JP2010211069A - Image forming apparatus and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To dissolve uneven toner concentration without increase in size or cost of an apparatus. <P>SOLUTION: The apparatus includes an optical writing unit which forms a latent image according to image information on an image carrier; a carrying screw which cyclically carrying a binary developer on a carrying path; a toner supply device capable of supplying toner to the binary developer in a predetermined supply point on the carrying path; a developing unit which develops the latent image formed on the image carrier with the binary developer; an image information acquisition unit 2103 which acquires image information and attribute information of the image information; and a supply control unit 2102 which calculates a toner supply quantity using a filter according to the attribute information of a plurality of filters capable of calculating a toner supply quantity such that it eliminates the time change of toner concentration of the developer by developing the latent image according to the image information, and controls the toner supply means so as to supply the calculated toner supply quantity of toner. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、潜像担持体上の潜像を二成分現像剤により現像することで得られるトナー像を記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置および画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image by transferring a toner image obtained by developing a latent image on a latent image carrier with a two-component developer onto a recording material.

現像装置(現像手段)内を現像剤循環搬送路に沿って循環搬送される二成分現像剤が画像形成によりトナーを消費すると、その消費分のトナーがトナー補給手段により二成分現像剤に補給される。このトナー補給の際に採用される従来のトナー補給方法としては、次のような2つの補給方法が知られている。   When the two-component developer circulated and conveyed in the developing device (developing unit) along the developer circulation conveyance path consumes toner due to image formation, the consumed toner is replenished to the two-component developer by the toner replenishing unit. The As conventional toner replenishing methods employed for this toner replenishment, the following two replenishing methods are known.

第1の方法では、例えば、潜像担持体上に露光装置(潜像形成手段)が潜像形成する際に用いる画素書込情報(画像情報)から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量を算出する。そして、算出したトナー消費量に見合った量のトナーを一括してまたは一定間隔で断続的に二成分現像剤に補給する。   In the first method, for example, when the latent image is consumed by developing the latent image from pixel writing information (image information) used when the exposure device (latent image forming means) forms the latent image on the latent image carrier. Calculate the expected toner consumption. Then, an amount of toner corresponding to the calculated toner consumption is supplied to the two-component developer all at once or at a constant interval.

また、第2の方法では、現像装置内で二成分現像剤を循環搬送するための搬送スクリュー(現像剤搬送手段)上の所定箇所(所定の検出箇所)にトナー濃度センサ(トナー濃度検出手段)を設ける。そして、このトナー濃度センサで上記所定の検出箇所におけるトナー濃度を測定し、そのトナー濃度が目標トナー濃度となるように、トナーを一括してまたは一定間隔で断続的に二成分現像剤に補給する。   In the second method, a toner concentration sensor (toner concentration detecting means) is provided at a predetermined position (predetermined detection position) on a conveying screw (developer conveying means) for circulating and conveying the two-component developer in the developing device. Is provided. The toner density sensor measures the toner density at the predetermined detection location, and replenishes the two-component developer all at once or at regular intervals so that the toner density becomes the target toner density. .

しかし、いずれのトナー補給方法も、トナーを一括してまたは一定間隔で断続的に二成分現像剤へ補給するものであった。このため、現像装置内を循環搬送される二成分現像剤の循環方向のトナー濃度ムラ(以下、単に「トナー濃度ムラ」という。)を解消することは困難であった。以下、図面を参照して詳しく説明する。   However, in any of the toner replenishing methods, toner is replenished to the two-component developer all at once or at regular intervals. For this reason, it has been difficult to eliminate toner density unevenness (hereinafter simply referred to as “toner density unevenness”) in the circulation direction of the two-component developer circulated through the developing device. Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings.

図28は、現像剤循環搬送路に沿って二成分現像剤を循環搬送する現像装置の一例を示す説明図である。   FIG. 28 is an explanatory diagram showing an example of a developing device that circulates and conveys the two-component developer along the developer circulation and conveyance path.

この現像装置では、2本の搬送スクリュー8,11により図中矢印Aで示す方向に二成分現像剤が循環搬送される。現像剤循環搬送路のうち第2搬送スクリュー11が設置された部分には現像ロール12が対向しており、この部分では二成分現像剤が現像ロール12表面に汲み上げられ、かつ、現像領域を通過した二成分現像剤が戻される。また、現像剤循環搬送路のうち第2搬送スクリュー11が設置された部分には、その上部にトナー補給口17が設けられ、このトナー補給口17を介して図示しないトナー補給手段によりトナーが補給される。また、図中Bに示す箇所は、トナー濃度センサによりトナー濃度ムラを測定する測定箇所である。   In this developing device, the two-component developer is circulated and conveyed in the direction indicated by the arrow A in the figure by the two conveying screws 8 and 11. The developing roller 12 faces the portion of the developer circulation conveying path where the second conveying screw 11 is installed. In this portion, the two-component developer is pumped up to the surface of the developing roller 12 and passes through the developing region. The two-component developer is returned. In addition, a toner replenishing port 17 is provided at an upper portion of the developer circulation conveying path where the second conveying screw 11 is installed, and toner is replenished through the toner replenishing port 17 by a toner replenishing means (not shown). Is done. Further, a portion indicated by B in the figure is a measurement portion where the toner density unevenness is measured by the toner density sensor.

図29は、トナーを一括して二成分現像剤へ補給する場合のトナー補給とトナー濃度ムラとの関係を示すグラフである。図30は、トナーを一定間隔で断続的に二成分現像剤へ補給する場合のトナー補給とトナー濃度ムラとの関係を示すグラフである。   FIG. 29 is a graph showing the relationship between toner replenishment and toner density unevenness when toner is replenished to the two-component developer at once. FIG. 30 is a graph showing the relationship between toner replenishment and toner density unevenness when toner is replenished to the two-component developer intermittently at regular intervals.

これらのグラフで細実線で示す波形(消費波形)は、トナー濃度ムラがない状態の二成分現像剤を用いて所定の潜像を現像した後の二成分現像剤について、トナー補給を行わずに上記トナー濃度センサによりトナー濃度を測定した結果を示す波形である。すなわち、この消費波形は、現像後に生じるトナー濃度ムラの一例を示している。   In these graphs, the waveform (consumption waveform) indicated by a thin solid line indicates that the two-component developer after developing a predetermined latent image using the two-component developer without toner density unevenness is not replenished with toner. 6 is a waveform showing a result of measuring a toner density by the toner density sensor. That is, this consumption waveform shows an example of toner density unevenness that occurs after development.

また、点線で示す波形(補給波形)は、トナー濃度ムラがない状態の二成分現像剤に対してそれぞれの方法でトナー補給を行った後の二成分現像剤について、上記トナー濃度センサによりトナー濃度を測定した結果を示す波形である。なお、図30の二点鎖線で示す各波形は、断続的に行われる各トナー補給の個別補給波形を示すものであり、二点鎖線で示す各個別補給波形を合成した波形が点線で示す補給波形となる。   A waveform indicated by a dotted line (replenishment waveform) indicates the toner concentration of the two-component developer after toner replenishment is performed with respect to the two-component developer without toner density unevenness by the toner concentration sensor. It is a waveform which shows the result of having measured. Each waveform indicated by a two-dot chain line in FIG. 30 indicates an individual supply waveform of each toner supply performed intermittently. A waveform obtained by synthesizing each individual supply waveform indicated by a two-dot chain line indicates a supply indicated by a dotted line. It becomes a waveform.

また、太実線で示す波形は、消費波形と補給波形とを合成したものであり、所定の潜像を現像した後の二成分現像剤についてそれぞれの補給方法によりトナー補給を行った後のトナー濃度ムラを示すものである。   The waveform indicated by the thick solid line is a composite of the consumption waveform and the replenishment waveform, and the toner density after replenishing toner by each replenishment method for the two-component developer after developing a predetermined latent image. It shows unevenness.

図29および図30の太実線で示すように、トナーを一括して二成分現像剤に補給する方法(上記第1の方法)や、トナーを一定間隔で断続的に二成分現像剤に補給する方法(上記第2の方法)では、トナー補給後の二成分現像剤でトナー濃度ムラが存在することがわかる。   As shown by the thick solid lines in FIGS. 29 and 30, a method of supplying toner to the two-component developer in a lump (the first method described above) or a method of supplying toner to the two-component developer intermittently at regular intervals. In the method (the second method), it can be seen that there is toner density unevenness in the two-component developer after toner replenishment.

特に、実際の画像形成における消費波形は、形成する画像によって、具体的には現像対象となる潜像の位置や大きさ等によって変化するため、一定でない。そのため、従来の補給方法のように、消費波形の違いに関わらず消費分のトナーを一定のタイミングおよび一定の速度で補給する場合には、トナー補給後の二成分現像剤のトナー濃度ムラを解消することはできない。   In particular, the consumption waveform in actual image formation is not constant because it varies depending on the image to be formed, specifically the position and size of the latent image to be developed. Therefore, as with conventional replenishment methods, when toner is replenished at a constant timing and at a constant speed regardless of the difference in consumption waveform, the toner density unevenness of the two-component developer after toner replenishment is eliminated. I can't do it.

この点についてさらに説明する。図28に示した現像装置では、第2搬送スクリュー11により搬送される二成分現像剤は、現像ロール12による現像剤搬送方向に対して直交する方向へ現像剤循環搬送路に沿って搬送され、現像ロール12の表面に担持されて現像領域へ搬送される。そして、現像領域で現像に寄与した後、再び現像剤循環搬送路へ戻され、第2搬送スクリュー11により搬送される。   This point will be further described. In the developing device shown in FIG. 28, the two-component developer transported by the second transport screw 11 is transported along the developer circulation transport path in a direction orthogonal to the developer transport direction by the developing roll 12. It is carried on the surface of the developing roll 12 and conveyed to the developing area. Then, after contributing to development in the development region, the developer is returned again to the developer circulation conveyance path and conveyed by the second conveyance screw 11.

潜像担持体上で潜像の位置が偏在していると、現像後の二成分現像剤にはトナーを多く消費する部分とトナーをほとんど消費していない部分とが存在しうる。そして、そのような状態の二成分現像剤が現像剤循環搬送路へ戻されることになる。この場合、現像剤循環搬送路に戻された後の二成分現像剤にはトナー濃度ムラが発生する。しかも、そのトナー濃度ムラの状態は、潜像担持体上における潜像の偏在状況によって変わってくる。   If the position of the latent image is unevenly distributed on the latent image carrier, the developed two-component developer may have a portion that consumes a large amount of toner and a portion that consumes little toner. Then, the two-component developer in such a state is returned to the developer circulation conveyance path. In this case, toner density unevenness occurs in the two-component developer after being returned to the developer circulation conveyance path. In addition, the toner density unevenness varies depending on the uneven distribution of the latent image on the latent image carrier.

図31は、潜像担持体上における潜像の偏在状況と、トナー濃度ムラの状態との関係を示す説明図である。なお、図中矢印Aは、第2搬送スクリュー11による二成分現像剤の搬送方向を示す。また、図中矢印Cは、潜像担持体の表面移動方向を示す。   FIG. 31 is an explanatory diagram showing the relationship between the uneven distribution of the latent image on the latent image carrier and the state of toner density unevenness. Note that an arrow A in the figure indicates the direction in which the two-component developer is conveyed by the second conveying screw 11. In the figure, an arrow C indicates the direction of surface movement of the latent image carrier.

同図の上部は、記録材上に形成された3つの画像パターンを示す。同図の下部は、各画像パターンにそれぞれ対応する潜像をトナー濃度ムラがない状態の二成分現像剤を用いて現像した後の二成分現像剤について、トナー補給を行わずに上記トナー濃度センサによりトナー濃度を測定したときの測定結果(消費波形)を示すグラフである。   The upper part of the figure shows three image patterns formed on the recording material. The lower part of the figure shows the toner density sensor without replenishing toner for the two-component developer after developing the latent image corresponding to each image pattern using the two-component developer in a state where there is no toner density unevenness. 6 is a graph showing a measurement result (consumption waveform) when the toner density is measured by the measurement.

同図に示すように、潜像担持体上における潜像の偏在状況によって、消費波形すなわちトナー濃度ムラの状態が変わってくることがわかる。なお、図中左に描かれた画像パターンと図中右に描かれた画像パターンとを比較すると、後者の方が前者よりも消費波形がブロードになっている。これは、トナーを消費した二成分現像剤の部分が現像剤循環搬送路に戻される位置からトナー濃度センサによる測定箇所Bまでの現像剤搬送距離が後者の方が長く、搬送スクリューによる攪拌を多く受けることによる違いである。すなわち、後者の方が、トナーを消費した二成分現像剤の部分がトナー濃度センサの測定箇所Bへ搬送されるまでに搬送スクリューによる攪拌を多く受けているため、前者よりもトナー濃度ムラが幾分解消された結果、消費波形がブロードになったものである。   As shown in the figure, it can be seen that the consumption waveform, that is, the state of toner density unevenness varies depending on the uneven distribution of the latent image on the latent image carrier. In addition, when the image pattern drawn on the left in the figure is compared with the image pattern drawn on the right in the figure, the latter has a broader consumption waveform than the former. This is because the latter has a longer developer conveyance distance from the position where the toner-consumed two-component developer part is returned to the developer circulation conveyance path to the measurement point B by the toner density sensor, and the agitation by the conveyance screw is increased. It is a difference by receiving. That is, in the latter case, the toner density is more uneven than the former because the two-component developer that has consumed the toner is more agitated by the conveying screw until it is conveyed to the measurement location B of the toner concentration sensor. As a result of canceling the part, the consumption waveform becomes broad.

図32は、潜像担持体上における潜像の位置と、トナー濃度ムラの状態との関係を更に詳しく示した説明図である。   FIG. 32 is an explanatory diagram showing in more detail the relationship between the position of the latent image on the latent image carrier and the state of toner density unevenness.

同図には、第2搬送スクリューによる二成分現像剤の搬送方向で互いに異なる3つの位置に潜像が形成された3つの画像パターンと、潜像担持体表面移動方向で互いに異なる2つの位置に潜像が形成された2つの画像パターンとが描かれている。なお、一部の画像パターンは重複している。また、いずれの画像パターンも画像面積は同じである。   The figure shows three image patterns in which latent images are formed at three different positions in the transport direction of the two-component developer by the second transport screw, and two different positions in the latent image carrier surface movement direction. Two image patterns on which a latent image is formed are drawn. Note that some image patterns overlap. In addition, the image area is the same for all image patterns.

また、同図の下部は、上記3つの画像パターンそれぞれに対応する潜像をトナー濃度ムラがない状態の二成分現像剤を用いて現像した後に、トナー補給を行わずに上記トナー濃度センサにより二成分現像剤のトナー濃度を測定したときの測定結果(消費波形)を示すグラフである。また、同図の左部は、上記2つの画像パターンそれぞれに対応する潜像をトナー濃度ムラがない状態の二成分現像剤を用いて現像した後に、トナー補給を行わずに上記トナー濃度センサにより二成分現像剤のトナー濃度を測定したときの測定結果(消費波形)を示すグラフである。   In the lower part of the figure, the latent image corresponding to each of the three image patterns is developed using a two-component developer in a state where there is no toner density unevenness, and then the toner density sensor does not supply toner. It is a graph which shows the measurement result (consumption waveform) when measuring the toner density of a component developer. Further, the left part of the figure shows the latent image corresponding to each of the two image patterns developed by using the two-component developer without toner density unevenness, and then the toner density sensor does not supply the toner. It is a graph which shows the measurement result (consumption waveform) when measuring the toner density of a two-component developer.

第2搬送スクリュー11による二成分現像剤搬送方向で互いに異なる位置に同一面積の潜像を形成した場合、同図の下部に示すように、各画像パターンに対応する消費波形は、そのピーク時期および半値幅(ブロード状態)および最小トナー濃度が異なる。これは、上述したように、トナーを消費した二成分現像剤の部分が現像剤循環搬送路に戻される位置からトナー濃度センサによる測定箇所Bまでの現像剤搬送距離の違いによるものである。詳しくは、ピーク時期の違いは、単純に、トナーを消費した二成分現像剤の部分がトナー濃度センサによる測定箇所Bへ到達するまでの時間の違いによるものである。また、半値幅(ブロード状態)および最小トナー濃度の違いは、トナーを消費した二成分現像剤の部分がトナー濃度センサによる測定箇所Bへ到達するまでに受けた攪拌の量の違いによるものである。   When latent images of the same area are formed at different positions in the two-component developer conveying direction by the second conveying screw 11, as shown in the lower part of the figure, the consumption waveform corresponding to each image pattern has its peak time and The half width (broad state) and the minimum toner density are different. As described above, this is due to the difference in the developer conveyance distance from the position where the portion of the two-component developer that has consumed the toner is returned to the developer circulation conveyance path to the measurement location B by the toner density sensor. Specifically, the difference in peak time is simply due to the difference in time until the portion of the two-component developer that has consumed the toner reaches the measurement location B by the toner density sensor. Further, the difference between the half-value width (broad state) and the minimum toner concentration is due to the difference in the amount of stirring received until the portion of the two-component developer that has consumed the toner reaches the measurement position B by the toner concentration sensor. .

一方、潜像担持体表面移動方向で互いに異なる位置に同一面積の潜像を形成した場合、同図の左部に示すように、各画像パターンに対応する消費波形は、そのピーク時期が異なるだけでその半値幅(ブロード状態)および最小トナー濃度に違いはない。これは、各画像パターンは、いずれもトナーを消費した二成分現像剤の部分が現像剤循環搬送路に戻される位置が同じであり、トナー濃度センサによる測定箇所Bまでの現像剤搬送距離に違いはないためである。したがってトナー濃度センサによる測定箇所Bへ到達するまでに受ける攪拌量に違いは生じない。すなわち、半値幅(ブロード状態)および最小トナー濃度に違いは発生しない。しかし、トナーを消費した二成分現像剤の部分が現像剤循環搬送路に戻される時期が異なるため、ピーク時期に違いが生じる。   On the other hand, when latent images of the same area are formed at different positions in the surface movement direction of the latent image carrier, as shown in the left part of the figure, the consumption waveform corresponding to each image pattern has only a different peak time. There is no difference in the half width (broad state) and the minimum toner density. This is because each image pattern has the same position where the portion of the two-component developer that has consumed toner is returned to the developer circulation conveyance path, and differs in the developer conveyance distance to the measurement point B by the toner density sensor. Because there is no. Accordingly, there is no difference in the amount of agitation received before reaching the measurement location B by the toner concentration sensor. That is, no difference occurs in the half width (broad state) and the minimum toner density. However, since the time when the two-component developer that has consumed the toner is returned to the developer circulation conveyance path is different, the peak time is different.

以上のように、消費波形は、潜像担持体上における潜像の大きさはもとより、潜像の位置によっても変わってくるので、実際の画像形成では一定にならない。そのため、従来の補給方法では、現像装置内に存在する二成分現像剤全体の平均トナー濃度を目標トナー濃度に維持することはできても、二成分現像剤のトナー濃度ムラを解消することはできない。   As described above, the consumption waveform varies depending not only on the size of the latent image on the latent image carrier but also on the position of the latent image, and thus does not become constant in actual image formation. Therefore, the conventional replenishment method can maintain the average toner concentration of the entire two-component developer existing in the developing device at the target toner concentration, but cannot eliminate the uneven toner concentration of the two-component developer. .

特許文献1には、画像データの濃度分布をヒストグラム解析し、その解析結果に基づいて複数のトナー補給口から補給量を互いに独立して制御できる構成により現像装置内のトナー濃度ムラを抑えるというトナー補給方法が提案されている。この方法によれば、二成分現像剤のトナー濃度ムラを解消することも可能である。   Patent Document 1 discloses a toner that suppresses toner density unevenness in a developing device by a histogram analysis of the density distribution of image data and a configuration in which the replenishment amount can be controlled independently from a plurality of toner replenishment ports based on the analysis result. A replenishment method has been proposed. According to this method, it is possible to eliminate toner density unevenness of the two-component developer.

また、特許文献2では、画像データを有限個の区画に分割し、各区画内のドット数に基づいて各区画に対応したトナー補給手段からトナーを補給する構成により、現像装置内のトナー濃度ムラを抑えるというトナー補給方法が提案されている。   Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688, image density is divided into a finite number of sections, and toner density unevenness in the developing device is configured by supplying toner from a toner replenishing unit corresponding to each section based on the number of dots in each section. A toner replenishing method that suppresses toner is proposed.

しかしながら、特許文献1に記載されたトナー補給方法では、トナー濃度ムラを解消するために、複数のトナー補給口から補給量を互いに独立して制御できる構成が必要である。具体的には、特許文献1の実施例では、6つのトナー補給口から補給量を互いに独立して同時に制御できる構成を採用しており、実際にはこの程度の数のトナー補給口に対して同時に独立した補給制御ができる構成がなければトナー濃度ムラを解消することができない。   However, the toner replenishing method described in Patent Document 1 requires a configuration in which the replenishing amounts can be controlled independently from each other from a plurality of toner replenishing ports in order to eliminate toner density unevenness. Specifically, the embodiment of Patent Document 1 employs a configuration in which the replenishment amount can be controlled simultaneously from the six toner replenishing ports independently of each other. The toner density unevenness cannot be solved without a configuration capable of performing independent replenishment control at the same time.

複数のトナー補給口それぞれに対して独立した補給制御を同時に行うためには、各トナー補給口からトナーを補給するためのトナー補給部材を駆動する駆動源をトナー補給口ごとに個別に備えることが必要となる。そのため、トナー補給用の駆動源が1つだけである従来の一般的な装置に比べて、複数の駆動源の配置スペースが必要となるので装置が大型化するという問題や、駆動源複数個分の部品コストがかかるためコストが高騰するという問題があった。   In order to simultaneously perform independent replenishment control for each of the plurality of toner replenishing ports, a drive source for driving a toner replenishing member for replenishing toner from each toner replenishing port is individually provided for each toner replenishing port. Necessary. For this reason, compared to a conventional general apparatus having only one drive source for supplying toner, a space for arranging a plurality of drive sources is required. There is a problem that the cost increases due to the cost of parts.

なお、特許文献2のトナー補給方法も、複数のトナー補給口を独立して制御することが必要であるため、特許文献1と同様の問題が生じる。   Note that the toner replenishing method of Patent Document 2 also requires the same control as that of Patent Document 1 because it is necessary to control a plurality of toner replenishing ports independently.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の大型化やコストを高騰させることなく、二成分現像剤のトナー濃度ムラを解消することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides an image forming apparatus and an image forming method capable of eliminating toner density unevenness of a two-component developer without increasing the size and cost of the apparatus. The purpose is to do.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得手段と、前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出可能な、前記属性情報に応じて予め定められた複数のフィルタ手段と、複数の前記フィルタ手段のうち、取得された前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出する補給量算出手段と、算出された前記トナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a latent image forming unit that forms a latent image by irradiating a light beam corresponding to image information onto a rotating or moving image carrier, and a toner. A conveying unit that circulates and conveys a two-component developer including a carrier and a carrier on a conveying path; a toner replenishing unit that can replenish toner to the two-component developer at a predetermined replenishment location on the conveying path; A developing unit that develops the latent image formed on the image carrier with the two-component developer; an acquisition unit that acquires the image information; and attribute information that represents an attribute of the image information; and a filter for the image information. By performing the calculation, it is possible to calculate a toner replenishment amount that eliminates a temporal change in the toner concentration of the two-component developer at a specific location on the transport path by developing the latent image according to the image information. The attribute information A plurality of filter means determined in advance according to the above, a supply amount calculating means for calculating the toner supply amount using the filter means corresponding to the acquired attribute information among the plurality of filter means, and a calculation And a replenishment control means for controlling the toner replenishing means so as to replenish the toner of the toner replenishment amount at the replenishment location.

また、本発明は、回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得手段と、前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段により算出されたトナー補給量を、取得された前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出する補給量算出手段と、前記補給量算出手段により算出されたトナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御手段と、を備えたことを特徴とする。   The present invention also provides a latent image forming means for forming a latent image by irradiating a rotating or moving image carrier with a light beam according to image information, and a two-component developer including a toner and a carrier on a conveyance path. A conveying unit that circulates and conveys the toner, a toner replenishing unit that can replenish toner to the two-component developer at a predetermined replenishment location on the conveying path, and a latent image formed on the image carrier. A developing unit that develops with a two-component developer, an acquisition unit that acquires the image information and attribute information that represents the attribute of the image information, and a filter operation on the image information, thereby performing a filter operation on the image information. A filter unit that calculates a toner replenishment amount that eliminates a temporal change in toner density of the two-component developer at a specific location on the conveyance path by developing a latent image; and a toner calculated by the filter unit. A replenishment amount calculating means for calculating a toner replenishment amount that is corrected according to the acquired attribute information, and a toner replenishment amount toner calculated by the replenishment amount calculating means is replenished at the replenishment location. And a replenishment control means for controlling the toner replenishing means.

また、本発明は、回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、を備えた画像形成装置で実行される画像形成方法であって、取得手段が、前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得ステップと、補給量算出手段が、前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出可能な、前記属性情報に応じて予め定められた複数のフィルタ手段のうち、取得された前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出する補給量算出ステップと、補給制御手段が、算出された前記トナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御ステップと、を備えたことを特徴とする。   The present invention also provides a latent image forming means for forming a latent image by irradiating a rotating or moving image carrier with a light beam according to image information, and a two-component developer including a toner and a carrier on a conveyance path. A conveying unit that circulates and conveys the toner, a toner replenishing unit that can replenish toner to the two-component developer at a predetermined replenishment location on the conveying path, and a latent image formed on the image carrier. An image forming method executed by an image forming apparatus including a developing unit that develops with a two-component developer, wherein the acquiring unit acquires the image information and attribute information indicating an attribute of the image information An acquisition step and a replenishment amount calculating means perform a filter operation on the image information to develop a latent image according to the image information, thereby developing the toner concentration of the two-component developer at a specific location on the conveyance path. Time change of The toner replenishment amount is calculated using the filter unit according to the acquired attribute information among a plurality of filter units predetermined according to the attribute information and capable of calculating a toner replenishment amount that can be eliminated. The replenishment amount calculating step and the replenishment control means comprise a replenishment control step for controlling the toner replenishment means so as to replenish the calculated toner replenishment amount of toner at the replenishment location.

また、本発明は、回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、を備えた画像形成装置で実行される画像形成方法であって、取得手段が、前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得ステップと、フィルタ手段が、前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出するフィルタステップと、補給量算出手段が、前記フィルタステップにより算出されたトナー補給量を、取得された前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出する補給量算出ステップと、補給制御手段が、前記補給量算出ステップにより算出されたトナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御ステップと、を備えたことを特徴とする。   The present invention also provides a latent image forming means for forming a latent image by irradiating a rotating or moving image carrier with a light beam according to image information, and a two-component developer including a toner and a carrier on a conveyance path. A conveying unit that circulates and conveys the toner, a toner replenishing unit that can replenish toner to the two-component developer at a predetermined replenishment location on the conveying path, and a latent image formed on the image carrier. An image forming method executed by an image forming apparatus including a developing unit that develops with a two-component developer, wherein the acquiring unit acquires the image information and attribute information indicating an attribute of the image information An acquisition step; and a toner concentration time of the two-component developer at a specific location on the conveyance path by developing a latent image according to the image information by the filter means performing a filter operation on the image information. Change A filter step for calculating a toner replenishment amount, and a replenishment amount calculation means for calculating a toner replenishment amount obtained by correcting the toner replenishment amount calculated by the filter step according to the acquired attribute information. And a replenishment control means for controlling the toner replenishment means so as to replenish toner at a replenishment location with the toner replenishment amount calculated in the replenishment amount calculation step. And

本発明によれば、画像情報に応じたトナー補給量を指示する波形を出力するフィルタを用いて、トナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給動作を決定し、決定したトナー補給動作でトナー補給量を制御することができる。このため、装置の大型化やコストを高騰させることなく、二成分現像剤のトナー濃度ムラを解消することができるという効果を奏する。   According to the present invention, a toner replenishment operation that eliminates a change in toner density over time is determined using a filter that outputs a waveform that indicates a toner replenishment amount according to image information, and toner replenishment is performed using the determined toner replenishment operation. The amount can be controlled. For this reason, there is an effect that the toner density unevenness of the two-component developer can be eliminated without increasing the size and cost of the apparatus.

図1は、実施形態1に係るプリンタを示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the first embodiment. 図2は、プロセスユニットの構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the process unit. 図3は、プロセスユニットの外観を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the process unit. 図4は、現像剤循環搬送路周辺の現像ユニット構成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the developing unit around the developer circulation conveyance path. 図5は、トナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram of a mechanism that performs toner supply control. 図6は、画像情報取得部が取得する画像情報の流れを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a flow of image information acquired by the image information acquisition unit. 図7は、スキャナ補正部の詳細な構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the scanner correction unit. 図8は、プリンタ補正部の詳細な構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the printer correction unit. 図9は、画像情報取得領域の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the image information acquisition area. 図10は、画像情報取得領域の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the image information acquisition area. 図11は、実施形態1におけるトナー補給装置の補給基礎パターンを示すグラフである。FIG. 11 is a graph illustrating a supply basic pattern of the toner supply device according to the first exemplary embodiment. 図12は、基本消費波形と基本補給波形との関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the basic consumption waveform and the basic supply waveform. 図13は、任意消費波形と補給波形との関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the arbitrary consumption waveform and the supply waveform. 図14は、画像情報取得領域の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the image information acquisition area. 図15は、変形例のプリンタ補正部の構成を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a modified printer correction unit. 図16は、実施形態2のトナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。FIG. 16 is a functional block diagram of a mechanism that performs toner supply control according to the second embodiment. 図17は、分割した領域と、トナー補給波形および消費波形の関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating the relationship between the divided areas, the toner supply waveform, and the consumption waveform. 図18は、逆位相フィルタと他の波形との関係を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing the relationship between the antiphase filter and other waveforms. 図19は、逆位相フィルタ(補給信号)、補給波形及び逆位相波形の関係を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing the relationship between the anti-phase filter (supplement signal), the supplement waveform, and the anti-phase waveform. 図20は、画像情報と、主走査方向の領域毎の消費波形に対する各逆位相フィルタを示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram showing image information and antiphase filters for consumption waveforms for each region in the main scanning direction. 図21は、画像情報から逆位相フィルタを用いて補給量を算出する場合の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram when the replenishment amount is calculated from the image information using the antiphase filter. 図22は、文字領域と絵柄領域とからなる入力画像の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an input image including a character area and a picture area. 図23は、実施形態2の逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart illustrating an overall flow of the anti-phase filter selection process according to the second embodiment. 図24は、変形例4の逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。FIG. 24 is a flowchart showing the overall flow of the anti-phase filter selection process of the fourth modification. 図25は、実施形態3のトナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。FIG. 25 is a functional block diagram of a mechanism that performs toner supply control according to the third embodiment. 図26は、実施形態3における逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart illustrating an overall flow of the anti-phase filter selection process according to the third embodiment. 図27は、変形例5の逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。FIG. 27 is a flowchart showing the overall flow of the antiphase filter selection process of the fifth modification. 図28は、現像剤循環搬送路に沿って二成分現像剤を循環搬送する現像装置の一例を示す説明図である。FIG. 28 is an explanatory diagram showing an example of a developing device that circulates and conveys the two-component developer along the developer circulation and conveyance path. 図29は、トナーを一括して二成分現像剤へ補給する場合のトナー補給とトナー濃度ムラとの関係を示すグラフである。FIG. 29 is a graph showing the relationship between toner replenishment and toner density unevenness when toner is replenished to the two-component developer at once. 図30は、トナーを一定間隔で断続的に二成分現像剤へ補給する場合のトナー補給とトナー濃度ムラとの関係を示すグラフである。FIG. 30 is a graph showing the relationship between toner replenishment and toner density unevenness when toner is replenished to the two-component developer intermittently at regular intervals. 図31は、潜像担持体上における潜像の偏在状況と、トナー濃度ムラの状態との関係を示す説明図である。FIG. 31 is an explanatory diagram showing the relationship between the uneven distribution of the latent image on the latent image carrier and the state of toner density unevenness. 図32は、潜像担持体上における潜像の位置と、トナー濃度ムラの状態との関係を更に詳しく示した説明図である。FIG. 32 is an explanatory diagram showing in more detail the relationship between the position of the latent image on the latent image carrier and the state of toner density unevenness.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施形態1)
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した一実施形態(以下、本実施形態を「実施形態1」という。)について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment (hereinafter, this embodiment is referred to as “embodiment 1”) in which the present invention is applied to an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus will be described. .

まず、本実施形態1に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態1に係るプリンタを示す概略構成図である。   First, the basic configuration of the printer according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the first embodiment.

このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す。)用の4つのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY、C、M、Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。   The printer includes four process units 1Y, 1C, 1M, and 1K for yellow, cyan, magenta, and black (hereinafter referred to as Y, C, M, and K). These use Y, C, M, and K toners of different colors as image forming substances for forming an image, but the other configurations are the same.

図2は、Yトナー像を生成するためのプロセスユニット1Yの構成を示す概略図である。図3は、プロセスユニット1Yの外観を示す斜視図である。このプロセスユニット1Yは、感光体ユニット2Yと現像ユニット7Yとを有している。感光体ユニット2Y及び現像ユニット7Yは、図3に示すように、プロセスユニット1Yとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット7Yを感光体ユニット2Yに対して着脱することができる。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a process unit 1Y for generating a Y toner image. FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the process unit 1Y. The process unit 1Y includes a photoreceptor unit 2Y and a developing unit 7Y. As shown in FIG. 3, the photoconductor unit 2Y and the developing unit 7Y are configured to be detachably attached to the printer body as a process unit 1Y. However, the developing unit 7Y can be attached to and detached from the photoreceptor unit 2Y in a state where it is detached from the printer body.

感光体ユニット2Yは、潜像担持体としてのドラム状の感光体3Y、ドラムクリーニング装置4Y、図示しない除電装置、帯電装置5Yなどを有している。帯電手段である帯電装置5Yは、図示しない駆動手段によって図2中時計回り方向に回転駆動する感光体3Yの表面を帯電ローラ6Yにより一様帯電させる。具体的には、図2中反時計回りに回転駆動する帯電ローラ6Yに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ6Yを感光体3Yに近接又は接触させることで、感光体3Yを一様帯電させる。なお、帯電ローラ6Yの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体3Yを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置5Yによって一様帯電した感光体3Yの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット20から発せられるレーザー光によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。   The photoreceptor unit 2Y includes a drum-shaped photoreceptor 3Y as a latent image carrier, a drum cleaning device 4Y, a static eliminator (not shown), a charging device 5Y, and the like. The charging device 5Y, which is a charging unit, uniformly charges the surface of the photoreceptor 3Y, which is driven to rotate clockwise in FIG. 2 by a driving unit (not shown), by the charging roller 6Y. Specifically, a charging bias is applied from a power source (not shown) to the charging roller 6Y that is driven to rotate counterclockwise in FIG. 2, and the charging roller 6Y is brought close to or in contact with the photosensitive member 3Y, whereby the photosensitive member 3Y. Is uniformly charged. Instead of the charging roller 6Y, another charging member such as a charging brush may be used in proximity or contact. Further, a charger that uniformly charges the photosensitive member 3Y by a charger method, such as a scorotron charger, may be used. The surface of the photoreceptor 3Y uniformly charged by the charging device 5Y is exposed and scanned by a laser beam emitted from an optical writing unit 20 serving as a latent image forming unit, which will be described later, and carries an electrostatic latent image for Y.

図4は、現像ユニット内を二成分現像剤が循環する現像剤循環搬送路周辺の現像ユニット構成を示す説明図である。現像手段である現像ユニット7Yは、図2や図4に示すように、現像剤搬送手段としての第1搬送スクリュー8Yが配設された第1剤収容部9Yを有している。また、トナー濃度検出手段としての透磁率センサからなるトナー濃度センサ(図示せず)、現像剤搬送手段としての第2搬送スクリュー11Y、現像剤担持体としての現像ロール12Y、現像剤規制部材としてのドクターブレード13Yなどが配設された第2剤収容部14Yも有している。これら2つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとからなる二成分現像剤である図示しないY現像剤が内包されている。第1搬送スクリュー8Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第1剤収容部9Y内のY現像剤を図2中手前側(図4中矢印Aの方向)へ搬送する。搬送途中のY現像剤は、第1搬送スクリュー8Y上に固定されたトナー濃度センサによって、第1剤収容部9Yにおけるトナー補給口17Yに対向する箇所(以下「補給箇所」という。)よりも現像剤循環方向上流側に位置する所定の検出箇所を通過するY現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第1搬送スクリュー8Yにより第1剤収容部9Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口18Yを経て第2剤収容部14Y内に進入する。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the developing unit around the developer circulation conveyance path in which the two-component developer circulates in the developing unit. As shown in FIGS. 2 and 4, the developing unit 7 </ b> Y that is a developing unit includes a first agent containing portion 9 </ b> Y in which a first conveying screw 8 </ b> Y as a developer conveying unit is disposed. Further, a toner concentration sensor (not shown) including a magnetic permeability sensor as a toner concentration detecting unit, a second conveying screw 11Y as a developer conveying unit, a developing roll 12Y as a developer carrying member, and a developer regulating member. It also has the 2nd agent storage part 14Y by which doctor blade 13Y etc. were arranged. In these two agent storage portions, a Y developer (not shown) which is a two-component developer composed of a magnetic carrier and a negatively chargeable Y toner is included. The first transport screw 8Y is rotationally driven by a driving unit (not shown) to transport the Y developer in the first agent storage portion 9Y to the front side in FIG. 2 (in the direction of arrow A in FIG. 4). The Y developer in the middle of conveyance is developed by a toner density sensor fixed on the first conveyance screw 8Y from a location facing the toner replenishing port 17Y (hereinafter referred to as “replenishment location”) in the first agent storage portion 9Y. The toner concentration of the Y developer passing through a predetermined detection position located upstream in the agent circulation direction is detected. Then, the Y developer conveyed to the end of the first agent accommodating portion 9Y by the first conveying screw 8Y enters the second agent accommodating portion 14Y through the communication port 18Y.

第2剤収容部14Y内の第2搬送スクリュー11Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Y現像剤を図2中奥側(図4中矢印Aの方向)へ搬送する。このようにしてY現像剤を搬送する第2搬送スクリュー11Yの図2中上方には、現像ロール12Yが第2搬送スクリュー11Yと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール12Yは、図2中反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ15Y内に固定配置されたマグネットローラ16Yを内包した構成となっている。第2搬送スクリュー11Yによって搬送されるY現像剤の一部は、マグネットローラ16Yの発する磁力によって現像スリーブ15Yの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ15Yの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード13Yによってその層厚が規制された後、感光体3Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体3Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体3Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像スリーブ15Yの回転に伴って第2搬送スクリュー11Y上に戻される。そして、第2搬送スクリュー11Yにより第2剤収容部14Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口19Yを経て第1剤収容部9Y内に戻る。このようにして、Y現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。   The second conveying screw 11Y in the second agent accommodating portion 14Y is rotationally driven by a driving means (not shown) to convey the Y developer in the rear side in FIG. 2 (in the direction of arrow A in FIG. 4). In this way, the developing roll 12Y is arranged in a posture parallel to the second conveying screw 11Y above the second conveying screw 11Y that conveys the Y developer in FIG. The developing roll 12Y includes a magnet roller 16Y fixedly disposed in a developing sleeve 15Y made of a non-magnetic sleeve that is driven to rotate counterclockwise in FIG. A part of the Y developer conveyed by the second conveying screw 11Y is pumped up to the surface of the developing sleeve 15Y by the magnetic force generated by the magnet roller 16Y. Then, after the layer thickness is regulated by a doctor blade 13Y disposed so as to maintain a predetermined gap from the surface of the developing sleeve 15Y, the layer is conveyed to a developing region facing the photosensitive member 3Y, and is transferred onto the photosensitive member 3Y. Y toner is adhered to the electrostatic latent image for Y. This adhesion forms a Y toner image on the photoreceptor 3Y. The Y developer that has consumed Y toner by the development is returned onto the second conveying screw 11Y as the developing sleeve 15Y rotates. Then, the Y developer conveyed to the end of the second agent accommodating portion 14Y by the second conveying screw 11Y returns to the first agent accommodating portion 9Y through the communication port 19Y. In this way, the Y developer is circulated and conveyed in the developing unit.

ここで、消費されたトナーを補給するトナー補給制御の概要について説明する。図5は、トナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。本実施形態1では、パーソナルコンピュータや画像読取装置からの画像データ(画像情報)を取得する取得手段としての画像情報取得部103が制御部100に設けられている。画像情報取得部103は、取得した画像情報を予測データ算出手段としての予測データ算出部101へ送る。予測データ算出部101は、受信した画像情報から、当該画像情報に基づく潜像を現像することでトナーを消費した現像剤に生じる測定箇所Bでのトナー濃度の時間変化(予測データ)を算出する。   Here, an outline of toner replenishment control for replenishing consumed toner will be described. FIG. 5 is a functional block diagram of a mechanism that performs toner supply control. In the first embodiment, the control unit 100 is provided with an image information acquisition unit 103 as an acquisition unit that acquires image data (image information) from a personal computer or an image reading apparatus. The image information acquisition unit 103 sends the acquired image information to the prediction data calculation unit 101 as a prediction data calculation unit. The prediction data calculation unit 101 calculates, from the received image information, a change in toner density over time (prediction data) at the measurement location B generated in the developer that has consumed toner by developing a latent image based on the image information. .

なお、本実施形態1では、パーソナルコンピュータや画像読取装置から画像情報を入力し、その画像情報に基づいて予測データの算出を行うが、光書込ユニット20から発せられるレーザー光の数(ドット数)をカウントした情報を画像情報とし、その画像情報に基づいて予測データの算出を行うようにしてもよい。   In the first embodiment, image information is input from a personal computer or an image reading apparatus, and prediction data is calculated based on the image information. The number of laser beams (number of dots) emitted from the optical writing unit 20 is calculated. ) May be used as image information, and prediction data may be calculated based on the image information.

補給量算出手段および補給制御手段として機能する補給制御部102は、予測データ算出手段として機能する制御部100の予測データ算出部101が算出した予測データに基づいて、トナー補給手段としてのトナー補給装置70がもつ1つの駆動源71Yを制御する。ここで、予測データ算出部101は、画像情報に基づき、ROMに記憶されている演算プログラムや演算テーブルを用いて、測定箇所BにおけるY現像剤のトナー濃度の時間変化の予測データを算出する。そして、補給制御部102は、予測データ算出部101が算出した予測データに基づき、後述する各種の基本補給パターンの組み合わせで1つの駆動源71Yの駆動制御を行うことで、トナー濃度ムラを解消する。トナー濃度センサによるY現像剤のトナー濃度の検出結果は、電気信号として図示しない制御部100に送られる。この制御部100は、演算手段たるCPU(Central Processing Unit)、データ記憶手段であるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。制御部100は、RAMの中にトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefや、他の現像ユニット7C,7M,7Kに搭載された各トナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるC用Vtref、M用Vtref、K用Vtrefのデータを格納している。Y用の現像ユニット7Yについては、トナー濃度センサからの出力電圧の値とY用Vtrefを比較し、比較結果に応じた量のYトナーをトナー補給口17Yから供給するように、Y用のトナー補給装置70の駆動源71Yを制御する。この制御により、現像に伴うYトナーの消費によってYトナー濃度が低下したY現像剤に対し、第1剤収容部9Yで適量のYトナーが供給される。このため、第2剤収容部14Y内のY現像剤のトナー濃度は目標トナー濃度範囲内に維持される。他色用の現像ユニット7C,7M,7K内における現像剤についても同様である。なお、本実施形態1におけるトナー補給制御は、トナー濃度ムラを打ち消すように行うものであるが、その詳細については後述する。   A replenishment control unit 102 that functions as a replenishment amount calculation unit and a replenishment control unit is based on the prediction data calculated by the prediction data calculation unit 101 of the control unit 100 that functions as a prediction data calculation unit, and a toner replenishment device as a toner replenishment unit One drive source 71Y of 70 is controlled. Here, based on the image information, the prediction data calculation unit 101 calculates prediction data of the temporal change in the Y developer toner concentration at the measurement location B using a calculation program or calculation table stored in the ROM. Then, the replenishment control unit 102 eliminates toner density unevenness by performing drive control of one drive source 71Y with a combination of various basic replenishment patterns described later based on the prediction data calculated by the prediction data calculation unit 101. . The detection result of the toner density of the Y developer by the toner density sensor is sent as an electric signal to the control unit 100 (not shown). The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) as a calculation means, a RAM (Random Access Memory) as a data storage means, a ROM (Read Only Memory), and the like, and executes various calculation processes and control programs. It can be carried out. The control unit 100 stores the target value of the output voltage from each toner density sensor mounted on the other development units 7C, 7M, and 7K in the RAM and the V Vref for Y that is the target value of the output voltage from the toner density sensor. The data for C Vtref, M Vtref, and K Vtref are stored. For the Y developing unit 7Y, the value of the output voltage from the toner density sensor is compared with the Y Vtref, and an amount of Y toner corresponding to the comparison result is supplied from the toner supply port 17Y. The drive source 71Y of the replenishing device 70 is controlled. With this control, an appropriate amount of Y toner is supplied to the Y developer whose Y toner density has decreased due to the consumption of Y toner during development in the first agent storage unit 9Y. For this reason, the toner concentration of the Y developer in the second agent container 14Y is maintained within the target toner concentration range. The same applies to the developers in the developing units 7C, 7M, and 7K for other colors. The toner replenishment control in the first embodiment is performed so as to cancel out the toner density unevenness, and details thereof will be described later.

次に、感光体3Y上にYトナー像を形成した後の処理についてさらに説明する。感光体3Y上に形成されたYトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト41に中間転写される。感光体ユニット2Yのドラムクリーニング装置4Yは、中間転写工程を経た後の感光体3Yの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体3Yの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体3Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用のプロセスユニット1C,1M,1Kにおいても、同様にして感光体3C,3M,3K上にCトナー像、Mトナー像、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト41上に中間転写される。   Next, processing after forming a Y toner image on the photoreceptor 3Y will be further described. The Y toner image formed on the photoreceptor 3Y is intermediately transferred to an intermediate transfer belt 41 that is an intermediate transfer body. The drum cleaning device 4Y of the photoreceptor unit 2Y removes toner remaining on the surface of the photoreceptor 3Y after the intermediate transfer process. As a result, the surface of the photoreceptor 3Y subjected to the cleaning process is neutralized by a neutralizing device (not shown). By this charge removal, the surface of the photoreceptor 3Y is initialized and prepared for the next image formation. Similarly, in the process units 1C, 1M, and 1K for other colors, C toner images, M toner images, and K toner images are formed on the photoreceptors 3C, 3M, and 3K, and the intermediate transfer belt 41 is subjected to intermediate transfer. Is done.

プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの図1中下方には、光書込ユニット20が配設されている。光書込ユニット20は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lを、各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの感光体3Y,3C,3M,3Kに照射する。これにより、感光体3Y,3C,3M,3K上には、それぞれY用、C用、M用、K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット20は、光源から発したレーザー光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー21によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y,3C,3M,3Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイを採用したものを用いてもよい。   An optical writing unit 20 is disposed below the process units 1Y, 1C, 1M, and 1K in FIG. The optical writing unit 20 irradiates the photoconductors 3Y, 3C, 3M, and 3K of the process units 1Y, 1C, 1M, and 1K with the laser light L emitted based on the image information. As a result, electrostatic latent images for Y, C, M, and K are formed on the photoreceptors 3Y, 3C, 3M, and 3K, respectively. The optical writing unit 20 deflects the laser light L emitted from the light source by the polygon mirror 21 that is rotationally driven by a motor, and passes through the photoreceptors 3Y, 3C, 3M, and 3K via a plurality of optical lenses and mirrors. Is irradiated. Instead of such a configuration, an LED array may be used.

光書込ユニット20の下方には、第1給紙カセット31、第2給紙カセット32が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Pが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Pには、第1給紙ローラ31a及び第2給紙ローラ32aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ31aが図示しない駆動手段によって図1中反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット31内の一番上の記録紙Pが、カセットの図1中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路33に向けて排出される。また、第2給紙ローラ32aが図示しない駆動手段によって図1中反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット32内の一番上の記録紙Pが給紙路33に向けて排出される。給紙路33内には、複数の搬送ローラ対34が配設されており、給紙路33に送り込まれた記録紙Pは、これら搬送ローラ対34のローラ間に挟み込まれながら、給紙路33内を図1中下側から上側に向けて搬送される。また、給紙路33の末端には、レジストローラ対35が配設されている。レジストローラ対35は、搬送ローラ対34から送られてくる記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。   A first paper feed cassette 31 and a second paper feed cassette 32 are disposed below the optical writing unit 20 so as to overlap in the vertical direction. In each of these paper feed cassettes, a plurality of recording papers P, which are recording materials, are stored in a stack of recording papers, and a first paper feed roller is placed on the top recording paper P. 31a and the second paper feed roller 32a are in contact with each other. When the first paper feed roller 31a is driven to rotate counterclockwise in FIG. 1 by driving means (not shown), the uppermost recording paper P in the first paper feed cassette 31 is vertically oriented on the right side of the cassette in FIG. The paper is discharged toward the paper feed path 33 arranged so as to extend. When the second paper feed roller 32a is rotated counterclockwise in FIG. 1 by driving means (not shown), the uppermost recording paper P in the second paper feed cassette 32 is discharged toward the paper feed path 33. The A plurality of transport roller pairs 34 are arranged in the paper feed path 33, and the recording paper P fed into the paper feed path 33 is sandwiched between the rollers of the transport roller pair 34 while being fed between the paper feed paths 33. 1 is conveyed from the lower side to the upper side in FIG. A registration roller pair 35 is disposed at the end of the paper feed path 33. The registration roller pair 35 temporarily stops the rotation of both rollers as soon as the recording paper P sent from the conveyance roller pair 34 is sandwiched between the rollers. Then, the recording paper P is sent out toward a later-described secondary transfer nip at an appropriate timing.

各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの図1中上方には、中間転写ベルト41を張架しながら図1中反時計回りに無端移動させる転写ユニット40が配設されている。転写ユニット40は、中間転写ベルト41のほか、ベルトクリーニングユニット42、第1ブラケット43、第2ブラケット44などを備えている。また、4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45K、2次転写バックアップローラ46、駆動ローラ47、補助ローラ48、テンションローラ49なども備えている。中間転写ベルト41は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ47の回転駆動によって図1中反時計回りに無端移動する。4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kは、このように無端移動する中間転写ベルト41を感光体3Y,3C,3M,3Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト41の内周面にトナーとは逆極性(本実施形態1ではプラス極性)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト41は、
その無端移動に伴ってY用、C用、M用、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体3Y,3C,3M,3K上の各色トナー像が重なり合うように1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。
Above each process unit 1Y, 1C, 1M, and 1K in FIG. 1, a transfer unit 40 is disposed to endlessly move the intermediate transfer belt 41 counterclockwise in FIG. In addition to the intermediate transfer belt 41, the transfer unit 40 includes a belt cleaning unit 42, a first bracket 43, a second bracket 44, and the like. Also provided are four primary transfer rollers 45Y, 45C, 45M, 45K, a secondary transfer backup roller 46, a drive roller 47, an auxiliary roller 48, a tension roller 49, and the like. The intermediate transfer belt 41 is endlessly moved counterclockwise in FIG. 1 by the rotational driving of the driving roller 47 while being stretched around these rollers. The four primary transfer rollers 45Y, 45C, 45M, and 45K sandwich the intermediate transfer belt 41 that moves endlessly between the photoreceptors 3Y, 3C, 3M, and 3K to form primary transfer nips, respectively. Yes. Then, a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner (plus polarity in the first embodiment) is applied to the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 41. The intermediate transfer belt 41 is
In the process of sequentially passing through the primary transfer nips for Y, C, M, and K along with the endless movement, the color toner images on the photoreceptors 3Y, 3C, 3M, and 3K are formed on the outer peripheral surface. Primary transfer is performed so as to overlap. As a result, a four-color superimposed toner image (hereinafter referred to as “four-color toner image”) is formed on the intermediate transfer belt 41.

2次転写バックアップローラ46は、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ50との間に中間転写ベルト41を挟み込んで2次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対35は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Pを、中間転写ベルト41上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上の4色トナー像は、2次転写バイアスが印加される2次転写ローラ50と2次転写バックアップローラ46との間に形成される2次転写電界や、ニップ圧の影響により、2次転写ニップ内で記録紙Pに一括2次転写される。そして、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。   The secondary transfer backup roller 46 sandwiches the intermediate transfer belt 41 with the secondary transfer roller 50 disposed outside the loop of the intermediate transfer belt 41 to form a secondary transfer nip. The registration roller pair 35 described above feeds the recording paper P sandwiched between the rollers toward the secondary transfer nip at a timing at which the recording paper P can be synchronized with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 41. The four-color toner image on the intermediate transfer belt 41 is affected by the secondary transfer electric field formed between the secondary transfer roller 50 to which the secondary transfer bias is applied and the secondary transfer backup roller 46, and the influence of the nip pressure. The secondary transfer is batch-transferred onto the recording paper P in the secondary transfer nip. Then, combined with the white color of the recording paper P, a full color toner image is obtained.

2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット42によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット42は、クリーニングブレード42aを中間転写ベルト41のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。   Untransferred toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the intermediate transfer belt 41 after passing through the secondary transfer nip. This is cleaned by the belt cleaning unit 42. In the belt cleaning unit 42, the cleaning blade 42a is brought into contact with the front surface of the intermediate transfer belt 41, whereby the transfer residual toner on the belt is scraped off and removed.

なお、転写ユニット40の第1ブラケット43は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ48の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本実施形態1のプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第1ブラケット43を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ48の回転軸線を中心にしてY用、C用、M用の1次転写ローラ45Y,45C,45Mを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト41をY用、C用、M用の感光体3Y,3C,3Mから離間させる。そして、4つのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Kのうち、K用のプロセスユニット1Kだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にY用、C用、M用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。   The first bracket 43 of the transfer unit 40 swings at a predetermined rotation angle about the rotation axis of the auxiliary roller 48 as the solenoid (not shown) is turned on / off. In the case of forming a monochrome image, the printer of the first embodiment rotates the first bracket 43 a little counterclockwise in the drawing by driving the solenoid described above. By this rotation, the Y, C, and M primary transfer rollers 45Y, 45C, and 45M are revolved counterclockwise in the drawing around the rotation axis of the auxiliary roller 48, whereby the intermediate transfer belt 41 is moved to the Y direction. , C and M photoconductors 3Y, 3C and 3M. Of the four process units 1Y, 1C, 1M, and 1K, only the K process unit 1K is driven to form a monochrome image. Accordingly, it is possible to avoid exhaustion of the process units due to wastefully driving the process units for Y, C, and M during monochrome image formation.

2次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット60が配設されている。この定着ユニット60は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ61と、定着ベルトユニット62とを備えている。定着ベルトユニット62は、定着ベルト64、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ63、テンションローラ65、駆動ローラ66、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト64を加熱ローラ63、テンションローラ65及び駆動ローラ66によって張架しながら、図1中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト64は加熱ローラ63によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト64の加熱ローラ63の掛け回し箇所には、図1中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ61がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ61と定着ベルト64とが当接する定着ニップが形成されている。   A fixing unit 60 as a fixing unit is disposed above the secondary transfer nip in the figure. The fixing unit 60 includes a pressure heating roller 61 that includes a heat source such as a halogen lamp, and a fixing belt unit 62. The fixing belt unit 62 includes a fixing belt 64, a heating roller 63 containing a heat source such as a halogen lamp, a tension roller 65, a driving roller 66, a temperature sensor (not shown), and the like. Then, the endless fixing belt 64 is endlessly moved in the counterclockwise direction in FIG. 1 while being stretched by the heating roller 63, the tension roller 65, and the driving roller 66. In the process of endless movement, the fixing belt 64 is heated from the back side by the heating roller 63. A pressure heating roller 61 that is driven to rotate in the clockwise direction in FIG. 1 is in contact with the surface of the fixing belt 64 that is heated in this manner. Thereby, a fixing nip where the pressure heating roller 61 and the fixing belt 64 abut is formed.

定着ベルト64のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト64のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト64の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ63に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ61に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト64の表面温度が約140℃に維持される。2次転写ニップを通過した記録紙Pは、中間転写ベルト41から分離した後、定着ユニット60内に送られる。そして、定着ユニット60内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト64によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Pに定着する。   Outside the loop of the fixing belt 64, a temperature sensor (not shown) is disposed so as to face the front surface of the fixing belt 64 with a predetermined gap, and the fixing belt 64 just before entering the fixing nip. Detect surface temperature. This detection result is sent to a fixing power supply circuit (not shown). The fixing power supply circuit performs on / off control of power supply to the heat generation source included in the heating roller 63 and the heat generation source included in the pressure heating roller 61 based on the detection result of the temperature sensor. As a result, the surface temperature of the fixing belt 64 is maintained at about 140.degree. The recording paper P that has passed through the secondary transfer nip is separated from the intermediate transfer belt 41 and then fed into the fixing unit 60. Then, in the process of being conveyed from the lower side to the upper side in the drawing while being sandwiched by the fixing nip in the fixing unit 60, the full-color toner image is applied to the recording paper P by being heated or pressed by the fixing belt 64. To settle.

このようにして定着処理が施された記録紙Pは、排紙ローラ対67のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部68が形成されており、排紙ローラ対67によって機外に排出された記録紙Pは、このスタック部68に順次スタックされる。   The recording paper P subjected to the fixing process in this manner is discharged outside the apparatus after passing between the rollers of the paper discharge roller pair 67. A stack unit 68 is formed on the upper surface of the housing of the printer main body, and the recording paper P discharged to the outside by the discharge roller pair 67 is sequentially stacked on the stack unit 68.

転写ユニット40の上方には、Yトナー、Cトナー、Mトナー、Kトナーをそれぞれ収容する4つのトナー収容器であるトナーカートリッジ72Y,72C,72M,72Kが配設されている。トナーカートリッジ72Y,72C,72M,72K内の各色トナーは、トナー補給装置70により、それぞれ、プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの現像ユニット7Y,7C,7M,7Kに適宜供給される。トナーカートリッジ72Y,72C,72M,72Kは、プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。   Above the transfer unit 40, toner cartridges 72Y, 72C, 72M, and 72K, which are four toner containers that respectively store Y toner, C toner, M toner, and K toner, are disposed. The color toners in the toner cartridges 72Y, 72C, 72M, and 72K are appropriately supplied to the developing units 7Y, 7C, 7M, and 7K of the process units 1Y, 1C, 1M, and 1K by the toner replenishing device 70, respectively. The toner cartridges 72Y, 72C, 72M, and 72K are detachable from the printer main body independently of the process units 1Y, 1C, 1M, and 1K.

次に、画像情報取得部103が取得する画像情報の詳細について図6を用いて説明する。なお、説明の便宜上、同図は、プリンタの機能に加えてコピー機能、スキャナ機能等を含むMFPとして画像形成装置を実現した場合の画像情報の流れを示している。まずコピーの画像フローについて説明する。   Next, details of the image information acquired by the image information acquisition unit 103 will be described with reference to FIG. For convenience of explanation, FIG. 5 shows the flow of image information when the image forming apparatus is realized as an MFP including a copy function, a scanner function, and the like in addition to a printer function. First, a copy image flow will be described.

原稿を読み取る場合、エンジン部610内の読み取りユニット611が、セットされた原稿から画像情報を読取る。そして、読み取りユニット611は、RGBに色分解されたデータとして読み取った画像情報をスキャナ補正部612に送る。なお、エンジンコントローラ616は、エンジン部610内の各構成部の処理を制御する。   When reading a document, a reading unit 611 in the engine unit 610 reads image information from the set document. Then, the reading unit 611 sends image information read as data separated into RGB colors to the scanner correction unit 612. The engine controller 616 controls processing of each component in the engine unit 610.

図7は、スキャナ補正部612の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、スキャナ補正部612は、像域分離処理部612aと、スキャナガンマ補正を行うスキャナγ処理部612bと、フィルタ処理を行うフィルタ処理部612cと、変倍処理を行う変倍処理部612dと、色補正処理を行う色補正処理部612eとを備えている。これらの各処理により、RGBの色信号(画像情報)はCMYKの色信号(画像情報)に変換される。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the scanner correction unit 612. As shown in the figure, the scanner correction unit 612 includes an image area separation processing unit 612a, a scanner γ processing unit 612b that performs scanner gamma correction, a filter processing unit 612c that performs filter processing, and a scaling that performs scaling processing. A processing unit 612d and a color correction processing unit 612e that performs color correction processing are provided. With these processes, RGB color signals (image information) are converted into CMYK color signals (image information).

像域分離処理部612aは、画像情報の特徴(属性)に基づいて画像を文字領域や絵柄領域といった領域に分離し、領域の属性を表す属性情報(属性信号)を出力する。属性信号は、像域分離処理で何種類に分類するかに依存するが、1〜4ビット程度の信号となる。本実施形態では、文字領域と絵柄領域との2種類の領域に分離し、この分離結果を属性信号として出力するものとする。この属性信号はCMYK信号と共にスキャナ補正部612から出力される。   The image area separation processing unit 612a separates the image into areas such as a character area and a picture area based on the feature (attribute) of the image information, and outputs attribute information (attribute signal) indicating the attribute of the area. The attribute signal is a signal of about 1 to 4 bits, although it depends on how many types are classified in the image area separation processing. In this embodiment, it is assumed that a character area and a picture area are separated into two types, and the separation result is output as an attribute signal. This attribute signal is output from the scanner correction unit 612 together with the CMYK signal.

なお、フィルタ処理部612cおよび色補正処理部612eは、属性信号に応じて領域ごとに最適な処理を実行する。   Note that the filter processing unit 612c and the color correction processing unit 612e execute optimal processing for each region in accordance with the attribute signal.

図6に戻り、変倍後のCMYK各色8ビット(4×8ビット)の色データ(画像情報)は、固定長に圧縮するカラー多値データ圧縮器613によって各色nビット(n≦8)の色データ(画像情報)に変換される。   Returning to FIG. 6, the color data (image information) of CMYK 8 bits (4 × 8 bits) for each color after scaling is converted into n bits (n ≦ 8) for each color by a color multivalue data compressor 613 that compresses the data to a fixed length. It is converted into color data (image information).

カラー多値データ圧縮器613で圧縮後のCMYKの画像情報および属性信号は、汎用バス620を通ってプリンタコントローラ604に送られる。プリンタコントローラ604は、各色毎に独立した半導体メモリ605を有し、送られた画像情報および属性信号を蓄積するようになっている。   The CMYK image information and attribute signals compressed by the color multilevel data compressor 613 are sent to the printer controller 604 through the general-purpose bus 620. The printer controller 604 has an independent semiconductor memory 605 for each color, and stores sent image information and attribute signals.

蓄積された画像情報および属性信号は随時ハードディスク(HDD)606に書き込まれる。これはプリントアウト時に用紙がつまり、印字が正常に終了しなかった場合でも、再び原稿を読み直すのを避けるため、または、電子ソートを行うためである。また、読み取った原稿をハードディスク606に蓄積しておき、必要なときに再出力するように構成してもよい。   The stored image information and attribute signals are written to a hard disk (HDD) 606 as needed. This is for avoiding rereading the original again or performing electronic sorting even when the paper is clogged at the time of printout, that is, when the printing has not ended normally. Further, the read original may be stored in the hard disk 606 and re-output when necessary.

画像情報を出力する場合、ハードディスク606内の画像情報は、一度半導体メモリ605に展開され、次に汎用バス620をとおりエンジン部610に送られる。送られた画像情報は、エンジン部610内の固定長で画像を伸張するカラー多値データ伸張器614により再びCMYK8ビットの画像情報に変換される。そして、変換後の画像情報は対応する属性信号とともに、プリンタ補正部615に送られる。   When outputting image information, the image information in the hard disk 606 is once expanded in the semiconductor memory 605 and then sent to the engine unit 610 through the general-purpose bus 620. The sent image information is converted again into CMYK 8-bit image information by a color multi-value data decompressor 614 that decompresses the image at a fixed length in the engine unit 610. Then, the converted image information is sent to the printer correction unit 615 together with the corresponding attribute signal.

図8は、プリンタ補正部615の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、プリンタ補正部615は、CMYKの各色に対してプリンタガンマ補正を行うプリンタγ処理部615aと、プロセスユニット1Y、1C、1M、1Kの特性に応じた中間調処理を行う中間調処理部615bとを備えている。中間調処理が行われた画像情報は、光書込ユニット20でレーザー光に変調されて転写紙に出力される。   FIG. 8 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the printer correction unit 615. As shown in the figure, the printer correction unit 615 performs a printer gamma correction unit 615a that performs printer gamma correction on each color of CMYK and halftone processing according to the characteristics of the process units 1Y, 1C, 1M, and 1K. A halftone processing unit 615b. The image information subjected to the halftone processing is modulated into laser light by the optical writing unit 20 and output to the transfer paper.

以上はコピー処理の場合であるが、プリンタ処理の場合はプリンタコントローラ604が半導体メモリ605上に直接ビットマップイメージ(画像情報および属性信号)を描画する。ビットマップデータである画像情報および属性信号は、汎用バス620を通り、カラー多値データ伸張器614とプリンタ補正部615を経由せずに光書込ユニット20に直接送られて印字される。   The above is the case of copy processing. In the case of printer processing, the printer controller 604 directly draws a bitmap image (image information and attribute signal) on the semiconductor memory 605. Image information and attribute signals, which are bitmap data, pass through the general-purpose bus 620 and are directly sent to the optical writing unit 20 without printing via the color multi-value data decompressor 614 and the printer correction unit 615, and are printed.

光書込ユニット20に送られる前のCMYK2ビット×4チャンネルの画像情報は、属性信号とともに画像情報取得部103に送られる。このように、画像情報取得部103は、階調処理後の画像情報および属性信号を取得する。階調処理後の画像情報は、作像エンジンの能力に合わせてビット数が減らされている。このため、画像情報を計数するときの演算量が少なくて済む。   The image information of CMYK 2 bits × 4 channels before being sent to the optical writing unit 20 is sent to the image information acquisition unit 103 together with the attribute signal. As described above, the image information acquisition unit 103 acquires image information and attribute signals after gradation processing. The number of bits of the image information after gradation processing is reduced in accordance with the capability of the image forming engine. For this reason, the amount of calculation when counting image information is small.

なお、プリンタ処理の場合は、外部PCから送られてくるオブジェクト情報が属性信号に相当する。オブジェクト情報は、例えば、テキスト/グラフィック/イメージのいずれに分類されるかを表す情報である。   In the case of printer processing, object information sent from an external PC corresponds to an attribute signal. The object information is information indicating, for example, whether the classification is text / graphic / image.

また、中間調処理部615bは、属性信号に応じて領域ごとに最適な処理を実行する。例えば、中間調処理部615bは、属性信号が文字領域の場合(または、オブジェクト情報がテキストまたはグラフィックの場合)、解像性に優れた中間調処理方式である誤差拡散処理を用いる。一方、中間調処理部615bは、属性信号が絵柄領域の場合(または、オブジェクト情報がイメージの場合)は、粒状性に優れた中間調処理方式であるディザ処理を用いる。   In addition, the halftone processing unit 615b executes an optimum process for each region according to the attribute signal. For example, when the attribute signal is a character region (or when the object information is text or graphic), the halftone processing unit 615b uses error diffusion processing that is a halftone processing method with excellent resolution. On the other hand, when the attribute signal is a picture area (or when the object information is an image), the halftone processing unit 615b uses dither processing, which is a halftone processing method with excellent graininess.

なお、画像情報取得部103は、主走査方向の画像情報の有効範囲(主走査有効範囲)、および、副走査方向の画像情報の有効範囲(副走査有効範囲)の少なくとも一方で範囲を分割した領域ごとに画像情報を取得する。図9は、画像情報取得領域の一例を示す図である。   The image information acquisition unit 103 divides the range of at least one of the effective range of image information in the main scanning direction (main scanning effective range) and the effective range of image information in the sub scanning direction (sub scanning effective range). Image information is acquired for each region. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the image information acquisition area.

同図に示すように、画像情報は、画像情報に並走して主走査有効範囲を現す信号XLGATEと、(副走査有効範囲)を現す信号XFGATEと、画素クロック(図示せず)とが送られている。例えば、各信号がアサートされてからの画素クロックをカウントすることにより、2次元平面上(同図の画像情報取得領域)のいずれの部分の画素が送られているか特定できるようになっている。   As shown in the figure, the image information is transmitted in parallel with the image information by a signal XLGATE indicating the main scanning effective range, a signal XFGATE indicating (sub-scanning effective range), and a pixel clock (not shown). It has been. For example, by counting the pixel clock after each signal is asserted, it is possible to specify which part of the pixel on the two-dimensional plane (the image information acquisition region in the figure) is being sent.

なお、画像情報取得領域を分割する領域のサイズは、後述するようにセンサの分解能やノイズの影響あるいはトナー補給装置70の微小量補給性能などにより制限されるが、出力する画像のサイズに依存するものではない。そのため、図10に示すように印刷するときの転写紙のサイズによらず、分割する領域のサイズを常に一定にする。これにより、演算量を抑えつつトナー濃度の安定化に対する最大限の効果を得ることができる。   Note that the size of the area into which the image information acquisition area is divided is limited by the resolution of the sensor, the influence of noise, or the minute amount replenishment performance of the toner replenishing device 70 as will be described later, but depends on the size of the output image. It is not a thing. For this reason, as shown in FIG. 10, the size of the divided area is always constant regardless of the size of the transfer paper at the time of printing. As a result, it is possible to obtain the maximum effect for stabilizing the toner density while suppressing the calculation amount.

画像情報取得部103は、XFGATEがネゲートされた時に各領域の画像情報を予測データ算出部101に渡す。現像ユニット内の現像剤の移流速度が遅い画像形成装置で、転写紙の副走査方向の長さが短い場合には、XFGATEがネゲートされた後に補給すべきトナー量を計算し、トナー補給装置70によりトナー補給を行うように構成しても、次のトナー消費に間に合って補給を行うことができる。なお、トナー補給量の計算方法の詳細については後述する。   The image information acquisition unit 103 passes the image information of each region to the prediction data calculation unit 101 when XFGATE is negated. When the transfer speed of the developer in the developing unit is slow and the length of the transfer paper in the sub-scanning direction is short, the toner amount to be replenished after XFGATE is negated is calculated, and the toner replenishing device 70 Even if the toner is replenished by this, the replenishment can be performed in time for the next toner consumption. The details of the toner supply amount calculation method will be described later.

次に、補給制御部102が駆動源71を駆動制御するときに用いる基本補給パターンについて説明する。基本補給パターンは、予め実験等を行うことで得ることができる。以下、基本補給パターンの具体的な作成手順について説明する。   Next, a basic supply pattern used when the supply control unit 102 controls the drive source 71 will be described. The basic replenishment pattern can be obtained by conducting an experiment or the like in advance. Hereinafter, a specific procedure for creating a basic supply pattern will be described.

まず、第1剤収容部9Yにおける上記トナー補給口17Yよりも現像剤循環方向下流側に位置する測定箇所B(図4参照)を通過するY現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを配置する。   First, a toner concentration sensor for detecting the toner concentration of the Y developer passing through the measurement point B (see FIG. 4) located downstream of the toner supply port 17Y in the first agent storage unit 9Y in the developer circulation direction is disposed. To do.

そして、最初に、トナー補給装置70によるトナー補給動作の基礎パターン(以下「補給基礎パターン」という。)を測定する。図11は、本実施形態1におけるトナー補給装置70の補給基礎パターンを示すグラフである。   First, a basic pattern of toner supply operation by the toner supply device 70 (hereinafter referred to as “replenishment basic pattern”) is measured. FIG. 11 is a graph showing a basic supply pattern of the toner supply device 70 according to the first exemplary embodiment.

各波形H1,H2,H3,H4,H5は、トナー濃度ムラがない状態のY現像剤に対し、1回の駆動源71Yの駆動動作(以下「補給動作」という。)により補給されるトナー量(以下「単位補給量」という。)が互いに異なる5つの補給パターンでトナー補給を行ったときに、トナー濃度センサにより測定箇所Bでのトナー濃度の時間変化を検出した結果を示す波形(以下「補給基礎波形」という。)である。なお、補給基礎波形H1,H2,H3,H4,H5の順に、単位補給量が多くなる。また、単位補給量は、1回の補給動作における駆動源71Yの駆動時間や駆動速度を変更することで変動させることができる。   The waveforms H1, H2, H3, H4, and H5 indicate the amount of toner that is replenished by a single drive operation of the drive source 71Y (hereinafter referred to as “replenishment operation”) for the Y developer in a state where there is no toner density unevenness. (Hereinafter referred to as “unit replenishment amount”) A waveform (hereinafter ““ unit replenishment amount ”) indicating a result of detecting a change in toner density over time at a measurement location B by a toner density sensor when toner replenishment is performed with five different replenishment patterns. It is called “Replenishment basic waveform”. The unit replenishment amount increases in the order of the replenishment basic waveforms H1, H2, H3, H4, and H5. The unit replenishment amount can be varied by changing the drive time and drive speed of the drive source 71Y in one replenishment operation.

次に、感光体表面移動方向に対して直交する方向(以下「感光体軸方向」という。)について感光体3Yの表面を複数の領域に分割し、各領域にトナー濃度検出用の単位面積に相当する同一の単位画像の潜像をそれぞれ形成し、各潜像をトナー濃度ムラがない状態のY現像剤を用いてそれぞれ現像した後のY現像剤を、トナー補給を行わずに測定箇所Bのトナー濃度センサでトナー濃度の時間変化(基本消費波形)を測定する。なお、基本消費波形を求める際のトナー濃度検出用の単位面積としては、画像情報の1ドット面積が理想ではあるが、現実的にはセンサの分解能やノイズの影響あるいはトナー補給装置70の微小量補給性能などにより制限されるので、これらを考慮してなるべく小さく設定可能なトナー濃度検出用の単位面積を決定するのがよい。また、感光体3Yの表面を上述したように複数の領域に分割する場合の分割間隔は、トナー濃度検出用の単位面積に応じて適宜設定される。このようにして測定される基本消費波形は、図31の下部に記載したグラフのようになる。ただし、図31の下部のグラフに描かれているのは、上述した複数の領域のうち、その両端に位置する2つの領域と中央に位置する1つの領域だけである。   Next, the surface of the photoreceptor 3Y is divided into a plurality of regions in a direction orthogonal to the direction of movement of the photoreceptor surface (hereinafter referred to as “photoreceptor axial direction”), and each region has a unit area for toner density detection. The Y developer after forming each corresponding latent image of the same unit image and developing each latent image using the Y developer in a state where there is no toner density unevenness is measured at the location B without toner replenishment. The toner concentration sensor measures the change in toner concentration over time (basic consumption waveform). As a unit area for toner density detection when obtaining a basic consumption waveform, one dot area of image information is ideal, but in reality, the influence of sensor resolution and noise or a minute amount of the toner replenishing device 70 Since it is limited by the replenishment performance or the like, it is preferable to determine a unit area for toner density detection that can be set as small as possible in consideration of these. Further, the division interval when the surface of the photoreceptor 3Y is divided into a plurality of regions as described above is appropriately set according to the unit area for toner density detection. The basic consumption waveform measured in this way is as shown in the graph shown in the lower part of FIG. However, what is depicted in the lower graph of FIG. 31 is only two regions located at both ends and one region located at the center of the plurality of regions described above.

図31の下部に示すグラフで、感光体表面上の感光体軸方向位置が互いに異なる3つの潜像についての基本消費波形を互いに比較すると、半値幅(ブロード状態)および最小トナー濃度とが互いに異なっている。これは、潜像を現像してトナーを消費したY現像剤部分が現像剤循環搬送路に戻される位置から測定箇所Bまでの距離が互いに異なることにより、戻されたY現像剤が測定箇所Bまで搬送される間に第1搬送スクリュー8Yから受ける攪拌量が違うことによるものである。   In the graph shown in the lower part of FIG. 31, when the basic consumption waveforms of three latent images with different positions on the surface of the photosensitive member in the axial direction of the photosensitive member are compared with each other, the half width (broad state) and the minimum toner density are different from each other. ing. This is because the Y developer portion that has developed the latent image and consumed the toner is different in distance from the position where the Y developer portion is returned to the developer circulation conveyance path to the measurement location B, so that the returned Y developer is measured at the measurement location B. This is because the amount of agitation received from the first conveying screw 8Y is different while being conveyed.

なお、感光体表面移動方向における互いに異なる位置に形成した各潜像を現像した後の消費波形は、上述したように、そのピーク時期が異なるだけでその半値幅(ブロード状態)および最小トナー濃度に違いはない。よって、感光体軸方向の同一位置に形成された潜像についての基本消費波形を把握していれば、感光体表面移動方向における互いに異なる位置に形成した潜像についての消費波形は、当該基本消費波形の位相を所定時間だけ進ませるまたは遅らせるだけで得ることができる。したがって、感光体軸方向について感光体3Yの表面を分割した各領域の単位画像の潜像についての各基本消費波形を測定するだけで、感光体上の全位置に形成される潜像についての消費波形を把握することができる。   As described above, the consumption waveform after developing the latent images formed at different positions in the direction of movement of the surface of the photosensitive member has a full width at half maximum (broad state) and a minimum toner density, as the peak time is different. There is no difference. Therefore, if the basic consumption waveform for the latent images formed at the same position in the photoconductor axis direction is grasped, the consumption waveforms for the latent images formed at different positions in the photosensitive body surface movement direction It can be obtained simply by advancing or delaying the phase of the waveform by a predetermined time. Therefore, the consumption of the latent image formed at all positions on the photosensitive member can be measured only by measuring each basic consumption waveform for the latent image of the unit image of each region obtained by dividing the surface of the photosensitive member 3Y in the photosensitive member axial direction. The waveform can be grasped.

次に、各基本消費波形Knによるトナー濃度ムラを打ち消す基本補給波形をそれぞれ求める。図12は、ある基本消費波形Knと、その基本消費波形Knによるトナー濃度ムラを打ち消す基本補給波形Jn’とを示すグラフである。   Next, a basic replenishment waveform for canceling toner density unevenness due to each basic consumption waveform Kn is obtained. FIG. 12 is a graph showing a certain basic consumption waveform Kn and a basic supply waveform Jn ′ that cancels toner density unevenness due to the basic consumption waveform Kn.

基本消費波形Knと、各補給基礎波形H1,H2,H3,H4,H5とから、基本消費波形Knを打ち消すような波形を各補給基礎波形H1,H2,H3,H4,H5を組み合わせて作成し、その波形を基本補給波形Jn’として求める。このようにして求めた基本補給波形Jn’となるようなトナー補給動作を行えば、当該基本消費波形Knに対応する潜像を現像したことによるトナー濃度ムラを、少なくとも上記測定箇所Bでは解消することができる。そして、各基本補給波形Jn’を構成する補給基礎波形H1,H2,H3,H4,H5の組み合わせにそれぞれ対応するトナー補給動作(トナー補給量の制御パターン)が、各基本補給パターンとなる。   From the basic consumption waveform Kn and each supply basic waveform H1, H2, H3, H4, and H5, a waveform that cancels the basic consumption waveform Kn is created by combining each supply basic waveform H1, H2, H3, H4, and H5. The waveform is obtained as a basic supply waveform Jn ′. By performing the toner replenishment operation so as to obtain the basic replenishment waveform Jn ′ thus obtained, the toner density unevenness due to the development of the latent image corresponding to the basic consumption waveform Kn is eliminated at least at the measurement location B. be able to. Each toner supply pattern (toner supply amount control pattern) corresponding to each combination of the supply basic waveforms H1, H2, H3, H4, and H5 constituting each basic supply waveform Jn 'becomes each basic supply pattern.

次に、本実施形態1におけるトナー補給制御の具体的内容について説明する。図13は、図中上部に記載した任意の画像を形成したときにおける任意消費波形Kと、その任意消費波形Kによるトナー濃度ムラを打ち消す補給波形Jとを示すグラフである。   Next, specific contents of toner replenishment control in the first exemplary embodiment will be described. FIG. 13 is a graph showing an arbitrary consumption waveform K when an arbitrary image described in the upper part of the figure is formed, and a replenishment waveform J that cancels toner density unevenness due to the arbitrary consumption waveform K.

実際の画像形成時に任意の画像を形成する際、その画像情報が制御部100の予測データ算出部101に送られる。予測データ算出部101では、この画像情報に基づく潜像を感光体3Y上の各位置に分解し、各分解潜像に対応する基本消費波形Knを得る。このようにして得た各基本消費波形Knを合成したものは、同図に示す任意消費波形Kに近似した波形(予測値)、すなわち、当該画像情報に基づく潜像を現像した現像剤が測定箇所Bを通過するときのトナー濃度の時間変化を示す消費波形に近似したものとなる。   When an arbitrary image is formed during actual image formation, the image information is sent to the prediction data calculation unit 101 of the control unit 100. The predicted data calculation unit 101 decomposes the latent image based on this image information into each position on the photoreceptor 3Y, and obtains a basic consumption waveform Kn corresponding to each separated latent image. A combination of the basic consumption waveforms Kn thus obtained is a waveform (predicted value) that approximates the arbitrary consumption waveform K shown in the figure, that is, a developer that develops a latent image based on the image information. It approximates a consumption waveform indicating a change in toner density over time when passing through the location B.

なお、基本消費波形Knを求める際の単位画像は、分解した領域に対応する単位面積内の各画素で画素値が最大となる画像である。本実施形態1では、上述のように画素値は2ビット(0〜3)の値を取る。したがって、単位面積内に画素値が最大値より小さい画素が含まれる場合は、それに応じて予測値を変更する必要がある。すなわち、予測データ算出部101は、まず分割した領域内の各画素の画素値の平均値を算出し、算出した平均値の最大画素値(例えば3)に対する割合を基本消費波形Knに乗じて得られる波形を合成して予測データを算出する。なお、画素値の平均値を最大画素値で除算した値の代わりに、画素値が0でない画素数を単位面積内の総画素数で除算した値を用いるように構成してもよい。   Note that the unit image for obtaining the basic consumption waveform Kn is an image in which the pixel value is the maximum at each pixel within the unit area corresponding to the decomposed region. In the first embodiment, as described above, the pixel value takes a value of 2 bits (0 to 3). Therefore, when a pixel whose pixel value is smaller than the maximum value is included in the unit area, it is necessary to change the predicted value accordingly. That is, the prediction data calculation unit 101 first calculates the average value of the pixel values of each pixel in the divided area, and obtains the basic consumption waveform Kn by multiplying the ratio of the calculated average value to the maximum pixel value (for example, 3). The predicted data is calculated by synthesizing the obtained waveforms. Instead of the value obtained by dividing the average pixel value by the maximum pixel value, a value obtained by dividing the number of pixels having a pixel value other than 0 by the total number of pixels in the unit area may be used.

このように、予測データ算出部101は、所定の演算プログラムを実行することで、上述したメカニズムに基づき、画像情報から、その画像情報に基づく潜像を現像した現像剤が測定箇所Bを通過するときのトナー濃度の時間変化である任意消費波形Kの分解成分である複数の基本消費波形Knの組み合わせを、予測データとして算出する。   As described above, the prediction data calculation unit 101 executes a predetermined calculation program, and based on the mechanism described above, the developer that develops the latent image based on the image information passes through the measurement location B based on the image information. A combination of a plurality of basic consumption waveforms Kn that is a decomposition component of the arbitrary consumption waveform K, which is a change in toner density with time, is calculated as prediction data.

このようにして予測データ算出部101が算出した予測データ(複数の基本消費波形Knの組み合わせのデータ)は、補給制御部102に送られる。補給制御部102は、これらの基本消費波形Knにそれぞれ対応した複数の基本補給波形Jn’を組み合わせることで、同図に示すように、任意消費波形Kが示すトナー濃度ムラを打ち消すような補給波形J、すなわち、任意消費波形Kの逆位相となる波形に近い補給波形Jを作り出すことができる。したがって、補給制御部102は、予測データに基づき、その複数の基本消費波形Knの組み合わせに対応する基本補給波形Jn’の組み合わせを求める。次に、求めた基本補給波形Jn’の組み合わせに対応するように、予めRAMに記憶しておいた各種基本補給パターンを組み合わせることで、その予測データに対応するトナー補給動作(トナー補給パターン)を決定する。   The prediction data (the combination data of a plurality of basic consumption waveforms Kn) calculated by the prediction data calculation unit 101 in this way is sent to the supply control unit 102. The replenishment control unit 102 combines a plurality of basic replenishment waveforms Jn ′ respectively corresponding to these basic consumption waveforms Kn, so that a replenishment waveform that cancels the toner density unevenness indicated by the arbitrary consumption waveform K as shown in FIG. A supply waveform J close to J, that is, a waveform having an opposite phase to the arbitrary consumption waveform K can be created. Therefore, the replenishment control unit 102 obtains a combination of basic replenishment waveforms Jn ′ corresponding to the combination of the plurality of basic consumption waveforms Kn based on the prediction data. Next, by combining various basic supply patterns previously stored in the RAM so as to correspond to the obtained combination of basic supply waveforms Jn ′, a toner supply operation (toner supply pattern) corresponding to the predicted data is performed. decide.

なお、予測データ算出部101と同様に、補給制御部102は、分割した領域内の各画素の画素値の平均値を最大画素値で除算した値を基本補給波形Jn’に乗じて得られる波形を組み合わせてトナー補給パターンを求めることによりトナー補給動作を決定する。   Similar to the prediction data calculation unit 101, the supply control unit 102 obtains a waveform obtained by multiplying the basic supply waveform Jn ′ by a value obtained by dividing the average pixel value of each pixel in the divided area by the maximum pixel value. The toner replenishment operation is determined by obtaining the toner replenishment pattern in combination.

そして、補給制御部102は、決定したトナー補給動作(トナー補給パターン)で駆動源71Yの駆動制御を行う。このようなトナー補給動作により得られる補給波形は、各基本補給パターンによる基本補給波形Jn’を合成したものとなるので、同図に示す補給波形Jとなる。したがって、任意消費波形Kが示すトナー濃度ムラは、このようなトナー補給制御により、同図の太い実線で示すように測定箇所Bでは十分に解消されることになる。   Then, the replenishment control unit 102 performs drive control of the drive source 71Y with the determined toner replenishment operation (toner replenishment pattern). Since the replenishment waveform obtained by such a toner replenishment operation is a combination of the basic replenishment waveforms Jn ′ according to the basic replenishment patterns, the replenishment waveform J shown in FIG. Therefore, the toner density unevenness indicated by the arbitrary consumption waveform K is sufficiently eliminated at the measurement location B as shown by the thick solid line in FIG.

また、本実施形態1では、上述のように画像情報取得部103が画像情報取得領域を複数に分割した領域に相当する分割単位で画像情報を取得する。そして、このように分割された画像情報それぞれに基づき、上述のようなトナー補給制御を実行することができる。このため、画像情報を分割せずに一括して取得し、取得した画像情報を元にトナーの補給量を算出する方法と比較すると、より高精度にトナー補給量を算出することが可能となる。   In the first embodiment, as described above, the image information acquisition unit 103 acquires image information in units of divisions corresponding to regions obtained by dividing the image information acquisition region into a plurality of regions. The toner replenishment control as described above can be executed based on each of the divided image information. For this reason, it is possible to calculate the toner replenishment amount with higher accuracy than the method of acquiring image information in a lump without dividing and calculating the toner replenishment amount based on the acquired image information. .

(変形例1)
上述の実施形態では、図9に示すように画像情報取得領域の主走査方向および副走査方向の両方で画像情報を分割している。これに対し、副走査方向のみで領域を分割して画像情報を取得するように構成してもよい。図14は、このように構成した場合の画像情報取得領域の一例を示す図である。このような構成により分割数を少なくすることができるため、トナー補給量を決めるための演算量を低減することが可能となる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 9, the image information is divided in both the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image information acquisition region. On the other hand, the image information may be acquired by dividing the region only in the sub-scanning direction. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an image information acquisition region configured as described above. With such a configuration, the number of divisions can be reduced, so that it is possible to reduce the calculation amount for determining the toner replenishment amount.

また、上述の実施形態では、画像情報取得部103は、XFGATEがネゲートされた時に各領域の画像情報を予測データ算出部101に渡していた。これに対し、光書込ユニット20による書き込みが行われて、書き込まれた部分の画像情報の取得が終わったら即座に予測データ算出部101に画像情報を渡すように構成してもよい。図14は、このように構成した場合の画像情報の取得の様子も示している。   In the above-described embodiment, the image information acquisition unit 103 passes the image information of each region to the prediction data calculation unit 101 when XFGATE is negated. On the other hand, the writing may be performed by the optical writing unit 20, and the image information may be transferred to the prediction data calculation unit 101 immediately after the image information of the written part is obtained. FIG. 14 also shows how image information is acquired in such a configuration.

すなわち、同図のように画像情報取得領域を領域1〜領域4の4つに分割した場合は、各領域の画像情報の取得が完了した時点で、取得した領域ごとの画像情報が予測データ算出部101に送出される。   That is, when the image information acquisition area is divided into four areas 1 to 4 as shown in the figure, when the acquisition of the image information of each area is completed, the image information for each acquired area is calculated as predicted data. Sent to the unit 101.

(変形例2)
上述の実施形態では、図8に示すようにプリンタ補正部615内の中間調処理部615bで階調処理後の画像情報および属性信号が画像情報取得部103に出力されていた。これに対し、プリンタガンマ補正を行う前の画像情報および属性信号を画像情報取得部103に出力するように構成してもよい。図15は、このように構成した本変形例のプリンタ補正部2015の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本変形例ではγ変換前の画像情報および属性信号が画像情報取得部103に送られている。γ変換前の画像情報は、画像情報の値と最終画像の濃度値とが対応している。濃度値とトナー消費量とは比例するので、γ変換前の画像情報を用いることで、消費されるトナー量をより正確に求め、濃度の安定した画像形成装置を得ることができる。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 8, image information and attribute signals after gradation processing are output to the image information acquisition unit 103 by the halftone processing unit 615 b in the printer correction unit 615. In contrast, the image information and the attribute signal before performing the printer gamma correction may be output to the image information acquisition unit 103. FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the printer correction unit 2015 of the present modification configured as described above. As shown in the figure, in this modification, image information and attribute signals before γ conversion are sent to the image information acquisition unit 103. In the image information before γ conversion, the value of the image information corresponds to the density value of the final image. Since the density value and the toner consumption amount are proportional, by using the image information before γ conversion, the consumed toner amount can be obtained more accurately and an image forming apparatus with a stable density can be obtained.

このように、本実施形態1にかかる画像形成装置では、現像を行ったことにより特定箇所で生じるトナー濃度の時間変化の予測データを算出し、この予測データに基づいて所定の補給箇所でのトナー補給量を調整する。二成分現像剤は現像剤循環搬送路を循環しているので、その二成分現像剤のトナー濃度ムラは特定箇所を通過する二成分現像剤のトナー濃度の時間変化として把握することができる。そして、このようなトナー濃度の時間変化の予測値である予測データに基づいて、特定箇所を通過する二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすように所定の補給箇所でのトナー補給量を調整するので、少なくとも特定箇所における二成分現像剤のトナー濃度ムラを解消することができる。   As described above, in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, the prediction data of the temporal change in the toner density generated at the specific location by the development is calculated, and the toner at the predetermined supply location is calculated based on the prediction data. Adjust the replenishment amount. Since the two-component developer circulates in the developer circulation conveyance path, the toner concentration unevenness of the two-component developer can be grasped as a change with time in the toner concentration of the two-component developer passing through a specific location. Then, based on the prediction data, which is a predicted value of the change in toner density over time, the toner supply amount at a predetermined supply point is set so as to eliminate the change in toner concentration over time of the two-component developer passing through the specific part. Since the adjustment is performed, toner density unevenness of the two-component developer at least at a specific location can be eliminated.

また、本実施形態1の補給制御手段の制御対象は、トナー補給手段がもつ1つ(単一)の駆動源である。そのため、トナー濃度ムラを打ち消すために必要なトナー補給用の駆動源は1つで済む。したがって、トナー濃度ムラを打ち消すために駆動源が複数必要となる特許文献1および2に記載の装置等がもつ装置の大型化やコストの高騰の問題は発生しない。   In addition, the control target of the replenishment control unit according to the first exemplary embodiment is one (single) drive source of the toner replenishment unit. For this reason, only one drive source for replenishing toner is required to cancel out the toner density unevenness. Therefore, the problem of the increase in the size of the device and the increase in the cost of the devices described in Patent Documents 1 and 2, which require a plurality of drive sources in order to cancel the toner density unevenness, do not occur.

また、本実施形態1では、分割された画像情報それぞれに基づいてトナー補給量を算出し、トナー補給制御を実行することができるため、より高精度な制御を実現できる。   In the first embodiment, since the toner replenishment amount can be calculated based on each of the divided image information and the toner replenishment control can be executed, more accurate control can be realized.

(実施形態2)
実施形態2の画像情報取得部103は実施形態1と構成は同じである。これを踏まえて本実施形態2では、実施形態1の予測データ算出部101が算出する予測データに対して補給波形を用いて分解を行う方法と同等の効果を得る方法として、後述するように補給波形を事前に考慮して消費波形に対して逆位相となる補給波形を生成するトナー補給量を指示する逆位相フィルタを用いることにより、補給結果が予測データの逆位相となるための制御サンプリング毎の補給量を画像情報より直接的に算出する。
(Embodiment 2)
The image information acquisition unit 103 of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. Based on this, in the second embodiment, as described later, replenishment is performed as a method for obtaining the same effect as the method of using the replenishment waveform to decompose the prediction data calculated by the prediction data calculation unit 101 of the first embodiment. By using an anti-phase filter that indicates a toner replenishment amount that generates a replenishment waveform that is in reverse phase with respect to the consumption waveform in consideration of the waveform in advance, each control sampling for the replenishment result to be in reverse phase of the predicted data Is directly calculated from the image information.

図16は、実施形態2のトナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。同図に示すように、実施形態1と同様に、パーソナルコンピュータや画像読取装置からの画像データ(画像情報)を取得する取得手段としての画像情報取得部2103が制御部2100に設けられている。   FIG. 16 is a functional block diagram of a mechanism that performs toner supply control according to the second embodiment. As shown in the figure, as in the first embodiment, the control unit 2100 is provided with an image information acquisition unit 2103 as an acquisition unit that acquires image data (image information) from a personal computer or an image reading apparatus.

補給制御部2102は、画像情報から直接補給量を算出するフィルタ手段としての逆位相フィルタ(図示せず)を備えている。画像情報取得部2103は、取得した画像情報に応じた擬似インパルス信号(後述)を逆位相フィルタへ送る。逆位相フィルタは、受信した擬似インパルス信号から、補給結果が逆位相波形となる補給パターンを生成し、画像情報に基づく補給パターンにより、制御サンプリング周期毎の補給量を算出する。なお、本実施形態2でも、パーソナルコンピュータや画像読取装置からの画像情報を入力し、その画像情報に基づいて補給量の算出を行うが、光書込ユニット20から発せられるレーザー光の数(ドット数)をカウントした情報を画像情報とし、その画像情報に基づいて補給量の算出を行うようにしてもよい。   The replenishment control unit 2102 includes an antiphase filter (not shown) as filter means for directly calculating the replenishment amount from the image information. The image information acquisition unit 2103 sends a pseudo impulse signal (described later) corresponding to the acquired image information to the antiphase filter. The antiphase filter generates a replenishment pattern whose replenishment result has an antiphase waveform from the received pseudo impulse signal, and calculates a replenishment amount for each control sampling period based on the replenishment pattern based on the image information. Also in the second embodiment, image information from a personal computer or an image reading apparatus is input and the replenishment amount is calculated based on the image information. However, the number of laser beams (dots) emitted from the optical writing unit 20 (Number) may be used as image information, and the replenishment amount may be calculated based on the image information.

上記逆位相フィルタは、予め実験等を行うことで得ることができる。以下、逆位相フィルタの作成手順について説明する。   The antiphase filter can be obtained by conducting an experiment or the like in advance. Hereinafter, a procedure for creating an antiphase filter will be described.

まず、第1剤収容部9Yにおける上記トナー補給口17よりも現像剤循環方向下流側に位置する測定箇所B(図4参照)を通過する現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを配置する。そして、トナー補給口17よりトナーの補給を行い、測定箇所Bのトナー濃度センサでトナー濃度の時間変化(補給波形)を測定する。このように測定して測定される補給波形は、図17(b)に示したグラフのようになる。また、本実施形態2で補給波形は代表的な補給量でトナーの補給をした際に生じる1パターンのみを単位補給波形として計測している。   First, a toner concentration sensor that detects the toner concentration of the developer passing through the measurement point B (see FIG. 4) located downstream of the toner supply port 17 in the first agent storage unit 9Y in the developer circulation direction is disposed. . Then, toner is replenished from the toner replenishing port 17, and the change in toner concentration with time (replenishment waveform) is measured by the toner density sensor at the measurement location B. The replenishment waveform measured and measured in this way is as shown in the graph of FIG. In the second embodiment, only one pattern generated when toner is replenished with a typical replenishment amount is measured as a unit replenishment waveform.

次に、感光体表面移動方向に対して直交する方向(以下「主走査方向」という)について感光体3の表面を複数の領域に分割し、各領域にトナー濃度検出用の単位面積に相当する同一の単位画像の潜像をそれぞれ形成する。そして、各潜像をトナー濃度ムラがない状態の現像剤を用いてそれぞれ現像した後の現像剤を、トナー補給を行わずに測定箇所Bのトナー濃度センサでトナー濃度の時間変化(消費波形)を測定する。   Next, the surface of the photosensitive member 3 is divided into a plurality of regions in a direction orthogonal to the moving direction of the photosensitive member surface (hereinafter referred to as “main scanning direction”), and each region corresponds to a unit area for toner density detection. A latent image of the same unit image is formed. Then, the developer after developing each latent image using a developer in a state where there is no toner density unevenness is a time change (consumption waveform) of the toner density by the toner density sensor at the measurement location B without replenishing the toner. Measure.

ここで、消費波形を求める際のトナー濃度検出用の単位面積としては、画像情報の1ドット面積が理想ではある。ところが、現実的にはセンサの分解能やノイズの影響あるいはトナー補給装置70の微小量補給性能などにより制限される。よって、これらを考慮してなるべく小さく設定可能なトナー濃度検出用の単位面積を決定するのがよい。例えば、画像情報の分解能が低い場合やコントローラの処理速度に制限のある場合には、単位面積の最小単位を印刷用紙1枚全部として、消費波形の振幅を印刷1枚毎のトータル画像面積として近似しても良い。   Here, as a unit area for toner density detection when obtaining a consumption waveform, one dot area of image information is ideal. However, it is actually limited by the resolution of the sensor, the influence of noise, or the minute amount replenishment performance of the toner replenishing device 70. Therefore, it is preferable to determine a unit area for toner density detection that can be set as small as possible in consideration of these. For example, when the resolution of the image information is low or the processing speed of the controller is limited, the minimum unit of the unit area is set to the entire printing paper, and the amplitude of the consumption waveform is approximated as the total image area for each printing. You may do it.

また、感光体3Yの表面を上述したように複数の領域に分割する場合の分割間隔は、トナー濃度検出用の単位面積に応じて適宜設定される。   Further, the division interval when the surface of the photoreceptor 3Y is divided into a plurality of regions as described above is appropriately set according to the unit area for toner density detection.

このようにして測定される消費波形は、同図(b)に示したグラフのようになる。ただし、同図(b)に描かれている消費波形のグラフは、同図(a)に示す上述した複数の領域の領域Aだけについてのものである。   The consumption waveform measured in this way is like the graph shown in FIG. However, the graph of the consumption waveform depicted in FIG. 7B is only for the region A of the plurality of regions shown in FIG.

上述したようにして求めた補給波形および消費波形から図18の関係を満たすような逆位相フィルタを構築する。同図に示す逆位相フィルタの縦軸は、制御サンプリング周期毎の補給量指示値(トナー量[mg]やモータ駆動時間換算値[msec]など)である。また、逆位相フィルタの横軸は、制御サンプリング周期(逆位相フィルタのグラフに示される棒と棒との間が1サンプル周期であり、通常固定値であって例えば200[msec]など)である。   An antiphase filter that satisfies the relationship of FIG. 18 is constructed from the supply waveform and the consumption waveform obtained as described above. The vertical axis of the antiphase filter shown in the figure is a replenishment amount instruction value (toner amount [mg], motor drive time conversion value [msec], etc.) for each control sampling period. The horizontal axis of the antiphase filter is the control sampling period (the interval between bars shown in the antiphase filter graph is one sample period, which is usually a fixed value, for example, 200 [msec]). .

ここで、図18を図19を用いて簡単に説明すると次のようになる。任意の画像面積率の消費を1回行うと、画像面積率に応じた擬似インパルス信号が逆位相フィルタに与えられる。なお、画像面積率とは、単位面積内での画素値が0でない画素の割合を表す。画素値が2値(0または1)の場合は、画像面積率は画素値の平均値に相当する。画素値が多値(例えば0〜3)の場合は、画像面積率の代わりに画素値の平均値を最大画素値で除算した値を用いればよい。以下では、画像面積率を用いる場合を例に説明する。   Here, FIG. 18 will be briefly described with reference to FIG. When consumption of an arbitrary image area ratio is performed once, a pseudo impulse signal corresponding to the image area ratio is given to the antiphase filter. Note that the image area ratio represents the ratio of pixels whose pixel values are not 0 within a unit area. When the pixel value is binary (0 or 1), the image area ratio corresponds to the average value of the pixel values. When the pixel value is multivalued (for example, 0 to 3), a value obtained by dividing the average value of the pixel values by the maximum pixel value may be used instead of the image area ratio. Hereinafter, a case where the image area ratio is used will be described as an example.

逆位相フィルタは、この擬似インパルス信号により制御サンプリング周期毎にインパルス応答を作成し、インパルス応答の振幅に従って補給量を指示する逆位相波形が作成される。この逆位相波形により指示された補給量を補給することにより、逆位相波形は消費波形の逆位相であるので、消費波形を打ち消すこととなる。また、逆位相フィルタの作成方法としては、一般に知られている「Filtered−X LMS」というシステム同定手法を用いたが、これに限るものではない。逆位相フィルタとしては、DSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)などに実装されているFIRフィルタなどでも良いし、IIRフィルタを用いたパラトリックモデルで近似しても良い。   The anti-phase filter creates an impulse response for each control sampling period using this pseudo impulse signal, and creates an anti-phase waveform indicating the replenishment amount according to the amplitude of the impulse response. By replenishing the replenishment amount indicated by the reverse phase waveform, the reverse phase waveform is the reverse phase of the consumption waveform, and thus the consumption waveform is canceled. In addition, as a method for creating an anti-phase filter, a generally known system identification method called “Filtered-X LMS” is used, but is not limited thereto. The antiphase filter may be an FIR filter mounted on a DSP (digital signal processor) or the like, or may be approximated by a paratric model using an IIR filter.

また、消費波形と補給波形とにタイムラグが生じる場合には、逆位相フィルタの前後に時間遅れ要素を別途設けるなどしても良い。   In addition, when a time lag occurs between the consumption waveform and the replenishment waveform, a time delay element may be separately provided before and after the antiphase filter.

図20(a)に示すような画像情報を基に主走査方向を領域A,B,C,Dに区分けした感光体3の表面に形成される画像の主走査方向の領域毎の最小単位面積での各消費波形A,B,C,Dに対する各逆位相フィルタA,B,C,Dを上述した手法により作成すると同図(b)に示すようなものになる。   The minimum unit area for each region in the main scanning direction of the image formed on the surface of the photoreceptor 3 in which the main scanning direction is divided into regions A, B, C, and D based on the image information as shown in FIG. When the anti-phase filters A, B, C, and D for the consumption waveforms A, B, C, and D are created by the above-described method, the result is as shown in FIG.

ここで、画像位置や画像面積が変化したとき、トナー補給量は最小単位面積の逆位相フィルタの出力結果の重ね合わせによって求めることができ、任意の逆位相波形を作ることができる。つまり、逆位相フィルタは、任意の時刻に任意の振幅の擬似インパルス信号を入力すると、以降入力振幅に比例した振幅の出力を自動的に行う。上記主走査方向の各領域での逆位相フィルタの形状や個数はあくまでも1つであり、逆位相フィルタに別々の擬似インパルス信号を順次入力していくと、それらが自動的に入力振幅に比例し、またタイムラグ分ずらして重ね合わせた逆位相波形を出力する。   Here, when the image position and the image area change, the toner replenishment amount can be obtained by superimposing the output results of the antiphase filter having the minimum unit area, and an arbitrary antiphase waveform can be created. In other words, when a pseudo impulse signal having an arbitrary amplitude is input at an arbitrary time, the antiphase filter automatically outputs an amplitude proportional to the input amplitude thereafter. The shape and number of anti-phase filters in each region in the main scanning direction is only one. When different pseudo impulse signals are sequentially input to the anti-phase filter, they are automatically proportional to the input amplitude. In addition, an antiphase waveform superimposed with a time lag shift is output.

また、実際の画像面積率が最小単位面積よりも小さい場合は、逆位相フィルタに与える擬似インパルス信号の振幅を、最小単位面積に対する画像面積率倍したものとする。これによって、逆位相フィルタの出力値は自動的に最小単位面積に対する画像面積率倍に変更される。   When the actual image area ratio is smaller than the minimum unit area, the amplitude of the pseudo impulse signal given to the antiphase filter is multiplied by the image area ratio with respect to the minimum unit area. As a result, the output value of the antiphase filter is automatically changed to the image area ratio times the minimum unit area.

次に、図21に示す画像情報から逆位相フィルタを用いて消費波形に対して逆位相となる逆位相波形を予測データとして算出し、算出した逆位相波形その予測データに基づいた補給量でトナー補給することで測定箇所Bにおけるトナー濃度ムラを解消する場合について説明を行う。   Next, an anti-phase waveform having an anti-phase with respect to the consumption waveform is calculated as prediction data using the anti-phase filter from the image information shown in FIG. 21, and the toner with the replenishment amount based on the calculated anti-phase waveform and prediction data The case where the toner density unevenness at the measurement location B is eliminated by replenishment will be described.

ユーザーが同図に示す画像情報に基づいた印刷を行うと、画像情報取得部2103によって感光体3の表面における主走査方向の領域A,B,C,D毎に各最小単位面積の位置での画像面積率が算出される。そして、画像情報取得部2103により印刷のタイムラグを考慮して、画像面積率に応じた振幅の擬似インパルス信号が主走査方向の領域毎の各逆位相フィルタに与えられる。各逆位相フィルタは、この擬似インパルス信号により制御サンプリング周期毎にインパルス応答を生成し、インパルス応答の振幅に従って補給量を指示する主走査方向の領域毎の消費波形に対して補給結果が逆位相波形となる補給パターンを算出する。このように算出した主走査方向の領域毎の補給量は制御サンプリング周期毎に合計され、補給結果が測定箇所Bを通過する、トナー補給を行わないときの現像剤のトナー濃度の時間変化の予測データの逆位相となる補給量が算出される。   When the user performs printing based on the image information shown in the figure, the image information acquisition unit 2103 at the position of each minimum unit area for each of the regions A, B, C, and D in the main scanning direction on the surface of the photoreceptor 3. An image area ratio is calculated. Then, in consideration of a printing time lag, the image information acquisition unit 2103 gives a pseudo impulse signal having an amplitude corresponding to the image area ratio to each antiphase filter for each region in the main scanning direction. Each anti-phase filter generates an impulse response for each control sampling period using this pseudo impulse signal, and the supply result is an anti-phase waveform with respect to the consumption waveform for each region in the main scanning direction instructing the supply amount according to the amplitude of the impulse response. The replenishment pattern is calculated. The amount of replenishment for each region in the main scanning direction calculated in this way is summed up every control sampling period, and the replenishment result passes through the measurement location B. Prediction of the change in toner concentration over time when toner is not replenished The replenishment amount that is the opposite phase of the data is calculated.

なお、補給制御部2102は、逆位相フィルタにより生成された補給量に、主走査方向の領域ごとに予め定めた個別の重みを乗じた値を合計する。これにより、同じ画像に対するトナー消費量が、逆位相フィルタを作成した際に想定しているトナー消費量と一定の割合で異なるような場合、その差異を主走査方向の領域毎に調整することが可能となる。なお、このように重みを乗じて算出値を補正する構成は必須ではなく、逆位相フィルタA〜Dからの出力値をそのまま合計してトナー補給量として算出するように構成してもよい。   Note that the replenishment control unit 2102 sums values obtained by multiplying the replenishment amount generated by the antiphase filter by individual weights determined in advance for each region in the main scanning direction. As a result, when the toner consumption for the same image is different from the toner consumption assumed when the antiphase filter is created at a certain rate, the difference can be adjusted for each region in the main scanning direction. It becomes possible. Note that the configuration for correcting the calculated value by multiplying the weight is not essential, and the output values from the antiphase filters A to D may be summed as they are to calculate the toner supply amount.

この補給量を基にして補給制御部2102によってトナー補給動作を制御されたトナー補給装置70が制御サンプリング周期毎に所定の補給量でトナーを補給する。この補給に係る主走査方向の領域毎の逆位相波形を重ね合わせた波形予測データが消費波形の逆位相波形であるので、上記補給量に応じてトナー補給装置70がトナー補給を行うことにより、上記画像情報に基づいて印刷を行ったときの消費波形を打ち消すことができる。よって、測定箇所Bにおけるトナー濃度ムラを十分に解消することができる。   The toner replenishing device 70 whose toner replenishment operation is controlled by the replenishment control unit 2102 based on this replenishment amount replenishes toner with a predetermined replenishment amount every control sampling period. Since the waveform prediction data obtained by superimposing the antiphase waveform for each region in the main scanning direction related to the replenishment is the antiphase waveform of the consumption waveform, the toner replenishing device 70 replenishes toner according to the replenishment amount, It is possible to cancel the consumption waveform when printing is performed based on the image information. Therefore, the toner density unevenness at the measurement location B can be sufficiently eliminated.

上述のように、プリンタやMFPによる画像処理では、画像中の属性情報(オブジェクト情報や像域分離情報など)によって、中間調処理方式を切り替える制御を行うことが一般的である。中間調処理方式にはディザ処理や誤差拡散処理などが存在する。例えば、画像の絵柄領域ではディザ処理を実行し、画像の文字領域では誤差拡散処理を実行するように制御される。これらの中間調処理方式はそれぞれ出力階調特性が異なる。この結果、画像に含まれる画素値の合計である画素カウント値が同じ場合であっても、トナー消費量が異なることになる。   As described above, in image processing by a printer or MFP, it is common to perform control to switch halftone processing methods according to attribute information (object information, image area separation information, etc.) in an image. The halftone processing method includes dither processing and error diffusion processing. For example, the dither process is executed in the picture area of the image, and the error diffusion process is executed in the character area of the image. These halftone processing methods have different output tone characteristics. As a result, even when the pixel count value, which is the sum of the pixel values included in the image, is the same, the toner consumption is different.

このため、属性情報に応じて中間調処理方式を切り替える構成では、ある特定の条件(例えばディザ処理)に最適化された逆位相フィルタのみを用いてトナー補給量を算出すると、実際のトナー消費波形の逆位相波形とで誤差が生じる場合がある。例えば、ディザ処理と誤差拡散処理とを行う領域が混在する画像に対して、ディザ処理に最適化された逆位相フィルタのみを用いると、誤差拡散処理を行う領域に対して算出したトナー補給量に誤差が生じうる。この結果、トナー濃度変動が生じる可能性がある。   For this reason, in the configuration in which the halftone processing method is switched according to the attribute information, if the toner supply amount is calculated using only the antiphase filter optimized for a specific condition (for example, dither processing), the actual toner consumption waveform In some cases, an error may occur in the opposite phase waveform. For example, if only an anti-phase filter optimized for dither processing is used for an image in which regions for performing dither processing and error diffusion processing are mixed, the toner replenishment amount calculated for the region for performing error diffusion processing is used. Errors can occur. As a result, toner density fluctuation may occur.

なお、特許文献3では、印字画素と空白画素との境界部であるエッジをカウントすることでドットの面積を算出し、ドットの面積と単位面積当たりのトナー消費量を乗算することによって、トナー消費量を算出する技術が提案されている。この方法では、トナー消費量がある一定量に達する毎にトナー補給動作を行っている。この方法によれば、トナー補給量の合計を実際のトナー消費量の合計に近づけることは可能である。しかし、トナー消費波形の逆位相波形となるようなトナー補給を行うものではないため、トナー補給後に現像器内で現像剤が十分に攪拌されるまでは、トナー濃度変動が生じる。   In Patent Document 3, the dot area is calculated by counting edges that are boundaries between the print pixels and the blank pixels, and the toner consumption is calculated by multiplying the dot area by the toner consumption per unit area. Techniques for calculating quantities have been proposed. In this method, the toner supply operation is performed every time the toner consumption amount reaches a certain amount. According to this method, the total toner replenishment amount can be brought close to the actual total toner consumption amount. However, since the toner is not replenished so as to have an antiphase waveform of the toner consumption waveform, the toner density fluctuates until the developer is sufficiently stirred in the developing device after the toner is replenished.

そこで、本実施形態では、各中間調処理方式に最適な複数の逆位相フィルタを作成し、画像の属性情報に応じて切り替える。これにより、トナー補給量の算出精度を向上させ、トナー濃度変動を抑えることができる。   Therefore, in the present embodiment, a plurality of antiphase filters that are most suitable for each halftone processing method are created and switched according to image attribute information. Thereby, the calculation accuracy of the toner replenishment amount can be improved and the toner density fluctuation can be suppressed.

既に述べた通り、誤差拡散処理とディザ処理とでは出力階調特性が異なる。すなわち、同じドット数(画素カウント値)であってもトナー消費量が異なる。これは、誤差拡散処理とディザ処理とで、図18の消費波形Aが異なることを意味する。よって、その消費波形を打ち消す逆位相波形を作り出す逆位相フィルタの形状も異なる。   As already described, the output gradation characteristics are different between the error diffusion process and the dither process. That is, the toner consumption is different even with the same number of dots (pixel count value). This means that the consumption waveform A in FIG. 18 is different between the error diffusion process and the dither process. Therefore, the shape of the anti-phase filter that generates the anti-phase waveform that cancels the consumption waveform is also different.

そこで、本実施の形態では、それぞれの中間調処理方式に最適な逆位相フィルタを作成し、保持しておく。図21の例では、画像の主走査方向に対応した逆位相フィルタA〜Dがそれぞれ2種類ずつ(誤差拡散処理用とディザ処理用)作成される。   Therefore, in the present embodiment, an antiphase filter optimum for each halftone processing method is created and held. In the example of FIG. 21, two types of anti-phase filters A to D corresponding to the main scanning direction of the image are created (for error diffusion processing and dither processing).

そして、補給制御部2102は、トナー補給量の算出時に、逆位相フィルタA〜Dを誤差拡散処理用の逆位相フィルタかディザ処理用の逆位相フィルタに切り替える。図21の例では、画像を主走査方向に4分割(A〜D)し、副走査方向に6分割(時間軸のT1〜T6に対応)しているため、補給制御部2102は、24(=4×6)分割した分割領域ごとに逆位相フィルタを切り替える。逆位相フィルタA〜Dのそれぞれを時間毎に切り替えることで、分割領域毎に切り替えることが可能となる。   Then, the replenishment control unit 2102 switches the antiphase filters A to D to the antiphase filter for error diffusion processing or the antiphase filter for dither processing when calculating the toner replenishment amount. In the example of FIG. 21, since the image is divided into four (A to D) in the main scanning direction and divided into six (corresponding to T1 to T6 on the time axis) in the sub scanning direction, the replenishment control unit 2102 has 24 ( = 4 × 6) The antiphase filter is switched for each divided region. By switching each of the antiphase filters A to D for each time, it is possible to switch for each divided region.

次に、分割領域ごとの逆位相フィルタの切り替え方法について説明する。図22は、文字領域と絵柄領域とからなる入力画像の一例を示す図である。同図の点線で区切られた矩形は、4×6分割の分割領域を表している。太線で囲んだ分割領域のように、1つの分割領域内に文字領域と絵柄領域とが混在する場合がある。このような場合であっても逆位相フィルタは分割領域単位でしか切り替えられない。   Next, a method for switching the antiphase filter for each divided region will be described. FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an input image including a character area and a picture area. The rectangle divided by the dotted line in the figure represents a 4 × 6 divided area. In some cases, a character area and a picture area are mixed in one divided area, such as a divided area surrounded by a thick line. Even in such a case, the antiphase filter can be switched only in units of divided areas.

そこで、本実施形態では、文字領域および絵柄領域それぞれが分割領域内で占める面積に応じて、切り替える逆位相フィルタを決定する。図23は、実施形態2の逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Therefore, in the present embodiment, the antiphase filter to be switched is determined according to the area occupied by each of the character region and the pattern region in the divided region. FIG. 23 is a flowchart illustrating an overall flow of the anti-phase filter selection process according to the second embodiment.

まず、補給制御部2102は、処理対象の分割領域に属する文字領域および絵柄領域それぞれの面積(画素数)を算出する(ステップS1)。次に、補給制御部2102は、文字領域の面積が絵柄領域の面積よりも大きい場合は、誤差拡散処理用の逆位相フィルタを選択し、そうでない場合はディザ処理用の逆位相フィルタを選択する(ステップS2)。すなわち、補給制御部2102は、面積の大きい属性情報に対応した逆位相フィルタを選択する。   First, the replenishment control unit 2102 calculates the area (number of pixels) of each of the character region and the pattern region belonging to the division region to be processed (step S1). Next, the replenishment control unit 2102 selects an anti-phase filter for error diffusion processing when the area of the character region is larger than the area of the pattern region, and selects an anti-phase filter for dither processing otherwise. (Step S2). That is, the replenishment control unit 2102 selects an antiphase filter corresponding to attribute information having a large area.

同時に、補給制御部2102は、処理対象の分割領域の画素カウント値を算出する(ステップS3)。そして、補給制御部2102は、ステップS2で選択した逆位相フィルタを用いて、ステップS3で算出した画素カウント値に対してフィルタ演算を実行する(ステップS4)。例えば、補給制御部2102は、画素カウント値から算出した画像面積率に応じた擬似インパルス信号を、選択した逆位相フィルタに送ることによりフィルタ演算を実行する。なお、図21のように重みを乗じる場合、重みA〜Dは1に設定する。   At the same time, the replenishment control unit 2102 calculates the pixel count value of the division area to be processed (step S3). Then, the replenishment control unit 2102 performs a filter operation on the pixel count value calculated in step S3 using the antiphase filter selected in step S2 (step S4). For example, the replenishment control unit 2102 executes the filter operation by sending a pseudo impulse signal corresponding to the image area ratio calculated from the pixel count value to the selected antiphase filter. When multiplying weights as shown in FIG. 21, the weights A to D are set to 1.

以上の構成により、文字と絵柄が混在する画像に対しても、高精度にトナー補給量を算出することが可能となり、トナー濃度変動が生じることを防ぐことができる。すなわち、入力画像の属性情報に対応した逆位相フィルタに切り替えることによって、中間調処理方式が異なる場合のように、画素カウント値が同じ値であってもトナー消費量が異なる場合に対して、トナー補給量の算出精度を向上させ、トナー濃度変動が生じるのを防ぐことができる。   With the above configuration, it is possible to calculate the toner replenishment amount with high accuracy even for an image in which characters and designs are mixed, and it is possible to prevent toner density fluctuations from occurring. In other words, by switching to the anti-phase filter corresponding to the attribute information of the input image, the toner consumption is different from the case where the toner consumption amount is different even when the pixel count value is the same as in the case where the halftone processing method is different. It is possible to improve the calculation accuracy of the replenishment amount and prevent the toner density fluctuation.

また、本実施形態によれば、入力画像を分割した領域毎に逆位相フィルタを切り替えることによって、画像中に複数の属性情報が存在する場合でも、トナー補給量の算出精度を向上させることができる。   In addition, according to the present embodiment, by switching the antiphase filter for each region obtained by dividing the input image, it is possible to improve the calculation accuracy of the toner replenishment amount even when a plurality of attribute information exists in the image. .

(変形例3)
実施形態2では、像域分離信号やオブジェクト信号を属性信号として用いたが、より簡易な構成として、ユーザによって指定される文字文書や写真文書といった文書種類を属性情報として、逆位相フィルタを切り替えることも可能である。例えば、文字文書では文字領域に用いられる中間調処理(実施形態2では誤差拡散処理)に最適な逆位相フィルタ、写真文書では絵柄領域に用いられる中間調処理(実施形態2ではディザ処理)に最適な逆位相フィルタを用いるように構成する。このような構成では、トナー補給量の算出精度は若干劣るものの、属性情報毎の面積を算出する処理が不要であるため、計算量を抑えることが可能である。
(Modification 3)
In the second embodiment, the image area separation signal and the object signal are used as the attribute signal. However, as a simpler configuration, the antiphase filter is switched using the document type such as a character document or a photo document specified by the user as the attribute information. Is also possible. For example, an anti-phase filter optimal for halftone processing (error diffusion processing in the second embodiment) used for a character area in a character document, and optimal for halftone processing (dither processing in the second embodiment) used for a picture area in a photo document. The anti-phase filter is configured to be used. In such a configuration, although the calculation accuracy of the toner replenishment amount is slightly inferior, it is not necessary to calculate the area for each attribute information, and therefore the calculation amount can be suppressed.

(変形例4)
実施形態2では、処理対象の分割領域に属する文字領域および絵柄領域それぞれの面積(画素数)に応じて逆位相フィルタを切り替えていた。本変形例では、画素数の代わりに、文字領域および絵柄領域それぞれの画素カウント値(各画素の画素値の合計値)を用いる。図24は、本変形例4の逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。
(Modification 4)
In the second embodiment, the antiphase filter is switched according to the area (number of pixels) of each of the character area and the picture area belonging to the divided area to be processed. In this modification, instead of the number of pixels, pixel count values (total values of the pixel values of each pixel) of the character area and the picture area are used. FIG. 24 is a flowchart showing the overall flow of the anti-phase filter selection process of the fourth modification.

まず、補給制御部2102は、処理対象の分割領域に属する文字領域および絵柄領域それぞれの画素カウント値を算出する(ステップS11)。次に、補給制御部2102は、文字領域の画素カウント値が絵柄領域の画素カウント値よりも大きい場合は、誤差拡散処理用の逆位相フィルタを選択し、そうでない場合はディザ処理用の逆位相フィルタを選択する(ステップS12)。すなわち、補給制御部2102は、画素カウント値の大きい属性情報に対応した逆位相フィルタを選択する。   First, the replenishment control unit 2102 calculates a pixel count value for each of the character area and the picture area belonging to the divided area to be processed (step S11). Next, when the pixel count value in the character area is larger than the pixel count value in the picture area, the replenishment control unit 2102 selects an anti-phase filter for error diffusion processing, and otherwise the anti-phase phase for dither processing. A filter is selected (step S12). That is, the replenishment control unit 2102 selects an antiphase filter corresponding to attribute information having a large pixel count value.

次に、補給制御部2102は、ステップS11で算出した文字領域と絵柄領域の画素カウント値の合計値を算出する(ステップS13)。これにより、その分割領域全体の画素カウント値が求められる。   Next, the replenishment control unit 2102 calculates the sum of the pixel count values of the character area and the picture area calculated in step S11 (step S13). Thereby, the pixel count value of the entire divided area is obtained.

そして、補給制御部2102は、ステップS12で選択した逆位相フィルタを用いて、ステップS13で算出した画素カウント値に対してフィルタ演算を実行する(ステップS14)。なお、図21のように重みを乗じる場合、重みA〜Dは1に設定する。   Then, the replenishment control unit 2102 performs a filter operation on the pixel count value calculated in step S13 using the antiphase filter selected in step S12 (step S14). When multiplying weights as shown in FIG. 21, the weights A to D are set to 1.

以上の構成でも、実施形態2と同様にトナー濃度変動が生じるのを防ぐことができる。すなわち、分割した領域内で最も画素カウント値が大きい属性情報に対応した逆位相フィルタに切り替えることによって、分割した領域内に複数の属性情報が存在する場合でも、適切な逆位相フィルタを選択し、トナー補給量の算出精度を向上させることができる。   Even with the above configuration, it is possible to prevent the toner density fluctuation from occurring as in the second embodiment. That is, by switching to the anti-phase filter corresponding to the attribute information having the largest pixel count value in the divided area, even when there is a plurality of attribute information in the divided area, select an appropriate anti-phase filter, The calculation accuracy of the toner replenishment amount can be improved.

(実施形態3)
実施形態2では、誤差拡散処理およびディザ処理にそれぞれ適した複数のフィルタを作成して保持していた。本実施形態では、ディザ処理に最適な逆位相フィルタのみを作成して保持しておく。そして、誤差拡散処理が最適な領域に対しては、ディザ処理に最適な逆位相フィルタの演算結果に重みを乗じて演算結果を補正することにより、適切なトナー補給量を算出する。
(Embodiment 3)
In the second embodiment, a plurality of filters suitable for error diffusion processing and dither processing are created and held. In the present embodiment, only an antiphase filter optimal for dither processing is created and held. For an area where the error diffusion process is optimal, an appropriate toner replenishment amount is calculated by correcting the calculation result by multiplying the calculation result of the antiphase filter optimal for the dither process by a weight.

図25は、実施形態3のトナー補給制御を行う機構の機能ブロック図である。同図に示すように、画像情報取得部2103と補給制御部2502とが制御部2500に設けられている。   FIG. 25 is a functional block diagram of a mechanism that performs toner supply control according to the third embodiment. As shown in the drawing, an image information acquisition unit 2103 and a replenishment control unit 2502 are provided in the control unit 2500.

実施形態3では、補給制御部2502の機能が実施形態2と異なっている。その他の構成および機能は、実施形態2の機能ブロック図である図16と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。   In the third embodiment, the function of the supply control unit 2502 is different from that of the second embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 16, which is a functional block diagram of the second embodiment, and thus are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted here.

補給制御部2502は、実施形態2の補給制御部2102と異なり、1つの中間調処理方式に最適な逆位相フィルタを分割領域ごとに1種類作成して保持しておく(同図には図示せず)。例えば図21の例では、画像の主走査方向A〜Dそれぞれに対して、ディザ処理用に最適化された逆位相フィルタA〜Dが作成される。   Unlike the replenishment control unit 2102 of the second embodiment, the replenishment control unit 2502 creates and holds one type of antiphase filter optimal for one halftone processing method for each divided region (not shown in the figure). ) For example, in the example of FIG. 21, anti-phase filters A to D optimized for dither processing are created for each of the main scanning directions A to D of the image.

次に、このように構成された実施形態3にかかる画像形成装置による逆位相フィルタ選択処理について図26を用いて説明する。図26は、実施形態3における逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, an anti-phase filter selection process performed by the image forming apparatus according to the third embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 26 is a flowchart illustrating an overall flow of the anti-phase filter selection process according to the third embodiment.

まず、補給制御部2502は、処理対象の分割領域に属する文字領域および絵柄領域それぞれの面積(画素数)を算出する(ステップS21)。次に、補給制御部2502は、処理対象の分割領域の属性情報に対応した重み係数を決定する(ステップS22)。例えば、図21の例では、補給制御部2502は、重みA〜Dの重み係数それぞれを、処理対象の分割領域に対応した重み係数に決定する。より具体的には、補給制御部2502は、文字領域の面積が絵柄領域の面積よりも大きい場合は、誤差拡散処理用の重み係数(以下、αとする)を選択し、そうでない場合はディザ処理用の重み係数である1を選択する。つまり、補給制御部2502は、面積の大きい属性情報に対応した重み係数を選択する。なお、αの値については後述する。   First, the replenishment control unit 2502 calculates the area (number of pixels) of each of the character region and the pattern region belonging to the divided region to be processed (step S21). Next, the replenishment control unit 2502 determines a weighting factor corresponding to the attribute information of the division area to be processed (step S22). For example, in the example of FIG. 21, the replenishment control unit 2502 determines each of the weighting factors of the weights A to D as a weighting factor corresponding to the division area to be processed. More specifically, the replenishment control unit 2502 selects a weighting coefficient for error diffusion processing (hereinafter referred to as α) when the area of the character area is larger than the area of the picture area, and dither otherwise. Select 1 which is a weighting factor for processing. That is, the replenishment control unit 2502 selects a weighting factor corresponding to attribute information having a large area. The value of α will be described later.

同時に、補給制御部2502は、処理対象の分割領域の画素カウント値を算出する(ステップS23)。次に、補給制御部2502は、ディザ処理用の逆位相フィルタを用いて、ステップS23で算出した画素カウント値に対してフィルタ演算を実行する(ステップS24)。そして、補給制御部2502は、ステップS22で決定した重み係数をフィルタ演算結果に乗算することにより補正したトナー補給量を算出する(ステップS25)。   At the same time, the replenishment control unit 2502 calculates the pixel count value of the division area to be processed (step S23). Next, the replenishment control unit 2502 performs a filter operation on the pixel count value calculated in step S23 using a dither processing anti-phase filter (step S24). Then, the replenishment control unit 2502 calculates a corrected toner replenishment amount by multiplying the filter calculation result by the weight coefficient determined in step S22 (step S25).

次に、誤差拡散処理用の重み係数αについて説明する。重み係数αは、誤差拡散処理を行った場合の実際のトナー消費波形(トナー濃度センサで測定される消費波形)の逆位相波形と、その画素カウント値からディザ処理用の逆位相フィルタを用いてフィルタ演算を行うことによって求めたトナー補給波形とが最も近くなるように(波形の誤差が最小となるように)決定する。これは予め実験的に求めておくことが可能である。文字領域の場合には画素カウント値が小さい(トナー消費量が少ない)ことがほとんどであるので、画素カウント値が小さい場合に対して、波形の誤差が最小となるように重み係数αを決定することが望ましい。   Next, the weighting coefficient α for error diffusion processing will be described. The weight coefficient α is obtained by using an anti-phase filter for dither processing based on the anti-phase waveform of the actual toner consumption waveform (consumption waveform measured by the toner density sensor) when the error diffusion process is performed and the pixel count value. It is determined so that the toner replenishment waveform obtained by performing the filter operation is closest (so that the waveform error is minimized). This can be obtained experimentally in advance. In the case of a character area, the pixel count value is usually small (toner consumption is small), so the weighting factor α is determined so that the waveform error is minimized when the pixel count value is small. It is desirable.

以上の構成により、逆位相フィルタの数を増やすことなく簡易な構成で、文字と絵柄が混在する画像に対しても、高精度にトナー補給量を算出することが可能となり、トナー濃度変動が生じるのを防ぐことができる。すなわち、入力画像の属性情報に対応した係数で逆位相フィルタの演算結果を補正することによって、中間調処理方式が異なる場合のように、画素カウント値が同じ値であってもトナー消費量が異なる場合に対して、逆位相フィルタの数を増やすことなく簡易な構成でトナー補給量の算出精度を向上させ、トナー濃度変動が生じるのを防ぐことができる。   With the above configuration, it is possible to calculate the toner replenishment amount with high accuracy even for an image in which characters and designs are mixed with a simple configuration without increasing the number of antiphase filters, and toner density fluctuations occur. Can be prevented. That is, by correcting the calculation result of the antiphase filter by a coefficient corresponding to the attribute information of the input image, the toner consumption amount is different even if the pixel count value is the same as in the case where the halftone processing method is different. In contrast, the toner replenishment amount calculation accuracy can be improved with a simple configuration without increasing the number of antiphase filters, and toner density fluctuations can be prevented.

(変形例5)
本変形例では、実施形態2に対する変形例4と同様に、画素数の代わりに画素カウント値を用いる。図27は、本変形例5の逆位相フィルタ選択処理の全体の流れを示すフローチャートである。
(Modification 5)
In the present modification, a pixel count value is used instead of the number of pixels, as in the fourth modification to the second embodiment. FIG. 27 is a flowchart showing the overall flow of the anti-phase filter selection process of the fifth modification.

まず、補給制御部2502は、処理対象の分割領域に属する文字領域および絵柄領域それぞれの画素カウント値を算出する(ステップS31)。次に、補給制御部2502は、文字領域の画素カウント値が絵柄領域の画素カウント値よりも大きい場合は、誤差拡散処理用の重み係数(αとする)を選択し、そうでない場合はディザ処理用の重み係数1を選択する(ステップS32)。つまり、画素カウント値の大きい属性情報に対応した重み係数を選択する。αの値については、実施形態3と同じである。   First, the replenishment control unit 2502 calculates a pixel count value for each of the character area and the picture area belonging to the division area to be processed (step S31). Next, when the pixel count value in the character area is larger than the pixel count value in the picture area, the replenishment control unit 2502 selects a weighting coefficient (α) for the error diffusion process. 1 is selected (step S32). That is, a weighting factor corresponding to attribute information having a large pixel count value is selected. The value of α is the same as in the third embodiment.

次に、補給制御部2502は、ステップS31で算出した文字領域と絵柄領域の画素カウント値の合計値を算出する(ステップS33)。これにより、その分割領域全体の画素カウント値が求められる。   Next, the replenishment control unit 2502 calculates the total value of the pixel count values of the character area and the picture area calculated in step S31 (step S33). Thereby, the pixel count value of the entire divided area is obtained.

次に、補給制御部2502は、ディザ処理用の逆位相フィルタを用いて、ステップS33で算出した画素カウント値に対してフィルタ演算を実行する(ステップS34)。そして、補給制御部2502は、ステップS32で決定した重み係数をフィルタ演算結果に乗算することにより補正したトナー補給量を算出する(ステップS35)。   Next, the replenishment control unit 2502 performs a filter operation on the pixel count value calculated in step S33, using an anti-phase filter for dither processing (step S34). Then, the replenishment control unit 2502 calculates a corrected toner replenishment amount by multiplying the filter calculation result by the weight coefficient determined in step S32 (step S35).

以上の構成でも実施形態3と同様に、トナー濃度変動が生じるのを防ぐことができる。   Even with the above configuration, it is possible to prevent the toner density fluctuation from occurring as in the third embodiment.

1Y,1C,1M,1K プロセスユニット
3Y,3C,3M,3K 感光体
7Y,7C,7M,7K 現像ユニット
8Y 第1搬送スクリュー
9Y 第1剤収容部
11Y 第2搬送スクリュー
12Y 現像ロール
14Y 第2剤収容部
17Y トナー補給口
20 光書込ユニット
40 転写ユニット
50 2次転写ローラ
60 定着ユニット
70 トナー補給装置
71Y 駆動源
72Y,72C,72M,72K トナーカートリッジ
100、2100、2500 制御部
101 予測データ算出部
102、2102、2502 補給制御部
103、2103 画像情報取得部
604 プリンタコントローラ
605 半導体メモリ
606 ハードディスク
610 エンジン部
611 読み取りユニット
612 スキャナ補正部
613 カラー多値データ圧縮器
614 カラー多値データ伸張器
615、2015 プリンタ補正部
616 エンジンコントローラ
620 汎用バス
1Y, 1C, 1M, 1K Process unit 3Y, 3C, 3M, 3K Photoconductor 7Y, 7C, 7M, 7K Development unit 8Y First transport screw 9Y First agent storage unit 11Y Second transport screw 12Y Developing roll 14Y Second agent Storage unit 17Y Toner supply port 20 Optical writing unit 40 Transfer unit 50 Secondary transfer roller 60 Fixing unit 70 Toner supply device 71Y Drive source 72Y, 72C, 72M, 72K Toner cartridge 100, 2100, 2500 Control unit 101 Prediction data calculation unit 102, 2102 and 2502 Supply control unit 103, 2103 Image information acquisition unit 604 Printer controller 605 Semiconductor memory 606 Hard disk 610 Engine unit 611 Reading unit 612 Scanner correction unit 613 Color multi-value data compressor 14 color multivalued data decompressor 615,2015 printers correcting unit 616 the engine controller 620 universal bus

特開平11−219015号公報JP-A-11-219015 特開2006−171177号公報JP 2006-171177 A 特開2004−163885号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-163885

Claims (10)

回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、
前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、
前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、
前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得手段と、
前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出可能な、前記属性情報に応じて予め定められた複数のフィルタ手段と、
複数の前記フィルタ手段のうち、取得された前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出する補給量算出手段と、
算出された前記トナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A latent image forming means for forming a latent image by irradiating a light beam according to image information onto a rotating or moving image carrier;
Conveying means for circulating and conveying a two-component developer containing toner and carrier on the conveying path;
Toner replenishing means capable of replenishing toner to the two-component developer at a predetermined replenishment location on the conveyance path;
Developing means for developing the latent image formed on the image carrier with the two-component developer;
Obtaining means for obtaining the image information and attribute information representing an attribute of the image information;
A toner replenishment amount that eliminates a temporal change in toner concentration of the two-component developer at a specific location on the transport path by developing a latent image corresponding to the image information by performing a filter operation on the image information. A plurality of filter means predetermined according to the attribute information,
Replenishment amount calculating means for calculating the toner replenishment amount using the filter means corresponding to the acquired attribute information among the plurality of filter means;
Replenishment control means for controlling the toner replenishing means to replenish the calculated toner replenishment amount of toner at the replenishment location;
An image forming apparatus comprising:
前記取得手段は、前記画像情報を主走査方向および副走査方向の少なくとも一方で分割した分割単位で前記画像情報を取得し、
前記補給量算出手段は、前記分割単位ごとに、前記複数の前記フィルタ手段のうち、取得された前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The acquisition means acquires the image information in a division unit obtained by dividing the image information in at least one of a main scanning direction and a sub-scanning direction,
The replenishment amount calculating means calculates the toner replenishment amount for each of the divided units using the filter means corresponding to the acquired attribute information among the plurality of filter means.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記補給量算出手段は、前記画像情報を前記属性情報ごとに複数の領域に分割し、前記分割単位ごとに、前記複数の前記フィルタ手段のうち、前記分割単位に含まれる面積が最も大きい前記領域の前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出すること、
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
The replenishment amount calculation unit divides the image information into a plurality of regions for each attribute information, and the region having the largest area included in the division unit among the plurality of filter units for each division unit. Calculating the toner replenishment amount using the filter means corresponding to the attribute information of
The image forming apparatus according to claim 2.
前記補給量算出手段は、前記画像情報を前記属性情報ごとに複数の領域に分割し、前記分割単位ごとに、前記複数の前記フィルタ手段のうち、前記分割単位内かつ前記領域内の画素値の合計値が最も大きい前記領域の前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出すること、
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
The replenishment amount calculation means divides the image information into a plurality of areas for each attribute information, and, for each division unit, out of the plurality of filter means, the pixel values in the division unit and in the area. Calculating the toner replenishment amount using the filter means corresponding to the attribute information of the region having the largest total value;
The image forming apparatus according to claim 2.
回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、
前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、
前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、
前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得手段と、
前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段により算出されたトナー補給量を、取得された前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出する補給量算出手段と、
前記補給量算出手段により算出されたトナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A latent image forming means for forming a latent image by irradiating a light beam according to image information onto a rotating or moving image carrier;
Conveying means for circulating and conveying a two-component developer containing toner and carrier on the conveying path;
Toner replenishing means capable of replenishing toner to the two-component developer at a predetermined replenishment location on the conveyance path;
Developing means for developing the latent image formed on the image carrier with the two-component developer;
Obtaining means for obtaining the image information and attribute information representing an attribute of the image information;
A toner replenishment amount that eliminates a temporal change in toner concentration of the two-component developer at a specific location on the transport path by developing a latent image corresponding to the image information by performing a filter operation on the image information. Filtering means for calculating
Replenishment amount calculating means for calculating a toner replenishment amount obtained by correcting the toner replenishment amount calculated by the filter unit according to the acquired attribute information;
Replenishment control means for controlling the toner replenishment means to replenish toner at a replenishment location with a toner replenishment amount calculated by the replenishment amount calculation means;
An image forming apparatus comprising:
前記取得手段は、前記画像情報を主走査方向および副走査方向の少なくとも一方で分割した分割単位で前記画像情報を取得し、
前記補給量算出手段は、前記分割単位ごとに、前記フィルタ手段により算出されたトナー補給量を、取得された前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出すること、
を特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
The acquisition means acquires the image information in a division unit obtained by dividing the image information in at least one of a main scanning direction and a sub-scanning direction,
The replenishment amount calculating means calculates a toner replenishment amount obtained by correcting the toner replenishment amount calculated by the filter means according to the acquired attribute information for each of the division units;
The image forming apparatus according to claim 5.
前記補給量算出手段は、前記画像情報を前記属性情報ごとに複数の領域に分割し、前記分割単位ごとに、前記フィルタ手段により算出されたトナー補給量を、前記分割単位に含まれる面積が最も大きい前記領域の前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出すること、
を特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The replenishment amount calculation unit divides the image information into a plurality of regions for each attribute information, and the toner replenishment amount calculated by the filter unit for each division unit is the largest in the area included in the division unit. Calculating a toner replenishment amount corrected according to the attribute information of the large area;
The image forming apparatus according to claim 6.
前記補給量算出手段は、前記画像情報を前記属性情報ごとに複数の領域に分割し、前記分割単位ごとに、前記フィルタ手段により算出されたトナー補給量を、前記分割単位内かつ前記領域内の画素値の合計値が最も大きい前記領域の前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出すること、
を特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The replenishment amount calculation means divides the image information into a plurality of areas for each attribute information, and sets the toner replenishment amount calculated by the filter means for each division unit within the division unit and within the area. Calculating a toner replenishment amount corrected in accordance with the attribute information of the region having the largest total pixel value;
The image forming apparatus according to claim 6.
回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、を備えた画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
取得手段が、前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得ステップと、
補給量算出手段が、前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出可能な、前記属性情報に応じて予め定められた複数のフィルタ手段のうち、取得された前記属性情報に応じた前記フィルタ手段を用いて前記トナー補給量を算出する補給量算出ステップと、
補給制御手段が、算出された前記トナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御ステップと、
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
A latent image forming means for forming a latent image by irradiating a light beam according to image information onto a rotating or moving image carrier, and a two-component developer including toner and a carrier are circulated and conveyed on the conveyance path. A toner supply unit capable of supplying toner to the two-component developer at a predetermined supply point on the conveyance path, and a latent image formed on the image carrier is developed by the two-component developer. An image forming method executed by an image forming apparatus comprising:
An obtaining step for obtaining the image information and attribute information representing an attribute of the image information;
The replenishment amount calculating means performs a filter operation on the image information to develop a temporal change in the toner concentration of the two-component developer at a specific location on the conveyance path by developing the latent image according to the image information. The toner replenishment amount is calculated using the filter unit according to the acquired attribute information among a plurality of filter units predetermined according to the attribute information and capable of calculating a toner replenishment amount that can be eliminated. A replenishment amount calculating step;
A replenishment control step for controlling the toner replenishment means so that the replenishment control means replenishes the calculated toner replenishment amount of toner at the replenishment location;
An image forming method comprising:
回転または移動する像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射して潜像を形成する潜像形成手段と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を搬送路上で循環させて搬送する搬送手段と、前記搬送路上の予め定められた補給箇所で前記二成分現像剤にトナーを補給可能なトナー補給手段と、前記像担持体上に形成された潜像を前記二成分現像剤により現像する現像手段と、を備えた画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
取得手段が、前記画像情報と、前記画像情報の属性を表す属性情報とを取得する取得ステップと、
フィルタ手段が、前記画像情報にフィルタ演算を行うことにより、前記画像情報に応じた潜像を現像することによる前記搬送路上の特定箇所での前記二成分現像剤のトナー濃度の時間変化を無くすようなトナー補給量を算出するフィルタステップと、
補給量算出手段が、前記フィルタステップにより算出されたトナー補給量を、取得された前記属性情報に応じて補正したトナー補給量を算出する補給量算出ステップと、
補給制御手段が、前記補給量算出ステップにより算出されたトナー補給量のトナーを前記補給箇所で補給するように前記トナー補給手段を制御する補給制御ステップと、
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
A latent image forming means for forming a latent image by irradiating a light beam according to image information onto a rotating or moving image carrier, and a two-component developer including toner and a carrier are circulated and conveyed on the conveyance path. A toner supply unit capable of supplying toner to the two-component developer at a predetermined supply point on the conveyance path, and a latent image formed on the image carrier is developed by the two-component developer. An image forming method executed by an image forming apparatus comprising:
An obtaining step for obtaining the image information and attribute information representing an attribute of the image information;
The filter means performs a filtering operation on the image information so as to eliminate a temporal change in the toner concentration of the two-component developer at a specific location on the conveyance path by developing a latent image corresponding to the image information. A filter step for calculating a correct toner replenishment amount;
A replenishment amount calculating step in which a replenishment amount calculating means calculates a toner replenishment amount obtained by correcting the toner replenishment amount calculated in the filter step according to the acquired attribute information;
A replenishment control step for controlling the toner replenishment unit so that the replenishment control unit replenishes the toner of the toner replenishment amount calculated in the replenishment amount calculation step at the replenishment location;
An image forming method comprising:
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