JP2008026552A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は画像形成装置に関し、特に、階調特性が調整可能な画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus capable of adjusting gradation characteristics.
画像形成装置を複写機として使用する場合には、感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視化し、可視像を用紙に転写して出力する。画像形成装置を長期間使用すると、感光体や現像剤等の疲労により、出力する画像の階調特性、いわゆる濃淡度合いが変化する場合がある。このような場合、画像形成装置の使用状況に応じて、階調特性のテーブルを補正し、最適な階調特性のテーブルを作成する。この階調特性のテーブルを使用して、画像を形成する。 When the image forming apparatus is used as a copying machine, the electrostatic latent image formed on the photoreceptor is visualized by attaching toner, and the visible image is transferred to a sheet and output. When the image forming apparatus is used for a long period of time, the gradation characteristics of the output image, that is, the so-called shading degree may change due to fatigue of the photoreceptor or developer. In such a case, the gradation characteristic table is corrected in accordance with the usage status of the image forming apparatus, and an optimum gradation characteristic table is created. An image is formed using the table of gradation characteristics.
特開2000−238341号公報(特許文献1)には、例えば、起動時に、階調パターンに応じた画像を記録紙上に転写することにより、階調パターン画像を形成し、記録紙上に形成された階調パターン画像を読取り、読取った画像信号の階調と記録紙上に記録される階調とが一致するように自動階調補正を行うことが記載されている。特許文献1では、その後、感光ドラム上にパッチを作成して濃度値を検知し、その濃度値を基準濃度値として記憶しておき所定のタイミングで感光ドラム上に形成されたパッチの濃度値を検出し、検知された濃度値を基準濃度値に一致させることも記載されている。
しかしながら、特許文献1のように記録紙に転写して階調パターンを作成する方法は、長期の使用によって感光体ドラムの電位に対する現像トナーの付着特性が変化することなどにより、必ずしも最適な画像形成条件が得られているとは言えない。例えば、感光体ドラムの帯電電位が上昇して現像トナーの付着特性などが変化したり、現像剤が少なくなっている場合もあり、最適な画像形成条件でない状態で、画像形成部が維持している階調特性で画像形成を行った場合、正しい階調が得られない。 However, the method of creating a gradation pattern by transferring to a recording paper as in Patent Document 1 does not necessarily provide optimum image formation due to changes in the adhesion characteristics of the developing toner with respect to the potential of the photosensitive drum due to long-term use. It cannot be said that the condition is obtained. For example, the charging potential of the photosensitive drum may increase to change the adhesion characteristics of the developing toner, or the amount of developer may be low, and the image forming unit is maintained under conditions that are not optimal image forming conditions. When an image is formed with certain gradation characteristics, correct gradation cannot be obtained.
そこで、この発明の目的は、精度の良い画像濃度特性を長期に亘り安定して維持することができる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably maintaining accurate image density characteristics over a long period of time.
この発明は、階調パターン画像を記録紙上に形成する画像形成手段と、画像形成手段によって記録紙上に形成された階調パターン画像を読取る読取手段と、画像形成手段が画像を形成するための階調特性を記憶する記憶手段と、読取手段によって読取られた階調パターン画像に基づいて、画像形成手段によって形成される画像の濃度値を検知するための画像濃度値検知手段と、画像濃度値検知手段によって検知された階調パターン画像の最大濃度値が所定値以上であるか否かに応じて、記憶手段に記憶している階調特性を変更するか否かを決定する制御手段とを備える。 The present invention includes an image forming unit that forms a gradation pattern image on a recording sheet, a reading unit that reads a gradation pattern image formed on the recording sheet by the image forming unit, and a floor for the image forming unit to form an image. A storage means for storing tonal characteristics; an image density value detecting means for detecting a density value of an image formed by the image forming means based on a gradation pattern image read by the reading means; and an image density value detection Control means for determining whether or not to change the gradation characteristics stored in the storage means according to whether or not the maximum density value of the gradation pattern image detected by the means is greater than or equal to a predetermined value. .
一実施形態では、制御手段は、読取手段によって読取られた階調パターン画像の最大濃度値が所定値以上であれば、記憶手段に記憶している階調特性を読取手段によって読取られた階調特性に変更する。他の実施形態では、制御手段は、読取手段によって読取られた階調パターン画像の最大濃度値が所定値未満であれば、記憶手段に記憶しているそれまでの階調特性を維持する。 In one embodiment, if the maximum density value of the gradation pattern image read by the reading unit is greater than or equal to a predetermined value, the control unit may convert the gradation characteristics stored in the storage unit to the gradation read by the reading unit. Change to characteristics. In another embodiment, if the maximum density value of the gradation pattern image read by the reading means is less than a predetermined value, the control means maintains the previous gradation characteristics stored in the storage means.
具体的には、画像形成手段はカラー画像を形成する。そして、階調パターン画像は、連続的に濃度が変化する複数色の画像パターンである。 Specifically, the image forming unit forms a color image. The gradation pattern image is an image pattern of a plurality of colors whose density changes continuously.
この発明によれば、階調パターン画像を読取って検知された階調パターン画像の最大濃度値が所定値以上であるか否かに応じて、記憶している画像形成手段の階調特性を変更するかを決定して、画像形成手段の階調特性を読取った階調特性に合わせるようにしたため、その時点における最適な階調特性が得られるので、精度の良い画像濃度特性を長期に亘り安定して維持することができる。 According to the present invention, the gradation characteristics of the stored image forming means are changed depending on whether or not the maximum density value of the gradation pattern image detected by reading the gradation pattern image is greater than or equal to a predetermined value. Since the tone characteristics of the image forming means are matched with the read tone characteristics, the optimum tone characteristics at that time can be obtained, so accurate image density characteristics are stable over a long period of time. Can be maintained.
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1はこの発明の一実施形態に係る画像形成装置を、デジタル複合機10に適用した場合の、デジタル複合機10の構成を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital multifunction peripheral 10 when an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to the digital multifunction peripheral 10.
図1を参照して、デジタル複合機10は、デジタル複合機10全体を制御する制御手段として作動する制御部11と、画像データ等の書き込みや読出しを行うためのDRAM12と、デジタル複合機10の有する情報を表示する表示部を含み、デジタル複合機10におけるユーザとのインタフェースとなる操作部13と、原稿の画像を所定の読取り位置でスキャナにより読取る読取手段として作動する画像読取り部15と、画像読取り部15で読取られた原稿等からその画像を形成する画像形成手段として作動する画像形成部16と、画像データ等を格納する記憶手段として作動するハードディスク17と、公衆回線20に接続されるFAX通信部18と、ネットワーク21と接続するためのネットワークIF(インタフェース)部19とを備える。
Referring to FIG. 1, a
操作部13は、階調調整を行うときに操作される階調調整キーや、画像読取り部15による読取りを指示する読取りキーなどを含む。制御部11は、画像読取り部15から与えられる原稿データをDRAM12に圧縮符号化して書き込み、DRAM12に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して画像形成部16により出力する。
The
デジタル複合機10は、画像読取り部15により読取られた原稿を用いて、DRAM12を介して画像形成部16において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機10は、ネットワークIF部19を通じて、ネットワーク21に接続されたパソコン22から送信された画像データを用いて、DRAM12を介して画像形成部16において画像を形成することにより、プリンタとして作動する。
The digital multi-function peripheral 10 operates as a copier by forming an image in the
さらに、デジタル複合機10は、FAX通信部18を通じて、公衆回線20から送信された画像データを用いて、DRAM12を介して画像形成部16において画像を形成することにより、また、画像読取り部15により読取られた原稿の画像データを、FAX通信部18を通じて公衆回線20に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。
Further, the digital multifunction peripheral 10 forms an image in the
なお、図1において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。 In FIG. 1, thick arrows indicate the flow of image data, and thin arrows indicate the flow of control signals or control data.
次に、図1に示したデジタル複合機10に備えられる画像形成部16の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the
図2は画像形成部16の構成を示す図であり、図3は、図2に示した画像形成部16の感光体ドラムと現像機とを、感光体ドラムの回転軸に垂直な平面で切断した場合の概略断面図である。図2を参照して、画像形成部16は、シアン(C),イエロー(Y),マゼンタ(M),ブラック(K)の4色に対応する感光体ドラム31,32,33,34と、現像器35,36,37,38とを含む。感光体ドラム31,32,33,34には転写ベルト39が接触している。現像器35,36,37,38にはそれぞれの色に対応する現像剤が充填されている。各現像器35,36,37,38は、感光体ドラム31,32,33,34のそれぞれにトナーを供給する現像ローラを含む。図3はシアンの現像器35に含まれている現像ローラ36を代表例として示している。現像ローラ36は回動可能である。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
ここで、デジタル複合機10における画像形成のプロセスについて、簡単に説明する。図1〜図3を参照して、まず、図1に示した画像読取り部15によって読取られた画像を基に光を照射して、高圧の電位が付与された感光体ドラム31,32,33,34に、静電潜像を形成する。次に、静電潜像が形成された感光体ドラム31,32,33,34上に、対応する現像ローラからトナーを供給し、静電潜像を可視化する。その後、得られた可視像を転写ベルト39に転写する。シアン,イエロー,マゼンタ,ブラックの4色のトナーが転写ベルト39上に転写される。転写ベルト39上にフルカラー画像を形成した後、転写ベルト39から図示しない用紙にカラー画像を転写し、用紙を排出する。このようにして、フルカラーの画像が形成される。
Here, an image forming process in the digital multi-function peripheral 10 will be briefly described. 1 to 3, first,
現像器35,36,37,38内に充填されている各色の現像剤は、長期間の使用により、帯電性能等が劣化する。このような場合において、形成する画像が最適な階調特性を有するためには、画像形成装置10の使用状況に応じて、階調特性のテーブルを補正し、最適な階調特性のテーブルを作成する必要がある。そして、最適に調整された階調特性のテーブルを使用して、画像を形成する。
The developer of each color filled in the developing
図4はこの発明の一実施形態の画像形成装置の一例のデジタル複合機10で最適な階調特性を得るための動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation for obtaining optimum gradation characteristics in the digital multi-function peripheral 10 as an example of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
階調調整はサービスマンによって行われる。サービスマンは操作部13の階調調整キーを操作する。制御部11は、図4に示すステップ(図示ではSPと略称する。)SP1において、階調調整の指示があったか否かを判別する。階調調整の指示があったことを判別すると、ステップSP2において、画像形成部16により図5に示すように記録紙30に階調パターン画像を作成する。
The gradation adjustment is performed by a service person. The service person operates the gradation adjustment key of the
図5はシアン,イエロー,マゼンタ,ブラックの階調パターン画像を作成した記録紙30を示す図である。図5に示す記録紙30の主走査方向(矢印Aに示す方向または逆方向)に、シアン,イエロー,マゼンタ,ブラックの順に各色の階調パターンを作成する。階調パターンは、副走査方向(矢印Bに示す方向または逆方向)に所定の幅ごとに、段階的に各色の濃度が異なっている。
FIG. 5 is a diagram showing a
サービスマンは、図5に示す階調パターン画像が記録された記録紙30を画像読取り部15にセットして、操作部13の読取りキーを操作する。ステップSP3において、記録紙30がセットされて読取りキーが操作されたことを判別すると、ステップSP4において画像読取り部15により記録紙30の階調パターン画像を読取る。ステップSP5において、制御部11は記録紙30から読取った階調パターン画像のガンマ特性より、このガンマ特性を補正するための画像濃度補正特性を計算で求める。
The service person sets the
図6は図5に示した記録紙30から読取った階調特性と、画像濃度補正特性曲線と、階調特性を示す図であり、図7は図6に示した階調特性と、調整された階調特性を示す図である。
6 is a diagram showing gradation characteristics, an image density correction characteristic curve, and gradation characteristics read from the
図6に示すように、階調特性aは、階調数の増加に伴って濃度が1点鎖線で示すようにほぼ直線的に伸びるはずであるが、長期の使用に伴って画像の濃度がベストの状態でなくなり、階調数が多くなるに従って実線に示すように濃度が飽和してくる。この濃度の飽和は、画像形成部16に含まれる感光体ドラム23の帯電電位に対する現像トナーの付着特性などが変化することにより、最適な画像形成条件が確保されないことによる。
As shown in FIG. 6, the gradation characteristic a should increase almost linearly as the number of gradations increases as indicated by a one-dot chain line, but the image density increases with long-term use. As the number of gradations increases, the density becomes saturated as shown in the solid line. This saturation of the density is caused by the fact that the optimum image forming conditions cannot be ensured due to the change in the adhesion characteristics of the developing toner with respect to the charging potential of the photosensitive drum 23 included in the
このように記録紙30から読取った階調特性aは、階調の高い所で飽和しているため階調数に応じて適切な濃度が得られない。そこで、直線で示される階調特性cが得られるように画像濃度補正特性曲線bを計算し、画像濃度補正特性bで階調特性aを補正する。
As described above, the gradation characteristic a read from the
画像形成部16は、ステップSP6において、読取った階調特性aから最大濃度値を検出し、最大濃度値が所定値である例えばID(Image Density)=1.0以上であるか否かを判別する。最大濃度値がID=1.0以上であれば、ステップSP7において、その最大濃度値の階調特性をハードディスク17に記憶する。最大濃度値がID=1.0未満であれば、ステップSP8において、ハードディスク16に記憶されている画像形成部16のそれまでの階調特性を保持する。
In step SP6, the
例えば、図6に示した階調特性aから最大濃度値としてID=1.1が得られたものとする。この場合はID=1.0以上であるので、図7に示すように最大濃度値がID=1.1の階調特性cを画像形成部16の階調特性として変更する。もし、階調特性aから最大濃度値としてID=0.9しか得られなかったときには、画像形成部16のそれまでの図7に示す階調特性dを画像形成部16の階調特性として保持する。
For example, it is assumed that ID = 1.1 is obtained as the maximum density value from the gradation characteristic a shown in FIG. In this case, since ID = 1.0 or more, the gradation characteristic c having the maximum density value of ID = 1.1 is changed as the gradation characteristic of the
上述のごとく、この実施形態によれば、階調調整を行うときに、記録紙30に階調パターン画像を作成し、その階調パターン画像を読取って最適な階調特性となるように画像濃度補正特性を計算し、画像濃度補正特性で階調特性を補正して適正な階調特性を得る。読取った階調特性から最大濃度値を検出して、その最大濃度値が所定値であるID=1.0以上であれば、その最大濃度値で画像形成部16の階調特性を維持する。これにより、目的とする階調数に対応した濃度で精度の良い画像濃度特性を長期に亘り安定して維持することができる。もし、最大濃度値がID=1.0未満であれば、それまで保持している階調特性により画像を形成する。
As described above, according to this embodiment, when performing gradation adjustment, a gradation pattern image is created on the
なお、上述の説明では、この発明をシアン,イエロー,マゼンタ,ブラックの4色から構成されるフルカラーのデジタル複合機10に適用して例について説明したが、これに限ることなく、単色のデジタル複合機にこの発明を適用してもよい。 In the above description, the present invention is applied to the full-color digital multi-function peripheral 10 composed of four colors of cyan, yellow, magenta, and black. However, the present invention is not limited to this example. You may apply this invention to a machine.
また、上述の説明では、この発明をデジタル複合機10に適用したが、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの単体機器にこの発明を適用してもよい。 In the above description, the present invention is applied to the digital multifunction peripheral 10, but the present invention may be applied to a single device such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
10 画像形成装置、11 制御部、12 DRAM、13 操作部、15 画像読取部、16 画像形成部、17 ハードディスク、18 FAX通信部、19 ネットワークIF部、20 公衆回線、21 ネットワーク、22 パソコン、31,32,33,34 感光体ドラム、35,36,37,38 現像器、36 現像ローラ、39 転写ベルト。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画像形成手段によって前記記録紙上に形成された階調パターン画像を読取る読取手段と、
前記画像形成手段が画像を形成するための階調特性を記憶する記憶手段と、
前記読取手段によって読取られた階調パターン画像に基づいて、前記画像形成手段によって形成される画像の濃度値を検知するための画像濃度値検知手段と、
前記画像濃度値検知手段によって検知された階調パターン画像の最大濃度値が所定値以上であるか否かに応じて、前記記憶手段に記憶している階調特性を変更するかを決定する制御手段とを備える、画像形成装置。 Image forming means for forming a gradation pattern image on recording paper;
Reading means for reading a gradation pattern image formed on the recording paper by the image forming means;
Storage means for storing gradation characteristics for the image forming means to form an image;
An image density value detecting means for detecting a density value of an image formed by the image forming means based on the gradation pattern image read by the reading means;
Control for determining whether to change the gradation characteristics stored in the storage means according to whether the maximum density value of the gradation pattern image detected by the image density value detection means is a predetermined value or more. And an image forming apparatus.
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