JP2011112798A - 画像形成装置、情報処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定着装置により定着処理が施される記録用紙上の領域が、トナー像が形成されていない領域から、トナー像が形成されている領域に変化したときに、記録用紙の搬送速度が一時的に低下し、その後、元の搬送速度に戻される。この搬送速度が変化するときに定着処理が施されるトナー像領域には、定着性が各位置で異なることを原因とする濃度変動が生じ得るから、キャリブレーションに用いられるテストチャートTCは、記録用紙の搬送速度が変化している期間において、キャリブレーションには無関係である非設定用画像に定着処理が施され、キャリブレーションに用いられる設定用画像に濃度変動を生じさせないように構成されている。
【選択図】図3
Description
本発明の請求項3に係る画像形成装置は、請求項1又は2に係る構成において、前記制御手段は、前記記録媒体の表面の前記設定用画像を形成させる領域の濃度が第2の閾値未満である場合には、当該領域の濃度よりも高い濃度の前記非設定用画像を形成させ、当該領域の濃度が前記第2の閾値以上である場合には、前記非設定用画像を形成させないことを特徴とする。
本発明の請求項4に係る画像形成装置は、請求項1ないし3のいずれかに係る構成において、前記制御手段は、前記非設定用画像を形成させる領域に別の画像が形成される場合には、当該別の画像との間隔を広げる制御を行ってから、当該非設定用画像を形成させることを特徴とする。
本発明の請求項7に係る画像形成装置は、請求項5又は6に係る構成において、前記制御手段は、前記搬送方向に長い設定用画像を形成させる領域に別の画像が形成される場合には、当該別の画像との間隔を広げる制御を行ってから、当該設定用画像を形成させることを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、定着処理を原因として設定用画像の濃度に変動が生じにくい場合には、非設定用画像の形成を省略することができる。
請求項3に係る発明によれば、記録媒体の表面の濃度が、定着処理を原因とした設定用画像の濃度の変動による影響を小さくすることのできるものである場合に、非設定用画像の形成を省略することができる。
請求項4に係る発明によれば、非設定用画像を形成するべき場所に別の画像が形成される場合であっても、これらの画像の形成を妨げないようにすることができる。
請求項5、11に係る発明によれば、搬送方向に長い設定用画像を形成しない場合に比べて、記録媒体に対して熱と圧力とを加える定着処理を経て、画像形成条件を設定する際に用いられる設定用画像を形成する場合にあって、設定用画像の画像形成条件の設定に用いられる領域について、その定着処理を原因として生じる濃度の変動を抑制することができる。
請求項6に係る発明によれば、記録媒体の表面の濃度が、定着処理を原因とした設定用画像の濃度の変動による影響を小さくすることのできるものである場合に、設定用画像の形成に用いる色材の量を少なくすることができる。
請求項7に係る発明によれば、記録媒体の搬送方向に長い設定用画像を形成するべき場所に別の画像が形成される場合であっても、これらの画像の形成を妨げないようにすることができる。
請求項8、9に係る発明によれば、記録媒体に対して熱と圧力とを加える定着処理を経て形成された設定用画像に基づいて、画像形成装置の画像形成条件を設定する場合に、その定着処理を原因として生じる精度の低下を抑制することができる。
まず、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態である電子写真方式の画像形成装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置10は、制御部100と、画像形成部200と、操作部300と、通信部400と、記憶部500と、読取部600とを備える。
図2に示す画像形成部200の各符号のうち、その末尾に付されたアルファベットは画像形成装置が扱うトナーの色に対応する。符号の末尾のアルファベットのみが異なる構成は、扱うトナーの色が異なるが、その構成は同一である。以下の説明において、これら各構成を特に区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省略して説明する。
画像形成装置10を搬送される記録用紙は、図2に示す破線の矢印C方向に搬送され、この記録用紙に画像が形成される。
感光体ドラム210は、表面に光導電膜を積層した円筒状の部材である。感光体ドラム210は、表面に形成された静電潜像を保持する。感光体ドラム210は、中間転写ベルト250と接触した状態にあるときに、中間転写ベルト250の移動に伴って、円筒の中心を軸(図1において紙面垂直方向)として図中の矢印Aの方向に回転する。帯電装置220は、感光体ドラム210の光導電膜を決められた電位に帯電させる。露光装置230は、帯電装置220より帯電させられた感光体ドラム210を露光して、露光光に応じた潜像を形成する。現像装置240は、Y,M,C,Kのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性体とを含む現像剤を有している。現像装置240は、感光体ドラム210に形成された潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。
画像形成部200のうち以上述べた各構成が、記録媒体に画像(トナー像)を形成する本発明の像形成手段の一例として機能する。
なお、画像形成装置10において、少なくとも制御部100及び搬送ロール280は記録用紙を搬送するための動作を行うものであり、すなわち本発明の搬送手段の一例として機能する。
読取部600は、画像形成装置10のキャリブレーションに用いられる画像の測色結果を得るための読み取りを行う。
画像形成装置10のキャリブレーションは、面積階調方式により表現される画像の濃度を、目標とする濃度である目標濃度に近づけさせるように画像形成条件を設定するために実施される。この実施形態の「濃度」は光学濃度のことであり、単位面積当たりに配置されるトナーの量と相関する物理量である。例えば、濃度Dは、D=−log(I/Io)という関係を満たす。なお、Ioは、読取部600の光源が照射する検出光の光量であり、Iは、読取部600のラインセンサが受光する反射光の光量である。面積階調方式により表現される画像にあって、単位面積当たりの記録媒体の下地(ここでは、記録用紙の表面)に対するトナーの被覆率のことを、以下では「画像密度」と称する。
テストチャートTCには、設定用画像と非設定用画像とが含まれる。図3に示す各矩形が、設定用画像又は非設定用画像の1つずつに対応している。これらの設定用画像及び非設定用画像は、互いに同一の形状で、且つ同一の寸法の画像である。設定用画像及び非設定用画像は、ここではY、M、C、Kのうちの1又は複数のトナーを用いて、領域内の画像密度は同じである。また、各設定用画像及び非設定用画像の符号であり、図3の各矩形の内側に示すY、M、C、Kは、その画像の色を表している。具体的には、Y、M、C、Kはいずれか1つを用いた一次色を表し、MC、YM、YC及びMKは、Y、M、C、Kの各符号に対応する2色を組み合わせた二次色を表し、YMCは、Y、M、Cの3色を組み合わせた三次色である。また、設定用画像の符号の末尾に付した数字は画像密度を表しており、その値が同じ画像どうしは互いに同じ画像密度であり、且つその値が大きいほど画像密度が低い。例えば、設定用画像K1〜K11は、順に99.6%、80%、60%、50.2%、40%、30.2%、20%、10.2%、7.8%、5.1%、0.4%の画像密度であり、それぞれブラック(K)の画像である。
なお、以下の説明において、記録用紙の搬送方向に並べられる設定用画像群のうち、最も搬送方向下流側(つまり、設定用画像群の先頭であり、符号の末尾が「1」の設定用画像)に位置するものを「設定用画像1」と総称することがある。すなわち、「設定用画像1」の画像密度は99.6%である。
なお、以下の説明において、各非設定用画像を特に区別する必要のないときは「非設定用画像u」と総称することがある。
制御部100は、ユーザに操作部300が操作されてキャリブレーションの実施が指示されときや、決められた時期(例えば、画像形成装置10の起動時)が到来したことなどを契機として、キャリブレーションを実施する。
まず、制御部100は、図3に示した内容のテストチャートTCを記録用紙に形成させるよう、画像形成部200を制御する。このとき、制御部100は、非設定用画像uを形成させ、それに続けて、その非設定用画像uよりも搬送方向上流側の位置に設定用画像を順次形成させることとなる。次に、制御部100は、テストチャートTCが形成され、定着装置290によって定着処理が施された後の記録用紙の表面を読取部600に読み取らせる。制御部100は、その読み取った画像を表す画像データを読取部600から取得する。制御部100は、取得した画像データが表す画像のうち、設定用画像を読み取った画像領域を特定する。次に、制御部100は、特定した画像領域の読取結果に基づいて、各設定用画像の濃度Dをそれぞれ特定する。そして、制御部100は、設定用画像のそれぞれについて、濃度Dと、それぞれが目標とする濃度である目標濃度とを比較して、これらの濃度差が小さくなるように、画像形成部200の画像形成条件を設定する。
なお、テストチャートTCにおける非設定用画像uの位置はあらかじめ決まっているので、制御部100はその位置を特定して、非設定用画像uの読み取りを読取部600に行わせないようにしてもよい。
以上の制御を行う制御部100は、本発明の取得手段、特定手段及び設定手段の一例である。
なお、画像形成条件はこれ以外のものであってもよい。例えば、露光装置230の露光光の光量(露光量)、帯電装置220が感光体ドラム210を帯電させるときの帯電電位、現像装置240の現像バイアス、1次転写ロール260の転写電位などがある。また、これらを複数組み合わせた画像形成条件を採用してもよい。どのような画像形成条件を採用するにしても、制御部100は、キャリブレーションを実施した際には、設定用画像の測色結果に基づき、設定用画像の濃度を目標濃度に近づけるように画像形成条件を設定する。
図4は、キャリブレーションが実施される期間中における、記録用紙Pの搬送速度の時系列的な遷移の様子を示すグラフである。図4のグラフにおいて、横軸は時刻を表し、縦軸は記録用紙Pの搬送速度の大きさを表している。
キャリブレーションの実施中には、制御部100は、記録用紙Pを決められた速度を維持したまま搬送させるよう、搬送ロール280などの画像形成部200の各部を制御する。ところが、記録用紙Pのうちトナー像が形成された領域(以下、「トナー像領域」という。)がニップ領域Nに進入すると、記録用紙の搬送力が低下することがある。これは、記録用紙上のトナー像領域でない領域がニップ領域Nに位置している状態から、トナー像領域がニップ領域Nに位置する状態に変化したときに起こるものである。
なお、設定用画像1よりも記録用紙の搬送方向下流側の設定用画像については、その直前にそれよりも濃度の高い画像が形成されていることになるので、上述したような定着処理を原因とする濃度変動は問題とならない。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
この第2実施形態の画像形成装置の装置構成は、第1実施形態の画像形成装置10と同じであるから、その説明を省略する。第2実施形態の画像形成装置10は、キャリブレーションを実施する際にテストチャートTCaを用いる点で、第1実施形態の構成と異なる。
以下の説明において、第1実施形態と同じ符号を付した各構成は、第1実施形態で説明したものと同一であるから、その説明を省略する。
図6に示すように、設定用画像1aが形成される領域のうち下流側は、第1実施形態で説明した理由と同じ理由により、定着処理を原因とした濃度変動が生じやすい。一方、設定用画像MC1aが形成される領域のうち上流側の領域は、搬送速度がほぼ一定にされた状態で定着処理が施されるので、濃度変動が生じにくい。そこで、制御部100はキャリブレーションを実施する際には、図6に示すように、設置用画像MC1aの領域のうち、下流側の領域(例えば、下流側の半分の領域)の測色結果をキャリブレーションに用いずに、上流側の一部の領域(例えば、上流側の半分の領域)の測色結果をキャリブレーションに用いる。この構成により、設定用画像1aよりも記録用紙の搬送方向の長さが短い設定用画像とする場合に比べて、画像形成装置10が実施するキャリブレーションの精度が高まる。
制御部100は、テストチャートTCが形成された記録用紙を読み取った画像を表す画像データを読取部600から取得する。制御部100は、取得した画像データが表す画像のうち、設定用画像1aのうちの記録用紙の搬送方向上流側の一部の領域を読み取った画像領域と、設定用画像1aに後続する各設定用画像を読み取った画像領域とを特定する。この一部の領域は、例えば、記録用紙の搬送方向上流側の端部から決められた範囲の領域であり、定着処理を原因とした濃度変動が生じないか、又はキャリブレーションの精度において許容し得る濃度変動に収まる領域である。また、この領域は、記録用紙の搬送方向に対する濃度の遷移に着目した場合に、その濃度が一定となるか、又は、キャリブレーションの精度において許容し得る濃度変動(例えば、閾値以下の濃度変動)に収まる領域である。そして、制御部100は、特定した画像領域の読取結果に基づいて、各設定用画像の濃度Dをそれぞれ特定する。そして、制御部100は、設定用画像のそれぞれについて、濃度Dと、それぞれの目標とする濃度である目標濃度とを比較して、これらの濃度差が小さくなるように、画像形成部200の画像形成条件を設定する。
なお、制御部100は設定用画像1aのうち、定着処理を原因とした濃度変動が生じ得る搬送方向下流側の位置を特定して、非設定用画像uの読み取りを読取部600に行わせないようにしてもよい。
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。また、以下に示す変形例は、各々を組み合わせてもよい。
[変形例1]
上述した第1実施形態では、画像形成装置10は、先頭の設定用画像1の位置よりも更に下流側に常に非設定用画像uを形成していたが、或る条件を満たした場合にのみ、非設定用画像uを形成するようにしてもよい。
例えば、制御部100は、第2実施形態と同様にして、設定用画像1の濃度が閾値Th1(第1の閾値)以上である場合には、非設定用画像uを形成させ、その濃度が閾値Th1未満である場合には、非設定用画像uを形成させないようにしてもよい。これにより、定着処理を原因とした設定用画像1の濃度の変動が生じにくい場合には、非設定用画像uの形成を省略するので、キャリブレーションを行う際のトナーの消費量を抑制し得る。
濃度変動は、上述のように、比較的高い濃度の設定用画像1において生じやすいが、用紙表面の濃度が高い場合には、かかる濃度変動が設定用画像1の測色結果に与える影響は小さいといえる。この構成によると、記録媒体の表面の濃度が、定着処理を原因とした設定用画像1の濃度の変動による影響を小さくすることのできるものである場合には、非設定用画像uの形成を省略して、トナーの消費量を抑制し得る。一方、記録用紙の表面の濃度よりも高い濃度の非設定用画像uを用いる理由は、用紙そのものの表面の濃度の影響を少なくするためである。
この構成の場合、制御部100は、ユーザにより予め指定された濃度に基づいて、記録用紙の濃度を特定し、その濃度に基づいて非設定用画像uの形成の有無を判断するとよい。また、画像形成装置10が記録用紙の表面を読み取るためのセンサを備えている構成でもよい。この場合、制御部100は、このセンサの読み取り結果から記録用紙の濃度を特定し、特定した濃度が閾値Th2以上であるか否かに基づいて非設定用画像uの形成の有無を判断する。
また、読取部600の読み取り結果を用いてもよい。この場合、制御部100は、設定用画像1を形成させる領域よりも搬送方向下流側の領域を読み取って記録用紙の濃度を特定し、その特定結果に基づいて非設定用画像uの形成の有無を判断する。この場合、制御部100は、記録用紙の表面において、設定用画像1が形成される領域の濃度を特定(推定)していることになるからである。
また、この変形例において、制御部100は、変形例1の構成と組み合わせ、設定用画像の濃度が閾値Th1以上であり、且つ記録用紙表面の濃度が閾値Th2未満である場合に、非設定用画像uを形成させたり、搬送方向に長い設定用画像1aを形成させてもよい。
また、この変形例の構成において、記録用紙表面の濃度と、そこに形成される設定用画像の濃度との差異に着目してもよい。この場合、差異が閾値以上である場合にのみ、制御部100は非設定用画像uを形成させたり、搬送方向に長い設定用画像を形成させたりする。
上述した第1実施形態において、制御部100が、非設定用画像uを形成させる領域に別の画像を形成させる場合には、その別の画像との間隔を広げる制御を行ってから、非設定用画像uを形成させてもよい。以下、MCの設定画像群を例に挙げて、この変形例の構成を説明する。
例えば、画像形成装置10が或る画像Fを形成させて、それに続けて、キャリブレーション用のテストチャートを形成させる場合がある。このとき、設定用画像MC1と設定用画像Fとの位置関係が、図7(a)の左側に示すように、搬送方向に連続して配置されるように決められていることがある。この場合、制御部100が、設定用画像MC1よりも上流側に非設定用画像MCuを形成させようとすると、非設定用画像MCuと設定用画像Fとの位置が重なり合ってしまい、これらの画像形成の妨げとなることがある。そこで、制御部100は、図7(a)の右側に示すように、画像Fと、設定用画像MC1との間隔を広げる制御を行ってから、非設定用画像MCuを形成させる。より詳細には、例えば、制御部100は、テストチャートTCの前に別の画像を形成する場合には、少なくとも非設定用画像MCuを形成する領域を確保する分だけ余分に紙送りをしてから、設定用画像MC1を形成させる。
なお、設定用画像F以外に代えて、別の画像をする場合もこれと同等の効果を奏する。例えば、画像形成装置10が、画像が形成される位置の基準位置からのずれを補正するためのキャリブレーションを同時に行うことがある。この場合、このキャリブレーションに用いる画像と設定用画像との形成を妨げないように、上記制御を行うとよい。
上述した第1実施形態において、画像形成装置10は記録用紙の搬送方向の下流側から上流側に向かって、次第に濃度が低くなる設定用画像群を形成させていたが、これ以外の態様であってもよい。つまり、定着処理を原因とした濃度変動が生じ得る設定用画像が、設定用画像群の先頭でない態様も有り得る。
この場合であっても、制御部100は、或る設定用画像を形成させる場合に、その直前に形成する画像との濃度差が閾値(定着処理を原因とする濃度変動の許容量)以上であるときには、その設定用画像の濃度変動を抑制し得るように非設定用画像を形成させ、それに続けて、設定用画像を形成させる。
また、第2実施形態の構成では、制御部100は、或る設定用画像を形成させる場合に、その濃度が閾値Th1以上であり、且つその直前に形成する画像との濃度差が閾値(定着処理を原因とする濃度変動の許容量)以上であるときには、設定用画像を記録用紙の搬送方向に延ばして、設定用画像を形成させるとよい。
上述した実施形態において、制御部100は、少なくとも設定用画像がニップ領域Nに位置し、そのトナー像領域に定着処理が施される期間において、その搬送速度を或る決められた速度になるような制御を行って記録用紙を搬送させるとよい。
上述した各実施形態において、テストチャートTC、TCaには、各色についてそれぞれ11個の設定用画像が含まれていたが、これらの数はいくつであってもよく、1つ以上あればいくつでもよい。
また、連続して形成される非設定用画像uと、設定用画像とは必ずしも同じ濃度のトナー像領域となるように形成されていなくてもよいし、また、両者の色が相違していてもよい。すなわち、設定用画像が形成されるときに、記録用紙の搬送速度の変化が抑制されるような濃度の非設定用画像であればよい。
Claims (11)
- 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に画像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段により画像が形成された記録媒体であって決められた速度となるように前記搬送手段により搬送される記録媒体に、熱と圧力とを加えて当該画像を定着させる定着手段と、
画像を形成するときの条件である画像形成条件を当該画像の濃度を目標とする濃度に近づけさせるよう設定する際に用いられる設定用画像を、前記像形成手段に形成させるよう制御する制御手段であって、前記画像形成条件の設定に用いられない非設定用画像を形成させ、それに続けて当該非設定用画像よりも前記記録媒体の搬送方向上流側の位置に前記設定用画像を形成させる制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記設定用画像の濃度が第1の閾値以上である場合には、前記非設定用画像を形成させ、当該濃度が前記第1の閾値未満である場合には、前記非設定用画像を形成させない
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録媒体の表面の前記設定用画像を形成させる領域の濃度が第2の閾値未満である場合には、当該領域の濃度よりも高い濃度の前記非設定用画像を形成させ、当該領域の濃度が前記第2の閾値以上である場合には、前記非設定用画像を形成させない
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記非設定用画像を形成させる領域に別の画像が形成される場合には、当該別の画像との間隔を広げる制御を行ってから、当該非設定用画像を形成させる
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。 - 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に画像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段により画像が形成された記録媒体であって決められた速度となるように前記搬送手段により搬送される記録媒体に、熱と圧力とを加えて当該画像を定着させる定着手段と、
画像を形成するときの条件である画像形成条件を当該画像の濃度を目標とする濃度に近づけさせるよう設定する際に用いられる設定用画像を、前記像形成手段に形成させるよう制御する制御手段であって、前記設定用画像の濃度が第1の閾値以上である場合には、当該濃度が前記第1の閾値未満である場合に比べて、前記記録媒体の搬送方向に長い設定用画像を形成させる制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録媒体の表面の前記設定用画像を形成させる領域の濃度が第2の閾値未満である場合にのみ、前記搬送方向に長い設定用画像を形成させる
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記搬送方向に長い設定用画像を形成させる領域に別の画像が形成される場合には、当該別の画像との間隔を広げる制御を行ってから、当該設定用画像を形成させる
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置によって前記設定用画像が形成された記録媒体を読み取った画像を表す画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像データが表す画像のうち、前記設定用画像を読み取った画像領域を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された画像領域の読み取り結果に基づいて、前記設定用画像の濃度を前記目標とする濃度に近づけさせるように、前記画像形成条件を設定する設定手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 請求項5ないし7のいずれかに記載の画像形成装置によって前記設定用画像が形成された記録媒体を読み取った画像を表す画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された画像データが表す画像のうち、前記搬送方向に長い設定用画像の前記搬送方向上流側の一部の領域を読み取った画像領域を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された画像領域の読み取り結果に基づいて、前記設定用画像の濃度を前記目標とする濃度に近づけさせるように、前記画像形成条件を設定する設定手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に画像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段により画像が形成された記録媒体であって決められた速度となるように前記搬送手段により搬送される記録媒体に、熱と圧力とを加えて当該画像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置のコンピュータを、
画像を形成するときの条件である画像形成条件を当該画像の濃度を目標とする濃度に近づけさせるよう設定する際に用いられる設定用画像を、前記像形成手段に形成させるよう制御する制御手段であって、前記画像形成条件の設定に用いられない非設定用画像を形成させ、それに続けて当該非設定用画像よりも前記記録媒体の搬送方向上流側の位置に前記設定用画像を形成させる制御手段
として機能させるためのプログラム。 - 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に画像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段により画像が形成された記録媒体であって決められた速度となるように前記搬送手段により搬送される記録媒体に、熱と圧力とを加えて当該画像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置のコンピュータを、
画像を形成するときの条件である画像形成条件を当該画像の濃度を目標とする濃度に近づけさせるよう設定する際に用いられる設定用画像を、前記像形成手段に形成させるよう制御する制御手段であって、前記設定用画像の濃度が第1の閾値以上である場合には、当該濃度が前記第1の閾値未満である場合に比べて、前記記録媒体の搬送方向に長い設定用画像を形成させる制御手段
として機能させるためのプログラム。
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