JP2018187898A - Image formation apparatus, control method and program of the same - Google Patents
Image formation apparatus, control method and program of the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018187898A JP2018187898A JP2017094881A JP2017094881A JP2018187898A JP 2018187898 A JP2018187898 A JP 2018187898A JP 2017094881 A JP2017094881 A JP 2017094881A JP 2017094881 A JP2017094881 A JP 2017094881A JP 2018187898 A JP2018187898 A JP 2018187898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- density
- dot
- forming apparatus
- size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Color, Gradation (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像形成装置とその制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a control method therefor, and a program.
電子写真方式による画像形成は、感光体の表面を一様に帯電し、これを画像信号に応じて変調されたレーザビーム等で露光して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像し、そのトナー像を記録材に転写するという電子写真プロセスを採用している。つまり、一様に帯電された感光体を画像信号に応じたレーザ光で露光すると、その露光された感光体表面の電位が減衰し、その部分に静電潜像が形成される。この静電潜像が形成された感光体と現像剤の担持体との間に現像バイアスをかけると、露光後の電位と、現像バイアス電位との電位差によって静電潜像にトナーが現像される。こうして形成されたトナー像を、シートなどの記録材に転写することで、その記録材に画像が形成される。 In electrophotographic image formation, the surface of the photoreceptor is uniformly charged, and this is exposed with a laser beam or the like modulated according to the image signal to form an electrostatic latent image. An electrophotographic process is employed in which development is performed with toner and the toner image is transferred to a recording material. That is, when a uniformly charged photoconductor is exposed with a laser beam corresponding to an image signal, the surface potential of the exposed photoconductor is attenuated, and an electrostatic latent image is formed at that portion. When a developing bias is applied between the photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed and the developer carrying member, the toner is developed on the electrostatic latent image by the potential difference between the potential after exposure and the developing bias potential. . By transferring the toner image thus formed onto a recording material such as a sheet, an image is formed on the recording material.
網点等のドットを用いて中間調を表現する印刷装置や電子写真方式の画像形成装置において、中間調のドットを、より忠実に再現するための取り組みが従来より行われている。このような技術の一例として、例えば特許文献1では、中間調のドット再現を少なくとも2つの変調方式で実現する方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, efforts have been made to reproduce halftone dots more faithfully in printing apparatuses and electrophotographic image forming apparatuses that express halftones using dots such as halftone dots. As an example of such a technique, for example,
しかしながら、このような周波数変調を用いて階調表現をした場合でも、電子写真方式の画像形成装置では、その画像形成装置の使用状況によっては、ドットの消失や欠け等が発生し、形成された画像が粒状感の悪い画像となってしまう場合があった。 However, even when gradation expression is performed using such frequency modulation, in the electrophotographic image forming apparatus, dots are lost or missing depending on the use state of the image forming apparatus, and thus formed. In some cases, the image has a poor graininess.
また最近の電子写真方式の画像形成装置では、装置の小型化、高速化が急速に進んでいるため、現像スリーブを小径にし、かつ高速回転が設定されるようになってきている。この影響として、磁気ブラシの形状が不安定化しやすく、細線の再現性や小ポイント文字の再現性が悪化してしまうことがある。特に黒の極細線や小ポイント文字の再現性は、形成された画像の品質の重要な因子であり、元のデータに対して画像が消失することは大きな問題となる。そのため、現像条件を調整する等の手法により黒のベタ濃度を上昇させ、細線の再現性を上げる画像形成装置がある。 Further, in recent electrophotographic image forming apparatuses, since the size and speed of the apparatus are rapidly increasing, the developing sleeve has a small diameter and high speed rotation is set. As an effect of this, the shape of the magnetic brush tends to become unstable, and the reproducibility of fine lines and small point characters may deteriorate. In particular, the reproducibility of black fine lines and small point characters is an important factor in the quality of the formed image, and the loss of the image with respect to the original data is a serious problem. For this reason, there is an image forming apparatus in which the solid density of black is increased by a technique such as adjusting development conditions, and the reproducibility of fine lines is increased.
しかしながら、最小ドットサイズを規定した画像形成装置において、細線の再現性を向上させるために黒のベタ濃度を上昇させた場合、最小ドットのサイズが想定サイズよりも大きくなってしまう。このため最小ドットの視認性が上がり、それが粒状性の悪化としてユーザに感じられるという問題が発生することがあった。 However, in the image forming apparatus in which the minimum dot size is defined, when the black solid density is increased in order to improve the reproducibility of fine lines, the minimum dot size becomes larger than the assumed size. For this reason, the visibility of the minimum dots is increased, and there is a problem that the user feels that the granularity is deteriorated.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art.
本発明の目的は、画像形成装置に黒の濃度を上昇させる設定がされている場合でも、ハイライト領域における画像の品質の低下を防止できる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing a decrease in image quality in a highlight area even when the image forming apparatus is set to increase the density of black.
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
像坦持体に形成した像を記録材に転写、定着して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記像担持体に形成された所定のパターンの濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記濃度から、形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調を表現する最小ドットのサイズを決定する決定手段と、
形成された画像における黒の濃度を高める設定がされているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記設定がされていると判定されると、前記決定手段により決定された前記最小ドットのサイズを更に小さくしたスクリーンを使用して前記像担持体の露光制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to an aspect of the present invention has the following configuration. That is,
An image forming apparatus that performs image formation by transferring and fixing an image formed on an image carrier to a recording material,
Detecting means for detecting a density of a predetermined pattern formed on the image carrier;
An acquisition unit that acquires a halftone dot area ratio in a highlight region of an image to be formed from the density detected by the detection unit;
A determining unit that determines a size of a minimum dot that represents a halftone of the highlight region based on the halftone dot area ratio acquired by the acquiring unit;
Determination means for determining whether or not the setting for increasing the density of black in the formed image is made;
When it is determined that the setting is performed by the determination unit, a control unit that performs exposure control of the image carrier using a screen in which the size of the minimum dot determined by the determination unit is further reduced; It is characterized by having.
本発明によれば、画像形成装置に黒の濃度を上昇させる設定がされている場合でも、最小ドットが視認されやすくなることを解消することで粒状感の悪化を防止することができる。 According to the present invention, even when the image forming apparatus is set to increase the density of black, it is possible to prevent the granularity from being deteriorated by eliminating the fact that the minimum dots are easily visible.
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。尚、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。 Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。また以下の説明では、画像形成装置を複数の感光体ドラム(像坦持体)を有する電子写真方式のカラー複写機として説明するが、本発明はこれに限らない。本発明は例えば、各種方式の複写機、或いはプリンタ、モノカラー方式、電子写真以外の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the present invention. . In the following description, the image forming apparatus is described as an electrophotographic color copying machine having a plurality of photosensitive drums (image carriers), but the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to, for example, various types of copying machines, image forming apparatuses other than printers, monocolor systems, and electrophotography.
図1は、実施形態に係る画像形成装置100の構成を説明するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
この画像形成装置100は、画像入力デバイスであるスキャナ101、画像出力デバイスであるプリンタエンジン102を有している。スキャナ101は、スキャナ画像処理部118を介してデバイスI/F117に接続され、プリンタエンジン102はプリンタ画像処理部119を介して、デバイスI/F117に接続されている。スキャナ画像処理部118及びプリンタ画像処理部119はそれぞれ、画像データの読み取りやプリント出力のための画像処理を行う。また画像形成装置100は、LAN10や公衆回線104と接続し、画像情報やデバイス情報を、LAN10や公衆回線104経由で入出力する。
The
CPU105は、この画像形成装置100の動作を制御するための中央処理装置である。RAM106は、CPU105が動作するためのシステムワークメモリを提供し、更に、入力された画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能している。ROM107はブートROMであり、ブートプログラムを格納している。HDD108はハードディスクドライブであり、各種処理のためのシステムソフトウェア及び入力された画像データ等を格納する。CPU105は、ROM107のブートプログラムを実行してHDD108に格納されているプログラムやOSをRAM106に展開し、その展開したプログラムを実行することにより画像形成装置100の動作を制御する。
The
操作部I/F109は、画像データ等を表示可能な表示画面を有する操作部110のインタフェースであり、操作部110に対して画面データ等を出力する。また操作部I/F109は、操作部110を介してユーザが入力した情報をCPU105に伝える役割を担う。ネットワークI/F111は、例えば、LANカード等で実現され、LAN10に接続して外部装置(不図示)との間で情報の入出力を行う。またモデム112は公衆回線104に接続し、外部装置(不図示)との間で情報の入出力を行う。以上のユニットがシステムバス113上に配置されている。
The operation unit I / F 109 is an interface of the
イメージバスI/F114は、システムバス113と、画像データを高速で転送する画像バス115とを接続するためのインタフェースであり、データ構造を変換するバスブリッジとして機能している。画像バス115には、ラスタイメージプロセッサ(RIP)部116、デバイスI/F117、スキャナ画像処理部118、編集用画像処理部120、画像圧縮部103、画像伸張部121、カラーマネージメントモジュール(CMM)130が接続される。RIP部116は、ページ記述言語(PDL)コードをイメージデータに展開する。デバイスI/F117は、スキャナ画像処理部118とプリンタ画像処理部119を介してスキャナ101やプリンタエンジン102とを接続し、画像データの同期系/非同期系の変換を行う。またスキャナ画像処理部118は、スキャナ101から入力した画像データに対して、補正、編集等の各種処理を行う。編集用画像処理部120は、画像データの回転や色処理、2値変換、多値変換等の各種画像処理を行う。画像圧縮部103は、RIP部116やスキャナ画像処理部118、編集用画像処理部120で処理された画像データをHDD108に一度格納する際に所定の圧縮方式で符号化する。画像伸張部121は、HDD108に圧縮して記憶されている画像データを、編集用画像処理部120での処理や、プリンタ画像処理部119で処理しプリンタエンジン102で出力する場合に、圧縮され符号化されているデータを復号化し伸張する。プリンタ画像処理部119は、プリント出力する画像データに対して、プリンタエンジン102に応じた画像処理や補正等を行う。CMM130は、画像データに対して、プロファイルやキャリブレーションデータに基づいた、色変換処理(色空間変換処理ともいう)を施す専用ハードウェアモジュールである。ここでプロファイルとは、機器に依存した色空間で表現したカラー画像データを、機器に依存しない色空間(例えばLab色空間など)に変換するための関数のような情報である。キャリブレーションデータは、スキャナ101やプリンタエンジン102の色再現特性を修正するためのデータである。
The image bus I /
図2は、実施形態に係る画像形成装置100が有するソフトウェアモジュールによる機能を説明する機能ブロック図である。これら機能は、CPU105がHDD108に格納されているプログラムをRAM106に展開し、その展開したプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating functions of the software module included in the
ジョブコントロール処理201は、図示/不図示の各ソフトウェアモジュールを統括・制御し、コピー、プリント、スキャン、FAX送受信など、画像形成装置100内で発生する、あらゆるジョブの制御を行う。ネットワーク処理202は、主にネットワークI/F111を介して行われる外部との通信を制御するモジュールであり、LAN10上の各機器との通信制御を行う。UI処理203は、主に操作部110及び操作部I/F109に係る制御を行う。FAX処理204は、FAX機能の制御を行う。FAX処理204は、モデム112を介してFAXの受信/送信を行う。プリント処理207は、ジョブコントロール処理201の指示に基づいて、編集用画像処理部120、プリンタ画像処理部119、及びプリンタエンジン102を制御し、指示された画像の印刷を行う。プリント処理207は、ジョブコントロール処理201から、画像データ、画像情報(画像データのサイズ、カラーモード、解像度など)、レイアウト情報(オフセット、拡大縮小、面つけなど)、及び出力用紙情報(サイズ、印刷方向など)の情報を受け付ける。そしてプリント処理207は、画像圧縮部103、画像伸張部121、編集用画像処理部120、及びプリンタ画像処理部119を制御して、画像データに対して適切な画像処理を施す。そしてプリント処理207は、画像データに対し、プリンタエンジン102を制御して用紙への印刷を行わせる。
The
スキャン処理210は、ジョブコントロール処理201の指示に基づいて、スキャナ101、及びスキャナ画像処理部118を制御して、スキャナ101にある原稿の読み込みを行わせる。スキャン処理210は、スキャナ101の原稿台にある原稿のスキャンを実行し、その原稿の画像データを入力する。入力した画像データのカラー情報は、ジョブコントロール処理201へ通知される。更に、スキャン処理210は、入力した画像データに対し、スキャナ画像処理部118を制御して画像データの圧縮等、適切な画像処理を施した後、ジョブコントロール処理201へ画像処理済みの画像データを通知する。色変換処理209は、ジョブコントロール処理201の指示に基づいて、指示された画像データの色変換処理を行い、色変換処理後の画像データをジョブコントロール処理201へ通知する。RIP処理211は、ジョブコントロール処理201の指示に基づいて、PDL解釈(インタプリット)を行い、RIP部116を制御してレンダリングすることで、ビットマップイメージへ展開する。
The
以上説明した画像形成装置100が、LAN10を介して受信した印刷ジョブに基づいて印刷する動作について説明する。
An operation in which the
外部装置からLAN10を介して送信されてきたPDLデータは、ネットワークI/F111が受信し、イメージバスI/F114を介してRIP部116へ入力される。RIP部116は、その受信したPDLデータを解析し、RIP部116が処理できるコードデータへ変換する。そしてRIP部116は、その変換したコードデータに基づいてレンダリングを実行する。RIP部116でレンダリングされた各ページのビットマップデータは、後段の画像圧縮部103で圧縮されてHDD108に順次格納される。こうしてHDD108に格納された圧縮データは、ジョブコントロール処理201からの指示によるプリント動作時に読み出され、画像伸張部121によりデータの伸張処理が行われる。こうして画像伸張部121で伸張された画像データは、デバイスI/F117を介してプリンタ画像処理部119へ入力される。
The PDL data transmitted from the external device via the
図3は、実施形態に係るプリンタ画像処理部119の機能構成を説明するブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the printer
色変換部301は、画像データを輝度値(RGB、YUVなど)から濃度値(CMYKなど)に変換する。即ち、色変換部301は、入力した画像データを、プリンタエンジン102で印刷できる色成分に対応した色空間のデータに変換する。こうして変換された多値画像データの濃度信号は、γ補正回路309(以下、γLUT)により、プリンタエンジン102が濃度を再現するための信号値に変換される。γLUTは、ガンマ変換用のルックアップテーブルで、後述する階調制御で作成される。
The
階調制御部310は、後述する階調制御に関わる処理を行う。階調制御部310は、階調制御に用いる画像パターンを決定し、その画像データをγLUTを通して中間調処理部304へ入力する。この場合、γLUTを入出力レベルが等しいリニアなテーブルとし、プリンタエンジン102のγ特性を検出できる入力データとする。この画像パターンの検出結果(D-sig)を、デバイスI/F117を介して、後述する画像濃度センサ(図8の801)から受信し、その結果に応じて後述する方法でγLUTを作成し、γLUT309に設定する。γLUT309で補正された画像データは、中間調処理部304で中間調処理が施され、1画素の各色成分が2値(1ビット)で表現される画像データへ変換される。ここでの中間調処理には、一般にディザ法や誤差拡散法などが使用されるが、本実施形態ではいずれの方法でも構わない。尚、中間調処理については、上記方法に限定するものではなく、他の方法を用いても構わない。
The
こうして中間調処理部304で生成された2値の画像データは、ドラム間遅延メモリ制御部305を介し、画像データの各画素の色成分ごとに分離されてページバッファ306に一時的に格納される。プリンタエンジン102より送信される各色成分に対応するビデオデータ要求信号が入力されたタイミングで、このページバッファ306から、各対応する色成分の画像データが読み出されてプリンタエンジン102に送られる。尚、ビデオデータ要求信号は、各色成分に対し、VREQ_Y、VREQ_M、VREQ_C、VREQ_Kとする。これはプリンタエンジン102内の各色成分に対応する感光体ドラム501が配置された上流から下流までの距離に応じて、各色に対応する感光体ドラムそれぞれの露光制御のタイミングが異なるため、各色成分のデータの読み出すタイミングも異なる。
The binary image data thus generated by the
次に、本実施形態で使用される二成分現像剤について説明する。 Next, the two-component developer used in this embodiment will be described.
二成分現像剤は、非磁性トナーと低磁化高抵抗キャリアとを主成分として構成されている。非磁性トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、ワックス等の離型剤、荷電制御剤等を適当量用いることにより構成される。このような非磁性トナーは、粉砕法や重合法なとどの方法により製造することができる。尚、非磁性トナー(負帯電性)は、摩擦帯電量が−1×10−2〜5.0×10−2C/Kg程度のものであることが好ましい。非磁性トナーの摩擦帯電量が、この範囲を外れると、磁性キャリアに発生するカウンタチャージ量が大きくなり、白抜けレベルが悪化して画像不良を生じることがある。非磁性トナーの摩擦帯電量は、用いられる材料の種類等により調整しても良いし、外添剤の添加によって調整しても良い。非磁性トナーの摩擦帯電量は、一般的なブローオフ法を用い、現像剤量を約0.5〜1.5gとして現像剤からトナーをエアー吸引することで吸引し、測定容器に誘起される電荷量を測定することにより測定することができる。 The two-component developer is composed mainly of a nonmagnetic toner and a low magnetization high resistance carrier. The non-magnetic toner is configured by using an appropriate amount of a binder resin such as a styrene resin or a polyester resin, a colorant such as carbon black, a dye or a pigment, a release agent such as wax, a charge control agent, or the like. Such a non-magnetic toner can be produced by any method such as a pulverization method or a polymerization method. The nonmagnetic toner (negative chargeability) preferably has a triboelectric charge amount of about −1 × 10−2 to 5.0 × 10−2 C / Kg. When the triboelectric charge amount of the non-magnetic toner is out of this range, the counter charge amount generated in the magnetic carrier becomes large, and the white spot level may be deteriorated to cause an image defect. The triboelectric charge amount of the non-magnetic toner may be adjusted depending on the type of material used, or may be adjusted by adding an external additive. The triboelectric charge amount of the non-magnetic toner is the charge induced in the measuring container by using a general blow-off method, with the developer amount being about 0.5 to 1.5 g, and sucking the toner from the developer by air suction. It can be measured by measuring the amount.
また、磁性キャリアとしては、公知のものを使用することができる。例えば、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化、及び抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリアも用いられる。またフェライト等のマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵抗調整を行ったものも用いられる。またフェライト等のマグネタイト単体表面樹脂でコーティングし抵抗調整を行ったものなども用いられる。これら磁性キャリアの製造方法は特に制限されない。 Moreover, a well-known thing can be used as a magnetic carrier. For example, a resin carrier formed by dispersing magnetite as a magnetic material in a resin and dispersing carbon black for conductivity and resistance adjustment is also used. Moreover, what adjusted resistance by oxidizing and reducing the surface of magnetite single bodies, such as a ferrite, is also used. In addition, a material whose resistance is adjusted by coating with a magnetite single surface resin such as ferrite is also used. The method for producing these magnetic carriers is not particularly limited.
尚、磁性キャリアは、0.1Tの磁界において3.0×104A/m〜2.0×105A/mの磁化を有することが好ましい。磁性キャリアの磁化量を小さくすると、磁気ブラシによるスキャベジングを抑制する効果があるが、磁界発生手段による非磁性円筒体への付着が困難となり、感光体ドラムへの磁性キャリア付着等の画像不良や、はき寄せ等の画像不良を生じることがある。また磁性キャリアの磁化が上記範囲よりも大きいと、上述したように磁気ブラシの圧力により画像不良を生じることがある。 The magnetic carrier preferably has a magnetization of 3.0 × 10 4 A / m to 2.0 × 10 5 A / m in a magnetic field of 0.1 T. Reducing the amount of magnetization of the magnetic carrier has the effect of suppressing the scavenging by the magnetic brush, but it becomes difficult to adhere to the non-magnetic cylinder by the magnetic field generating means, and image defects such as adhesion of the magnetic carrier to the photosensitive drum, An image defect such as rushing may occur. If the magnetization of the magnetic carrier is larger than the above range, an image defect may occur due to the pressure of the magnetic brush as described above.
更に、磁性キャリアの体積抵抗率は、リークや現像性を考慮して107〜1014Ωcmのものを用いるのが好ましい。キャリアの磁化は、理研電子(株)製の振動磁場型磁気特性自動記録装置であるBHV−30を用いて測定した。キャリア粉体の磁気特性値は、0.1Tの外部磁場を作り、そのときの磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチック容器に十分密になるようにパッキングした状態にする。この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れた時の実際の重量を測定し、磁化の強さを求める(AM2/Kg)。次いで、キャリア粒子の真比重を乾式自動密度形アキュピック(島津製作所(株)社製)により求め、磁化の強さ(AM2/Kg)に真比重を掛けることで、本実施形態に用いられる単位体積当たりの磁化の強さ(A/m)を求めることができる。 Furthermore, it is preferable to use a magnetic carrier having a volume resistivity of 107 to 1014 Ωcm in consideration of leakage and developability. The magnetization of the carrier was measured using BHV-30, which is an oscillating magnetic field type automatic magnetic recording device manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. As the magnetic characteristic value of the carrier powder, an external magnetic field of 0.1 T is created, and the strength of magnetization at that time is obtained. The carrier is packed in a cylindrical plastic container so as to be sufficiently dense. In this state, the magnetization moment is measured, the actual weight when the sample is put is measured, and the magnetization strength is obtained (AM2 / Kg). Next, the unit specific volume used in the present embodiment is obtained by determining the true specific gravity of the carrier particles by a dry automatic density accumulator (manufactured by Shimadzu Corporation) and multiplying the magnetization intensity (AM2 / Kg) by the true specific gravity. The strength of the hit magnetization (A / m) can be obtained.
次にプリンタ画像処理部119より出力された色成分データがプリンタエンジン102に入力されたときの動作について説明する。
Next, an operation when the color component data output from the printer
図4は、実施形態に係るプリンタエンジン102の内部構成を説明するブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of the
プリンタI/F部401は、プリンタ画像処理部119から順次送信されてくる色成分データを受信する。またプリンタI/F部401は、プリンタエンジン102において印刷動作の準備が可能となった場合に各色成分のデータを要求するビデオデータ要求信号であるVREQ_*(*は、Y/M/C/Kのいずれか)を発行する。
The printer I /
色成分データは、プリンタI/F部401を介してパルス幅変調回路402に入力される。そしてパルス幅変調回路402は、実際の色成分データに基づいて、後段の各色のレーザ駆動部403〜406を駆動させるためのパルス信号(駆動信号)を生成し、各レーザ駆動部403〜406へ送信する。各色成分に対応した各レーザ駆動部403〜406は、パルス幅変調回路402より受信したパルス信号に基づいて各色成分に対応するレーザ露光装置を駆動する。
The color component data is input to the pulse
センサ制御部407は、階調制御部310により出力された画像パターンの濃度を濃度センサ802、センサ駆動部408により検出し、その検出値をA/D変換回路409及び濃度変換回路410により濃度値(D-sig)に変換する。そしてその濃度値(D-sig)を、検出結果としてプリンタI/F部401を介して階調制御部310へ送信する。
The
また現像装置の内部には、温度センサ駆動部411、湿度センサ駆動部412が設けられており、その出力値がA/D変換回路413及び温湿度変換回路414により温湿度情報としてプリンタI/F部401を介して階調制御部310へ送られる。
Further, a temperature
図5は、実施形態に係るプリンタエンジン102の像形成部の詳細を説明する図である。以下、主にイエローの画像の像形成部について説明するが、他の色成分のマゼンタ、シアン、ブラックの像形成部も同様であるため、その説明を省略する。また各色成分の像形成部の構成は、イエローの画像の像形成部の構成要素を示す参照番号の最後に、各色に対応するM,C,Kを付して表すが、図面を簡潔にするために一部は省略している。また以下の説明では、各色に対応するM,C,Kの説明が不要な場合は、それを省略して説明する。
FIG. 5 is a diagram illustrating details of the image forming unit of the
プリンタエンジン102は、像担持体である感光体ドラム501、帯電ローラ502、Yレーザ露光装置503、一次転写装置504、二次転写装置505、定着装置506、及びクリーニング装置507を備える。Yレーザ露光装置503は、Yレーザ駆動部403より駆動される。一次転写装置504は、可視化されたトナー像を転写材(中間転写ベルト)508上に一次転写する。二次転写装置505は中間転写ベルト508上に形成されたトナー像を用紙に二次転写する。定着装置506は、記録用紙上に転写されたトナー像を定着する。クリーニング装置507は、二次転写後に中間転写ベルト508に残った転写残トナーを除去する。
The
現像装置509は現像剤容器を備え、二成分現像剤としてトナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とが混合された現像剤を収容している。Aスクリュー510とBスクリュー511はそれぞれトナー粒子の搬送と磁性キャリア粒子との混合を行う。また現像スリーブ512は、感光体ドラム501に近接に配置され、感光体ドラム501と従動するように回転して、トナーとキャリアとが混合された現像剤を担持する。現像スリーブ512に担持された現像剤は感光体ドラム501に接触し、感光体ドラム501上の静電潜像が現像される。また現像装置509の内部には、現像器内温度センサ513、外部には現像器外湿度センサ514が配置されている。センサ制御部407の各々現像機内温度センサ駆動部411、現像器外部湿度センサ駆動部412が動作し、その出力値をA/D変換回路413及び温湿度変換回路414により温湿度情報とする。そしてそれを検出結果としてプリンタI/F部401を介して階調制御部310へ送信する。尚、プリンタエンジン102には、図5の構成以外にも用紙を搬送する搬送部(不図示)等があるが、本実施形態において、説明を省略する。
The developing device 509 includes a developer container and contains a developer in which toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) are mixed as a two-component developer. The A screw 510 and the
以上のようなプリンタエンジン102の構成において、イエローの画像を形成する場合には、Yレーザ駆動部403より駆動されるYレーザ露光装置503により感光体ドラム501に露光され、感光体ドラム501上に静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、現像装置509の現像スリーブ512上に担持されているイエローの現像剤によりトナー像として可視化され、可視化されたトナー像は中間転写ベルト508に一次転写装置504によって転写される。
In the configuration of the
同様にして、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分の画像データも、各対応する現像装置509M〜509Kにより現像され、各感光体ドラム501M〜501Kにそれぞれトナー像として可視化される。そして、可視化されたトナー像は、直前に転写された色成分のトナー像と同期して、それぞれ一次転写装置504M〜504Kにより順次転写され、中間転写ベルト508には4色のトナー像により形成された最終的なトナー画像が形成される。こうして中間転写ベルト508に形成されたトナー画像は、二次転写装置505により、同期して搬送されてくる用紙に二次転写され、定着装置506でトナー像が定着される。そして、プリンタエンジン102により像形成(印刷)された用紙が排出され、プリント動作を終了する。また一次転写位置から二次転写位置の間に、中間転写ベルト508上に形成されたパッチパターンの反射光量を検出するための、中間転写ベルト508に相対するLEDとフォトダイオードを含むフォトセンサ520を設けている。
Similarly, image data of each color component of magenta, cyan, and black is developed by the corresponding developing
このような静電潜像の現像により現像装置509内の現像剤のトナー濃度が低下する。そのため、各色に対応するトナー補給制御部により、トナー補給槽515からトナーを現像装置509に補給する制御(トナー補給制御)を行う。このようにして現像剤のトナー濃度を可及的に一定に制御し、又は画像濃度を可及的に一定に制御する。
By developing the electrostatic latent image, the toner density of the developer in the developing device 509 is lowered. Therefore, control (toner supply control) for supplying toner from the
実施形態に係る画像形成装置100は、感光体ドラム501上にパッチ画像を作像し、その画像濃度を感光体ドラム501に対向設置した画像濃度センサ(パッチ検ATRセンサ)により検知して制御する方式(パッチ検ATR)の濃度制御装置を有する。又、この画像形成装置100は、トナー濃度センサ(現像剤反射ATRセンサ)により現像装置509内の現像剤のトナー濃度を検知して制御する方式(現像剤反射ATR)の濃度制御装置を有する。更に、この画像形成装置100は、ビデオカウンタからの画素毎のデジタル画像信号の出力レベルから必要なトナー量を演算して制御する方式(ビデオカウントATR)の濃度制御装置を有する。このように、実施形態に係る画像形成装置100は、3つの方式の濃度制御装置を備えている。
The
図6は、一般的なAMスクリーン(Amplitude Modulated Screening)の階調再現に用いられる中間調ドットを説明する図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining halftone dots used for tone reproduction of a general AM screen (Amplitude Modulated Screening).
図6に示すように、各ドットは、円形、楕円形、方形、矩形等の任意の形状を有し、濃度に応じてドットサイズを変える面積変調で階調を表現している。 As shown in FIG. 6, each dot has an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a rectangle, and the like, and gradation is expressed by area modulation that changes the dot size according to the density.
次に画像濃度検知及び画像階調制御について説明する。 Next, image density detection and image gradation control will be described.
図7は、感光体ドラム501上に参照用のパッチ画像を作像する状態を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a state where a reference patch image is formed on the
本実施形態では、CPU105は、連続画像の形成中は、図7に示すように、出力する画像の先端と後端に挟まれた非画像領域(以下「画像間」)に、画像濃度の検知用パターン(パッチ画像)701を形成させる。尚、以下、パッチ画像の静電潜像を「パッチ潜像」ともいう。
In the present embodiment, the
即ち、プリンタ画像処理部109には、予め定められた濃度に対する信号レベルを有するパッチ画像信号を発生するパッチ画像信号発生回路(パターンジェネレータ(不図示))が設けられている。このパターンジェネレータからのパッチ画像信号を、パルス幅変調回路402に供給し、上記の予め定められた濃度に対するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを、レーザ露光装置503の半導体レーザに供給し、半導体レーザをそのパルス幅に対応する時間だけ発光させて、感光体ドラム501を走査露光する。これによって、予め定められた濃度に対するパッチ潜像が、感光体ドラム501に形成される。そして、このパッチ潜像は、現像装置509により現像される。
That is, the printer
感光体ドラム501上に形成されたパッチ画像701からの反射光量は、画像濃度検知手段である濃度センサ801(図8)で測定される。濃度センサ801は、LED等の発光素子を備える発光部と、フォトダイオード(PD)等の受光素子を備える受光部とを有する。濃度センサ801は、感光体ドラム501上の「画像間」に形成されたパッチ画像701が濃度センサ801の下を通過するタイミングで、上記反射光量を測定する。この測定結果に係る信号(D-sig)は、CPU105に入力される。その後、CPU105は、所望の一定濃度(反射光量)が得られると推定される補給トナー量の補正量(後述)を求める。連続画像形成中、出力する200枚ごとの画像の後端と次の画像の先端とに挟まれた非画像領域(画像間)にパッチ画像701を形成させる。従って、パッチ画像701は、連続画像形成200枚毎の画像間に形成される。
The amount of reflected light from the
本実施形態では、感光体501上にパッチ画像を形成し、その濃度を測定する例で説明したが、パッチ画像の形成及び測定は、中間転写ベルト508上で行うことも可能である。
In the present embodiment, the example in which the patch image is formed on the
以下、更に詳しく説明する。 This will be described in more detail below.
図8は、濃度センサ801の出力信号を処理する回路構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a circuit configuration for processing the output signal of the
濃度センサ801に入力される感光体ドラム501からの反射光(近赤外光)は、電気信号に変換される。0〜5Vの電気信号は、A/D変換回路802により、8ビットのデジタル信号に変換される。そして、このデジタル信号は、濃度変換回路803によって濃度情報に変換される。濃度変換回路803は、テーブル804を参照して、8ビットのデジタル信号を濃度信号に変換する。
The reflected light (near infrared light) from the
ここでトナーは、スチレン系共重合樹脂をバインダとして、各色の色材を分散させたものである。又、感光体ドラム501は、近赤外光(960nm)の反射率が約40%のOPC感光体である。しかし、反射率が同程度であるアモルファスシリコン系の感光体などであっても構わない。又、実施形態では、濃度センサ801は、感光体ドラム501からの正反射光のみを検出するよう構成されている。
Here, the toner is obtained by dispersing color materials of each color using a styrene copolymer resin as a binder. The
図9は、感光体ドラム501上に形成されたパッチ画像701の濃度を各色の面積階調により段階的に変えた時の、濃度センサ801の出力値とパッチ画像の濃度との関係を示す図である。尚、トナーが感光体ドラム501に付着していない状態の濃度センサ801の出力を5V、つまり255レベルに設定する。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the output value of the
図9に示すように、各トナーによる面積被覆率が大きくなり、画像濃度が大きくなるに従って濃度センサ801の出力値が小さくなる。このような濃度センサ801の特性に基づき、濃度センサ801の出力値から濃度信号に変換する各色専用のテーブル804を予め用意する。このテーブル804は、濃度変換回路803の記憶部に記憶されている。これにより濃度変換回路803は、各色の画像濃度を精度良く読み取ることができる。濃度変換回路803は、その変換により得られた濃度情報をCPU105へ出力する。
As shown in FIG. 9, the area coverage by each toner increases, and the output value of the
尚、実施形態では、パッチ画像701を形成する際のレーザ出力として、各色とも64レベルの濃度信号を用いる。その際、階調補正テーブル(LUT)を用いてレーザ出力が決定される。
In the embodiment, a 64-level density signal is used for each color as a laser output when the
本実施形態では、通常の画像形成中に非画像領域にパッチ画像701を形成し、そのパッチ画像701の濃度を検出して、画像の中間調を随時補正するように制御する。
In the present embodiment, control is performed such that a
図10は、実施形態に係る画像形成装置100のレーザ露光装置503の一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the
半導体レーザ(以下、単にレーザ)1000は光源の一例である。レーザ1000は、図示しないビデオコントローラからのビデオ信号或いはエンジンコントローラからのコントロール信号によって発光しビーム(レーザ光)を照射するレーザ発光部として機能する。ポリゴンミラー1001は回転多面鏡の一例である。ポリゴンミラー1001は、図示しないモータにより図中の矢印の方向に回転駆動され、レーザ1000からのビームを反射し、その反射されたビームが感光体ドラム501上を走査する。ポリゴンミラー1001を回転させるモータは、図示しないエンジンコントローラからの加速信号/減速信号によって一定の回転速度になるように制御される。レーザ1000からのビームは、fθレンズ1002及び折り返しミラー1003を経由して、感光体ドラム501上を矢印の方向に走査する。fθレンズ1002は、ビームを感光体ドラム501上に等速で走査させるための光学部品である。ビームディテクタ1004は、光を電圧に変換する素子である。このビームディテクタ1004には、ビームの走査路上に設けられたミラー1005により反射されたビームが所定のタイミングで入射される。ビームディテクタ1004は、その入射光によって生じた電圧によってBD信号を生成し、図示しないエンジンコントローラのCPUやロジック回路へBD信号を出力する。このBD信号は、画像形成時の水平同期信号として使用される。
A semiconductor laser (hereinafter simply referred to as a laser) 1000 is an example of a light source. The
通常のAMスクリーンの階調再現に用いられる中間調ドットは、図6を参照して前述したように、円形、楕円形、方形、矩形等の任意の形状を有し、濃度によってドットサイズを変える面積変調で階調を表現している。従って図6において、濃度は図6(A)<図6(B)<図6(C)の順となっており、ドットサイズも濃度に合わせて図6(A)<図6(B)<図6(C)の順に大きくなっている。また、図6(A),(B),(C)のそれぞれにおけるドットのサイズは同じである。 As described above with reference to FIG. 6, halftone dots used for normal AM screen gradation reproduction have an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a rectangle, and the like, and the dot size is changed depending on the density. The gradation is expressed by area modulation. Therefore, in FIG. 6, the density is in the order of FIG. 6 (A) <FIG. 6 (B) <FIG. 6 (C), and the dot size also matches FIG. 6 (A) <FIG. 6 (B) < It becomes larger in the order of FIG. In addition, the dot sizes in FIGS. 6A, 6B, and 6C are the same.
これに対して実施形態では、中間調再現用のスクリーンは、CMYKの略10%以上の濃度域(ハイライト領域以外の領域)においては従来のAMスクリーンを使用する。またCMYKの略20%以下のハイライト領域のスクリーンを形成するドットのサイズを固定化する。更に、ハイライト領域では、従来のAMスクリーンのようにドットサイズで階調表現を行うのではなく、図11(A),(B)に示すようにドットの個数で階調表現を行うようにしている。 On the other hand, in the embodiment, a halftone reproduction screen uses a conventional AM screen in a density region (region other than the highlight region) of approximately 10% or more of CMYK. In addition, the size of dots forming a screen in a highlight area approximately 20% or less of CMYK is fixed. Further, in the highlight area, gradation expression is not performed with the dot size as in the conventional AM screen, but gradation expression is performed with the number of dots as shown in FIGS. ing.
図11は、実施形態に係る画像形成装置100における階調再現に用いられる中間調ドットを規定したスクリーンの異なる濃度の網点パターンの一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of halftone dot patterns with different densities on the screen that define halftone dots used for tone reproduction in the
図11(A)(B)のように、ハイライト領域ではドットの個数で階調表現を行う。そして網点ドットの成長点が全て固定サイズであるドットが配置される濃度域(図11(C))よりも濃度の大きい領域は、従来のAMスクリーンと同じように、ドットのサイズを大きくすることで階調を表現するスクリーンを使用する。 As shown in FIGS. 11A and 11B, gradation is expressed by the number of dots in the highlight area. Then, in the area where the density is higher than the density area (FIG. 11C) where the dots whose dot growth points are all fixed sizes are arranged, the dot size is increased as in the case of the conventional AM screen. Therefore, a screen that expresses gradation is used.
図12は、ドットサイズと粒状度及び網点再現性との関係を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between dot size, granularity, and halftone dot reproducibility.
図12に示すように、中間調の再現において、特に極ハイライト領域(ドットサイズが小)では、網点再現性が不安定で粒状度が悪化し、ノイズとして知覚され易くなる。 As shown in FIG. 12, in the reproduction of halftones, particularly in the extremely highlight region (dot size is small), the halftone dot reproducibility is unstable, the granularity is deteriorated, and it is easily perceived as noise.
図17は、人間の視覚の空間周波数に対する感度特性である視覚の観察距離300mmにおける空間周波数特性VTF(Visual Transfer Function)を概念的に示した説明図である。 FIG. 17 is an explanatory diagram conceptually showing a spatial frequency characteristic VTF (Visual Transfer Function) at a visual observation distance of 300 mm, which is a sensitivity characteristic with respect to a human visual spatial frequency.
以下に視覚の空間周波数特性VTFを表す代表的な実験式を示す。 A typical empirical formula representing the visual spatial frequency characteristic VTF is shown below.
VTF(u)=5.05×exp{(−0.138×π×L×u)/180}×{1−exp{(−0.138×π×L×u)/180} …式(1)
この式(1)の変数Lは、観察距離を表しており、変数uは、空間周波数を表している。
VTF (u) = 5.05 × exp {(− 0.138 × π × L × u) / 180} × {1-exp {(− 0.138 × π × L × u) / 180} (formula ( 1)
The variable L in this equation (1) represents the observation distance, and the variable u represents the spatial frequency.
実施形態では、粒状性を評価するために、以下の方法で粒状度を算出している。 In the embodiment, in order to evaluate the granularity, the granularity is calculated by the following method.
粒状度の算出方法として、Xerox社のDooleyとShawが粒状性測定にウィナースペクトラムを適用し、視覚の空間周波数特性(Visual Transfer Function:VTF)とカスケードした後、積分した値を粒状度(GS)とする方法を提案している。 Xerox Dooley and Shaw applied the Wiener spectrum to measure granularity, cascaded with visual spatial frequency characteristics (Visual Transfer Function: VTF), and then integrated the granularity (GS) The method is proposed.
GS=exp(−1.8D ̄)∫√{WS(u) ̄}×VTF(u)du …式(2)
ここで、D ̄、WS(u) ̄はそれぞれ、オーバーライン付のD,WS(u)を示す。またDuは空間周波数、WS(u)はウィナースペクトラム、VTF(u)は視覚の空間周波数特性である。exp(−1.8D ̄)の項は、濃度と人の知覚する明るさの差を補正するための、平均濃度Dを変数とした関数である。
GS = exp (−1.8D ̄) ∫√ {WS (u)  ̄} × VTF (u) du Equation (2)
Here, D ̄ and WS (u)  ̄ indicate D and WS (u) with overline, respectively. Du is a spatial frequency, WS (u) is a Wiener spectrum, and VTF (u) is a visual spatial frequency characteristic. The term exp (−1.8D ̄) is a function using the average density D as a variable for correcting the difference between the density and the brightness perceived by a person.
本実施形態に係る粒状度の算出方法は、ウィナースペクトラムとVTFを用いたDooleyらの上記式(2)を基本とし、応用展開を図ったものである。 The granularity calculation method according to this embodiment is based on the above equation (2) of Dooley et al. Using a Wiener spectrum and VTF, and is intended for application development.
図12より、ドットサイズを大きくすることで粒状度を低く抑えることが可能であり、また、網点の再現性も粒状度(GS)に関連しており、網点の再現性が高ければ粒状度も低く抑えることができることが分かる。 From FIG. 12, it is possible to keep the granularity low by increasing the dot size, and the reproducibility of halftone dots is also related to the granularity (GS). It can be seen that the degree can be kept low.
しかしながら、ドットのサイズを大きくするとドットパターン自体が認識されてしまい画像品位を損ねてしまうため、可能な限りドットのサイズは小さくすることが好ましい。また、最小ドットのサイズを大きくする場合には、濃度を網点ドットの個数で表現することになるが、通常のAMスクリーンと同じように規則的な配置をするとスクリーンパターンが視認される問題がある。このため、図11(A),(B)に示したように、最小ドットのみで階調を表現する際には、AMスクリーンの成長点のドットからランダムにドットを選ぶ方式を採用している。 However, if the dot size is increased, the dot pattern itself is recognized and the image quality is impaired. Therefore, it is preferable to reduce the dot size as much as possible. Further, when the size of the minimum dot is increased, the density is expressed by the number of halftone dots. However, there is a problem that the screen pattern is visually recognized if the regular arrangement is made in the same manner as a normal AM screen. is there. For this reason, as shown in FIGS. 11A and 11B, when a gradation is expressed by only the minimum dots, a method of randomly selecting dots from the dots at the growth points of the AM screen is adopted. .
本実施形態では画像形成装置100の解像度は2400dpiの露光系を用い、スクリーンは2400dpiの2値で作成する構成とした。
In the present embodiment, the
図13は、スクリーンの最小ドットの模式図である。 FIG. 13 is a schematic diagram of the minimum dots on the screen.
通常のAMスクリーンの場合には、図13のAに示したように、1画素が最小ドットとなる。このドットAを使用したスクリーンをスクリーンAと呼ぶ。その他に、1200dpiの2×2画素(B)を最小ドットとしたスクリーンB、3×3画素(C)を最小ドットとしたスクリーンC、4×4画素(D)を最小ドットしたスクリーンD、5×5画素(E)を最小ドットしたスクリーンEを用意している。更に、6×6画素(F)を最小ドットしたスクリーンFの6種類を、ハイライト領域の階調を再現するために用意している。ここでは、各ドットの形状を正方形状としたが、これに限るものではない。
In the case of a normal AM screen, one pixel is the minimum dot, as shown in FIG. A screen using this dot A is called a screen A. In addition, screen B with 1200
図14は、実施形態で用いたスクリーンの入力濃度と網点面積率の関係の一例を示す図である。図14では、これらのスクリーンを使った場合のある環境における入力濃度10%以下の領域の網点面積率の一例を示している。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the relationship between the screen input density and the dot area ratio used in the embodiment. FIG. 14 shows an example of a halftone dot area ratio in a region where the input density is 10% or less in an environment where these screens are used.
網点面積率の計算は、以下の式(3)に示した出力パッチの網点濃度とベタ濃度を比較する、マーレーデイビス式を用いて算出される。 The halftone dot area ratio is calculated using the Murray Davis equation, which compares the halftone dot density and solid density of the output patch shown in the following equation (3).
網点面積率=((1−10−DT)/(1−10−DS))×100(%) …式(3)
ここでDTは網点部の濃度、DSはベタ濃度である。
Halftone dot area ratio = ((1-10-DT) / (1-10-DS)) × 100 (%) (3)
Here, DT is a halftone dot density, and DS is a solid density.
このグラフが得られた環境における各スクリーンの網点面積率から、入力面積率(濃度)に対する出力の再現性(網点再現性)を式(4)により算出する。 From the halftone dot area ratio of each screen in the environment in which this graph is obtained, the output reproducibility (halftone dot reproducibility) with respect to the input area ratio (density) is calculated by equation (4).
網点再現性=(網点面積率)/(入力面積率)×100(%) …式(4)
ここで、画像形成装置100のある出力コンディションにおける各スクリーンの網点再現性を最小二乗法により求めると、スクリーンAでは20%、スクリーンBでは25%、スクリーンCでは35%、スクリーンDでは50%、スクリーンEでは60%、そしてスクリーンFでは75%となっている。この結果は、このグラフが得られた出力コンディションにおいては、スクリーンA,Bは階調再現には不適で、スクリーンC,D,E,Fが階調再現には適していることを示している。
Halftone dot reproducibility = (halftone dot area ratio) / (input area ratio) × 100 (%) (4)
Here, when the halftone dot reproducibility of each screen in an output condition of the
更に、最小ドットのサイズが小さい方がドットの視認性が低下して、スクリーンの構造が見えにくくなるため、最小ドットはできる限り小さい方が適している。従って、この環境下で選択する最適なスクリーンは、C又はDが選択可能であり、最小ドットサイズの小さいスクリーンCを選択することとなる。 Furthermore, the smaller the minimum dot size, the lower the dot visibility and the less difficult it is to see the screen structure. Therefore, the smallest dot is suitable. Accordingly, C or D can be selected as the optimum screen to be selected in this environment, and the screen C having the smallest minimum dot size is selected.
本実施形態における図17のグラフを作成した環境下における、ハーフトーン画像の目視評価結果を図16に示す。 FIG. 16 shows the visual evaluation result of the halftone image under the environment in which the graph of FIG. 17 in the present embodiment is created.
図16は、実施形態における最小ドットのサイズの違いによる画像評価結果の一例を示す図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an image evaluation result based on a difference in the size of the minimum dot in the embodiment.
図16では、スクリーンCとDが共に、がさつき(ノイズ)が無く、且つドットが目立ちにくく、擬似輪郭が発生しないという評価を得ている。 In FIG. 16, both screens C and D have been evaluated to be free from rattling (noise), to make dots less conspicuous, and not to generate pseudo contours.
そこで実施形態では、人肌や青空、海等の自然画像のハイライト領域の階調安定性をより高めるために、網点再現性が30%を超える最小ドットのサイズを用いてスクリーンを形成する。 Therefore, in the embodiment, in order to further improve the gradation stability of highlight areas of natural images such as human skin, blue sky, and sea, a screen is formed using a minimum dot size with halftone dot reproducibility exceeding 30%. .
実施形態では、前述のスクリーンCに対応して、より解像度を上げた2400dpiの20画素を黒の最小ドットサイズとする構成とした。この実施形態の画像形成装置は、黒で形成されている小ポイント文字や極細線の再現性を向上するため、ユーザが選択可能な黒濃度アップモードを有している。この黒濃度アップモードでは、用紙上の通常のベタ濃度を1.5から1.6にする。これは露光光量をアップさせることで実現している。このように露光光量をアップさせることで黒濃度をアップさせることにより、小ポイント文字や極細線へのトナーの現像量が増えることで、ラインの濃度がアップして視認性を向上できる。 In the embodiment, in correspondence with the above-described screen C, 20 pixels of 2400 dpi with higher resolution are set to the minimum dot size of black. The image forming apparatus of this embodiment has a black density up mode that can be selected by the user in order to improve the reproducibility of small point characters and extra fine lines formed in black. In this black density up mode, the normal solid density on the paper is changed from 1.5 to 1.6. This is realized by increasing the amount of exposure light. By increasing the exposure light quantity in this way to increase the black density, the amount of toner developed on small point characters and ultrathin lines increases, thereby increasing the line density and improving the visibility.
しかしながら、スクリーンを形成している最小ドットは、トナー載り量の増加と定着後のドットゲインの増加により、紙上でドットの視認性が高くなってしまう。そこで本発明者らは、ハーフトーン画像を形成するドットサイズが、用紙上でどのサイズまで許容されるか視認感度の調査を行った。ユーザが画像を見た場合ハーフトーン画像として許容できるドットサイズは、図18のグラフに示すような結果となった。 However, the minimum dot forming the screen has high dot visibility on the paper due to an increase in the amount of applied toner and an increase in dot gain after fixing. Therefore, the present inventors investigated the visual sensitivity of the dot size for forming the halftone image to which size is allowed on the paper. When the user views the image, the dot size allowable as the halftone image is as shown in the graph of FIG.
図18は、最小ドットのサイズに対する視認感度の調査結果を示す図である。 FIG. 18 is a diagram showing the result of examining the visual sensitivity with respect to the minimum dot size.
図18に示した結果より、ユーザの95%が許容できる面積は、約3000μm2であり、98%許容できる面積は、約2000μm2であることが分かった。ここで、98%のユーザが許容できるドット面積は、2400dpiでは18〜22画素であり、上述の実施形態の黒の最小ドットサイズとして規定した20画素は、この範囲に入っている。
From the results shown in FIG. 18, it was found that the area that 95% of users can accept is about 3000
次にユーザが黒濃度アップモードを選択したときの階調性の補正を考える。この場合は、黒濃度アップモードに伴って、黒の最小ドットのサイズを大きくして画像の黒の濃度を上げようとする。しかし、この場合は、図11(A),(B)のようなハイライト領域の濃度も同様に上昇する。このため、黒の小ポイント文字や細線以外のハイライト領域の濃度を低下させるために、そのハイライト領域のドットパターンで濃度を再現しているドットの個数を減らす必要がある。このようにすると、ハイライト領域でドットの個数が減少しても最小ドットのサイズが大きくなっているために、各ドットの視認性が上昇して粒状感が大きくなる。このためユーザが小ポイント文字や極細線の再現性を向上させるために黒濃度アップモードを選択すると、ユーザが階調画像の品質が低下したと感じてしまう場合があった。 Next, let us consider the correction of gradation when the user selects the black density increase mode. In this case, in accordance with the black density up mode, the size of the black minimum dot is increased to increase the black density of the image. However, in this case, the density of the highlight area as shown in FIGS. 11A and 11B also increases. For this reason, in order to reduce the density of highlight areas other than black small point characters and thin lines, it is necessary to reduce the number of dots whose density is reproduced in the dot pattern of the highlight area. In this way, even if the number of dots in the highlight area is reduced, the size of the minimum dot is increased, so the visibility of each dot is increased and the graininess is increased. For this reason, when the user selects the black density up mode in order to improve the reproducibility of small-point characters and ultrathin lines, the user may feel that the quality of the gradation image has deteriorated.
この問題を解決するために実施形態では、黒濃度アップの割合に応じて、更に最小ドットのサイズを小さくすることを特徴としている。 In order to solve this problem, the embodiment is characterized in that the size of the minimum dot is further reduced in accordance with the ratio of black density increase.
ここで濃度Dと反射率Tとの関係は、以下の式(5)で表される。 Here, the relationship between the density D and the reflectance T is expressed by the following equation (5).
T=10E−D …式(5)
いま黒濃度アップモードに従って濃度Dを1.5から1.6に上昇させると、反射率Tは3.16%から2.51%に約20%小さくなっている。そのため実施形態では、黒濃度アップモードでは、最小ドットの画素数を20画素から20%減らした16画素としている。
T = 10E-D Formula (5)
When the density D is increased from 1.5 to 1.6 according to the black density up mode, the reflectance T is reduced by about 20% from 3.16% to 2.51%. Therefore, in the embodiment, in the black density up mode, the number of pixels of the minimum dot is 16 pixels that is reduced by 20% from 20 pixels.
図15は、実施形態に係る画像形成装置100において、黒濃度アップモードが選択されているときの最小ドットのサイズの変更手順を説明するフローチャートである。尚、このフローチャートで示す処理は、CPU105がRAM106に展開したプログラムを実行することにより達成される。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure for changing the size of the minimum dot when the black density increase mode is selected in the
まず最初にS1501でCPU105は、最小ドットサイズが固定であるスクリーンのパッチデータを作成(実施形態では濃度5%の1パッチ)する。次にS1502に進みCPU105は、そのパッチデータを基にパッチ画像701を感光体501上に形成する。そしてS1503に進みCPU105は、そのパッチ画像701を濃度センサ801により読み取らせて、その濃度信号(D-sig)を取得する。次にS1504に進みCPU105は、その濃度信号から、読み取ったパッチ画像の濃度を求める。次にS1505に進みCPU105は、その求めたパッチ画像の濃度から、上述の式(3)に従って網点面積率を求める。次にS1506に進みCPU105は、その網点面積率から上述の式(4)に従って網点再現性を算出する。
First, in step S1501, the
次にS1507に進みCPU105は、画像形成装置100では、上述したように網点再現性が30%を超える最小ドットサイズを用いてスクリーンを形成するため、網点再現性が30%を超えているドットサイズがあるか否か判定する。S1507でCPU105は、網点再現性が30%を超えているドットサイズがあると判定するとS1508に進みCPU10は、網点再現性が30%を超えるドットサイズが複数あるかどうか判定する。ここで複数あると判定したときはS1509に進みCPU105は、網点再現性が30%を超えるドットサイズの中で最小のサイズを選択してS1510に進む。一方、S1507で網点再現性が30%を超えているドットサイズが無いと判定したときはS1512に進みCPU105は、ハイライト領域のドットサイズを最大サイズに選択してS1510に進む。またS1508で網点再現性が30%を超えるドットサイズが複数でないときはS1513に進みCPU105は、その網点再現性が30%以上のドットサイズを選択してS1510に進む。S1510でCPU105は、S1509,S1512,S1513のいずれかで選択したドットサイズでハイライト領域のスクリーンを生成してS1511に進む。
In step S <b> 1507, the
S1511でCPU105は、黒濃度アップモードが選択されているかどうか判定し、黒濃度アップモードが選択されているとS1514に進み、黒濃度アップによる反射率の低下に相当する分(実施形態では20%)最小ドットを構成する画素数を減らす。そしてS1515に進む。例えば、最小ドットが20画素で構成されているときは16画素に減らす。またS1511で黒濃度アップモードが選択されていないと判定したときはS1514をスキップしてS1515に進む。S1515でCPU105は、決定された最小ドットサイズによるスクリーンパターンで階調補正を行って、この処理を終了する。
In S1511, the
以上説明したように、通常モードと黒濃度アップモードとで、形成された画像のハイライト領域の反射率Tを同じにすることで、これら2つのモードにおけるハイライト領域の最小ドットサイズを同等にできる。これにより、通常モードのハイライト領域の画像の粒状感を悪化させることなく、小ポイント文字、極細線の再現性を向上した画像を出力することができる。 As described above, by making the reflectance T of the highlight area of the formed image the same in the normal mode and the black density up mode, the minimum dot size of the highlight area in these two modes is made equal. it can. As a result, it is possible to output an image with improved reproducibility of small-point characters and ultrathin lines without deteriorating the graininess of the image in the highlight area in the normal mode.
本実施形態では、自動階調補正時に黒濃度アップモードかどうかを判定し、黒濃度アップモードのときに最小ドットのサイズの露光条件を変更した。しかし本発明はこれに限らず、ユーザが黒濃度アップモードを選択した場合に、自動でターゲット濃度を変更して階調補正を行う、等の別の形態も可能であり、本実施形態の形態に限定されるものではない。 In this embodiment, it is determined whether or not the mode is the black density up mode at the time of automatic gradation correction, and the exposure condition for the minimum dot size is changed in the black density up mode. However, the present invention is not limited to this, and when the user selects the black density up mode, other forms such as automatically changing the target density and performing gradation correction are possible. It is not limited to.
100…画像形成装置、102…プリンタエンジン、105…CPU、119…プリンタ画像処理部、304…中間趙処理部、310…階調制御部、408…センサ駆動部、801…濃度センサ
DESCRIPTION OF
二成分現像剤は、非磁性トナーと低磁化高抵抗キャリアとを主成分として構成されている。非磁性トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、ワックス等の離型剤、荷電制御剤等を適当量用いることにより構成される。このような非磁性トナーは、粉砕法や重合法なとどの方法により製造することができる。尚、非磁性トナー(負帯電性)は、摩擦帯電量が−1×10 −2 〜5.0×10 −2 C/Kg程度のものであることが好ましい。非磁性トナーの摩擦帯電量が、この範囲を外れると、磁性キャリアに発生するカウンタチャージ量が大きくなり、白抜けレベルが悪化して画像不良を生じることがある。非磁性トナーの摩擦帯電量は、用いられる材料の種類等により調整しても良いし、外添剤の添加によって調整しても良い。非磁性トナーの摩擦帯電量は、一般的なブローオフ法を用い、現像剤量を約0.5〜1.5gとして現像剤からトナーをエアー吸引することで吸引し、測定容器に誘起される電荷量を測定することにより測定することができる。 The two-component developer is composed mainly of a nonmagnetic toner and a low magnetization high resistance carrier. The non-magnetic toner is configured by using an appropriate amount of a binder resin such as a styrene resin or a polyester resin, a colorant such as carbon black, a dye or a pigment, a release agent such as wax, a charge control agent, or the like. Such a non-magnetic toner can be produced by any method such as a pulverization method or a polymerization method. The nonmagnetic toner (negative chargeability) preferably has a triboelectric charge amount of about −1 × 10 −2 to 5.0 × 10 −2 C / Kg. When the triboelectric charge amount of the non-magnetic toner is out of this range, the counter charge amount generated in the magnetic carrier becomes large, and the white spot level may be deteriorated to cause an image defect. The triboelectric charge amount of the non-magnetic toner may be adjusted depending on the type of material used, or may be adjusted by adding an external additive. The triboelectric charge amount of the non-magnetic toner is the charge induced in the measuring container by using a general blow-off method, with the developer amount being about 0.5 to 1.5 g, and sucking the toner from the developer by air suction. It can be measured by measuring the amount.
尚、磁性キャリアは、0.1Tの磁界において3.0×10 4 A/m〜2.0×10 5 A/mの磁化を有することが好ましい。磁性キャリアの磁化量を小さくすると、磁気ブラシによるスキャベジングを抑制する効果があるが、磁界発生手段による非磁性円筒体への付着が困難となり、感光体ドラムへの磁性キャリア付着等の画像不良や、はき寄せ等の画像不良を生じることがある。また磁性キャリアの磁化が上記範囲よりも大きいと、上述したように磁気ブラシの圧力により画像不良を生じることがある。 The magnetic carrier preferably has a magnetization of 3.0 × 10 4 A / m to 2.0 × 10 5 A / m in a magnetic field of 0.1T. Reducing the amount of magnetization of the magnetic carrier has the effect of suppressing the scavenging by the magnetic brush, but it becomes difficult to adhere to the non-magnetic cylinder by the magnetic field generating means, and image defects such as adhesion of the magnetic carrier to the photosensitive drum, An image defect such as rushing may occur. If the magnetization of the magnetic carrier is larger than the above range, an image defect may occur due to the pressure of the magnetic brush as described above.
更に、磁性キャリアの体積抵抗率は、リークや現像性を考慮して10 7 〜10 14 Ωcmのものを用いるのが好ましい。キャリアの磁化は、理研電子(株)製の振動磁場型磁気特性自動記録装置であるBHV−30を用いて測定した。キャリア粉体の磁気特性値は、0.1Tの外部磁場を作り、そのときの磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチック容器に十分密になるようにパッキングした状態にする。この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れた時の実際の重量を測定し、磁化の強さを求める(AM2/Kg)。次いで、キャリア粒子の真比重を乾式自動密度形アキュピック(島津製作所(株)社製)により求め、磁化の強さ(AM2/Kg)に真比重を掛けることで、本実施形態に用いられる単位体積当たりの磁化の強さ(A/m)を求めることができる。 Further, the volume resistivity of the magnetic carrier is preferably 10 7 to 10 14 Ωcm in consideration of leakage and developability. The magnetization of the carrier was measured using BHV-30, which is an oscillating magnetic field type automatic magnetic recording device manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. As the magnetic characteristic value of the carrier powder, an external magnetic field of 0.1 T is created, and the strength of magnetization at that time is obtained. The carrier is packed in a cylindrical plastic container so as to be sufficiently dense. In this state, the magnetization moment is measured, the actual weight when the sample is put is measured, and the magnetization strength is obtained (AM2 / Kg). Then, the true specific gravity of the carrier particles is determined by dry automatic density accumpics (manufactured by Shimadzu Corporation), and the unit volume used in the present embodiment is multiplied by the true specific gravity on the magnetization strength (AM2 / Kg). The strength of the hit magnetization (A / m) can be obtained.
網点面積率=((1−10 −DT )/(1−10 −DS ))×100(%) …式(3)
ここでDTは網点部の濃度、DSはベタ濃度である。
Dot percent = ((1-10 -DT) / ( 1-10 -DS)) × 100 (%) ... Equation (3)
Here, DT is a halftone dot density, and DS is a solid density.
図18に示した結果より、ユーザの95%が許容できる面積は、約3000μm 2 であり、98%許容できる面積は、約2000μm 2 であることが分かった。ここで、98%のユーザが許容できるドット面積は、2400dpiでは18〜22画素であり、上述の実施形態の黒の最小ドットサイズとして規定した20画素は、この範囲に入っている。 Area from the results shown, acceptable 95% of the users in FIG. 18 is about 3000 .mu.m 2, the area that can be tolerated 98%, was found to be about 2000 .mu.m 2. Here, the dot area acceptable to 98% of users is 18 to 22 pixels at 2400 dpi, and 20 pixels defined as the minimum black dot size in the above-described embodiment are within this range.
Claims (9)
前記像担持体に形成された所定のパターンの濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記濃度から、形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調を表現する最小ドットのサイズを決定する決定手段と、
形成された画像における黒の濃度を高める設定がされているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記設定がされていると判定されると、前記決定手段により決定された前記最小ドットのサイズを更に小さくしたスクリーンを使用して前記像担持体の露光制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that performs image formation by transferring and fixing an image formed on an image carrier to a recording material,
Detecting means for detecting a density of a predetermined pattern formed on the image carrier;
An acquisition unit that acquires a halftone dot area ratio in a highlight region of an image to be formed from the density detected by the detection unit;
A determining unit that determines a size of a minimum dot that represents a halftone of the highlight region based on the halftone dot area ratio acquired by the acquiring unit;
Determination means for determining whether or not the setting for increasing the density of black in the formed image is made;
When it is determined that the setting is performed by the determination unit, a control unit that performs exposure control of the image carrier using a screen in which the size of the minimum dot determined by the determination unit is further reduced;
An image forming apparatus comprising:
前記網点面積率から網点再現性を以下の式(A)に従って算出する算出手段を有し、
網点再現性=(網点面積率)/(入力面積率)×100(%)… 式(A)
前記網点再現性がほぼ30%以上のドットサイズを前記最小ドットのサイズとして決定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 determining means includes
Having calculation means for calculating dot reproducibility from the dot area ratio according to the following equation (A):
Halftone dot reproducibility = (halftone dot area ratio) / (input area ratio) × 100 (%) Formula (A)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a dot size having a halftone dot reproducibility of approximately 30% or more is determined as the minimum dot size.
網点面積率=((1−10−DT)/(1−10−DS))×100(%)… 式(B)(DT:網点部の濃度、DS:ベタ濃度)
に基づいて取得することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The acquisition means calculates the dot area ratio by the following formula (B),
Halftone dot area ratio = ((1-10-DT) / (1-10-DS)) × 100 (%) (B) (DT: density of halftone dots, DS: solid density)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is acquired based on the image quality.
前記像担持体に形成された所定のパターンの濃度を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記濃度から、形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調を表現する最小ドットのサイズを決定する決定工程と、
形成された画像における黒の濃度を高める設定がされているか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程により前記設定がされていると判定されると、前記決定工程で決定された前記最小ドットのサイズを更に小さくしたスクリーンを使用して前記像担持体の露光制御を行う制御工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 A control method for controlling an image forming apparatus that performs image formation by transferring and fixing an image formed on an image carrier to a recording material,
A detection step of detecting a density of a predetermined pattern formed on the image carrier;
From the density detected in the detection step, an acquisition step of acquiring a dot area ratio in a highlight region of an image to be formed;
A determination step of determining a size of a minimum dot expressing a halftone of the highlight region based on the halftone dot area ratio acquired in the acquisition step;
A determination step of determining whether or not the setting for increasing the density of black in the formed image is made;
When it is determined that the setting is performed by the determination step, a control step of performing exposure control of the image carrier using a screen in which the size of the minimum dot determined in the determination step is further reduced;
A control method for an image forming apparatus, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017094881A JP2018187898A (en) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Image formation apparatus, control method and program of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017094881A JP2018187898A (en) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Image formation apparatus, control method and program of the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018187898A true JP2018187898A (en) | 2018-11-29 |
Family
ID=64477880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017094881A Pending JP2018187898A (en) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Image formation apparatus, control method and program of the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018187898A (en) |
-
2017
- 2017-05-11 JP JP2017094881A patent/JP2018187898A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5187371B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
US9083923B2 (en) | Image forming apparatus configured for printing using color expansion table | |
JP5300418B2 (en) | Image forming apparatus | |
KR102225855B1 (en) | Image forming apparatus and method of controlling the same, and storage medium | |
JP3618912B2 (en) | Image forming apparatus | |
JPH11327250A (en) | Image processing method, edge effect reducing method and image forming device | |
US10547763B2 (en) | Image forming apparatus, image forming method, and storage medium | |
KR101963186B1 (en) | Image forming apparatus and image forming method thereof, host apparatus and image forming control method thereof, image forming method of image forming system | |
JP2000125135A (en) | Image forming device and image processor | |
JP2018187898A (en) | Image formation apparatus, control method and program of the same | |
JPH1065918A (en) | Image forming device and image processing unit | |
JP2019006008A (en) | Image formation apparatus, control method and program of the same | |
JP2019008126A (en) | Image forming apparatus, method for controlling the same, and program | |
JP2019051660A (en) | Image formation apparatus, and control method and program thereof | |
JP2019008127A (en) | Image forming apparatus, method for controlling the same, and program | |
JP2010002465A (en) | Image processor, image processing method, image forming device, program, and recoding medium | |
JP7483389B2 (en) | Image forming device | |
JP7497212B2 (en) | Image forming device | |
JP5904979B2 (en) | Image processing apparatus and image processing program | |
JP3254380B2 (en) | Image forming device | |
JP2013026729A (en) | Image processing device, image forming device, image processing method, and computer program | |
JP2002333746A (en) | Image forming device | |
JP2004226885A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2000127499A (en) | Image-forming apparatus and its control method | |
JP2004001260A (en) | Imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170515 |