値を求める。
Next, according to the comparison result of the
次に、予測された画像形成装置のエンジン状態から画像シミュレーション部95を用いて、すべての印字モードにおける各階調の濃度を求める。
Next, the density of each gradation in all print modes is obtained from the predicted engine state of the image forming apparatus using the
次に、すべての印字モードにおける各階調の濃度を目標とする濃度特性に補正するγ補正テーブルを求め、入力画像信号を求めたγ補正テーブルを適用し、補正する。 Next, a γ correction table for correcting the density of each gradation in all print modes to a target density characteristic is obtained, and the γ correction table for obtaining the input image signal is applied and corrected.
図4は、画像濃度制御により、ある印字モードの各階調において、入力画像信号が目標とする濃度特性に補正する一例を示した図である。入力画像信号は256階調とし、目標とする濃度特性を示す各階調の濃度が図中の波線Lであり、中間転写ドラム上に形成されたパッチ画像を測定した結果に一致する画像形成装置のエンジン状態で各階調の濃度を画像シミュレーション部95により求めたのが図中の実線Cである。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the input image signal is corrected to a target density characteristic in each gradation of a certain printing mode by image density control. The input image signal has 256 gradations, the density of each gradation indicating the target density characteristic is the wavy line L in the figure, and the image forming apparatus matches the result of measuring the patch image formed on the intermediate transfer drum. The solid line C in the figure shows the density of each gradation obtained by the
画像シミュレーション部95により求めた各階調の濃度曲線Cを目標とする濃度特性Lに補正する方法は以下に示すとおりである。例えば、入力画像信号Xの値において、目標とする濃度特性L上にある出力濃度は濃度値OD1となる。また、画像シミュレーション部95により求めた各階調の濃度曲線Cにおいて、濃度値OD1を出力する入力画像信号はX´となる。そこで、入力画像信号Xを入力画像信号X´に置き換えることで、入力画像信号Xにおいて目標とする濃度値OD1を出力するように補正する。すべての入力画像信号に対して同様に補正を行うことで、濃度曲線Cを目標とする濃度特性Lに補正することができる。なお、図4の例では目標とする濃度特性としてリニアな濃度特性を扱っているが、目標とする濃度特性はリニアに限定するものではないことは言うまでもない。
A method of correcting the density curve C of each gradation obtained by the
以上の動作を各色ごとに行うことで、各色すべての入力画像信号及びすべての印字モードの出力画像濃度を目標とする濃度に一致させ、画像濃度が安定するよう制御することができる。 By performing the above operation for each color, it is possible to control the input image signal of all the colors and the output image density of all the printing modes to match the target density and to stabilize the image density.
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