JP2019008126A - Image forming apparatus, method for controlling the same, and program - Google Patents

Image forming apparatus, method for controlling the same, and program Download PDF

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Abstract

To solve the problem in which: in an image forming apparatus of an electrophotographic system, disappearance and chipping of dots may occur depending on a usage state of the image forming apparatus.SOLUTION: A control method is for controlling an image forming apparatus that transfers an image formed on an image carrier to a recording material and fixes the image to the recording material to form an image, and includes the steps of: detecting the density of a predetermined pattern formed on the image carrier; and acquiring a dot area ratio in a highlight area of the formed image from the detected density. The method further includes the steps of: determining a size of the minimum dots representing the half tone of the highlight area on the basis of the acquired dot area ratio, acquiring information on a usage state of the image forming apparatus, and controlling exposure of the image carrier by using a screen in which the determined size of the minimum dots is changed on the basis of the acquired information.SELECTED DRAWING: Figure 15

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, Patent Document 1 proposes a method for realizing halftone dot reproduction with at least two modulation methods.

特開平8−305005号公報JP-A-8-305005

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.

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、画像形成装置の使用状況によらずハイライト領域を安定して再現した画像を形成する技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for forming an image in which a highlight area is stably reproduced regardless of the use state of the image forming apparatus.

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第1取得手段と、
前記第1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、
前記画像形成装置の使用環境を示す情報を取得する第2取得手段と、
前記第2取得手段により取得した前記情報に基づいて、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変更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;
First acquisition means for acquiring a dot area ratio in a highlight region of an image to be formed from the density detected by the detection means;
Determining means for determining a size of a minimum dot expressing a halftone of the highlight area based on the halftone dot area ratio acquired by the first acquiring means;
Second acquisition means for acquiring information indicating a use environment of the image forming apparatus;
Control means for performing exposure control of the image carrier using a screen in which the size of the minimum dot determined by the determination means is changed based on the information acquired by the second acquisition means. It is characterized by.

本発明によれば、画像形成装置の使用状況によらずハイライト領域を安定して再現した画像を形成できる。   According to the present invention, it is possible to form an image in which the highlight area is stably reproduced regardless of the use state of the image forming apparatus.

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。
実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するブロック図 実施形態に係る画像形成装置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。 実施形態に係るプリンタ画像処理部の機能構成を説明するブロック図。 実施形態に係るプリンタエンジンの内部構成を説明するブロック図。 実施形態に係るプリンタエンジンの像形成部の詳細を説明する図。 一般的なAMスクリーンの階調再現に用いられる中間調ドットを説明する図。 感光体ドラム上に参照用のパッチ画像を作像する状態を説明する図。 濃度センサ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。 感光体ドラム上に形成されたパッチ画像の濃度を各色の面積階調により段階的に変えた時の、濃度センサの出力値とパッチ画像の濃度との関係を示す図。 実施形態に係る画像形成装置のレーザ露光装置の一例を示す図。 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を示す図。 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を概念的に示した説明図。 実施形態に係るスクリーンの最小ドットの模式図。 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。 実施形態に係る画像形成装置が、画像形成装置の環境や使用状況に応じて最小のドットサイズを選択してハイライトスクリーンを取得する処理を説明するフローチャート。 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。 実施形態に係る画像形成装置において、温度及び湿度の情報から最小ドットを選択するためのテーブルを説明する図。 最小ドットサイズが7ドットの場合の通常のAMスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図(A)と、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図(B)。 最小ドットサイズが7ドットの場合の通常のAMスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図(A)と、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図(B)。
The accompanying drawings are included in the specification, constitute a part thereof, show an embodiment of the present invention, and are used together with the description to explain the principle of the present invention.
1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. FIG. 3 is a functional block diagram illustrating functions of software modules included in the image forming apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of a printer image processing unit according to the embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the printer engine according to the embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating details of an image forming unit of the printer engine according to the embodiment. The figure explaining the halftone dot used for gradation reproduction of a general AM screen. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a reference patch image is formed on a photosensitive drum. The block diagram which shows an example of the circuit structure which processes the output signal of a density | concentration sensor. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the output value of the density sensor and the density of the patch image when the density of the patch image formed on the photosensitive drum is changed stepwise by the area gradation of each color. 1 is a diagram illustrating an example of a laser exposure apparatus of an image forming apparatus according to an embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a screen that defines halftone dots used for tone reproduction in the image forming apparatus 100 according to the embodiment. Explanatory drawing which showed notionally the spatial frequency characteristic VTF in the visual observation distance of 300 mm which is a sensitivity characteristic with respect to the spatial frequency of human vision. The schematic diagram of the minimum dot of the screen which concerns on embodiment. The figure which shows an example of the relationship between the input density of a screen used by embodiment, and a halftone dot area rate. 6 is a flowchart for describing processing in which the image forming apparatus according to the embodiment selects a minimum dot size in accordance with the environment and usage status of the image forming apparatus and acquires a highlight screen. The figure which shows an example of the image evaluation result by the difference in the size of the minimum dot in embodiment. 6 is a diagram illustrating a table for selecting a minimum dot from temperature and humidity information in the image forming apparatus according to the embodiment. FIG. FIG. 4A shows an example of a threshold matrix for tone reproduction of a normal AM screen when the minimum dot size is 7 dots, and shows an example of a threshold matrix for tone reproduction of a screen according to the embodiment. Figure (B). FIG. 4A shows an example of a threshold matrix for tone reproduction of a normal AM screen when the minimum dot size is 7 dots, and shows an example of a threshold matrix for tone reproduction of a screen according to the embodiment. Figure (B).

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 image forming apparatus 100 according to the embodiment.

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 image forming apparatus 100 includes a scanner 101 that is an image input device and a printer engine 102 that is an image output device. The scanner 101 is connected to the device I / F 117 via the scanner image processing unit 118, and the printer engine 102 is connected to the device I / F 117 via the printer image processing unit 119. Each of the scanner image processing unit 118 and the printer image processing unit 119 performs image processing for reading image data and printing output. The image forming apparatus 100 is connected to the LAN 10 or the public line 104 and inputs / outputs image information and device information via the LAN 10 or the public line 104.

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 CPU 105 is a central processing unit for controlling the operation of the image forming apparatus 100. The RAM 106 provides a system work memory for the CPU 105 to operate, and further functions as an image memory for temporarily storing input image data. A ROM 107 is a boot ROM, and stores a boot program. An HDD 108 is a hard disk drive, and stores system software for various processes, input image data, and the like. The CPU 105 executes a boot program in the ROM 107, develops a program and OS stored in the HDD 108 in the RAM 106, and controls the operation of the image forming apparatus 100 by executing the developed program.

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 operation unit 110 having a display screen capable of displaying image data and the like, and outputs screen data and the like to the operation unit 110. The operation unit I / F 109 plays a role of transmitting information input by the user via the operation unit 110 to the CPU 105. The network I / F 111 is realized by a LAN card or the like, for example, and is connected to the LAN 10 to input / output information to / from an external device (not shown). The modem 112 is connected to the public line 104 and inputs / outputs information to / from an external device (not shown). The above units are arranged on the system bus 113.

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 / F 114 is an interface for connecting the system bus 113 and an image bus 115 for transferring image data at high speed, and functions as a bus bridge for converting a data structure. An image bus 115 includes a raster image processor (RIP) unit 116, a device I / F 117, a scanner image processing unit 118, an editing image processing unit 120, an image compression unit 103, an image expansion unit 121, and a color management module (CMM) 130. Is connected. The RIP unit 116 expands a page description language (PDL) code into image data. The device I / F 117 connects the scanner 101 and the printer engine 102 via the scanner image processing unit 118 and the printer image processing unit 119, and performs synchronous / asynchronous conversion of image data. The scanner image processing unit 118 performs various processes such as correction and editing on the image data input from the scanner 101. The editing image processing unit 120 performs various types of image processing such as rotation of image data, color processing, binary conversion, and multi-value conversion. The image compression unit 103 encodes the image data processed by the RIP unit 116, the scanner image processing unit 118, and the editing image processing unit 120 using a predetermined compression method when the image data is once stored in the HDD 108. The image decompression unit 121 compresses and stores image data compressed and stored in the HDD 108 when it is processed by the editing image processing unit 120 or processed by the printer image processing unit 119 and output by the printer engine 102. Decompress and decompress the encrypted data. The printer image processing unit 119 performs image processing and correction corresponding to the printer engine 102 on the image data to be printed out. The CMM 130 is a dedicated hardware module that performs color conversion processing (also referred to as color space conversion processing) on image data based on a profile or calibration data. Here, the profile is information such as a function for converting color image data expressed in a device-dependent color space into a device-independent color space (for example, a Lab color space). The calibration data is data for correcting the color reproduction characteristics of the scanner 101 and the printer engine 102.

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 image forming apparatus 100 according to the embodiment. These functions are realized by the CPU 105 expanding a program stored in the HDD 108 in the RAM 106 and executing the expanded program.

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 job control process 201 controls and controls each software module (not shown), and controls all jobs generated in the image forming apparatus 100 such as copying, printing, scanning, and FAX transmission / reception. The network processing 202 is a module that controls communication with the outside mainly performed through the network I / F 111, and performs communication control with each device on the LAN 10. The UI process 203 mainly performs control related to the operation unit 110 and the operation unit I / F 109. The FAX process 204 controls the FAX function. The FAX processing 204 performs FAX reception / transmission via the modem 112. The print process 207 controls the editing image processing unit 120, the printer image processing unit 119, and the printer engine 102 based on an instruction from the job control process 201 and prints the instructed image. The print process 207 receives image data, image information (image data size, color mode, resolution, etc.), layout information (offset, enlargement / reduction, imposition, etc.), and output paper information (size, print) from the job control process 201. Information). The print processing 207 controls the image compression unit 103, the image expansion unit 121, the editing image processing unit 120, and the printer image processing unit 119 to perform appropriate image processing on the image data. The print process 207 controls the printer engine 102 to print the image data on paper.

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 scan process 210 controls the scanner 101 and the scanner image processing unit 118 based on an instruction from the job control process 201 and causes the scanner 101 to read a document. A scan process 210 scans a document on the document table of the scanner 101 and inputs image data of the document. The color information of the input image data is notified to the job control process 201. Further, the scan processing 210 controls the scanner image processing unit 118 to perform appropriate image processing such as compression of the image data on the input image data, and then the processed image data is input to the job control processing 201. Notice. The color conversion processing 209 performs color conversion processing of the instructed image data based on an instruction from the job control processing 201 and notifies the job control processing 201 of the image data after the color conversion processing. The RIP process 211 performs PDL interpretation (interpretation) based on an instruction from the job control process 201, and controls the RIP unit 116 to perform rendering, thereby developing a bitmap image.

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 image forming apparatus 100 described above performs printing based on a print job received via the LAN 10 will be described.

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 LAN 10 is received by the network I / F 111 and input to the RIP unit 116 via the image bus I / F 114. The RIP unit 116 analyzes the received PDL data and converts it into code data that can be processed by the RIP unit 116. Then, the RIP unit 116 performs rendering based on the converted code data. The bitmap data of each page rendered by the RIP unit 116 is compressed by the subsequent image compression unit 103 and sequentially stored in the HDD 108. The compressed data stored in the HDD 108 in this way is read at the time of a printing operation according to an instruction from the job control process 201, and the image expansion unit 121 performs data expansion processing. The image data expanded by the image expansion unit 121 is input to the printer image processing unit 119 via the device I / F 117.

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 image processing unit 119 according to the embodiment.

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 color conversion unit 301 converts image data from luminance values (RGB, YUV, etc.) to density values (CMYK, etc.). That is, the color conversion unit 301 converts the input image data into data in a color space corresponding to a color component that can be printed by the printer engine 102. The density signal of the multi-valued image data thus converted is converted into a signal value for the printer engine 102 to reproduce the density by a γ correction circuit 309 (hereinafter referred to as γLUT). The γLUT is a look-up table for gamma conversion and is created by gradation control described later.

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 gradation control unit 310 performs processing related to gradation control described later. The gradation control unit 310 determines an image pattern used for gradation control, and inputs the image data to the halftone processing unit 304 through the γLUT. In this case, the γLUT is a linear table having the same input / output level and input data that can detect the γ characteristic of the printer engine 102. This image pattern detection result (D-sig) is received from an image density sensor (801 in FIG. 8), which will be described later, via the device I / F 117, and a γLUT is created by a method described later according to the result, Set to γLUT309. The image data corrected by the γLUT 309 is subjected to halftone processing by the halftone processing unit 304 and converted into image data in which each color component of one pixel is expressed in binary (1 bit). For the halftone processing here, a dither method or an error diffusion method is generally used, but any method may be used in the present embodiment. The halftone process is not limited to the above method, and other methods may be used.

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 halftone processing unit 304 is separated for each color component of each pixel of the image data via the inter-drum delay memory control unit 305 and temporarily stored in the page buffer 306. . At the timing when the video data request signal corresponding to each color component transmitted from the printer engine 102 is input, the image data of each corresponding color component is read from the page buffer 306 and sent to the printer engine 102. Note that the video data request signal is VREQ_Y, VREQ_M, VREQ_C, and VREQ_K for each color component. This is because the exposure control timing of each photosensitive drum corresponding to each color differs depending on the distance from the upstream side to the downstream side where the photosensitive drum 501 corresponding to each color component in the printer engine 102 is disposed. Data read timing is also different.

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3.0×10A/m〜2.0×10A/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 for the magnetic field generating means to adhere to the non-magnetic cylinder, and image defects such as adhesion of the magnetic carrier to the photosensitive drum An image defect such as a close-up 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10〜1014Ωcm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。 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 strength of magnetization is obtained (Am2 / Kg). Next, the true specific gravity of the carrier particles is determined by dry automatic density accupic (manufactured by Shimadzu Corporation), and the unit volume used in this embodiment is multiplied by the true specific gravity of the magnetization strength (Am2 / Kg). 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 image processing unit 119 is input to the printer engine 102 will be described.

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 printer engine 102 according to the embodiment.

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 / F unit 401 receives the color component data sequentially transmitted from the printer image processing unit 119. Also, the printer I / F unit 401 is a video data request signal VREQ_ * (* indicates Y / M / C / K) that requests data of each color component when the printer engine 102 is ready for a printing operation. Any one).

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 width modulation circuit 402 via the printer I / F unit 401. The pulse width modulation circuit 402 generates a pulse signal (drive signal) for driving the laser drive units 403 to 406 of the subsequent stages based on the actual color component data, and sends the pulse signals to the laser drive units 403 to 406. Send. Each laser driving unit 403 to 406 corresponding to each color component drives a laser exposure apparatus corresponding to each color component based on the pulse signal received from the pulse width modulation circuit 402.

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 sensor control unit 407 detects the density of the image pattern output from the gradation control unit 310 by using the density sensor 802 and the sensor driving unit 408, and uses the A / D conversion circuit 409 and the density conversion circuit 410 to detect the detected value. Convert to (D-sig). Then, the density value (D-sig) is transmitted as a detection result to the gradation control unit 310 via the printer I / F unit 401.

またセンサ制御部407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, the sensor control unit 407 is provided with a temperature sensor driving unit 411 and a humidity sensor driving unit 412, and output values of the sensor control unit 407 are converted into printer I / F as temperature / humidity information by the A / D conversion circuit 413 and the temperature / humidity conversion circuit 414. It is sent to the gradation control unit 310 via the unit 401.

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 printer engine 102 according to the embodiment. Hereinafter, an image forming unit for a yellow image will be mainly described. However, since the image forming units for magenta, cyan, and black for other color components are the same, description thereof is omitted. The structure of the image forming unit for each color component is represented by adding M, C, K corresponding to each color to the end of the reference number indicating the component of the image forming unit for the yellow image, but the drawing is simplified. Therefore, some are omitted. Further, in the following description, when description of M, C, K corresponding to each color is unnecessary, it is omitted.

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 printer engine 102 includes a photosensitive drum 501 that is an image carrier, a charging roller 502, a Y laser exposure device 503, a primary transfer device 504, a secondary transfer device 505, a fixing device 506, and a cleaning device 507. The Y laser exposure device 503 is driven by a Y laser driving unit 403. The primary transfer device 504 primarily transfers the visualized toner image onto a transfer material (intermediate transfer belt) 508. The secondary transfer device 505 secondarily transfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 508 onto a sheet. The fixing device 506 fixes the toner image transferred onto the recording paper. The cleaning device 507 removes transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 508 after the secondary transfer.

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 B screw 511 respectively carry toner particles and mix magnetic carrier particles. The developing sleeve 512 is disposed in the vicinity of the photosensitive drum 501 and rotates so as to be driven by the photosensitive drum 501 to carry a developer in which toner and a carrier are mixed. The developer carried on the developing sleeve 512 comes into contact with the photosensitive drum 501 and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 501 is developed. A developing device internal temperature sensor 513 is disposed inside the developing device 509, and an external developing device humidity sensor 514 is disposed outside. Each of the developing device temperature sensor driving unit 411 and the developing device external humidity sensor driving unit 412 of the sensor control unit 407 operates, and the output value is converted into temperature / humidity information by the A / D conversion circuit 413 and the temperature / humidity conversion circuit 414. Then, it is transmitted as a detection result to the gradation control unit 310 via the printer I / F unit 401. The printer engine 102 includes a transport unit (not shown) that transports paper in addition to the configuration shown in FIG. 5, but the description thereof is omitted in this embodiment.

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 printer engine 102 as described above, when a yellow image is to be formed, the photosensitive drum 501 is exposed by the Y laser exposure device 503 driven by the Y laser driving unit 403, and is applied onto the photosensitive drum 501. An electrostatic latent image is formed. The formed electrostatic latent image is visualized as a toner image by a yellow developer carried on the developing sleeve 512 of the developing device 509, and the visualized toner image is transferred to the intermediate transfer belt 508 by the primary transfer device 504. Is done.

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 devices 509M to 509K and visualized as toner images on the photosensitive drums 501M to 501K, respectively. The visualized toner images are sequentially transferred by the primary transfer devices 504M to 504K in synchronization with the color component toner images transferred immediately before, and formed on the intermediate transfer belt 508 by toner images of four colors. A final toner image is formed. The toner image thus formed on the intermediate transfer belt 508 is secondarily transferred to a sheet conveyed in synchronization by the secondary transfer device 505, and the toner image is fixed by the fixing device 506. Then, the paper on which the image is formed (printed) by the printer engine 102 is discharged, and the printing operation is finished. A photo sensor 520 including an LED and a photodiode facing the intermediate transfer belt 508 for detecting the amount of reflected light of the patch pattern formed on the intermediate transfer belt 508 between the primary transfer position and the secondary transfer position. Provided.

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 toner supply tank 515 to the developing device 509 is performed by the toner supply control unit corresponding to each color. In this way, the toner density of the developer is controlled as constant as possible, or the image density is controlled as constant as possible.

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 image forming apparatus 100 according to the embodiment forms a patch image on the photosensitive drum 501, and detects and controls the image density by an image density sensor (patch detection ATR sensor) disposed opposite to the photosensitive drum 501. It has a density control device of the system (patch detection ATR). Further, the image forming apparatus 100 includes a density control device of a type (developer reflection ATR) that detects and controls the toner concentration of the developer in the developing device 509 by a toner density sensor (developer reflection ATR sensor). Further, the image forming apparatus 100 has a density control device of a method (video count ATR) that calculates and controls a necessary toner amount from the output level of the digital image signal for each pixel from the video counter. As described above, the image forming apparatus 100 according to the embodiment includes three types of density control devices.

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).

AMスクリーンの各ドットは、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。   Each dot of the AM screen has an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, and a rectangle, and expresses a gradation 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 photosensitive drum 501.

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 CPU 105 detects the image density in the non-image area (hereinafter referred to as “between images”) sandwiched between the leading edge and the trailing edge of the output image as shown in FIG. A pattern for use (patch image) 701 is formed. Hereinafter, the electrostatic latent image of the patch image is also referred to as a “patch latent image”.

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 image processing unit 109 is provided with a patch image signal generation circuit (pattern generator (not shown)) that generates a patch image signal having a signal level with respect to a predetermined density. The patch image signal from the pattern generator is supplied to the pulse width modulation circuit 402 to generate a laser driving pulse having a pulse width corresponding to the above-described predetermined density. This laser driving pulse is supplied to the semiconductor laser of the laser exposure apparatus 503, and the semiconductor laser is caused to emit light for a time corresponding to the pulse width, thereby scanning exposure of the photosensitive drum 501. As a result, a patch latent image with a predetermined density is formed on the photosensitive drum 501. The patch latent image is developed by the developing device 509.

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 patch image 701 formed on the photosensitive drum 501 is measured by a density sensor 801 (FIG. 8) that is an image density detection unit. The density sensor 801 includes a light emitting unit including a light emitting element such as an LED and a light receiving unit including a light receiving element such as a photodiode (PD). The density sensor 801 measures the amount of reflected light when the patch image 701 formed between “images” on the photosensitive drum 501 passes under the density sensor 801. A signal (D-sig) related to the measurement result is input to the CPU 105. Thereafter, the CPU 105 obtains a correction amount (described later) of the replenishment toner amount that is estimated to obtain a desired constant density (amount of reflected light). During continuous image formation, a patch image 701 is formed in a non-image area (between images) sandwiched between the trailing edge of every 200 images to be output and the leading edge of the next image. Therefore, the patch image 701 is formed between images for every 200 continuous image formations.

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 photosensitive member 501 and the density thereof is measured has been described. However, the formation and measurement of the patch image can be performed on the intermediate transfer belt 508.

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 density sensor 801.

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 photosensitive drum 501 input to the density sensor 801 is converted into an electrical signal. The electric signal of 0 to 5V is converted into an 8-bit digital signal by the A / D conversion circuit 802. This digital signal is converted into density information by a density conversion circuit 803. The density conversion circuit 803 refers to the table 804 and converts an 8-bit digital signal into a density signal.

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 photosensitive drum 501 is an OPC photosensitive member having a reflectance of near infrared light (960 nm) of about 40%. However, it may be an amorphous silicon photoconductor having the same reflectivity. In the embodiment, the density sensor 801 is configured to detect only regular reflection light from the photosensitive drum 501.

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 density sensor 801 and the density of the patch image when the density of the patch image 701 formed on the photosensitive drum 501 is changed stepwise by the area gradation of each color. It is. Note that the output of the density sensor 801 in a state where the toner is not attached to the photosensitive drum 501 is set to 5 V, that is, 255 level.

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 density sensor 801 decreases as the image density increases. Based on the characteristics of the density sensor 801, a table 804 dedicated to each color for converting the output value of the density sensor 801 into a density signal is prepared in advance. This table 804 is stored in the storage unit of the density conversion circuit 803. As a result, the density conversion circuit 803 can accurately read the image density of each color. The density conversion circuit 803 outputs density information obtained by the conversion to the CPU 105.

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 patch image 701 is formed. At that time, the laser output is determined using a gradation correction table (LUT).

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 patch image 701 is formed in a non-image area during normal image formation, the density of the patch image 701 is detected, and the halftone of the image is corrected as needed.

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 laser exposure apparatus 503 of the image forming apparatus 100 according to the embodiment.

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 laser 1000 functions as a laser emission unit that emits a beam (laser light) by emitting light in response to a video signal from a video controller (not shown) or a control signal from an engine controller. The polygon mirror 1001 is an example of a rotating polygon mirror. The polygon mirror 1001 is rotationally driven in the direction of the arrow in the figure by a motor (not shown), reflects the beam from the laser 1000, and the reflected beam scans the photosensitive drum 501. The motor that rotates the polygon mirror 1001 is controlled so as to have a constant rotational speed by an acceleration signal / deceleration signal from an engine controller (not shown). The beam from the laser 1000 scans on the photosensitive drum 501 in the direction of the arrow through the fθ lens 1002 and the folding mirror 1003. The fθ lens 1002 is an optical component for scanning the beam on the photosensitive drum 501 at a constant speed. The beam detector 1004 is an element that converts light into a voltage. A beam reflected by a mirror 1005 provided on the beam scanning path is incident on the beam detector 1004 at a predetermined timing. The beam detector 1004 generates a BD signal based on the voltage generated by the incident light, and outputs the BD signal to an unillustrated CPU or logic circuit of an engine controller. This BD signal is used as a horizontal synchronization signal during image formation.

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を示す図で、それぞれ異なる濃度の網点パターンの一例を示している。   FIG. 11 is a diagram showing a screen defining halftone dots used for tone reproduction in the image forming apparatus 100 according to the embodiment, and shows an example of halftone dot patterns of different densities.

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、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. 12 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.

粒状度を改善するためにはドットサイズを大きくして安定にすることで、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GSに関連しており、網点の再現性が高ければ粒状度は低く抑えることが可能である。   In order to improve the granularity, it is possible to keep the granularity low by increasing the dot size to be stable, and the reproducibility of halftone dots is also related to GS. If the property is high, the granularity can be kept low.

しかしながら、網点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、可能な限り網点ドットは小さくすることが好ましい。また、最小ドット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という問題がある。このため、図11(A)(B)に示すように、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 size of the halftone dots is increased, the dot pattern itself is recognized and the image quality is impaired. Therefore, it is preferable to make the halftone dots as small as possible. Further, when the minimum dot size is increased, the density is expressed by the number of halftone dots. However, there is a problem that the screen pattern is visually recognized when regularly arranged as in a normal AM screen. is there. For this reason, as shown in FIGS. 11A and 11B, when a gradation is expressed with 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 image forming apparatus 100 is configured to use an exposure system of 2400 dpi and the screen is generated with binary values of 2400 dpi.

図13は、実施形態に係る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 of the screen according to the embodiment.

通常のAMスクリーンの場合には、図13のスクリーン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3×3画素を最小ドットとしたスクリーンB、4×4画素を最小ドットしたスクリーンC、5×5画素を最小ドットしたスクリーンDを用意している。尚、ここでは、各ドットの形状を正方形状としたが、本発明は、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 screen A of FIG. A screen using these dots is called a screen A. In addition, a screen B with 1200 dpi 3 × 3 pixels as a minimum dot, a screen C with 4 × 4 pixels as a minimum dot, and a screen D with 5 × 5 pixels as a minimum dot are prepared. Here, each dot has a square shape, but the present invention is not limited to this.

図18(A)は、最小ドットサイズが7ドットの場合の通常のAMスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示し、図18(B)は、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示している。尚、ここでは各ドットの形状は、凸形状の例で示している。   FIG. 18A shows an example of a threshold matrix for gradation reproduction of a normal AM screen when the minimum dot size is 7 dots, and FIG. 18B shows the gradation reproduction of the screen according to the embodiment. 2 shows an example of a threshold matrix for. Here, the shape of each dot is shown as an example of a convex shape.

また図19(A)は、最小ドットサイズが5ドットの場合の通常のAMスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示し、図19(B)は、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示している。尚、ここでは各ドットの形状は、十字形状の例で示している。   FIG. 19A shows an example of a threshold matrix for gradation reproduction of a normal AM screen when the minimum dot size is 5 dots, and FIG. 19B shows the gradation of the screen according to the embodiment. An example of a threshold matrix for reproduction is shown. Here, the shape of each dot is shown as an example of a cross shape.

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 formula that compares the halftone dot density and solid density of the output patch shown in the following formula (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。
Dot percent = ((1-10 -DT) / ( 1-10 -DS)) × 100 (%) ... Equation (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35%、スクリーンCでは50%、スクリーンDでは65%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は階調再現には不適で、スクリーンB,C,D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 image forming apparatus 100 is obtained by the least square method, the screen A is 20%, the screen B is 35%, the screen C is 50%, and the screen D is 65%. It has become. This result shows that, in the output condition where this graph is obtained, the screen A is not suitable for gradation reproduction, and the screens B, C, and D are suitable for gradation reproduction.

さらに、最小ドットサイズは小さい方がドットの視認性が下がりスクリーンの構造が見えにくくなるため、スクリーンA,B,C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、B又はCから選択可能であり、最小ドットサイズの小さいスクリーンB(網点再現性が30%以上)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 screens A, B, and C are suitable. Accordingly, the optimum screen to be selected in this environment can be selected from B or C, and the screen B having a small minimum dot size (halftone dot reproducibility of 30% or more) is selected.

本実施形態における図12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. 12 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Bが、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, the screen B has an evaluation that there is no rattling (noise), dots are not conspicuous, and a pseudo contour does not occur.

実施形態では、このような画像形成装置の出力環境(温度,湿度),トータルの出力枚数に応じて、複数の最小ドットサイズ(実施形態では、スクリーンB,C,D)の再現性データを、画像形成装置100にデータとして記憶して、各スクリーンを自動で選択する構成としている。   In the embodiment, the reproducibility data of a plurality of minimum dot sizes (in the embodiment, screens B, C, and D) according to the output environment (temperature, humidity) of the image forming apparatus and the total number of output sheets, The screen is stored as data in the image forming apparatus 100 and each screen is automatically selected.

図15は、実施形態に係る画像形成装置100が、画像形成装置の100の環境や使用状況に応じて最小のドットサイズを選択してハイライトスクリーンを取得する処理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 for describing processing in which the image forming apparatus 100 according to the embodiment selects a minimum dot size in accordance with the environment and usage status of the image forming apparatus 100 and acquires a highlight screen. Note that the processing shown in this flowchart is achieved by the CPU 105 executing a program developed in the RAM 106.

この処理を開始する際、CPU105は、現像器内温度センサ513により検出した温度、及び現像器外湿度センサ514により検出した湿度、及びHDD108等に記憶されているトータルの印刷枚数を取得する。そしてS1501に進んでCPU105は、それぞれの情報に基づいて最小のドットサイズを選択する。   When starting this processing, the CPU 105 acquires the temperature detected by the developing device temperature sensor 513, the humidity detected by the outside developing device humidity sensor 514, and the total number of prints stored in the HDD 108 or the like. In step S1501, the CPU 105 selects a minimum dot size based on the information.

図17は、実施形態に係る画像形成装置100において、温度及び湿度の情報から最小ドットを選択するためのテーブルを説明する図である。   FIG. 17 is a diagram illustrating a table for selecting the minimum dot from the temperature and humidity information in the image forming apparatus 100 according to the embodiment.

図17において、Bは標準状態(湿度が40〜50で温度が20℃以下、温度が20〜25℃で湿度が60%以下)を示し、標準状態BからCに環境が変化した場合は、最小ドットのサイズを大きくする。また標準状態BからAに環境が変化した場合は、最小ドットのサイズを小さくする。   In FIG. 17, B shows a standard state (humidity is 40-50, temperature is 20 ° C. or less, temperature is 20-25 ° C., humidity is 60% or less), and when the environment changes from standard state B to C, Increase the minimum dot size. When the environment changes from the standard state B to A, the size of the minimum dot is reduced.

またトータル印刷枚数は、所定枚数(所定値)以上になると、像を形成する階調の再現性が低下するため最小ドットのサイズを大きくする。この最小ドットのサイズの選択は、画像形成装置100の自動階調制御のタイミングに合わせて最適なドットサイズを選択する。尚、画像形成装置100の経年変化を示す情報は、トータル印刷枚数に限らず、例えば稼働時間などでも良い。   When the total number of printed sheets is equal to or greater than the predetermined number (predetermined value), the reproducibility of the gradation for forming the image is lowered, so that the minimum dot size is increased. In selecting the minimum dot size, an optimal dot size is selected in accordance with the automatic gradation control timing of the image forming apparatus 100. Note that the information indicating the secular change of the image forming apparatus 100 is not limited to the total number of printed sheets, and may be, for example, an operation time.

このS1501で最小ドットのサイズが、以前のドットサイズから変更されるとS1502に進み、選択したドットサイズのスクリーンデータを選択してS1503に進む。S1501でドットサイズが変更されないときはS1503に進む。S1503でCPU105は、ハイライトのスクリーンパターンを取得して、この処理を終了する。   If the minimum dot size is changed from the previous dot size in S1501, the process proceeds to S1502, and the screen data of the selected dot size is selected, and the process proceeds to S1503. If the dot size is not changed in S1501, the process proceeds to S1503. In step S1503, the CPU 105 obtains a highlight screen pattern and ends this process.

以上説明したように本実施形態では、画像形成装置の使用環境に適した最小ドットサイズを選択し、その最小ドットサイズに適したスクリーンを選択する。これにより、画像形成装置の使用環境に拘らず、階調再現性を安定させ、高品位な画像を安定して形成できる画像形成装置を提供できる。   As described above, in this embodiment, a minimum dot size suitable for the use environment of the image forming apparatus is selected, and a screen suitable for the minimum dot size is selected. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus capable of stabilizing gradation reproducibility and stably forming a high-quality image regardless of the use environment of the image forming apparatus.

尚、最小ドットサイズの種類は、この実施形態に限らず、画像形成装置のメモリ容量があれば、より多くの種類を持たせて、環境に応じて細かく階調表現を制御することが可能である。   Note that the types of the minimum dot size are not limited to this embodiment. If the image forming apparatus has a memory capacity, it is possible to provide more types and finely control gradation expression according to the environment. is there.

また、最小ドットサイズを選択する環境パラメータとして、温度、湿度、トータル印刷枚数(経年変化に対応)を用いたが、本発明はこれらに限定するものでは無く、他の環境パラメータを組み合わせて用いても良い。   In addition, as environmental parameters for selecting the minimum dot size, temperature, humidity, and total number of printed sheets (corresponding to aging) are used, but the present invention is not limited to these, and other environmental parameters are used in combination. Also good.

また実施形態に係る画像形成装置は、使用環境に対応する最小ドットサイズのディザパターンの網点面積率を格納するようにしても良い。   The image forming apparatus according to the embodiment may store the dot area ratio of the dither pattern having the minimum dot size corresponding to the use environment.

(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.

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、513…現像器内温度センサ、514…現像器外湿度センサ、801…濃度センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image forming apparatus, 102 ... Printer engine, 105 ... CPU, 119 ... Printer image processing part, 304 ... Intermediate | middle flaw processing part, 310 ... Gradation control part, 408 ... Sensor drive part, 513 ... Temperature sensor in developing device, 514 ... Humidity sensor outside developer unit, 801 ... Concentration sensor

Claims (11)

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第1取得手段と、
前記第1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、
前記画像形成装置の使用環境を示す情報を取得する第2取得手段と、
前記第2取得手段により取得した前記情報に基づいて、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変更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;
First acquisition means for acquiring a dot area ratio in a highlight region of an image to be formed from the density detected by the detection means;
Determining means for determining a size of a minimum dot expressing a halftone of the highlight area based on the halftone dot area ratio acquired by the first acquiring means;
Second acquisition means for acquiring information indicating a use environment of the image forming apparatus;
Control means for performing exposure control of the image carrier using a screen in which the size of the minimum dot determined by the determination means is changed based on the information acquired by the second acquisition means;
An image forming apparatus comprising:
前記第2取得手段は、前記画像形成装置の温度及び湿度を示す情報を取得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 image forming apparatus according to claim 1, wherein the second acquisition unit acquires information indicating temperature and humidity of the image forming apparatus. 前記第2取得手段は、更に、前記画像形成装置が使用された経年変化に対応する情報を取得し、前記制御手段は、前記経年変化に対応する情報が所定値よりも長いことを示している場合は、前記最小ドットのサイズを大きくするように変更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 second acquisition unit further acquires information corresponding to the secular change used by the image forming apparatus, and the control unit indicates that the information corresponding to the secular change is longer than a predetermined value. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the size is changed so as to increase a size of the minimum dot. 前記最小ドットのサイズは、前記ハイライト領域の中間調を表現する網点パターンの最小ドットのサイズであ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 image forming apparatus according to claim 1, wherein the size of the minimum dot is a size of a minimum dot of a halftone dot pattern expressing a halftone of the highlight area. 前記決定手段は、
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)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a dot size having a halftone dot reproducibility of 30% or more is determined as the size of the minimum dot.
前記第1取得手段は、前記網点面積率を以下の式(B)、
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5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The first acquisition means calculates the dot area ratio by the following formula (B):
Dot percent = ((1-10 -DT) / ( 1-10 -DS)) × 100 (%) ... Equation (B) (DT: Concentration of the halftone portion, DS: solid density)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is acquired based on the image quality.
前記スクリーンは、ハイライト領域の階調をドットの個数により表現することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the screen expresses the gradation of a highlight area by the number of dots. 前記画像形成装置の使用環境及び前記経年変化に対応する情報に応じて、複数の最小ドットサイズの再現性データを記憶する記憶手段を更に有し、
前記制御手段は、前記記憶手段を参照して前記スクリーンを選択することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
In accordance with the usage environment of the image forming apparatus and information corresponding to the secular change, the image forming apparatus further includes a storage unit that stores reproducibility data of a plurality of minimum dot sizes.
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit selects the screen with reference to the storage unit.
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、
前記画像形成装置の使用環境を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得した情報に基づいて、形成される画像の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、
前記決定手段によって決定された前記最小ドットのサイズを形成するためのスクリーンを使用して前記像坦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,
Obtaining means for obtaining information indicating a use environment of the image forming apparatus;
A determining unit that determines a size of a minimum dot that represents a halftone of a highlight region of an image to be formed based on the information acquired by the acquiring unit;
Control means for performing exposure control of the image carrier using a screen for forming the size of the minimum dot determined by the determination means;
An image forming apparatus comprising:
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を制御する制御方法であって、
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第1取得工程と、
前記第1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、
前記画像形成装置の使用環境を示す情報を取得する第2取得工程と、
前記第2取得工程で取得した前記情報に基づいて、前記決定工程で決定された前記最小ドットのサイズを変更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;
A first acquisition step of acquiring a halftone dot area ratio in a highlight region of an image to be formed from the density detected in the detection step;
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 first acquisition step;
A second acquisition step of acquiring information indicating a use environment of the image forming apparatus;
Based on the information acquired in the second acquisition 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 changed,
A control method characterized by comprising:
コンピュータを、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as each means of the image forming apparatus of any one of Claims 1 thru | or 9.
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