JP3254380B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカラープ
リンタ、デジタルカラー複写機、カラーファクシミリ等
に用いられるデジタルカラー像形成装置及び電子写真方
式のカラー画像処理装置に応用できる像形成装置に関
し、特に、入力画像データから出力画像を形成する像形
成装置、詳しくは多階調画像を形成する像形成装置のキ
ャリブレーションに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital color image forming apparatus used for a digital color printer, a digital color copying machine, a color facsimile and the like, and an image forming apparatus applicable to an electrophotographic color image processing apparatus. The present invention relates to an image forming apparatus that forms an output image from input image data, and more particularly, to calibration of an image forming apparatus that forms a multi-tone image.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、デジタルカラー複写機等におい
て、環境(温度・湿度)の変化により影響される色調の
バラツキを補正するのに、用紙搬送ベルト上に4色の1
2階調のパッチを形成し、濃度をモニターし、自動的に
色調を補正することで、色味が変わらないようにするも
のが知られている(FUJI XEROX社製フルカラ
ー複写機、DocuColor4040)。しかしこの
方式では、紙間に12個のパッチを作成するのでクリー
ナー部に負担がかかる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a digital color copying machine or the like, four colors of one color are provided on a paper transport belt to correct a color tone variation affected by a change in environment (temperature and humidity).
It is known that a two-tone patch is formed, the density is monitored, and the color tone is automatically corrected so that the tint does not change (FUJI XEROX Co., Ltd., full-color copying machine, DocuColor 4040). However, in this method, since 12 patches are created between sheets, a load is applied to the cleaner unit.
【0003】また、入力カラー信号に対して階調補正を
行い、該階調補正後のカラー信号に応じて、記録媒体上
にカラー画像を形成する像再生装置において、画像濃度
センサまたは電位センサで階調補正情報を変更するもの
が知られている(特公平2−34509号公報等)。し
かし、画像濃度センサは高濃度部で感度が無いので階調
補正情報を正しく変更できない。また、電位センサで電
位を検出して階調補正情報を変更する場合は、トナー濃
度変動、環境変動によりトナーの帯電量が変化するので
階調補正情報を正しく変更できない。Further, in an image reproducing apparatus for performing gradation correction on an input color signal and forming a color image on a recording medium in accordance with the color signal after the gradation correction, an image density sensor or a potential sensor is used. A device that changes gradation correction information is known (Japanese Patent Publication No. 2-34509). However, since the image density sensor has no sensitivity in the high-density portion, the gradation correction information cannot be correctly changed. Further, when changing the gradation correction information by detecting the potential with the potential sensor, the gradation correction information cannot be changed correctly because the toner charge amount changes due to toner density fluctuation and environmental fluctuation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】入力画像データから出
力画像を形成する像形成装置で、多階調画像を形成する
像形成装置における課題としては以下のようなものがあ
る。 (1)図26に感光体表面電位の経時特性を、図27に
感光体表面電位の帯電電位特性を示すが、感光体の特性
は温度、経時で変化し、また、感光体の帯電グリッド電
位の変化等により感光体帯電電位特性が変化するので画
像が安定しない。 (2)図28に書き込み値とトナー付着量の関係がトナ
ー濃度(TC)により変化する様子を、図29に書き込
み値とトナー付着量の関係がトナー帯電量により変化す
る様子を示すが、トナー濃度変動や、湿度変動によるト
ナー帯電量の変化によってトナー付着量が変化するので
画像が安定しない。 (3)上記(1),(2)の問題を解決するため、階調
補正用に感光体や中間転写体の紙間に階調補正用のパッ
チを形成して、その濃度をモニタして補正することが行
われているが、階調補正用に紙間に多くのパッチを作成
するとクリーナー部に負担がかかり、部品の寿命が短く
なる。Problems to be solved by the image forming apparatus for forming an output image from input image data and forming a multi-tone image include the following. (1) FIG. 26 shows the aging characteristics of the photoconductor surface potential, and FIG. 27 shows the charging potential characteristics of the photoconductor surface potential. The characteristics of the photoconductor change with temperature and aging, and the charging grid potential of the photoconductor is changed. The image is not stable because the charge potential characteristic of the photoconductor changes due to a change in the image quality. (2) FIG. 28 shows how the relationship between the written value and the amount of toner attached changes depending on the toner density (TC), and FIG. 29 shows how the relationship between the written value and the amount of toner attached changes depending on the toner charge amount. The image is not stable because the amount of toner attached changes due to a change in toner charge amount due to a density change or humidity change. (3) In order to solve the above problems (1) and (2), a patch for gradation correction is formed between sheets of a photoconductor or an intermediate transfer member for gradation correction, and the density of the patch is monitored. Although correction is performed, if many patches are created between sheets for gradation correction, a load is applied to the cleaner unit, and the life of the component is shortened.
【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、上記の課題を解決し、最適な階調補正情報(γ補
正値)をリアルタイム(1枚毎)に設定することがで
き、連続コピー(プリント)時でも安定した画像を形成
できるようにした像形成装置を提供することを目的とす
る。また、ファジイ推論によりきめの細かい作像条件の
制御が可能であり、さらに、クリーナー部の負担を軽く
して部品の寿命を長くすることができる像形成装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and solves the above-mentioned problems. Therefore, it is possible to set optimum gradation correction information (γ correction value) in real time (for each sheet). An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a stable image even at the time of copying (printing). It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of finely controlling image forming conditions by fuzzy inference and further reducing the load on a cleaner unit and extending the life of components.
【0006】また、画像濃度センサの出力である画像濃
度(トナー付着量)と電位センサの出力である表面電位
から最適な階調補正情報(γ補正値)を設定することが
でき、画像濃度の安定を図ることができる像形成装置を
提供することを目的とする。Further, the optimum gradation correction information (γ correction value) can be set from the image density (toner adhesion amount) output from the image density sensor and the surface potential output from the potential sensor. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of achieving stability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の像形成装置は、作像条件を決定する
作像条件決定手段と、画像信号の階調を補正する階調補
正手段と、像形成毎に階調パターンのパターン信号を変
更して非画像領域に階調パターンを生成する階調パター
ン生成手段と、前記階調補正手段または階調パターン生
成手段の出力信号に基づいて像担持体上に潜像を形成す
る潜像形成手段と、前記階調パターンの潜像の表面電位
を検出する表面電位検出手段と、前記潜像を可視化する
現像手段と、像担持体上または転写体上の可視像に光を
照射する光照射手段と、前記光照射手段で可視像に光を
照射した反射光量を光学検知素子で検出して画像濃度を
検出する画像濃度検出手段と、前記光学検知素子の感度
が低下する領域では前記画像濃度検出手段と前記表面電
位検出手段で画像濃度を推定する画像濃度推定手段と、
階調パターンの画像濃度を前記画像濃度推定手段で推定
して目標画像濃度になるように前記階調補正手段の補正
量を変更する階調補正情報変更手段を有することを特徴
とするものである。According to another aspect of the present invention, an image forming apparatus includes: an image forming condition determining unit that determines an image forming condition; and a tone correction unit that corrects a tone of an image signal. Means, a gradation pattern generating means for changing a pattern signal of the gradation pattern for each image formation to generate a gradation pattern in a non-image area, and a gradation correction means or a gradation pattern generation means based on an output signal of the gradation pattern generation means. Latent image forming means for forming a latent image on the image carrier, surface potential detecting means for detecting the surface potential of the latent image of the gradation pattern, developing means for visualizing the latent image, Or, a light irradiating unit for irradiating a visible image on a transfer body with light, and an image density detecting unit for detecting an image density by detecting an amount of reflected light obtained by irradiating the visible image with the light by the light irradiating unit with an optical detection element And in the region where the sensitivity of the optical sensing element is reduced And the image density estimating means for estimating the image density in the serial image density detecting means and the surface potential detecting means,
The image processing apparatus further includes a tone correction information changing unit that estimates the image density of the tone pattern by the image density estimating unit and changes the correction amount of the tone correcting unit so that the target image density is obtained. .
【0008】ここで、請求項1記載の像形成装置におい
ては、前記画像濃度推定手段において、画像濃度検出手
段の出力が閾値以下のときに、光学検知素子の感度が低
下する領域/感度が良好な領域を判断する(請求項
5)。Here, in the image forming apparatus according to the first aspect, in the image density estimating means, when the output of the image density detecting means is equal to or less than a threshold, the area / sensitivity where the sensitivity of the optical sensing element is reduced is good. Is determined (claim 5).
【0009】請求項1記載の像形成装置においては、前
記画像濃度推定手段において、前記階調パターンにおけ
る表面電位(Vs)と画像濃度(ID)の関係は、 ID=a×Vs+b (但し、a、bは定数) または、現像バイアスのDC成分VDCとして、 ID=a×(Vs−VDC)+b (但し、a、bは定
数) の関係式から成立つ(請求項6)。また、前記の表面電
位と画像濃度との関係式は最小二乗法により求める(請
求項7)。In the image forming apparatus according to the present invention, in the image density estimating means, a relation between a surface potential (Vs) and an image density (ID) in the gradation pattern is as follows: ID = a × Vs + b (where a , B are constants) or as the DC component VDC of the developing bias, ID = a × (Vs−VDC) + b (where a and b are constants). Further, the relational expression between the surface potential and the image density is obtained by the least square method.
【0010】請求項1記載の像形成装置においては、前
記画像濃度推定手段において、高濃度の階調パターンの
表面電位は低濃度部の表面電位から推定する(請求項
8)。In the image forming apparatus according to the present invention, the image density estimating means estimates the surface potential of the high density gradation pattern from the surface potential of the low density portion.
【0011】請求項1記載の像形成装置においては、前
記の階調補正手段はルックアップテーブル(LUT)と
する(請求項9)。In the image forming apparatus according to the first aspect, the gradation correction means is a look-up table (LUT).
【0012】請求項1記載の像形成装置においては、前
記階調補正情報変更手段において、目標画像濃度は外部
装置から設定可能とする(請求項10)。In the image forming apparatus according to the present invention, in the gradation correction information changing means, a target image density can be set from an external device.
【0013】請求項1記載の像形成装置においては、前
記階調補正情報変更手段において、階調補正情報により
補正しても目標画像濃度に近くならなければ作像条件を
変更する、または作像不可能であることを表示する(請
求項11)。In the image forming apparatus according to the first aspect, in the gradation correction information changing means, if the image density is not close to the target image density even after the correction based on the gradation correction information, the image forming condition is changed or It indicates that it is impossible (claim 11).
【0014】請求項1記載の像形成装置においては、前
記作像条件決定手段は、温度、湿度、トナー濃度、装置
の累積像形成枚数の少なくとも一つから作像条件を決定
する(請求項12)。In the image forming apparatus according to the present invention, the image forming condition determining means determines an image forming condition from at least one of a temperature, a humidity, a toner density, and a cumulative number of formed images of the apparatus. ).
【0015】請求項1記載の像形成装置においては、前
記作像条件決定手段は、温度、湿度、トナー濃度、装置
の累積像形成枚数の少なくとも一つを検出する状態量検
出手段と、前記状態量と作像条件の制御量とを関係づけ
る少なくとも一つの規則を記憶した規則記憶手段と、前
記状態量と作像条件の制御量とに関してそれぞれ複数の
ファジイ集合で表現した複数のメンバーシップ関数を記
憶した関数記憶手段と、前記状態量が前記複数のメンバ
ーシップ関数によっていずれのファジイ集合にどの程度
含まれるかを求め、当該求めた結果を用いて、前記各規
則に従って最も可能性の高い作像条件の制御量をファジ
イ推論するファジイ推論手段とを有する(請求項1
3)。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said image forming condition determining means detects at least one of temperature, humidity, toner density, and the number of accumulated images formed by the apparatus, A rule storage unit storing at least one rule relating the amount and the control amount of the imaging condition; and a plurality of membership functions expressed by a plurality of fuzzy sets with respect to the state amount and the control amount of the imaging condition. The stored function storage means, and how much the state quantity is included in which fuzzy set by the plurality of membership functions, and using the obtained result, the most likely image formation according to each rule Fuzzy inference means for fuzzy inference of the control amount of the condition.
3).
【0016】請求項1記載の像形成装置においては、前
記作像条件決定手段は、温度、湿度、トナー濃度、装置
の累積像形成枚数の少なくとも一つを検出する状態量検
出手段と、前記状態量の変化量(状態変化量)を検出す
る状態変化量検出手段と、前記状態量、状態変化量と作
像条件の制御量とを関係づける少なくとも一つの規則を
記憶した規則記憶手段と、前記状態量、状態変化量と作
像条件の変化量とに関してそれぞれ複数のファジイ集合
で表現した複数のメンバーシップ関数を記憶した関数記
憶手段と、前記状態量、状態変化量が前記複数のメンバ
ーシップ関数によっていずれのファジイ集合にどの程度
含まれるかを求め、当該求めた結果を用いて、前記各規
則に従って最も可能性の高い作像条件の制御量をファジ
イ推論するファジイ推論手段とを有する(請求項1
4)。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said image forming condition determining means detects at least one of temperature, humidity, toner density, and the number of accumulated images formed by said apparatus, and said state quantity detecting means. State change amount detection means for detecting an amount of change in the amount (state change amount); rule storage means for storing at least one rule relating the state amount, the state change amount and the control amount of the imaging condition; Function storage means for storing a plurality of membership functions each represented by a plurality of fuzzy sets with respect to a state amount, a state change amount and a change amount of an image forming condition; and the state amount and the state change amount are the plurality of membership functions. Fuzzy set to determine how much is included in which fuzzy set, and using the obtained result, fuzzy inference of the control amount of the most probable image forming condition in accordance with each rule. And a inference means (claim 1
4).
【0017】請求項1記載の像形成装置においては、前
記作像条件は、帯電電位、現像バイアス、露光量、転写
バイアスのうちの少なくとも一つとする(請求項1
5)。In the image forming apparatus according to the first aspect, the image forming condition is at least one of a charging potential, a developing bias, an exposure amount, and a transfer bias.
5).
【0018】次に、請求項2記載の像形成装置は、作像
条件を決定する作像条件決定手段と、画像信号の階調を
補正する階調補正手段と、階調パターン信号を生成して
非画像領域に階調パターンを生成する階調パターン生成
手段と、前記階調補正手段の出力信号または階調パター
ン生成手段の出力信号に応じて像担持体上に潜像を形成
する潜像形成手段と、前記階調パターンの潜像の表面電
位を検出する表面電位検出手段と、前記潜像を可視化す
る現像手段と、像担持体上の可視像に光を照射する光照
射手段と、前記光照射手段で可視像に光を照射した反射
光量を光学検知素子で検出して画像濃度を検出する画像
濃度検出手段と、前記表面電位検出手段の出力である表
面電位と前記画像濃度検出手段の出力である画像濃度か
ら表面電位に対する画像濃度を推定する画像濃度推定手
段1と、前記階調パターン信号と前記表面電位検出手段
の出力である表面電位とから潜像特性を推定する潜像特
性推定手段と、前記潜像特性推定手段と画像濃度推定手
段1とから階調パターン信号と画像濃度の関係を推定す
る画像濃度推定手段2と、目標画像濃度を記憶する目標
画像濃度記憶手段と、前記画像濃度推定手段2と前記目
標画像濃度記憶手段とから目標画像濃度になるように前
記階調補正手段の補正量を変更する階調補正情報変更手
段を有することを特徴とするものである。Next, an image forming apparatus according to a second aspect of the present invention generates an image forming condition determining means for determining an image forming condition, a tone correcting means for correcting a tone of an image signal, and a tone pattern signal. And a latent image forming a latent image on an image carrier in accordance with an output signal of the tone correction unit or an output signal of the tone pattern generating unit. Forming means, surface potential detecting means for detecting the surface potential of the latent image of the gradation pattern, developing means for visualizing the latent image, and light irradiating means for irradiating the visible image on the image carrier with light An image density detecting means for detecting an image density by detecting an amount of reflected light, which is obtained by irradiating a visible image with light by the light irradiating means, with an optical detecting element; a surface potential which is an output of the surface potential detecting means; From the image density, which is the output of the detection means, to the surface potential Image density estimating means 1 for estimating image density, latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from the gradation pattern signal and a surface potential output from the surface potential detecting means, and the latent image characteristic estimating means Density estimating means 2 for estimating the relationship between the gradation pattern signal and the image density from the image density estimating means 1, target image density storing means for storing the target image density, the image density estimating means 2 and the target image And a gradation correction information changing unit for changing a correction amount of the gradation correcting unit from the density storage unit so as to obtain a target image density.
【0019】請求項3記載の像形成装置は、作像条件を
決定する作像条件決定手段と、画像信号の階調を補正す
る階調補正手段と、階調パターン信号を生成して非画像
領域に階調パターンを生成する階調パターン生成手段
と、前記階調補正手段の出力信号と階調パターン生成手
段の出力信号とを選択する選択手段と、前記選択手段の
出力信号を中間調処理する中間調処理手段と、前記中間
調処理手段の出力に応じて像担持体上に潜像を形成する
潜像形成手段と、前記階調パターンの潜像の表面電位を
検出する表面電位検出手段と、前記潜像を可視化する現
像手段と、像担持体上の可視像に光を照射する光照射手
段と、前記光照射手段で可視像に光を照射した反射光量
を光学検知素子で検出して画像濃度を検出する画像濃度
検出手段と、前記表面電位検出手段の出力である表面電
位と前記画像濃度検出手段の出力である画像濃度とから
表面電位に対する画像濃度を推定する画像濃度推定手段
1と、前記階調パターン信号と前記表面電位検出手段の
出力である表面電位とから潜像特性を推定する潜像特性
推定手段と、前記潜像特性推定手段と画像濃度推定手段
1とから階調パターン信号と画像濃度の関係を推定する
画像濃度推定手段2と、目標画像濃度を記憶する目標画
像濃度記憶手段と、前記画像濃度推定手段2と前記目標
画像濃度記憶手段とから目標画像濃度になるように前記
階調補正手段の補正量を変更する階調補正情報変更手段
を有することを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image forming condition determining unit for determining an image forming condition; a gradation correcting unit for correcting a gradation of an image signal; Tone pattern generating means for generating a tone pattern in an area, selecting means for selecting an output signal of the tone correcting means and an output signal of the tone pattern generating means, and performing halftone processing on the output signal of the selecting means Halftone processing means, a latent image forming means for forming a latent image on an image carrier according to an output of the halftone processing means, and a surface potential detecting means for detecting a surface potential of the latent image of the gradation pattern Developing means for visualizing the latent image, light irradiating means for irradiating the visible image on the image carrier with light, and the amount of light reflected by irradiating the visible image with the light irradiating means with an optical detection element Image density detecting means for detecting and detecting image density; An image density estimating means for estimating an image density with respect to a surface potential from a surface potential output from a potential detecting means and an image density output from the image density detecting means; A latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from an output surface potential, and an image density estimating means for estimating a relationship between a gradation pattern signal and an image density from the latent image characteristic estimating means and the image density estimating means 1 2, a target image density storage unit for storing a target image density, and a floor for changing a correction amount of the gradation correction unit so as to obtain a target image density from the image density estimation unit 2 and the target image density storage unit. It is characterized by having tone correction information changing means.
【0020】請求項4記載の像形成装置は、作像条件を
決定する作像条件決定手段と、画像信号を中間調処理す
る中間調処理手段と、前記中間調処理手段の出力の階調
を補正する階調補正手段と、階調パターン信号を生成し
て非画像領域に階調パターンを生成する階調パターン生
成手段と、前記階調補正手段の出力信号と階調パターン
生成手段の出力信号とを選択する選択手段と、前記選択
手段の出力信号に応じて像担持体上に潜像を形成する潜
像形成手段と、前記階調パターンの潜像の表面電位を検
出する表面電位検出手段と、前記潜像を可視化する現像
手段と、像担持体上の可視像に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段で可視像に光を照射した反射光量を
光学検知素子で検出して画像濃度を検出する画像濃度検
出手段と、前記表面電位検出手段の出力である表面電位
と前記画像濃度検出手段の出力である画像濃度とから表
面電位に対する画像濃度を推定する画像濃度推定手段1
と、前記階調パターン信号と前記表面電位検出手段の出
力である表面電位とから潜像特性を推定する潜像特性推
定手段と、前記潜像特性推定手段と画像濃度推定手段1
とから階調パターン信号と画像濃度の関係を推定する画
像濃度推定手段2と、目標画像濃度を記憶する目標画像
濃度記憶手段と、前記画像濃度推定手段2と前記目標画
像濃度記憶手段とから目標画像濃度になるように前記階
調補正手段の補正量を変更する階調補正情報変更手段を
有することを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image forming condition determining unit for determining an image forming condition; a halftone processing unit for performing halftone processing on an image signal; Tone correcting means for correcting, a tone pattern generating means for generating a tone pattern in a non-image area by generating a tone pattern signal, an output signal of the tone correcting means and an output signal of the tone pattern generating means A latent image forming means for forming a latent image on an image carrier according to an output signal of the selecting means, and a surface potential detecting means for detecting a surface potential of the latent image of the gradation pattern. Developing means for visualizing the latent image, light irradiating means for irradiating the visible image on the image carrier with light, and the amount of light reflected by irradiating the visible image with the light irradiating means with an optical detection element Image density detecting means for detecting and detecting image density; Image density estimating unit 1 for estimating the image density image density and a relative surface potential which is the output of the output is the surface potential is the image density detecting means electric potential detecting means
Latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from the gradation pattern signal and the surface potential output from the surface potential detecting means; the latent image characteristic estimating means and the image density estimating means 1
Image density estimating means 2 for estimating the relationship between the gradation pattern signal and the image density from the target, target image density storing means for storing the target image density, and a target image density estimating means 2 and the target image density storing means. The image processing apparatus further includes a gradation correction information change unit that changes a correction amount of the gradation correction unit so as to obtain an image density.
【0021】ここで、請求項2,3または4記載の像形
成装置においては、前記階調パターン生成手段は、像形
成ごとに階調パターン信号を変更する(請求項16)。Here, in the image forming apparatus according to any one of claims 2, 3 and 4, the gradation pattern generating means changes the gradation pattern signal every time an image is formed.
【0022】より具体的に述べると、前記階調パターン
生成手段は、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各階調のパッチ
を形成する(例:像形成→0/256階調のYMCKの
パッチを形成→像形成1/256階調のYMCKのパッ
チを形成→像形成→・・・)(請求項17)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のパッチ
を形成する(例:像形成→0〜255階調のYパッチを
形成→像形成→0〜255階調のMパッチを形成→像形
成→・・・)(請求項18)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のうちの
幾つかのパッチを形成する(例:像形成→0階調のYM
CKのパッチを形成→像形成→50階調のYMCKのパ
ッチを形成→像形成→100階調のYMCKのパッチを
形成→像形成→・・・)(請求項19)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)それぞれの階調の
うち、幾つかのパッチを形成する(例:像形成→0、5
0、100、150階調のYのパッチを形成→像形成→
0、50、100、150階調のMのパッチを形成→像
形成→・・・)(請求項20)、 のいずれかのように、像形成ごとに階調パターン信号を
変更する。More specifically, the gradation pattern generating means may be configured to perform each gradation of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) before or during image formation. Forming a patch (example: image formation → forming a YMCK patch of 0/256 gradations → forming an image forming forming a YMCK patch of 1/256 gradation → image formation →...) (Claim 17); Before or during image formation, patches of all gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are formed (example: image formation → Y patch of 0 to 255 gradations) Formation → image formation → M patch of 0-255 gradation → image formation → ...) (Claim 18), Before or during image formation, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), some patches of all gradations of black (K) are formed (example: image formation → YM of gradation
CK patch formation → image formation → 50 gradation YMCK patch formation → image formation → 100 gradation YMCK patch → image formation → ...) (claim 19), before image formation or image formation During the formation, some patches are formed among the respective gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) (eg, image formation → 0, 5
Form Y patches of 0, 100, and 150 gradations → image formation →
The gradation pattern signal is changed for each image formation as described in any one of the following: formation of M patches of 0, 50, 100, and 150 gradations → image formation →...
【0023】請求項3または4記載の像形成装置におい
ては、前記中間調処理手段はディザ処理手段とする(請
求項21)。In the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, the halftone processing means is dither processing means.
【0024】請求項3または4記載の像形成装置におい
ては、前記中間調処理手段は多値誤差拡散手段とする
(請求項22)。In the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, the halftone processing means is a multi-level error diffusion means.
【0025】請求項2,3または4記載の像形成装置に
おいては、前記画像濃度推定手段1において、前記階調
パターンにおける表面電位(Vs)と画像濃度(ID)
の関係は、 ID=a×Vs+b (但し、a、bは定数) または、現像バイアスのDC成分VDCとして、 ID=a×(Vs−VDC)+b (但し、a、bは定
数) の関係式から成立つ折線により近似する(請求項2
3)。また、前記の表面電位と画像濃度との関係式は最
小二乗法により求める(請求項24)。In the image forming apparatus according to any one of claims 2, 3 and 4, the image density estimating means 1 includes a surface potential (Vs) and an image density (ID) in the gradation pattern.
ID = a × Vs + b (where a and b are constants) or ID = a × (Vs−VDC) + b (where a and b are constants) as the DC component VDC of the developing bias. Is approximated by a broken line that is formed from
3). The relational expression between the surface potential and the image density is obtained by the least square method.
【0026】請求項2,3または4記載の像形成装置に
おいては、前記画像濃度推定手段1において、前記光学
検知素子の感度が低下する領域では、折線の傾きが最大
である直線で推定する(請求項25)。また、前記画像
濃度推定手段1において、折線の傾きが最大である直線
は、画像濃度または表面電位がある閾値以上である(請
求項26)。In the image forming apparatus according to the second, third or fourth aspect, in the image density estimating means 1, in a region where the sensitivity of the optical detection element is reduced, the image density is estimated by a straight line having a maximum inclination of a broken line ( Claim 25). In the image density estimating means 1, the straight line having the maximum inclination of the broken line has the image density or the surface potential equal to or more than a certain threshold value.
【0027】請求項2,3または4記載の像形成装置に
おいては、前記画像濃度推定手段2において、階調パタ
ーン信号と画像濃度の関係を演算により近似する(請求
項27)。また、前記近似は、折線により近似する(請
求項28)。あるいは、前記近似は、最小二乗法または
スプラインあるいはベジェ曲線とする(請求項29)。In the image forming apparatus according to the present invention, the relationship between the gradation pattern signal and the image density is approximated by calculation in the image density estimating means 2 (claim 27). In addition, the approximation is performed by a broken line (claim 28). Alternatively, the approximation is a least squares method, a spline, or a Bezier curve (claim 29).
【0028】請求項2,3または4記載の像形成装置に
おいては、前記目標画像濃度記憶手段において、目標画
像濃度は外部装置から通信により設定可能とする(請求
項30)。In the image forming apparatus according to the present invention, the target image density can be set by communication from an external device in the target image density storage means.
【0029】請求項2,3または4記載の像形成装置に
おいては、前記階調補正情報変更手段において、階調補
正情報により補正しても目標画像濃度に近くならなけれ
ば作像条件を変更する(請求項31)。また、作像条件
変更後の表面電位と画像濃度との関係を作像条件変更前
後の帯電電位の比で補正する画像濃度推定手段1とする
(請求項32)。あるいは、作像条件変更後の表面電位
と画像濃度との関係を作像条件変更前後の表面電位の比
で補正する画像濃度推定手段1とする(請求項33)。In the image forming apparatus according to the second, third or fourth aspect, the gradation correction information changing means changes the image forming condition if the density is not close to the target image density even if the correction is made based on the gradation correction information. (Claim 31). Further, the image density estimating means 1 corrects the relationship between the surface potential and the image density after the image forming condition is changed by the ratio of the charged potential before and after the image forming condition is changed. Alternatively, the image density estimating means 1 corrects the relationship between the surface potential after the image forming condition is changed and the image density by the ratio of the surface potential before and after the image forming condition is changed.
【0030】請求項2,3または4記載の像形成装置に
おいては、前記階調補正情報変更手段において、階調補
正情報により補正しても目標画像濃度に近くならなけれ
ば、作像不可能である情報を表示、または外部装置と通
信して伝達する(請求項34)。In the image forming apparatus according to the second, third or fourth aspect, if the gradation correction information changing means does not approach the target image density even if the correction is made based on the gradation correction information, the image cannot be formed. It displays certain information or transmits it by communicating with an external device (claim 34).
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0032】まず、請求項1記載の像形成装置の実施の
形態について説明する。図1は本発明に係る像形成装置
の全体構成を示す構成説明図であって、電子写真方式の
カラー画像形成部と作像制御系を併せて示した図であ
り、ここでは、カラー画像形成部はデジタルカラー複写
機のプリンター部の構成例を示している。まず、本発明
に係るデジタルカラー複写機の構成及び動作について説
明する。First, an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory view showing the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention, in which an electrophotographic color image forming section and an image forming control system are shown together. The section shows a configuration example of the printer section of the digital color copying machine. First, the configuration and operation of the digital color copying machine according to the present invention will be described.
【0033】デジタルカラー複写機は、カラー画像読取
部(以下、カラースキャナーと称す)とカラー画像形成
部(以下、カラープリンターと称す)とより構成されて
いる。図示を省略しているが、カラースキャナーは、原
稿の画像を照明ランプ、ミラー群、及びレンズを介して
カラーセンサに結像して、原稿のカラー画像情報を、例
えば青(B),緑(G),赤(R)の色分解光毎に読み
取り、電気的な画像信号に変換する。カラーセンサは、
ここではB,G,Rの色分解手段とCCD等の光電変換
素子で構成されており、上記3色の読み取りを行う。
尚、図1ではこのカラーセンサをCCDとして図示して
ある。The digital color copying machine comprises a color image reading section (hereinafter, referred to as a color scanner) and a color image forming section (hereinafter, referred to as a color printer). Although not shown, the color scanner forms an image of the document on a color sensor via an illumination lamp, a mirror group, and a lens, and converts color image information of the document into, for example, blue (B), green ( G) and red (R) are read for each color separation light and converted into an electric image signal. The color sensor
Here, it is composed of B, G, and R color separation means and a photoelectric conversion element such as a CCD, and reads the three colors.
In FIG. 1, the color sensor is shown as a CCD.
【0034】上記カラーセンサ(CCD)からの画像信
号はA/D変換されて画像処理部に送られ、B,G,R
の色分解画像信号強度レベルをもとにして、画像処理部
で色変換処理を行い、イエロー(以下、Yと記す)、マ
ゼンタ(同、M)、シアン(同、C)、黒(同、K)の
カラー画像データを得る。そして、このカラー画像デー
タは階調補正手段であるYMCKγ補正部で補正処理さ
れた後、カラープリンターの露光制御部に送られ、露光
制御部により書き込み光学ユニット(図示せず)が制御
され、Y,M,C,Kの各色画像毎に像担持体としての
感光体ドラム1上への潜像形成、現像部4による顕像
化、中間転写ベルト7への転写の各工程を行い中間点ベ
ルト上にカラー画像を形成し、これを転写紙に一括転写
して最終的なカラーコピーとする。An image signal from the color sensor (CCD) is A / D converted and sent to an image processing unit, where B, G, R
The color conversion processing is performed by the image processing unit based on the color separation image signal intensity levels of yellow (hereinafter, referred to as Y), magenta (same, M), cyan (same, C), and black (same, same). K) color image data is obtained. The color image data is corrected by a YMCK gamma correction unit, which is a gradation correction unit, and then sent to an exposure control unit of a color printer. The exposure control unit controls a writing optical unit (not shown). , M, C, and K, each process of forming a latent image on the photosensitive drum 1 as an image carrier, visualizing the image by the developing unit 4, and transferring the image to the intermediate transfer belt 7 is performed on the intermediate point belt. A color image is formed thereon, and this is collectively transferred to transfer paper to form a final color copy.
【0035】尚、Y,M,C,Kの画像データを得るた
めのカラースキャナーの動作方式は、カラープリンター
の動作とタイミングを取ったスキャナースタート信号を
受けて原稿走査を行い、1回走査毎にY,M,C,Kの
各1色の画像データを得る。この動作を合計4回繰り返
すことにより、順次の4色画像データを得る。そして、
その都度カラープリンターで順次潜像形成、顕像化しつ
つ、これを中間転写ベルトに重ね合わせて4色フルカラ
ー画像を形成する。The operation system of the color scanner for obtaining the image data of Y, M, C, and K is such that the original is scanned in response to a scanner start signal that is timed with the operation of the color printer, and the scanning is performed once each time. , Image data of one color each of Y, M, C, and K is obtained. By repeating this operation a total of four times, sequential four-color image data is obtained. And
Each time, while a latent image is sequentially formed and visualized by a color printer, the latent image is superimposed on an intermediate transfer belt to form a four-color full-color image.
【0036】次に、図1に示すカラープリンターの概要
を説明する。露光制御部は、カラースキャーからのカラ
ー画像データを光信号に変換し、書き込み光学ユニット
(図示せず)を制御して原稿画像に対応した光書き込み
を行い、感光体ドラム1に静電潜像を形成する。この書
き込み光学ユニットは、周知のレーザー光源とその発光
駆動制御部、ポリゴンミラー等の光偏向器、fθレンズ
や反射ミラー等の光学系等で構成されている。また、上
記構成に替えて発光ダイオード(LED)アレー光源と
等倍結像素子アレー等を用いた書き込み光学ユニットと
することもできる。Next, an outline of the color printer shown in FIG. 1 will be described. The exposure control unit converts the color image data from the color scanner into an optical signal, controls a writing optical unit (not shown) to perform optical writing corresponding to the original image, and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Form an image. This writing optical unit includes a known laser light source and its light emission drive control unit, an optical deflector such as a polygon mirror, and an optical system such as an fθ lens and a reflection mirror. Further, instead of the above configuration, a writing optical unit using a light emitting diode (LED) array light source, an equal-magnification imaging element array, or the like can be used.
【0037】感光体ドラム1は、矢印の如く反時計方向
に回転するが、その周囲には、その回転方向の順に帯電
器2、前記光書き込み部、表面電位計3、現像部4のY
現像器4Y,M現像器4M,C現像器4C,K現像器4
K、LED等の光照射手段6aとホトトランジスタ等の
光学検知素子6bからなる画像濃度センサ(Pセンサ)
6、中間転写ベルト7、感光体クリーナー8、除電器9
などが配置されている。The photosensitive drum 1 rotates in a counterclockwise direction as indicated by an arrow. Around the charger, the charger 2, the optical writing unit, the surface voltmeter 3, and the Y
Developing unit 4Y, M developing unit 4M, C developing unit 4C, K developing unit 4
An image density sensor (P sensor) comprising a light irradiating means 6a such as K or LED and an optical detecting element 6b such as a phototransistor.
6, intermediate transfer belt 7, photoreceptor cleaner 8, static eliminator 9
And so on.
【0038】現像部4の各現像器4Y,4M,4C,4
Kは、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ド
ラム1の表面に接触させて回転する現像スリーブと、現
像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する撹拌ローラ、
トナー補給部からの補給トナーを現像器内に補給するた
めの補給クラッチ、及び現像器内の現像剤のトナー濃度
を検知するトナー濃度センサ(Tセンサ)5などで構成
されている。そして、待機状態では4個の現像器全て
が、現像スリーブ上の剤は穂切り(現像不作動)状態に
なっている。Each of the developing units 4Y, 4M, 4C, 4 of the developing unit 4
K is a developing sleeve that rotates by contacting the ears of the developer with the surface of the photosensitive drum 1 to develop the electrostatic latent image; a stirring roller that rotates to pump and agitate the developer;
The developing unit includes a replenishing clutch for replenishing the replenishing toner from the toner replenishing unit into the developing unit, a toner concentration sensor (T sensor) 5 for detecting the toner concentration of the developer in the developing unit, and the like. In the standby state, all of the four developing devices are in a state of cutting off the developer on the developing sleeve (development is not activated).
【0039】次に画像形成動作を説明するが、ここでは
現像動作の順序(カラー画像形成順序)が、K,C,
M,Yの例で説明する(ただし、画像形成順序は、これ
に限定されるものではなく、Y,M,C,K等の順でも
よい)。Next, the image forming operation will be described. Here, the order of the developing operation (color image forming order) is K, C,
An example of M and Y will be described (however, the order of image formation is not limited to this, and may be in the order of Y, M, C, K, etc.).
【0040】コピー動作が開始されると、前記カラース
キャナーで所定のタイミングからK画像データの読み取
りがスタートし、この画像データに基づいて、感光体ド
ラム1へのレーザー光による光書き込み、潜像形成が始
まる(以下、K画像データによる静電潜像をK潜像と称
す。C,M,Yについても同じ)。このK潜像の先端部
から現像可能とすべく、現像部4のK現像器4Kの現像
位置に潜像先端部が到達する前に、K現像器4Kの現像
スリーブを回転開始し、剤の穂立てを行い、現像バイア
ス制御部で現像スリーブに所定のバイアス電圧を印加す
ることで、K潜像をKトナーで現像する。When the copying operation is started, reading of the K image data is started at a predetermined timing by the color scanner, and based on the image data, light writing to the photosensitive drum 1 by a laser beam and formation of a latent image are performed. (Hereinafter, the electrostatic latent image based on the K image data is referred to as a K latent image, and the same applies to C, M, and Y). In order to enable development from the leading end of the K latent image, before the leading end of the latent image reaches the developing position of the K developing unit 4K of the developing unit 4, the developing sleeve of the K developing unit 4K is started to rotate, and The K latent image is developed with the K toner by applying a predetermined bias voltage to the developing sleeve by the developing bias control unit.
【0041】そして以後、K潜像領域の現像動作を続け
るが、潜像後端部がK現像位置を通過した時点で、速や
かにK現像スリーブ上の剤穂切りを行い、現像不作動状
態にする。これは少なくとも、次のC画像データによる
C潜像先端部が到達する前に完了させる。尚、穂切りは
現像スリーブの回転方向を、現像動作中とは逆方向に切
り替えることで行う。Thereafter, the developing operation of the K latent image area is continued, but when the rear end of the latent image has passed the K developing position, the cutting of the material on the K developing sleeve is immediately performed, and the developing operation is stopped. I do. This is completed at least before the leading end of the C latent image based on the next C image data arrives. The ear cutting is performed by switching the rotation direction of the developing sleeve to a direction opposite to that during the developing operation.
【0042】さて、感光体ドラム1に形成したKトナー
像は、感光体ドラム1と等速駆動されている中間転写ベ
ルト7の表面に転写される(以下、感光体ドラムから中
間転写ベルトへのトナー像転写をベルト転写と称す)。
このベルト転写は、感光体ドラム1と中間転写ベルト7
が接触状態において、中間転写制御部で転写バイアスロ
ーラ7aに所定のバイアス電圧を印加することで行う。The K toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 7 driven at the same speed as the photosensitive drum 1 (hereinafter, the transfer from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt). The toner image transfer is referred to as a belt transfer).
This belt transfer is performed by the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 7.
Is performed in a contact state by applying a predetermined bias voltage to the transfer bias roller 7a by the intermediate transfer control unit.
【0043】尚、中間転写ベルト7には、感光体ドラム
1に順次形成されるK,C,M,Yのトナー像を、同一
面に順次位置合わせして、4色重ねのベルト転写画像を
形成し、その後、転写紙に一括転写を行う。On the intermediate transfer belt 7, the toner images of K, C, M, and Y sequentially formed on the photosensitive drum 1 are sequentially aligned on the same surface, and a four-color superimposed belt transfer image is formed. Then, batch transfer is performed on transfer paper.
【0044】ところで、感光体ドラム1側ではK画像工
程の次にC画像工程に進むが、所定のタイミングからカ
ラースキャナーによるC画像データ読み取りが始まり、
その画像データによるレーザー光書き込みで、C潜像形
成を行う。On the photosensitive drum 1 side, the process proceeds to the C image process after the K image process. At a predetermined timing, C image data reading by a color scanner starts.
The C latent image is formed by laser light writing based on the image data.
【0045】C現像器4Cはその現像位置に対して、先
の潜像後端部が通過した後で、且つC潜像の先端が到達
する前に現像スリーブを回転開始して剤の穂立てを行
い、現像バイアス制御部で現像スリーブに所定のバイア
ス電圧を印加することで、C潜像をCトナーで現像す
る。以後、C潜像領域の現像を続けるが、潜像後端部が
通過した時点で、先のK現像器の場合と同様にC現像ス
リーブ上の剤穂切りを行う。これもやはり次のM潜像先
端部が到達する前に完了させる。The C developing device 4C starts rotating the developing sleeve after the trailing end of the preceding latent image has passed and before the leading end of the C latent image has arrived at the developing position, so that the developer is spiked. The C latent image is developed with the C toner by applying a predetermined bias voltage to the developing sleeve by the developing bias control unit. Thereafter, the development of the C latent image area is continued, but when the trailing end of the latent image passes, the cutting of the agent on the C developing sleeve is performed in the same manner as in the case of the K developing device. This is also completed before the leading end of the next M latent image arrives.
【0046】尚、M及びYの工程については、それぞれ
の画像データ読み取り・潜像形成・現像の動作が上述の
K,Cの工程と同様であるので説明は省略する。Note that the operations of M and Y are the same as those of the above K and C, since the operations of reading image data, forming a latent image, and developing are the same as those in the above-described steps.
【0047】中間転写ベルト7は、駆動ローラ7b、ベ
ルト転写バイアスローラ7a、及び従動ローラ群に張架
されており、図示しない駆動モータにより駆動制御され
る。また、中間転写ベルト7にはベルトクリーナー13
が設けられており、該ベルトクリーナー13は、ブラシ
ローラやゴムブレード等の清掃部材、及びベルトからの
接離機構(図示せず)などで構成されており、1色目の
K画像をベルト転写した後の2,3,4色目をベルト転
写している間は、接離機構によってベルト面から離間さ
せておく。The intermediate transfer belt 7 is stretched around a drive roller 7b, a belt transfer bias roller 7a, and a driven roller group, and is driven and controlled by a drive motor (not shown). The intermediate transfer belt 7 has a belt cleaner 13.
The belt cleaner 13 includes a cleaning member such as a brush roller and a rubber blade, and a mechanism (not shown) for contacting and separating from the belt. The belt cleaner 13 transfers the K image of the first color to the belt. While the second, third, and fourth colors are being transferred to the belt, they are separated from the belt surface by a contact / separation mechanism.
【0048】中間転写ベルト7の紙転写部10には、転
写チャージャ(あるいは転写バイアスローラ)が設置さ
れており、該転写チャージャは紙転写制御によってその
転写バイアスが制御されており、中間転写ベルト7上に
形成された4色重ね画像を転写紙に一括転写する時に、
所定の転写バイアスが印加され紙への転写を行う。ま
た、転写部10の下流側には分離チャージャ等からなる
分離部11が設置され、転写後の転写紙を中間転写ベル
ト7から分離して、定着ローラに向けて搬送させる。
尚、転写紙は、図示しない給紙ローラやレジストローラ
によって、中間転写ベルト面の4色重ね画像の先端部が
紙転写位置に到達するタイミングに合わせて転写部10
に給紙される。A transfer charger (or transfer bias roller) is provided in the paper transfer section 10 of the intermediate transfer belt 7, and the transfer bias of the transfer charger is controlled by paper transfer control. When the four-color superimposed image formed above is transferred collectively to transfer paper,
A predetermined transfer bias is applied to perform transfer to paper. Further, a separation unit 11 composed of a separation charger or the like is provided downstream of the transfer unit 10, and separates the transfer paper after transfer from the intermediate transfer belt 7 and conveys the transfer paper toward the fixing roller.
The transfer paper is transferred to the transfer unit 10 by a feed roller or a registration roller (not shown) in accordance with the timing at which the leading end of the four-color superimposed image on the intermediate transfer belt surface reaches the paper transfer position.
Paper.
【0049】さて、中間転写ベルト7の動き方は、1色
目のKトナー像のベルト転写が後端部まで終了した後の
動作方式として、一定速往動方式(画像形成中は一定速
で往動を続ける)、スキップ往動方式(1色目の転写が
終了したら、感光体面から離間して往動方向に高速スキ
ップし、所定量移動したら当初の一定速に戻し、再び感
光体面に接触する)、往復動(クイックリターン)方式
(1色目の転写が終了したら、感光体面から離間して逆
方向に高速リターンして一旦停止し、2色目の画像先端
にタイミングを合わせて再び感光体面に接触し、往動方
向にスタートする)の3通りが知られているが、この中
の一方式か、または、コピーサイズに応じて(コピー速
度面などで)効率的な方式の組合せによって動作させ、
中間転写ベルト7上のKトナー像に、C,M,Yのトナ
ー像を順次重ね合わせてベルト転写し、4色重ねのベル
ト転写画像を得る。そして、4色目のYトナー像のベル
ト転写工程に引き続いてそれぞれの動作方式で、中間転
写ベルト7面上の4色重ねトナー像を転写紙に一括転写
する。The manner of movement of the intermediate transfer belt 7 is defined as an operation system after the belt transfer of the K toner image of the first color is completed to the rear end portion. Continue to move), skip forward movement method (when the transfer of the first color is completed, skip the high speed in the forward direction away from the photoconductor surface, return to the initial constant speed after moving a predetermined amount, and contact the photoconductor surface again) Reciprocating (quick return) method (when the transfer of the first color is completed, it is separated from the photoreceptor surface, returns at a high speed in the reverse direction, temporarily stops, and contacts the photoreceptor surface again in time with the leading end of the image of the second color) , Starting in the forward movement direction) are known. One of these methods or an efficient combination of methods (such as in terms of copy speed) according to the copy size is operated.
The C, M, and Y toner images are sequentially superimposed on the K toner image on the intermediate transfer belt 7 to transfer the belt, and a four-color superimposed belt transfer image is obtained. Then, following the belt transfer process of the Y toner image of the fourth color, the four-color superimposed toner image on the surface of the intermediate transfer belt 7 is collectively transferred onto transfer paper by the respective operation methods.
【0050】転写部10で中間転写ベルト7から4色重
ねトナー像を一括転写された転写紙は、分離部11で分
離されて定着器に搬送され、定着制御部により所定温度
にコントロールされた定着ローラ12によりトナー像が
溶融定着された後、図示しないコピートレイに搬出され
フルカラーコピーを得る。The transfer paper on which the four-color superimposed toner image has been collectively transferred from the intermediate transfer belt 7 by the transfer unit 10 is separated by the separation unit 11 and conveyed to the fixing device, where the fixing control unit controls the temperature to a predetermined temperature. After the toner image is fused and fixed by the roller 12, it is carried out to a copy tray (not shown) to obtain a full-color copy.
【0051】尚、ベルト転写後の感光体ドラム1は、感
光体クリーナー8(クリーニング前除電器、ブラシロー
ラ、ゴムブレード等から構成される)で表面をクリーニ
ングされた後、除電器9で均一に除電される。また、転
写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト7は、ベ
ルトクリーナー13が図示しない接離機構でベルト面に
接触されることにより表面をクリーニングされる。The surface of the photoreceptor drum 1 after the belt transfer is cleaned by a photoreceptor cleaner 8 (consisting of a pre-cleaning static eliminator, a brush roller, a rubber blade, etc.). Static electricity is removed. Further, the surface of the intermediate transfer belt 7 after the transfer of the toner image onto the transfer paper is cleaned by bringing the belt cleaner 13 into contact with the belt surface by a contact / separation mechanism (not shown).
【0052】リピートコピーの時は、前記カラースキャ
ナーの動作、及び感光体ドラム1への画像形成は、1枚
目のY(4色目)画像工程に引き続き、所定のタイミン
グで2枚目のK(1色目)画像工程に進む。また、中間
転写ベルト7の方は、1枚目の4色重ね画像の転写紙へ
の一括転写工程に引き続き、表面をベルトクリーナー1
3でクリーニングされた領域に、2枚目Kトナー像がベ
ルト転写されるようにする。その後は、1枚目と同様の
動作になる。At the time of repeat copying, the operation of the color scanner and the formation of an image on the photosensitive drum 1 are performed at a predetermined timing following the first Y (fourth color) image process. (1st color) Proceed to the image process. In the case of the intermediate transfer belt 7, the surface of the intermediate transfer belt 7 is transferred to the belt cleaner 1 following the batch transfer process of the first four-color superimposed image onto transfer paper.
The second K toner image is transferred to the belt cleaned area in step 3. After that, the operation is the same as that of the first sheet.
【0053】以上、4色フルカラーを得るコピーモード
の説明を行ったが、3色コピーモード、2色コピーモー
ドの場合は、指定された色の回数の分について、上記と
同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモード
の場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像
器のみを現像作動(剤穂立て)状態にして、中間転写ベ
ルト7は、感光体ドラム1面に接触したまま往動方向に
一定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー13も中間転
写ベルト7に接触したままの状態で、コピー動作を行
う。The copy mode for obtaining four full colors has been described above. In the case of the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated number of times of the colors. become. In the case of the single-color copying mode, only the developing device of that color is set in a developing operation (springing) until the predetermined number of sheets is completed, and the intermediate transfer belt 7 contacts the surface of the photosensitive drum 1. The copy operation is performed while the belt cleaner 13 is driven at a constant speed in the forward movement direction and the belt cleaner 13 is still in contact with the intermediate transfer belt 7.
【0054】次にこの装置の画像形成に関連する作像制
御系の検出手段について説明する。まず、表面電位検出
手段としての表面電位計3は、感光体ドラム1の表面電
位を検知する。トナー濃度センサ(Tセンサ)5は、各
色の現像器4Y,4M,4C,4K内のトナー濃度を検
知する。画像濃度検出手段としての画像濃度センサ6
は、感光体上の可視像(現像像)の濃度を検出する。ま
た、定着ローラの温度検出手段として定着サーミスタ等
が定着ローラ表面に接して配置され(図示せず)、定着
ローラの表面温度を検知する。またこの他に、複写機内
の温度や湿度を検知するための温度センサ、湿度センサ
等が設けられている。Next, detection means of the image forming control system relating to image formation of this apparatus will be described. First, the surface potential meter 3 as a surface potential detecting means detects the surface potential of the photosensitive drum 1. The toner density sensor (T sensor) 5 detects the toner density in the developing units 4Y, 4M, 4C, and 4K for each color. Image density sensor 6 as image density detecting means
Detects the density of the visible image (developed image) on the photoconductor. Further, a fixing thermistor or the like is disposed in contact with the surface of the fixing roller (not shown) as a temperature detecting means of the fixing roller, and detects the surface temperature of the fixing roller. In addition, a temperature sensor, a humidity sensor, and the like for detecting the temperature and humidity in the copying machine are provided.
【0055】各検出手段の検知出力は、周知のCPUや
メモリ(ROM,RAM)、インターフェイス、I/O
ポート、各種制御回路等からなる作像条件制御部に入力
され、作像条件制御部は、この入力情報に基づいて作像
条件を決定し、各制御部(帯電制御部、現像バイアス制
御部、露光制御部、中間転写制御部、紙転写制御部等)
に制御情報を出力する。The detection output of each detection means is output to a well-known CPU, memory (ROM, RAM), interface, I / O
The image forming condition control unit includes a port, various control circuits, and the like. The image forming condition control unit determines image forming conditions based on the input information, and controls each of the control units (a charging control unit, a developing bias control unit, Exposure controller, intermediate transfer controller, paper transfer controller, etc.)
To output control information.
【0056】ところで、以上のような構成・動作のデジ
タルカラー複写機では、入力画像データから出力画像を
形成し、より詳しくはカラーの多階調画像を形成するも
のであるが、このような像形成装置においては、感光体
の特性は温度、経時で変化し、また、感光体の帯電グリ
ッド電位の変化等により感光体帯電電位特性が変化する
ので画像が安定しない(図26,27参照)、トナー濃
度変動や、湿度変動によるトナー帯電量の変化によって
トナー付着量が変化するので画像が安定しない(図2
8,29参照)、等の問題がある。このため、階調補正
用に感光体や中間転写体の紙間に階調補正用のパッチを
形成して、その濃度をモニタして補正することが行われ
ているが、階調補正用に紙間に多くのパッチを作成する
とクリーナー部に負担がかかり、部品の寿命が短くな
る、等の問題がある。本発明はこのような像形成装置お
ける課題を解決し、最適な階調補正情報(γ補正値)を
リアルタイム(1枚毎)に設定することができ、連続コ
ピー(プリント)時でも安定した画像を形成できるよう
にするものである。By the way, in the digital color copying machine having the above configuration and operation, an output image is formed from input image data, and more specifically, a multi-color image of color is formed. In the forming apparatus, the characteristics of the photoreceptor change with temperature and time, and the charging potential characteristics of the photoreceptor change due to a change in the charging grid potential of the photoreceptor, so that the image is not stable (see FIGS. 26 and 27). The image is not stable because the toner adhesion amount changes due to a change in toner charge amount due to a change in toner density or a change in humidity (FIG. 2).
8 and 29). For this reason, it has been practiced to form a patch for gradation correction between papers of a photoreceptor or an intermediate transfer member for gradation correction, and monitor and correct the density thereof. If a large number of patches are created between sheets, a load is applied to the cleaner unit, and there is a problem that the life of the parts is shortened. The present invention solves the problem in such an image forming apparatus, and can set the optimal gradation correction information (γ correction value) in real time (each sheet), so that the image is stable even during continuous copying (printing). Can be formed.
【0057】そこで本発明に係る像形成装置では、図1
に示すように、作像条件を決定する作像条件制御部と、
画像信号の階調を補正するYMCKγ補正部と、像形成
毎に階調パターンのパターン信号を変更して非画像領域
に階調パターンを生成する階調パターン制御部と、前記
YMCKγ補正部または階調パターン制御部の出力信号
に基づいて感光体ドラム1上に潜像を形成する露光制御
部と、前記階調パターンの潜像の表面電位を検出する表
面電位計3と、前記潜像を可視化する現像部4と、感光
体ドラム1上の可視像に光を照射する光照射手段(LE
D等)6aと、前記光照射手段6aで可視像に光を照射
した反射光量を光学検知素子(ホトトランジスタ等)6
bで検出して画像濃度を検出する画像濃度センサ6とを
備え、階調パターンの画像濃度を画像濃度センサ6で検
出して目標画像濃度になるように前記YMCKγ補正部
の補正量を変更する階調補正情報変更手段を有する構成
となっている。In the image forming apparatus according to the present invention, FIG.
As shown in the figure, an imaging condition control unit that determines the imaging condition,
A YMCKγ correction unit for correcting the gradation of the image signal, a gradation pattern control unit for changing the pattern signal of the gradation pattern for each image formation to generate a gradation pattern in the non-image area, An exposure control unit for forming a latent image on the photosensitive drum 1 based on an output signal of the tone pattern control unit, a surface voltmeter 3 for detecting a surface potential of the latent image of the gradation pattern, and visualizing the latent image And a light irradiating unit (LE) for irradiating a visible image on the photosensitive drum 1 with light.
D) 6a, and the amount of reflected light obtained by irradiating the visible image with the light irradiating means 6a is used as an optical detection element (phototransistor, etc.) 6
and an image density sensor 6 for detecting the image density by detecting the image density in step b. The image density sensor 6 detects the image density of the gradation pattern and changes the correction amount of the YMCKγ correction unit so that the target image density is obtained. It has a configuration having tone correction information changing means.
【0058】図1において、YMCKγ補正部はルック
アップテーブル(以下、LUTとする)である。階調パ
ターン制御部は外部のパーソナルコンピュータ(以下、
パソコンと記す)等と接続可能であり、目標画像濃度等
を外部から設定できるようになっている(図示せず)。In FIG. 1, the YMCKγ correction section is a look-up table (hereinafter, referred to as LUT). The gradation pattern control unit is connected to an external personal computer (hereinafter, referred to as an external personal computer).
And the like, so that the target image density and the like can be set from outside (not shown).
【0059】ここで、非画像領域への階調パターン生成
について説明する。図3に感光体ドラム1上の紙間の非
画像領域を示す。画像領域(図示せず)では前述したカ
ラースキャナーのCCDにより読み取った画像信号を画
像処理して得たカラー画像データにより露光制御部で書
き込み光学ユニットを制御してレーザー光を露光して潜
像形成を行う。これに対して、非画像領域には階調パタ
ーン制御部からの階調パターン信号により露光制御部で
書き込み光学ユニットを制御して階調パターンを露光す
る。この階調パターンの露光は1枚毎すなわち紙間に階
調パターンを作成することにより像形成毎に階調パター
ンを作成できる。また、階調パターンの濃度を像形成毎
に変えて階調パターンを生成することもできる。そし
て、このようにして形成された階調パターンに、光照射
手段6aであるLED等からの光を照射し、その反射光
を画像濃度センサ6の光学検知素子6bであるホトトラ
ンジスタで検知し、階調パターンの画像濃度を検出して
階調補正を行う。Here, generation of a gradation pattern in a non-image area will be described. FIG. 3 shows a non-image area between papers on the photosensitive drum 1. In an image area (not shown), a latent image is formed by exposing a laser beam by controlling a writing optical unit by an exposure control unit based on color image data obtained by performing image processing on an image signal read by a CCD of the color scanner described above. I do. On the other hand, in the non-image region, the exposure control unit controls the writing optical unit according to the gradation pattern signal from the gradation pattern control unit to expose the gradation pattern. In the exposure of this gradation pattern, a gradation pattern can be created for each image formation by creating a gradation pattern for each sheet, that is, between sheets. Further, the gradation pattern can be generated by changing the density of the gradation pattern every time an image is formed. The thus formed gradation pattern is irradiated with light from an LED or the like as light irradiating means 6a, and the reflected light is detected by a phototransistor as an optical detection element 6b of the image density sensor 6, The gradation correction is performed by detecting the image density of the gradation pattern.
【0060】尚、図3では紙間の非画像領域について説
明したが、大きい感光体ドラムの場合にはドラムの端に
非画像領域を作成することも可能である。すなわち、像
形成のたびに感光体ドラムの端に濃度を変えて複数の階
調パターンを生成することも可能である。Although the non-image area between papers has been described with reference to FIG. 3, in the case of a large photosensitive drum, a non-image area can be created at the end of the drum. That is, it is also possible to generate a plurality of gradation patterns by changing the density at the end of the photosensitive drum each time an image is formed.
【0061】次に、階調補正方法について説明する。図
5に画像濃度センサによる階調補正の一例を示す。これ
は、感光体上の非画像領域に階調パターンの書込値を変
えて10個のパッチを作成し、これを画像濃度センサで
検知して階調補正を行う例である。尚、図では画像濃度
センサより換算したトナー付着量で示している。Next, a gradation correction method will be described. FIG. 5 shows an example of gradation correction by the image density sensor. This is an example in which ten patches are created in a non-image area on a photoconductor by changing a write value of a tone pattern, and these are detected by an image density sensor to perform tone correction. It should be noted that in the figure, the toner adhesion amount is converted by the image density sensor.
【0062】図5の第1象限にレーザー書込値(LD書
込値)と感光体上のトナー付着量の関係を示す。図中、
のグラフはLD書込値と実際のトナー付着量の関係で
ある。実際のトナー付着量とは、感光体上のトナーを天
秤で測定した値である。また、予め黒トナーとカラート
ナーにおいて、画像濃度センサの出力と実際のトナー付
着量との関係を求め(図4参照)、黒トナー用と、カラ
ートナー用と分けて付着量テーブルに記憶しておく。
のグラフは黒トナーを画像濃度センサで測定し、黒トナ
ー用の付着量テーブルで変換したものである。のグラ
フはカラートナーを画像濃度センサで測定し、カラート
ナー用の付着量テーブルで変換したものである。また、
図5の第2象限のグラフは外部のパソコンからも設定可
能な、書込値に対する感光体上の目標トナー付着量(目
標画像濃度)である。FIG. 5 shows the relationship between the laser writing value (LD writing value) and the toner adhesion amount on the photosensitive member in the first quadrant. In the figure,
Is a relationship between the LD writing value and the actual toner adhesion amount. The actual toner adhesion amount is a value obtained by measuring the toner on the photoconductor with a balance. In addition, the relationship between the output of the image density sensor and the actual amount of toner adhesion is determined in advance for the black toner and the color toner (see FIG. 4), and the black toner and the color toner are stored separately in the adhesion amount table. deep.
Is a graph obtained by measuring black toner with an image density sensor and converting the black toner adhesion amount table. Is a graph obtained by measuring a color toner with an image density sensor and converting the color toner adhesion amount table. Also,
The graph in the second quadrant in FIG. 5 shows the target toner adhesion amount (target image density) on the photoconductor with respect to the write value, which can be set from an external personal computer.
【0063】予め、、のグラフの逆変換を求めてお
く。ただし、カラートナーの場合には画像濃度センサの
感度がある領域、すなわちトナー付着量が閾値th1 以下
を使用するようにする。The inverse transformation of the graph is obtained in advance. However, in the case of color toner, an area where the image density sensor has sensitivity, that is, the toner adhesion amount is set to a threshold th1 or less.
【0064】図5より、黒最大書込値に対する階調補正
値は、図中の矢印のように、黒最大書込値補正値を求め
ることが可能である。同様にして、カラー最大書込値も
図中の矢印のようにカラー最大書込値補正値を求めるこ
とが可能である。そして、このようにして求めた補正値
に基づいて階調補正情報変更手段によりYMCKγ補正
部の補正量を変更することにより、階調補正を良好に行
うことができ、画像濃度が安定する。As shown in FIG. 5, as the gradation correction value for the black maximum writing value, a black maximum writing value correction value can be obtained as shown by the arrow in the figure. Similarly, for the maximum color writing value, the maximum color writing value correction value can be obtained as indicated by the arrow in the figure. Then, by changing the correction amount of the YMCKγ correction unit by the gradation correction information changing means based on the correction value thus obtained, gradation correction can be performed satisfactorily and the image density is stabilized.
【0065】しかし、上記の方法では、画像濃度センサ
の感度は高トナー付着部で感度が無いので(図4参
照)、実際のトナー付着量と画像濃度センサから換算し
たトナー付着量で誤差を生じ、高濃度部の補正の精度が
良くない。However, in the above method, since the sensitivity of the image density sensor is insensitive at the high toner adhesion portion (see FIG. 4), an error occurs between the actual toner adhesion amount and the toner adhesion amount calculated from the image density sensor. However, the accuracy of correction of the high density portion is not good.
【0066】そこで図2に示すように、本発明の請求項
1記載の像形成装置では、図1の制御系の構成に加え
て、光学検知素子(ホトトランジスタ等)6bの感度が
低下する領域(高トナー付着部)では画像濃度センサ6
と表面電位計3で画像濃度を推定する画像濃度推定手段
を設け、階調補正情報変更手段は、階調パターンの画像
濃度を画像濃度推定手段で推定して目標画像濃度になる
ようにYMCKγ補正部の補正量を変更するようにした
ものである。Therefore, as shown in FIG. 2, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, in addition to the configuration of the control system of FIG. 1, an area where the sensitivity of the optical sensing element (phototransistor or the like) 6b is reduced. In the (high toner adhesion portion), the image density sensor 6
And an image density estimating means for estimating the image density with the surface voltmeter 3. The gradation correction information changing means estimates the image density of the gradation pattern by the image density estimating means and performs YMCKγ correction so that the image density becomes the target image density. The correction amount of the section is changed.
【0067】図6に請求項1の構成(画像濃度推定)に
よる階調補正の例を示す。これは、感光体上の非画像領
域に階調パターンの書込値を変えて10個のパッチを作
成し、画像濃度センサ6と表面電位計3の検出値から階
調パターンの画像濃度を画像濃度推定手段で推定して目
標画像濃度になるように階調補正を行う例である。尚、
図では画像濃度センサより換算したトナー付着量で示し
ている。図6ののグラフは階調パターンを作成したと
きポテンシャル(階調パターンの表面電位と現像バイア
スの差)とトナー付着量(測定値)の関係を示す。と
のグラフは黒トナーとカラートナーを画像濃度センサ
で測定したときの画像濃度センサの出力を前記のトナー
付着量テーブルで換算したものである。高トナー付着量
部では実際の付着量と誤差がある。またトナー付着量が
閾値th_H以上になると画像濃度センサから換算したトナ
ー付着量と誤差を生じ、閾値th_L以下ではポテンシャル
とトナー付着量の関係が線形でなくなってしまう。そこ
で図中の枠で囲んだ領域(付着量推定で使用する領域)
部分により最小二乗法などによりのグラフの直線領域
を決定する。この枠で囲んだ領域部分はトナー付着量th
_H以上に対応した画像濃度出力から判定することも可能
である。FIG. 6 shows an example of gradation correction by the configuration of claim 1 (image density estimation). That is, ten patches are created in the non-image area on the photoreceptor by changing the writing value of the gradation pattern, and the image density of the gradation pattern is determined based on the detection values of the image density sensor 6 and the surface voltmeter 3. This is an example in which the gradation estimation is performed by the density estimating means so as to achieve the target image density. still,
In the figure, the amount is shown by the toner adhesion amount converted by the image density sensor. The graph of FIG. 6 shows the relationship between the potential (the difference between the surface potential of the gradation pattern and the developing bias) and the amount of toner adhesion (measured value) when the gradation pattern is created. Is a graph obtained by converting the output of the image density sensor when the black toner and the color toner are measured by the image density sensor using the above-described toner adhesion amount table. In the high toner adhesion amount portion, there is an error from the actual adhesion amount. If the toner adhesion amount is equal to or larger than the threshold value th_H, an error occurs with the toner adhesion amount calculated from the image density sensor. If the toner adhesion amount is equal to or smaller than the threshold value th_L, the relationship between the potential and the toner adhesion amount is not linear. Therefore, the area enclosed by the frame in the figure (the area used in the estimation of the amount of adhesion)
The straight line area of the graph is determined by the least squares method or the like based on the portion. The area surrounded by this frame is the toner adhesion amount th
It is also possible to determine from the image density output corresponding to _H or more.
【0068】ここで、感光体上のトナー付着量をMA
(画像濃度IDに相当)、Vsをポテンシャル(表面電
位)とすると、 MA=a×Vs+b (但し、a,bは定数) ・・・(1) または、現像バイアスのDC成分をVDCとして、 MA=a×(Vs−VDC)+b (但し、a,bは定数)・・・(2) と決定できる。Here, the toner adhesion amount on the photoreceptor is expressed as MA
MA = a × Vs + b (where a and b are constants) (1) Alternatively, assuming that the DC component of the developing bias is VDC, = A × (Vs−VDC) + b (where a and b are constants) (2)
【0069】上記(1)式または(2)式の関係により、レ
ーザー書込値(LD書込値)と感光体上のトナー付着量
の関係(図6ののグラフ)を求めることが可能であ
り、尚、この逆変換を求めておく。また、のグラフは
書込値に対する目標とする感光体上のトナー付着量の関
係である。この関係も外部のパソコンにより設定可能で
ある(図示せず)。最大書込値に対する階調補正値は、
図中の矢印のようして、との逆変換により、求める
ことが可能である。The relationship between the laser writing value (LD writing value) and the amount of toner adhering on the photoreceptor (graph in FIG. 6) can be obtained from the relationship of the above expression (1) or (2). Yes, the inverse transform is required. The graph shows the relationship between the writing value and the target toner adhesion amount on the photoconductor. This relationship can also be set by an external personal computer (not shown). The gradation correction value for the maximum write value is
As shown by the arrow in the figure, it can be obtained by the inverse transformation.
【0070】また、高付着部の推定には、のグラフの
直線領域と階調パターンのポテンシャル情報を使用する
ので、高付着量部の階調パターンは現像する必要がな
い。したがって、無駄なトナー消費をしないで階調補正
を行うことができるので、像形成装置のクリーニング部
の負担を軽減することができる。さらに、高濃度部の書
込値Wのときの感光体上の表面電位Vは、低濃度部の書
込値W1のときの表面電位をV1、書込値W2のときの
表面電位をV2とすると(W1≠W2)、 V=(V2−V1)/(W2−W1)W ・・・(3) から求めることも可能である。すなわち、高濃度の階調
パターンの表面電位を、低濃度部の表面電位から推定す
るようにすれば、高濃度部のパッチを作成しないので、
パッチの個数を少なくできる。Since the high adhesion portion is estimated using the linear region of the graph and the potential information of the gradation pattern, it is not necessary to develop the gradation pattern of the high adhesion amount portion. Therefore, since the gradation correction can be performed without wasteful toner consumption, the load on the cleaning unit of the image forming apparatus can be reduced. Further, the surface potential V on the photosensitive member when the writing value W in the high density portion is V1 is the surface potential when the writing value W1 is in the low density portion, and V2 is the surface potential when the writing value W2 is in the low density portion. Then (W1 ≠ W2), V = (V2−V1) / (W2−W1) W (3) That is, if the surface potential of the high-density gradation pattern is estimated from the surface potential of the low-density part, a patch of the high-density part is not created.
The number of patches can be reduced.
【0071】上記の階調補正例では、階調補正部(YM
CKγ補正部)はLUTとし、階調補正情報変更手段に
よりLUTに階調補正情報を設定する構成としている
が、予め複数の(疑似輪郭が発生しないような)曲線を
用意しておき、階調補正情報と最も近い曲線を選択する
ようにしてもよい。In the above gradation correction example, the gradation correction unit (YM
The CKγ correction unit) is an LUT and is configured to set the gradation correction information in the LUT by the gradation correction information changing unit. However, a plurality of curves (without generating a pseudo contour) are prepared in advance and the gradation is corrected. A curve closest to the correction information may be selected.
【0072】上記の階調補正例で得られた階調補正情報
により補正しても目標トナー付着量(目標画像濃度)に
ならなければ、作像条件を変更する。作像条件を変更
後、新たな階調補正情報でも補正ができなければ、再度
作像条件を変更する。そして、前記作像条件の変更を予
め定められた回数まで繰り返しても目標トナー付着量に
ならなければ、操作部の表示パネルに作像不可能の表示
をしてユーザーに伝える。または、外部のパソコンに伝
えて警告表示させることも可能である(図示せず)。作
像条件は図8に示す電位テーブルを選択することで変更
可能である。尚、図8で、VDは帯電電位、VBは現像
バイアスである。If the target toner adhesion amount (target image density) does not reach the target toner adhesion amount even if the correction is performed using the gradation correction information obtained in the above-described gradation correction example, the image forming conditions are changed. After the image forming conditions are changed, if the new gradation correction information cannot be corrected, the image forming conditions are changed again. If the target toner adhesion amount is not reached even after the change of the image forming condition is repeated up to a predetermined number of times, a display indicating that image formation is impossible is displayed on the display panel of the operation unit to inform the user. Alternatively, it is also possible to notify an external personal computer to display a warning (not shown). The image forming conditions can be changed by selecting the potential table shown in FIG. In FIG. 8, VD is a charging potential, and VB is a developing bias.
【0073】次に、ファジイ推論により作像条件の制御
量を求める方法について説明する。図7にファジイ推論
により作像条件の制御量を求める作像条件決定手段の例
を示す。この作像条件決定手段は、温度、湿度、トナー
濃度、装置の累積像形成枚数(コピーカウンター)の少
なくとも一つを検出する状態量検出手段と、前記状態量
の変化量(状態変化量)を検出する状態変化量検出手段
と、前記状態量(及び/または状態変化量)と作像条件
の制御量とを関係づける少なくとも一つの規則を記憶し
た規則記憶手段と、前記状態量(及び/または状態変化
量)と作像条件の変化量とに関してそれぞれ複数のファ
ジイ集合で表現した複数のメンバーシップ関数を記憶し
た関数記憶手段と、前記状態量(及び/または状態変化
量)が前記複数のメンバーシップ関数によっていずれの
ファジイ集合にどの程度含まれるかを求め、当該求めた
結果を用いて、前記各規則に従って最も可能性の高い作
像条件の制御量をファジイ推論するファジイ推論手段と
を有している。Next, a method of obtaining the control amount of the image forming condition by fuzzy inference will be described. FIG. 7 shows an example of the image forming condition determining means for obtaining the control amount of the image forming condition by fuzzy inference. The image forming condition determining means includes a state quantity detecting means for detecting at least one of a temperature, a humidity, a toner density, and a cumulative number of image forming sheets (copy counter) of the apparatus, and a change amount of the state quantity (state change amount). State change amount detection means for detecting, rule storage means storing at least one rule relating the state amount (and / or the state change amount) and the control amount of the imaging condition, and the state amount (and / or Function storage means for storing a plurality of membership functions each represented by a plurality of fuzzy sets with respect to the state change amount) and the image formation condition change amount, and the state amount (and / or the state change amount) being the plurality of members A fuzzy set is determined by a ship function to what extent, and the obtained result is used to determine a control amount of an image forming condition most likely according to each rule. And a fuzzy inference means for logical.
【0074】尚、上記制御量は図8の電位テーブルを選
択する番号である。もし、制御量が1.6のように1番
目のテーブルと2番目のテーブルの間になった場合、単
純に近いテーブルを選択しても良い。また、1番目のテ
ーブルと2番目のテーブルを補間して求めても良い。以
下、ファジイ推論の具体例を示す。The above-mentioned control amount is a number for selecting the potential table shown in FIG. If the control amount is between the first table and the second table as in 1.6, a table that is simply close may be selected. Further, the first table and the second table may be obtained by interpolation. Hereinafter, a specific example of fuzzy inference will be described.
【0075】(ファジイ推論例1)図9にファジイ推論
例1を示す。これは、トナー濃度と湿度からファジイ推
論手段により電位テーブル番号を選択する例である。ま
た、図10は図9のファジイ推論手段の規則記憶手段に
記憶されたファジイルールを示す図、図11の(a)〜
(f)は図9のファジイ推論手段の関数記憶手段に記憶
されたメンバーシップ関数を示す図である。(Fuzzy Inference Example 1) FIG. 9 shows a fuzzy inference example 1. This is an example in which a fuzzy inference unit selects a potential table number from toner concentration and humidity. FIG. 10 is a diagram showing fuzzy rules stored in the rule storage means of the fuzzy inference means of FIG. 9, and FIGS.
(F) is a diagram showing the membership function stored in the function storage means of the fuzzy inference means of FIG.
【0076】以下、説明のためにファジイルールは次の
4個とする。 (ルール1)if トナー濃度=NB and 湿度=NM then テーブル番号=NB. (ルール2)if トナー濃度=NM and 湿度=NM then テーブル番号=NM. (ルール3)if トナー濃度=NB and 湿度=NS then テーブル番号=NM. (ルール4)if トナー濃度=NM and 湿度=NS then テーブル番号=ZO.Hereinafter, the following four fuzzy rules are used for explanation. (Rule 1) if toner concentration = NB and humidity = NM then table number = NB. (Rule 2) if toner concentration = NM and humidity = NM then table number = NM. (Rule 3) if toner concentration = NB and humidity = NS then table number = NM. (Rule 4) if toner concentration = NM and humidity = NS then table number = ZO.
【0077】このようにファジイルールを必要に応じて
設定する。尚、図10,11のNB,NM,NS,Z
O,PS,PM,PBはファジイ集合を表す。As described above, the fuzzy rules are set as needed. Note that NB, NM, NS, Z in FIGS.
O, PS, PM, and PB represent fuzzy sets.
【0078】図11の(a)から(f)はルール1から
ルール4を用いてファジイ推論によりテーブル番号を算
出する例を示すものである。(a)の横軸は1から25
6に正規化してある。また、(a)はトナー濃度のメン
バーシップ関数、(c)は湿度のメンバーシップ関数で
ある。FIGS. 11A to 11F show examples of calculating a table number by fuzzy inference using rules 1 to 4. FIG. The horizontal axis of (a) is 1 to 25
It has been normalized to 6. (A) is a membership function of the toner density, and (c) is a membership function of the humidity.
【0079】例として、トナー濃度=x、湿度=yの場
合を考える。まずルール1によりトナー濃度のメンバー
シップ関数からNBに(図11(b)の1の部分)、湿
度のメンバーシップ関数からNB(図11(d)の1の
部分)の集合に含まれる。さらに最小値(MIN−OP
ERATION)をとると図11(e)の1の部分にな
る。ルール2からルール4までを上記のように行い、M
AX−OPERATIONを行うと図11(f)の1〜
4の斜線の領域が求められる。この領域の非ファジイ化
を重心法により算出することによりテーブル番号(作像
条件の制御量)を求めることができる。As an example, consider the case where toner density = x and humidity = y. First, according to rule 1, the toner density membership function is included in the set of NB (part 1 in FIG. 11B) and the humidity membership function is included in the set of NB (part 1 in FIG. 11D). Furthermore, the minimum value (MIN-OP
ERATION) is obtained as a part 1 in FIG. Perform rules 2 to 4 as described above,
When the AX-OPERATION is performed, 1 to 1 in FIG.
A hatched area of 4 is obtained. By calculating the defuzzification of this area by the centroid method, the table number (the control amount of the imaging condition) can be obtained.
【0080】(ファジイ推論例2)図12にファジイ推
論例2を示す。これは、トナー濃度とトナー濃度変化量
からファジイ推論手段により電位テーブル番号を選択す
る例である。また、図13は図12のファジイ推論手段
の規則記憶手段に記憶されたファジイルールを示す図、
図14の(a)〜(f)は図12のファジイ推論手段の
関数記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数を示す図
である。本例でもファジイ推論例1と同様に、図13の
ファジイルールを用いて、図14の(a)〜(f)のメ
ンバーシップ関数により電位テーブル(作像条件の制御
量)を決定可能である。(Fuzzy Inference Example 2) FIG. 12 shows a fuzzy inference example 2. This is an example in which a fuzzy inference unit selects a potential table number from a toner density and a toner density change amount. FIG. 13 is a diagram showing fuzzy rules stored in the rule storage means of the fuzzy inference means in FIG. 12,
FIGS. 14A to 14F are diagrams showing membership functions stored in function storage means of the fuzzy inference means of FIG. In this example, similarly to the fuzzy inference example 1, it is possible to determine the potential table (the control amount of the imaging condition) by using the fuzzy rules of FIG. 13 and the membership functions of FIGS. .
【0081】(ファジイ推論例3)図15及び図18に
ファジイ推論例3を示す。これは、トナー濃度と湿度か
ら図15のファジイ推論手段により中間制御量(以下、
GAINとする)を求め、そのGAINと温度により図
18のファジイ推論により電位テーブル番号(作像条件
の制御量)を決定する例である。このようにファジイ推
論を前段と後段の2段階にすることにより、ファジイル
ール、メンバーシップ関数の作成を容易にすることがで
きる。尚、図16は図15のファジイ推論手段の規則記
憶手段に記憶されたファジイルールを示す図、図17の
(a)〜(f)は図15のファジイ推論手段の関数記憶
手段に記憶されたメンバーシップ関数を示す図である。
また、図19は図18のファジイ推論手段の規則記憶手
段に記憶されたファジイルールを示す図、図20の
(a)〜(f)は図18のファジイ推論手段の関数記憶
手段に記憶されたメンバーシップ関数を示す図である。(Fuzzy Inference Example 3) FIGS. 15 and 18 show a fuzzy inference example 3. FIG. This is because the fuzzy inference means shown in FIG.
This is an example in which a potential table number (a control amount of image forming conditions) is determined by fuzzy inference in FIG. 18 based on the GAIN and the temperature. By making the fuzzy inference two stages, the former stage and the latter stage, it is possible to easily create the fuzzy rule and the membership function. FIG. 16 is a diagram showing the fuzzy rules stored in the rule storage means of the fuzzy inference means of FIG. 15, and FIGS. 17 (a) to 17 (f) are stored in the function storage means of the fuzzy inference means of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a membership function.
FIG. 19 is a diagram showing the fuzzy rules stored in the rule storage means of the fuzzy inference means of FIG. 18, and FIGS. 20 (a) to (f) are stored in the function storage means of the fuzzy inference means of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a membership function.
【0082】作像条件として、帯電電位、現像バイアス
の他に、前記のファジイ推論例3を用いれば、容易に露
光量、中間転写バイアス、紙転写バイアスの制御量も決
定できる。また、トナー濃度、湿度、温度から作像条件
の制御量を求める例を示したが、同様にして、装置の累
積像形成枚数(コピーカウンター)からも作像条件の制
御量を求めることも可能である。If the fuzzy inference example 3 described above is used as the image forming conditions in addition to the charging potential and the developing bias, the control amounts of the exposure amount, the intermediate transfer bias, and the paper transfer bias can be easily determined. Although the example in which the control amount of the image forming condition is obtained from the toner density, the humidity, and the temperature has been described, similarly, the control amount of the image forming condition can be obtained from the cumulative number of image formation sheets (copy counter) of the apparatus. It is.
【0083】次に、請求項2,3,4記載の像形成装置
の実施の形態について説明する。Next, an embodiment of the image forming apparatus according to the second, third, and fourth aspects will be described.
【0084】図21は請求項3記載の像形成装置の作像
制御系の構成を示す図、図22は請求項4記載の像形成
装置の作像制御系の構成を示す図である。また、図23
は図21あるいは図22の作像制御部の部分の構成例を
示す図である。また、図24は図21あるいは図22の
作像制御系を備えた像形成装置のカラー画像形成部の構
成例を示す図である。尚、図24に示すカラー画像形成
部は、図1,2に示した像形成装置のカラー画像形成部
と同様の構成であり、その構成・動作については前述し
た通りであるので、ここでは説明を省略する。FIG. 21 is a diagram showing a configuration of an image forming control system of the image forming apparatus according to the third aspect, and FIG. 22 is a view showing a configuration of an image forming control system of the image forming apparatus according to the fourth aspect. FIG.
23 is a diagram illustrating a configuration example of a portion of an image forming control unit in FIG. 21 or FIG. 22. FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of a color image forming unit of an image forming apparatus including the image forming control system of FIG. 21 or FIG. Note that the color image forming section shown in FIG. 24 has the same configuration as the color image forming section of the image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and its configuration and operation are as described above. Is omitted.
【0085】図21,23,24に示す構成の像形成装
置は、作像条件を決定する作像条件制御部と、画像信号
の階調を補正するYMCKγ補正部と、階調パターン信
号を生成して非画像領域に階調パターンを生成する階調
パターン生成部と、前記YMCKγ補正部の出力信号と
階調パターン生成部の出力信号とを選択するセレクタ
と、前記セレクタの出力信号を中間調処理する中間調処
理部と、前記中間調処理部の出力に応じて感光体ドラム
1上に潜像を形成する露光制御部と、前記階調パターン
の潜像の表面電位を検出する表面電位計3と、前記潜像
を可視化する現像部4と、感光体ドラム1上の可視像に
光を照射する光照射手段(LED等)6aと、前記光照
射手段6aで可視像に光を照射した反射光量を光学検知
素子(ホトトランジスタ等)6bで検出して画像濃度を
検出する画像濃度センサ6と、前記表面電位計3の出力
である表面電位と前記画像濃度センサ6の出力である画
像濃度とから表面電位に対する画像濃度を推定する画像
濃度推定手段1と、前記階調パターン信号と前記表面電
位計3の出力である表面電位とから潜像特性を推定する
潜像特性推定手段と、前記潜像特性推定手段と画像濃度
推定手段1とから階調パターン信号と画像濃度の関係を
推定する画像濃度推定手段2と、目標画像濃度を記憶す
る目標画像濃度記憶手段と、前記画像濃度推定手段2と
前記目標画像濃度記憶手段とから目標画像濃度になるよ
うに前記YMCKγ補正部の補正量を変更する階調補正
情報変更手段を有する構成となっている。The image forming apparatus having the configuration shown in FIGS. 21, 23, and 24 has an image forming condition control section for determining image forming conditions, a YMCKγ correction section for correcting the gradation of an image signal, and generates a gradation pattern signal. And a selector for selecting an output signal of the YMCKγ correction unit and an output signal of the gradation pattern generation unit, and a halftone output signal of the selector. A halftone processing unit for processing, an exposure control unit for forming a latent image on the photosensitive drum 1 according to an output of the halftone processing unit, and a surface voltmeter for detecting a surface potential of the latent image of the gradation pattern 3, a developing unit 4 for visualizing the latent image, a light irradiating means (LED or the like) 6a for irradiating the visible image on the photosensitive drum 1 with light, and a light for irradiating the visible image with the light irradiating means 6a. The amount of reflected light illuminated is measured by an optical sensor (phototransistor). An image density sensor 6 for detecting the image density by detecting the image density at 6b; and a surface potential as an output of the surface voltmeter 3 and an image density as an output of the image density sensor 6 to determine an image density with respect to the surface potential. An image density estimating means for estimating, a latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from the gradation pattern signal and a surface potential output from the surface voltmeter 3; An image density estimating means for estimating a relationship between a gradation pattern signal and an image density from the estimating means, a target image density storing means for storing a target image density, the image density estimating means and the target image density storing means; And the tone correction information changing means for changing the correction amount of the YMCKγ correction unit so as to achieve the target image density.
【0086】また、図22,23,24に示す構成の像
形成装置は、作像条件を決定する作像条件制御部と、画
像信号を中間調処理する中間調処理部と、前記中間調処
理部の出力の階調を補正するYMCKγ補正部と、階調
パターン信号を生成して非画像領域に階調パターンを生
成する階調パターン生成部と、前記YMCKγ補正部の
出力信号と階調パターン生成部の出力信号とを選択する
セレクタと、前記セレクタの出力信号に応じて感光体ド
ラム1上に潜像を形成する露光制御部と、前記階調パタ
ーンの潜像の表面電位を検出する表面電位計3と、前記
潜像を可視化する現像部4と、感光体ドラム1上の可視
像に光を照射する光照射手段(LED等)6aと、前記
光照射手段6aで可視像に光を照射した反射光量を光学
検知素子(ホトトランジスタ等)6bで検出して画像濃
度を検出する画像濃度センサ6と、前記表面電位計3の
出力である表面電位と前記画像濃度センサ6の出力であ
る画像濃度とから表面電位に対する画像濃度を推定する
画像濃度推定手段1と、前記階調パターン信号と前記表
面電位計3の出力である表面電位とから潜像特性を推定
する潜像特性推定手段と、前記潜像特性推定手段と画像
濃度推定手段1とから階調パターン信号と画像濃度の関
係を推定する画像濃度推定手段2と、目標画像濃度を記
憶する目標画像濃度記憶手段と、前記画像濃度推定手段
2と前記目標画像濃度記憶手段とから目標画像濃度にな
るように前記YMCKγ補正部の補正量を変更する階調
補正情報変更手段を有する構成となっている。The image forming apparatus having the structure shown in FIGS. 22, 23 and 24 has an image forming condition control section for determining image forming conditions, a halftone processing section for performing halftone processing on an image signal, and the halftone processing section. Correction unit for correcting the gradation of the output of the unit, a gradation pattern generation unit for generating a gradation pattern signal to generate a gradation pattern in a non-image area, an output signal of the YMCK γ correction unit and a gradation pattern A selector for selecting an output signal of the generation unit, an exposure control unit for forming a latent image on the photosensitive drum 1 according to the output signal of the selector, and a surface for detecting a surface potential of the latent image of the gradation pattern An electrometer 3, a developing unit 4 for visualizing the latent image, a light irradiating unit (such as an LED) 6a for irradiating the visible image on the photosensitive drum 1 with light, and a visible image by the light irradiating unit 6a. The amount of reflected light illuminated is determined by the optical detection element (photo And an image density sensor 6 for detecting the image density by detecting the image density with an image density sensor 6b, and a surface potential output from the surface electrometer 3 and an image density output from the image density sensor 6. An image density estimating means for estimating, a latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from the gradation pattern signal and a surface potential output from the surface voltmeter 3; An image density estimating means for estimating a relationship between a gradation pattern signal and an image density from the estimating means, a target image density storing means for storing a target image density, the image density estimating means and the target image density storing means; And the tone correction information changing means for changing the correction amount of the YMCKγ correction unit so as to achieve the target image density.
【0087】尚、図21,23,24の組合せは請求項
3の像形成装置の構成を示しており、図22,23,2
4の組合せは請求項4の像形成装置の構成を示している
が、図21あるいは図22の中間調処理部を省略した構
成が、請求項2の像形成装置の構成となる。また、図2
1の像形成装置では、セレクタの出力信号を中間処理部
で中間調処理し、その中間調処理部の出力に応じて感光
体ドラム1上に潜像を形成する構成であるが、図22の
像形成装置では、画像信号を中間調処理部で中間調処理
し、中間調処理部の出力の階調をYMCKγ補正部で補
正する構成であり、この点で両者は異なるが、その他の
構成・動作(階調補正動作)は同じである。The combination of FIGS. 21, 23, and 24 shows the structure of the image forming apparatus according to claim 3, and FIGS.
The combination of Nos. 4 shows the configuration of the image forming apparatus of the fourth aspect, but the configuration of FIG. 21 or FIG. 22 from which the halftone processing unit is omitted is the configuration of the image forming apparatus of the second aspect. FIG.
The first image forming apparatus has a configuration in which an output signal of a selector is subjected to halftone processing by an intermediate processing unit and a latent image is formed on the photosensitive drum 1 according to the output of the halftone processing unit. The image forming apparatus has a configuration in which an image signal is subjected to halftone processing by a halftone processing unit, and the gradation of the output of the halftone processing unit is corrected by a YMCKγ correction unit. The operation (gradation correction operation) is the same.
【0088】以下、上記像形成装置による階調補正動作
について説明する。Hereinafter, a gradation correction operation by the image forming apparatus will be described.
【0089】図21または図22の像形成装置おいて、
YMCKγ補正部はルックアップテーブル(以下、LU
Tとする)である。中間処理部にはディザ処理または多
値誤差拡散などが使用できる。また、多値誤差拡散を用
いることにより多値誤差拡散後の信号のビット幅を小さ
くできるので、ハードウエアを削減できる。尚、図22
の構成の方がハードウエアの削減効果は大きい。In the image forming apparatus of FIG. 21 or FIG.
The YMCKγ correction unit uses a look-up table (hereinafter, LU
T). Dither processing or multi-level error diffusion can be used for the intermediate processing unit. Further, by using the multi-level error diffusion, the bit width of the signal after the multi-level error diffusion can be reduced, so that the hardware can be reduced. Incidentally, FIG.
With the configuration described above, the effect of reducing hardware is greater.
【0090】次に非画像領域への階調パターン生成につ
いて説明する。先の図3に示したように、感光体ドラム
1上の紙間の非画像領域に階調パターンが形成される。
画像領域(図示せず)では前述したカラースキャナーの
CCDにより読み取った画像信号を画像処理して得たカ
ラー画像データにより露光制御部で書き込み光学ユニッ
トを制御してレーザー光を露光して潜像形成を行う。こ
れに対して、非画像領域には階調パターン生成部からの
階調パターン信号により露光制御部で書き込み光学ユニ
ットを制御して階調パターンを露光する。この階調パタ
ーンの露光は1枚毎すなわち紙間に階調パターンを作成
することにより像形成毎に階調パターンを作成できる。
また、階調パターンの濃度を像形成毎に変えて階調パタ
ーンを生成することもできる。Next, generation of a gradation pattern in a non-image area will be described. As shown in FIG. 3, a gradation pattern is formed in the non-image area between the papers on the photosensitive drum 1.
In an image area (not shown), a latent image is formed by exposing a laser beam by controlling a writing optical unit by an exposure control unit based on color image data obtained by performing image processing on an image signal read by a CCD of the color scanner described above. I do. On the other hand, in the non-image area, the exposure control unit controls the writing optical unit by the gradation pattern signal from the gradation pattern generation unit to expose the gradation pattern. In the exposure of this gradation pattern, a gradation pattern can be created for each image formation by creating a gradation pattern for each sheet, that is, between sheets.
Further, the gradation pattern can be generated by changing the density of the gradation pattern every time an image is formed.
【0091】階調パターンの具体的な作成方法として
は、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各階調のパッチ
を形成する(例:像形成→0/256階調のYMCKの
パッチを形成→像形成1/256階調のYMCKのパッ
チを形成→像形成→・・・)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のパッチ
を形成する(例:像形成→0〜255階調のYパッチを
形成→像形成→0〜255階調のMパッチを形成→像形
成→・・・)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のうちの
幾つかのパッチを形成する(例:像形成→0階調のYM
CKのパッチを形成→像形成→50階調のYMCKのパ
ッチを形成→像形成→100階調のYMCKのパッチを
形成→像形成→・・・)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)それぞれの階調の
うち、幾つかのパッチを形成する(例:像形成→0、5
0、100、150階調のYのパッチを形成→像形成→
0、50、100、150階調のMのパッチを形成→像
形成→・・・)、などの方法がある。As a specific method of forming a gradation pattern, a patch of each gradation of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed before or during image formation. (Example: image formation → formation of a Y / MCK patch of 0/256 gradations → formation of a YMCK patch of 1/256 gradation → image formation →...) Before or during image formation. A patch of all gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed (example: image formation → Y patch of 0 to 255 gradations → image formation → 0 Formation of M patches of 255 gradations → image formation →...), Before or during image formation, for all gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) Some patches are formed (example: image formation → YM of 0 gradation)
CK patch formation → image formation → 50 gradation YMCK patch formation → image formation → 100 gradation YMCK patch formation → image formation →), yellow before or during image formation (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), each of which forms some patches (eg, image formation → 0, 5)
Form Y patches of 0, 100, and 150 gradations → image formation →
(Formation of M patches of 0, 50, 100, and 150 gradations → image formation →...).
【0092】尚、図3では紙間の非画像領域について説
明したが、大きい感光体ドラムの場合にはドラムの端に
非画像領域を作成することも可能である。すなわち、像
形成のたびに感光体ドラムの端に濃度を変えて複数の階
調パターンを生成することも可能である。Although the non-image area between the sheets has been described with reference to FIG. 3, a non-image area can be created at the end of the drum in the case of a large photosensitive drum. That is, it is also possible to generate a plurality of gradation patterns by changing the density at the end of the photosensitive drum each time an image is formed.
【0093】以上のようにして形成された階調パターン
の表面電位と画像濃度を表面電位計3及び画像濃度セン
サ6により検知し、図23の作像制御部で階調補正情報
を作成する。尚、図23は作像制御部の構成を示すブロ
ック図であり、情報の流れを矢印で示している。The surface potential and the image density of the gradation pattern formed as described above are detected by the surface voltmeter 3 and the image density sensor 6, and gradation correction information is created by the image forming control unit shown in FIG. FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of the image forming control unit, and the flow of information is indicated by arrows.
【0094】図23において、階調補正情報変更手段並
びに目標画像濃度記憶手段は外部インターフェイスによ
り外部装置(パソコン、複写機の操作部や表示パネル
等)と接続可能であり、外部装置との接続方法はケーブ
ルまたはネットワークである。このように外部装置と接
続することにより、目標画像濃度(標準画像濃度)等を
外部装置から設定することができる。図25の第2象限
に目標画像濃度の例を示す。さらに、外部装置に階調補
正が不可能であることや、作像条件を変更していること
などの情報を伝達して表示させることもできる。尚、標
準画像濃度とは、書込値に対して明度リニアな値また
は、濃度リニアな値であり、グレイバランスが取れてい
る値である。In FIG. 23, the gradation correction information changing means and the target image density storage means can be connected to an external device (a personal computer, an operation unit of a copying machine, a display panel, or the like) by an external interface. Is a cable or a network. By connecting to an external device in this way, a target image density (standard image density) and the like can be set from the external device. An example of the target image density is shown in the second quadrant of FIG. Further, information such as the fact that gradation correction is not possible or that image forming conditions are changed can be transmitted to an external device and displayed. The standard image density is a value that is linear in lightness or a value that is linear in density with respect to the written value, and is a value that is balanced in gray.
【0095】次に、図25を用いて画像濃度推定方法と
階調補正情報の作成方法について説明する。図25は感
光体上の非画像領域に階調パターンの書込値を変えて1
0個のパッチを作成した例であり、これを画像濃度セン
サと表面電位計で検知して階調補正を行う例である。
尚、図では画像濃度センサより換算したトナー付着量で
示している。まず、ポテンシャル(階調パターンの表面
電位と現像バイアスの差)と感光体上のトナー付着量
(測定値)の関係を求める。この場合、予め画像濃度セ
ンサの出力と感光体上のトナー付着量の関係を求めてお
きテーブル化しておく。図25の第1象限のグラフは階
調パターンを作成したときのポテンシャルと感光体上の
トナー付着量の関係(現像特性)である。Next, a method of estimating image density and a method of creating gradation correction information will be described with reference to FIG. FIG. 25 shows an example in which the writing value of the gradation pattern is changed to a non-image area on the photosensitive member.
In this example, zero patches are created, and this is detected by an image density sensor and a surface voltmeter to perform tone correction.
It should be noted that in the figure, the toner adhesion amount is converted by the image density sensor. First, the relationship between the potential (the difference between the surface potential of the gradation pattern and the developing bias) and the toner adhesion amount (measured value) on the photoconductor is determined. In this case, the relationship between the output of the image density sensor and the amount of toner adhered on the photoconductor is obtained in advance and is tabulated. The graph in the first quadrant of FIG. 25 shows the relationship between the potential when a gradation pattern is created and the amount of toner adhered to the photoconductor (development characteristics).
【0096】ポテンシャルVsとトナー付着量MA(画
像濃度IDに相当)との関係は、 MA=a×Vs+b (但し、a,bは定数) ・・・(1) または、現像バイアスのDC成分をVDCとして、 MA=a×(Vs−VDC)+b (但し、a,bは定数)・・・(2) と近似できる。また、最小二乗法により近似して測定誤
差を少なくすることも可能である。The relationship between the potential Vs and the toner adhesion amount MA (corresponding to the image density ID) is as follows: MA = a × Vs + b (where a and b are constants) (1) As VDC, MA = a × (Vs−VDC) + b (where a and b are constants) (2) It is also possible to reduce the measurement error by approximation by the least square method.
【0097】しかし、図4(画像濃度センサの特性図)
に示したように、画像濃度センサは高付着部で感度が無
い。したがって、図25の第1象限のグラフのポテンシ
ャルとトナー付着量(画像濃度センサからの出力を付着
量テーブルで変換した値)の関係に最小二乗法を適用す
る。すなわち、隣り合うN点に最小二乗法による1次近
似を適用して、最大傾きである直線を選択することによ
り、高付着部でのポテンシャルと付着量の関係として推
定する。実験により、ポテンシャルまたはトナー付着量
がある閾値以上のときに最大傾きを選択したほうが推定
誤差を少なくできることが判明している。また、Nは3
または4が実用的である。また、低・中付着量部は隣り
合う点を直線近似する。あるいは最小二乗法により求め
た1次式により折線近似してもよい。However, FIG. 4 (characteristic diagram of the image density sensor)
As shown in (2), the image density sensor has no sensitivity at the high adhesion portion. Therefore, the least-squares method is applied to the relationship between the potential in the graph in the first quadrant of FIG. 25 and the toner adhesion amount (a value obtained by converting the output from the image density sensor using the adhesion amount table). In other words, the first approximation by the least squares method is applied to adjacent N points, and a straight line having the maximum slope is selected, thereby estimating the relationship between the potential and the amount of adhesion in the high adhesion portion. An experiment has shown that the estimation error can be reduced by selecting the maximum inclination when the potential or the toner adhesion amount is equal to or larger than a certain threshold. N is 3
Or 4 is practical. In the low / medium adhesion amount portion, adjacent points are linearly approximated. Alternatively, a linear approximation may be performed using a linear expression obtained by the least square method.
【0098】次に、図25のグラフの第3、第4象限の
関係、すなわち書込値(階調パターン信号)とポテンシ
ャルの関係(潜像特性)を求める。これは、第1象限の
関係を求めるときに使用したパッチを用いても求めるこ
とが可能である。また、新たに別のパッチを作成して求
めることも可能である。Next, the relationship between the third and fourth quadrants in the graph of FIG. 25, that is, the relationship between the written value (gradation pattern signal) and the potential (latent image characteristic) is obtained. This can also be obtained by using the patch used when obtaining the relationship in the first quadrant. It is also possible to create and obtain another patch.
【0099】次に、現像特性と潜像特性とから、書込値
とトナー付着量の関係を求める。図25の第3,第4象
限→第1象限の矢印(実線)のように辿ることにより、
書込値に対するトナー付着量を求めることができる。さ
らに、求めた点を最小二乗法やスプラインあるいはベジ
ェ曲線などの方法で近似することにより、全ての書込値
に対するトナー付着量の関係(プリンタガンマ(現像ガ
ンマ))を求めることができる。Next, the relationship between the written value and the toner adhesion amount is determined from the development characteristics and the latent image characteristics. By tracing as shown by the arrows (solid lines) in the third and fourth quadrants → first quadrant in FIG.
The toner adhesion amount with respect to the written value can be obtained. Further, by approximating the obtained points by a method such as a least square method, a spline, or a Bezier curve, it is possible to obtain the relationship (printer gamma (development gamma)) of the toner adhesion amount to all the written values.
【0100】次に、図25の第2象限の目標トナー付着
量(目標画像濃度)と前記で求めたプリンタガンマから
階調補正情報を、図25の矢印(破線)にしたがって求
めることが可能となる。そして、求めた階調補正情報
を、階調補正情報変更手段によりYMCKγ補正部(L
UT)に設定することにより階調補正が可能となる。ま
た、予め複数の(疑似輪郭が発生しないような)曲線を
用意しておき、階調補正情報と最も近い曲線を選択して
もよい。Next, gradation correction information can be obtained from the target toner adhesion amount (target image density) in the second quadrant in FIG. 25 and the printer gamma obtained in accordance with the arrow (dashed line) in FIG. Become. Then, the obtained gradation correction information is converted into a YMCKγ correction unit (L
UT) enables gradation correction. Alternatively, a plurality of curves (for which no false contour occurs) may be prepared in advance, and the curve closest to the gradation correction information may be selected.
【0101】以上のように現像特性と潜像特性により階
調補正することで画像濃度を安定にすることができる。
また、表面電位計3で感光体1の残留電位を検知して図
23に示す作像制御部のの潜像特性推定手段により潜像
特性を補正すれば、感光体の電位が変動しても画像濃度
を安定にすることができる。As described above, image density can be stabilized by performing gradation correction based on the development characteristics and the latent image characteristics.
Further, if the residual potential of the photosensitive member 1 is detected by the surface voltmeter 3 and the latent image characteristic is corrected by the latent image characteristic estimating means of the image forming control unit shown in FIG. Image density can be stabilized.
【0102】次に、階調補正情報変更手段において、前
記階調補正情報によりYMCKγ補正部の補正量を補正
しても目標トナー付着量(目標画像濃度)にならなけれ
ば、作像条件を変更する。そして、作像条件を変更する
と画像濃度が変化するので、前記と同様の方法により階
調補正情報を新たに作成すればよい。または、画像濃度
推定手段1により、作像条件変更後の表面電位と画像濃
度の関係を作像条件変更前の状態から推定すれば、潜像
特性を求めるための階調パターンを作成するだけで階調
補正情報を決定できる。この場合、現像パッチを作成し
ないので、無駄なトナー消費をしないという利点もあ
る。Next, in the gradation correction information changing means, if the target toner adhesion amount (target image density) does not reach the target toner adhesion amount even if the correction amount of the YMCKγ correction section is corrected by the gradation correction information, the image forming condition is changed. I do. When the image forming conditions are changed, the image density changes. Therefore, the tone correction information may be newly created by the same method as described above. Alternatively, if the image density estimating means 1 estimates the relationship between the surface potential and the image density after changing the image forming conditions from the state before changing the image forming conditions, it is only necessary to create a gradation pattern for obtaining a latent image characteristic. The gradation correction information can be determined. In this case, since a development patch is not created, there is an advantage that wasteful toner consumption is prevented.
【0103】ここで、作像条件変更後の画像濃度の推定
を以下に示す。階調パターン作成時のポテンシャルとト
ナー付着量(画像濃度センサからの出力を付着量テーブ
ルで変換した値)の関係をVS[i],MA[i](i=0〜
9)とし、隣り合う4点に最小二乗法による1次近似を
適用する。作像条件変更前の帯電電位をVD1、変更後
の帯電電位をVD2とすると、前記(1)または(2)
式の傾きaは、 a→(VD2/VD1)×a (但し、VD1>VD2) a→(VD1/VD2)×a (但し、VD1<VD2) となる。また、bは補正後のaを用いて、 b=(MA[i-1]+MA[i])/2−a×(VS[i-1]+VS
[i])/2 と補正する。Here, the estimation of the image density after changing the image forming conditions is described below. VS [i], MA [i] (i = 0 to VS [i], MA [i]) where the potential at the time of gradation pattern creation and the toner adhesion amount (the value obtained by converting the output from the image density sensor using the adhesion amount table).
9), and a first-order approximation by the least squares method is applied to four adjacent points. Assuming that the charging potential before the image forming condition change is VD1 and the charging potential after the change is VD2, the above (1) or (2)
The slope a of the equation is as follows: a → (VD2 / VD1) × a (where VD1> VD2) a → (VD1 / VD2) × a (where VD1 <VD2). Further, b is obtained by using the corrected a, and b = (MA [i-1] + MA [i]) / 2−a × (VS [i−1] + VS
[i]) / 2.
【0104】また、作像条件変更前の帯電後の表面電位
をV1、変更後の帯電後の表面電位をV2として、傾き
aを、 a→(V2/V1)×a (但し、V1>V2) a→(V1/V2)×a (但し、V1<V2) と補正しても良い。Further, assuming that the surface potential after charging before changing the imaging conditions is V1 and the surface potential after charging after changing is V2, the slope a is a → (V2 / V1) × a (where V1> V2 A) (V1 / V2) × a (where V1 <V2).
【0105】作像条件を変更後、新たな階調補正情報で
も補正ができなければ、再度作像条件を変更する。そし
て、前記作像条件の変更を予め定められた回数まで繰り
返しても目標トナー付着量にならなければ、像形成装置
の操作パネルに作像不可能の表示をしてユーザーに伝え
る。または、前述したネットワークなどの通信手段で外
部のホストコンピュータ等に伝えることも可能である
(図示せず)。尚、作像条件は帯電電位と現像バイアス
である。さらに書き込みの露光量も作像条件としてもよ
い。After the image forming conditions are changed, if new gradation correction information cannot be corrected, the image forming conditions are changed again. If the target toner adhesion amount does not reach the target toner adhesion amount even if the change of the image forming conditions is repeated up to a predetermined number of times, an image indicating that image formation is impossible is displayed on the operation panel of the image forming apparatus to inform the user. Alternatively, the information can be transmitted to an external host computer or the like by the above-described communication means such as a network (not shown). The image forming conditions are a charging potential and a developing bias. Further, the writing exposure amount may be set as the image forming condition.
【0106】[0106]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の像
形成装置では、像形成毎に階調パターンのパターン信号
を変更して非画像領域(紙間等)に階調パターンを形成
し、階調パターンの画像濃度(トナー付着量)を画像濃
度検出手段で検出して目標画像濃度(目標トナー付着
量)になるように階調補正手段の補正量を変更するの
で、最適な階調補正情報(γ補正値)をリアルタイム
(1枚毎)に設定することができ、環境条件(温度、湿
度)や経時変化等に対しても、画像濃度を安定化させる
ことができる。さらに、光学検知素子の感度が低下する
領域では、画像濃度検出手段と表面電位検出手段の検出
値から階調パターンの画像濃度を推定して目標画像濃度
になるように階調補正手段の補正量を変更するので、高
濃度部でも画像濃度が安定化する。また、紙間等の非画
像領域に作成するパッチの個数を少なくすることができ
るので、クリーナー部への負担を軽くすることができ、
部品の寿命を延ばすことができる。As described above, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the tone pattern is formed in the non-image area (such as between sheets) by changing the tone signal of the tone pattern every time an image is formed. Since the image density (toner adhesion amount) of the gradation pattern is detected by the image density detection unit and the correction amount of the gradation correction unit is changed so as to reach the target image density (target toner adhesion amount), the optimum gradation is obtained. The correction information (γ correction value) can be set in real time (for each sheet), and the image density can be stabilized against environmental conditions (temperature, humidity) and changes over time. Further, in an area where the sensitivity of the optical detection element is reduced, the image density of the gradation pattern is estimated from the detection values of the image density detection means and the surface potential detection means, and the correction amount of the gradation correction means is adjusted so as to reach the target image density. Is changed, the image density is stabilized even in the high density portion. Also, since the number of patches to be created in a non-image area such as a sheet interval can be reduced, the load on the cleaner unit can be reduced,
The life of components can be extended.
【0107】さらに、請求項1の構成に加えて、画像濃
度検出手段の感度がある領域を閾値で判断することによ
り(請求項5)、ポテンシャルとトナー付着量の関係を
安定して求めることができ、画像濃度が安定化する。Further, in addition to the structure of the first aspect, by determining the area where the image density detecting means has sensitivity with a threshold value (claim 5), it is possible to stably obtain the relationship between the potential and the toner adhesion amount. And the image density is stabilized.
【0108】請求項1の構成に加えて、ポテンシャルと
トナー付着量の関係を線形に近似することにより(請求
項6)、トナー付着量の推定が良くなり、画像濃度が安
定化する。また、最小二乗法によりポテンシャルとトナ
ー付着量の関係を求めることにより(請求項7)、測定
誤差を少なくすることができ、画像濃度が安定化する。In addition to the configuration of the first aspect, by linearly approximating the relationship between the potential and the toner adhesion amount (claim 6), the estimation of the toner adhesion amount is improved, and the image density is stabilized. Further, by determining the relationship between the potential and the toner adhesion amount by the least square method (claim 7), the measurement error can be reduced, and the image density is stabilized.
【0109】請求項1の構成に加えて、高濃度の階調パ
ターンの表面電位を、低濃度部の表面電位から推定する
ことにより(請求項8)、少ないパッチ数で階調補正情
報を設定でき、画像濃度が安定化する。In addition to the configuration of the first aspect, the surface potential of the high-density gradation pattern is estimated from the surface potential of the low-density portion (claim 8), so that gradation correction information is set with a small number of patches. And the image density is stabilized.
【0110】請求項1の構成に加えて、階調補正手段を
ルックアップテーブル(LUT)とすることにより(請
求項9)、容易に階調補正情報の変更が可能になり、コ
ピー速度が低下せずに画像濃度を安定化可能となる。In addition to the structure of the first aspect, by using a look-up table (LUT) as the gradation correcting means (claim 9), the gradation correction information can be easily changed, and the copy speed is reduced. Without this, the image density can be stabilized.
【0111】請求項1の構成に加えて、目標画像濃度を
外部装置から設定可能とすることにより(請求項1
0)、グレーバランスの目標を設定でき、画像濃度を安
定化できる。In addition to the structure of claim 1, the target image density can be set from an external device (claim 1).
0), the target of gray balance can be set, and the image density can be stabilized.
【0112】請求項1の構成に加えて、階調補正情報に
より補正しても目標画像濃度に近くならなければ作像条
件を変更することにより(請求項11)、目標画像濃度
を出力することができるので、画像濃度が安定化する。
また、作像不可能であることを表示することにより、ユ
ーザーに無駄なコピーを取らせることがない。In addition to the structure of the first aspect, the target image density is output by changing the image forming conditions if the image density is not close to the target image density even if corrected by the gradation correction information (claim 11). , The image density is stabilized.
Further, by displaying that the image cannot be formed, the user is prevented from making useless copies.
【0113】請求項1の構成に加えて、作像条件決定手
段は、温度、湿度、トナー濃度、装置の累積像形成枚数
の少なくとも一つから作像条件を決定することにより
(請求項12)、画像濃度が安定化する。In addition to the structure of the first aspect, the image forming condition determining means determines the image forming condition from at least one of temperature, humidity, toner density, and the number of cumulative image formations of the apparatus. Thus, the image density is stabilized.
【0114】請求項1の構成に加えて、作像条件決定手
段は、温度、湿度、トナー濃度、装置の累積像形成枚数
のうち少なくとも一つからファジイ推論により作像条件
を決定することにより(請求項13)、きめの細かい制
御が可能になり、画像濃度が安定化する。In addition to the configuration of the first aspect, the image forming condition determining means determines the image forming condition by fuzzy inference from at least one of temperature, humidity, toner density, and the number of accumulated images formed by the apparatus. (13) Fine control is possible, and the image density is stabilized.
【0115】請求項1の構成に加えて、作像条件決定手
段は、温度、湿度、トナー濃度、装置の累積像形成枚数
のうち少なくとも一つから状態量を検出し、さらに状態
量の変化量を検出して、状態量、状態変化量からファジ
イ推論により作像条件を決定することにより、きめの細
かい制御が可能になり、画像濃度が安定化する。In addition to the configuration of the first aspect, the image forming condition determining means detects a state quantity from at least one of temperature, humidity, toner density, and the cumulative number of image formations of the apparatus, and further detects a change amount of the state quantity. Is detected, and the image forming conditions are determined by fuzzy inference from the state amount and the state change amount, thereby enabling fine-grained control and stabilizing the image density.
【0116】請求項1の構成に加えて、作像条件とし
て、帯電電位、現像バイアス、露光量、転写バイアスの
うちの少なくとも一つを制御することにより(請求項1
5)、画像濃度が安定化する。In addition to the configuration of claim 1, by controlling at least one of a charging potential, a developing bias, an exposure amount, and a transfer bias as image forming conditions.
5) The image density is stabilized.
【0117】請求項2記載の像形成装置では、階調パタ
ーン信号を生成して非画像領域(紙間等)に階調パター
ンを形成し、該階調パターンの表面電位と画像濃度(ト
ナー付着量)を表面電位検出手段と画像濃度検出手段で
検出し、その表面電位と画像濃度から表面電位に対する
画像濃度(トナー付着量)の関係(現像特性)を推定
し、階調パターン信号と表面電位とから潜像特性を推定
し、その現像特性と潜像特性とから階調パターン信号と
画像濃度(トナー付着量)の関係を推定し、その推定し
た階調パターン信号と画像濃度(トナー付着量)の関係
と予め記憶していた目標画像濃度(目標トナー付着量)
とから、目標画像濃度になるように階調補正手段の補正
量を変更する、すなわち、現像特性と潜像特性とから像
担持体上のトナー付着量を求め、目標画像濃度から階調
補正しているので、画像濃度が安定化する。In the image forming apparatus according to the present invention, a gradation pattern signal is generated to form a gradation pattern in a non-image area (e.g., between sheets), and the surface potential and image density (toner adhesion) of the gradation pattern are generated. Amount) is detected by the surface potential detecting means and the image density detecting means, and the relationship (development characteristic) of the image density (toner adhesion amount) to the surface potential is estimated from the surface potential and the image density. And the relationship between the gradation pattern signal and the image density (toner adhesion amount) is estimated from the development characteristics and the latent image characteristics, and the estimated gradation pattern signal and the image density (toner adhesion amount) are estimated. ) And the previously stored target image density (target toner adhesion amount)
From this, the correction amount of the tone correction means is changed so as to achieve the target image density, that is, the toner adhesion amount on the image carrier is obtained from the development characteristics and the latent image characteristics, and the tone correction is performed from the target image density. Therefore, the image density is stabilized.
【0118】請求項3記載の像形成装置では、階調パタ
ーン信号を生成し、その階調パターン信号を中間処理し
た出力信号により、非画像領域(紙間等)に階調パター
ンを形成し、中間処理後の階調パターンの表面電位と画
像濃度(トナー付着量)を表面電位検出手段と画像濃度
検出手段で検出し、その表面電位と画像濃度から表面電
位に対する画像濃度(トナー付着量)の関係(現像特
性)を推定し、階調パターン信号と表面電位とから潜像
特性を推定し、その中間処理後の現像特性と潜像特性と
から階調パターン信号と画像濃度(トナー付着量)の関
係を推定し、その推定した階調パターン信号と画像濃度
(トナー付着量)の関係と予め記憶していた目標画像濃
度(目標トナー付着量)とから、目標画像濃度になるよ
うに階調補正手段の補正量を変更する、すなわち、中間
処理後の現像特性と潜像特性とから像担持体上のトナー
付着量を求め、目標画像濃度から階調補正しているの
で、画像濃度が安定化する。In the image forming apparatus according to the third aspect, a gradation pattern signal is generated, and a gradation pattern is formed in a non-image area (a sheet interval or the like) by an output signal obtained by intermediately processing the gradation pattern signal. The surface potential and the image density (toner adhesion amount) of the gradation pattern after the intermediate processing are detected by the surface potential detection means and the image density detection means, and the image density (toner adhesion amount) with respect to the surface potential is determined from the surface potential and the image density. The relationship (development characteristics) is estimated, the latent image characteristics are estimated from the gradation pattern signal and the surface potential, and the gradation pattern signal and image density (toner adhesion amount) are estimated from the development characteristics and the latent image characteristics after the intermediate processing. Is estimated, and from the relationship between the estimated gradation pattern signal and the image density (toner adhesion amount) and the previously stored target image density (target toner adhesion amount), the gradation is adjusted to the target image density. Correction means Changing the Seiryo, i.e., determine the amount of toner deposited on the image bearing member and a developing characteristic and the latent image characteristics after intermediate processing, since the tone correction from the target image density, image density is stabilized.
【0119】請求項4記載の像形成装置では、階調パタ
ーン信号を生成して非画像領域(紙間等)に階調パター
ンを形成し、該階調パターンの表面電位と画像濃度(ト
ナー付着量)を表面電位検出手段と画像濃度検出手段で
検出し、その表面電位と画像濃度から表面電位に対する
画像濃度(トナー付着量)の関係(現像特性)を推定
し、階調パターン信号と表面電位とから潜像特性を推定
し、その現像特性と潜像特性とから階調パターン信号と
画像濃度(トナー付着量)の関係を推定し、その推定し
た階調パターン信号と画像濃度(トナー付着量)の関係
と予め記憶していた目標画像濃度(目標トナー付着量)
とから、目標画像濃度になるように、中間処理後の画像
信号の階調を補正する階調補正手段の補正量を変更す
る、すなわち、現像特性と潜像特性とから像担持体上の
トナー付着量を求め、目標画像濃度から中間処理後の画
像信号の階調補正をしているので、画像濃度が安定化す
る。In the image forming apparatus according to the present invention, a gradation pattern signal is generated to form a gradation pattern in a non-image area (e.g., between sheets), and the surface potential and the image density (toner adhesion) of the gradation pattern are generated. Amount) is detected by the surface potential detecting means and the image density detecting means, and the relationship (development characteristic) of the image density (toner adhesion amount) to the surface potential is estimated from the surface potential and the image density. And the relationship between the gradation pattern signal and the image density (toner adhesion amount) is estimated from the development characteristics and the latent image characteristics, and the estimated gradation pattern signal and the image density (toner adhesion amount) are estimated. ) And the previously stored target image density (target toner adhesion amount)
From the above, the correction amount of the gradation correction means for correcting the gradation of the image signal after the intermediate processing is changed so as to achieve the target image density, that is, the toner on the image carrier is determined based on the development characteristics and the latent image characteristics. Since the adhesion amount is obtained and the gradation correction of the image signal after the intermediate processing is performed from the target image density, the image density is stabilized.
【0120】さらに、請求項2,3または4の構成に加
えて、階調パターン生成手段は、像形成ごとに階調パタ
ーン信号を変更する(請求項16)、より具体的に述べ
ると、前記階調パターン生成手段は、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各階調のパッチ
を形成する(請求項17)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のパッチ
を形成する(請求項18)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のうちの
幾つかのパッチを形成する(請求項19)、 像形成前あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼ
ンタ(M)、シアン(C)、黒(K)それぞれの階調の
うち、幾つかのパッチを形成する(請求項20)、 のいずれかのように、像形成ごとに階調パターン信号を
変更することにより、紙間等の非画像領域に作成するパ
ッチの個数を少なくすることができるので、クリーナー
部の負担がかからず、部品の寿命を延ばすことができ
る。また、像形成ごとに階調パターン信号を変更して像
担持体上のトナー付着量を求めて階調補正するので、画
像濃度が安定化する。Further, in addition to the constitution of claim 2, 3 or 4, the gradation pattern generating means changes the gradation pattern signal for each image formation (claim 16). The gradation pattern generating means forms patches of each gradation of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) before or during image formation (claim 17). Before or during image formation, patches of all gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are formed (claim 18). , Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) to form some patches (claim 19). Before or during image formation, yellow is formed. (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) floors By changing the gradation pattern signal for each image formation, any of the patches formed in the non-image area such as a sheet interval is formed as described in any one of the following. Since the number can be reduced, the load on the cleaner portion is not applied, and the life of the component can be extended. Further, since the tone pattern signal is changed every time an image is formed and the toner adhesion amount on the image carrier is obtained and tone correction is performed, the image density is stabilized.
【0121】請求項3または4の構成に加えて、中間調
処理手段はディザ処理手段とすることにより(請求項2
1)、ディザ処理後の信号のビット数を少なくできるの
で、ハードウェアを削減することができる。In addition to the structure of claim 3 or 4, the halftone processing means is a dither processing means (claim 2).
1) Since the number of bits of the signal after dither processing can be reduced, hardware can be reduced.
【0122】請求項3または4の構成に加えて、中間調
処理手段は多値誤差拡散手段とすることにより(請求項
22)、多値誤差拡散後の信号のビット数を少なくでき
るので、ハードウェアを削減することができる。In addition to the configuration of claim 3 or 4, the halftone processing means is multi-level error diffusion means (claim 22), so that the number of bits of the signal after multi-level error diffusion can be reduced. Wear can be reduced.
【0123】請求項2,3または4の構成加えて、画像
濃度推定手段1において、階調パターンにおける表面電
位と画像濃度の関係を線形に近似して推定することによ
り(請求項23)、画像濃度を安定化することができ
る。また、前記の表面電位と画像濃度との関係を最小二
乗法により近似することにより(請求項24)、測定誤
差を少なくでき、画像濃度を安定化することができる。In addition to the constitution of claim 2, 3 or 4, the image density estimating means 1 estimates the relationship between the surface potential and the image density in the gradation pattern by linear approximation (claim 23). The concentration can be stabilized. Further, by approximating the relationship between the surface potential and the image density by the least square method (claim 24), the measurement error can be reduced and the image density can be stabilized.
【0124】請求項2,3または4の構成に加えて、画
像濃度推定手段1において、光学検知素子の感度が低下
する領域では、折線の傾きが最大である直線で推定する
ことにより(請求項25)、高濃度部の画像も推定で
き、画像濃度が安定化する。また、画像濃度推定手段1
において、折線の傾きが最大である直線は、画像濃度ま
たは表面電位がある閾値以上であるとすることにより
(請求項26)、高濃度部の画像も推定でき、画像濃度
が安定化する。In addition to the configuration of the second, third or fourth aspect, the image density estimating means 1 estimates in a region where the sensitivity of the optical sensing element is reduced by a straight line having the maximum inclination of the broken line. 25) The image in the high density portion can be estimated, and the image density is stabilized. Image density estimating means 1
In (2), when the straight line having the maximum inclination of the fold line is determined that the image density or the surface potential is equal to or more than a certain threshold value (claim 26), the image of the high density portion can be estimated, and the image density is stabilized.
【0125】請求項2,3または4の構成に加えて、画
像濃度推定手段2において、階調パターン信号と画像濃
度の関係を演算により近似することにより(請求項2
7)、全ての書込値に対する画像濃度を推定できるの
で、画像濃度が安定化する。また、前記近似は、折線に
より近似することにより(請求項28)、全ての書込値
に対する画像濃度を推定できるので、画像濃度が安定化
する。あるいは、前記近似は、最小二乗法またはスプラ
インあるいはベジェ曲線とすることにより(請求項2
9)、全ての書込値に対する画像濃度を推定できるの
で、画像濃度が安定化する。In addition to the structure of the second, third or fourth aspect, the image density estimating means 2 approximates the relationship between the gradation pattern signal and the image density by calculation.
7) Since the image density for all the written values can be estimated, the image density is stabilized. Further, the approximation can be made by a broken line (claim 28), so that the image density for all the written values can be estimated, so that the image density is stabilized. Alternatively, the approximation is performed by using a least squares method, a spline, or a Bezier curve.
9) Since the image density for all the written values can be estimated, the image density is stabilized.
【0126】請求項2,3または4の構成に加えて、目
標画像濃度記憶手段において、目標画像濃度は外部装置
から通信により設定可能とすることにより(請求項3
0)、画像濃度を外部から設定することができる。ま
た、グレーバランスの目標を設定でき、画像濃度を安定
化できる。In addition to the configuration of claim 2, 3 or 4, the target image density storage means can set the target image density by communication from an external device.
0), the image density can be set externally. Further, a target of gray balance can be set, and image density can be stabilized.
【0127】請求項2,3または4の構成に加えて、階
調補正情報変更手段において、階調補正情報により補正
しても目標画像濃度に近くならなければ作像条件を変更
することにより(請求項31)、目標画像濃度を出力す
ることができるので、画像濃度が安定化する。また、作
像条件変更後の表面電位と画像濃度との関係を作像条件
変更前後の帯電電位の比で補正する画像濃度推定手段1
とする(請求項32)、あるいは、作像条件変更後の表
面電位と画像濃度との関係を作像条件変更前後の表面電
位の比で補正する画像濃度推定手段1とする(請求項3
3)ことにより、作像条件変更後は、潜像特性を推定す
るために階調パターンを発生すればよいので、無駄なト
ナー消費をしなくて済み、クリーナー部の負担を軽減す
ることができる。In addition to the constitution of the second, third or fourth aspect, the tone correction information changing means changes the image forming condition if the density is not close to the target image density even if the correction is made by the tone correction information. (31) Since the target image density can be output, the image density is stabilized. Further, an image density estimating means 1 for correcting the relationship between the surface potential after the image forming condition is changed and the image density by the ratio of the charged potential before and after the image forming condition is changed.
(Claim 32) Alternatively, the image density estimating means 1 corrects the relationship between the surface potential after the image forming condition is changed and the image density by the ratio of the surface potential before and after the image forming condition is changed (Claim 3).
3) Thus, after the image forming condition is changed, it is sufficient to generate a gradation pattern for estimating the latent image characteristics, so that wasteful toner consumption can be avoided, and the load on the cleaner unit can be reduced. .
【0128】請求項2,3または4の構成に加えて、階
調補正情報変更手段において、階調補正情報により補正
しても目標画像濃度に近くならなければ、作像不可能で
ある情報を表示、または外部装置と通信して伝達するこ
とにより(請求項34)、ユーザーに作像不可能である
ことを知らせることができ、ユーザーに無駄なコピーを
取らせることがない。In addition to the constitution of the second, third or fourth aspect, the gradation correction information changing means removes the information that cannot be formed unless the density is close to the target image density even if the correction is made by the gradation correction information. By displaying or communicating with an external device (claim 34), it is possible to inform the user that image formation is impossible, and to prevent the user from making useless copies.
【図1】本発明に係る像形成装置の全体構成を示す構成
説明図である。FIG. 1 is a configuration explanatory view showing the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
【図2】本発明の実施例を示す図であって、請求項1記
載の像形成装置の全体構成を示す構成説明図である。FIG. 2 is a view showing an embodiment of the present invention, and is an explanatory view showing the entire structure of the image forming apparatus according to the first embodiment.
【図3】感光体ドラムの非画像領域への階調パターン生
成方法及び画像濃度検出手段の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of generating a gradation pattern on a non-image area of a photosensitive drum and an image density detection unit.
【図4】画像濃度センサの特性(トナー付着量に対する
センサ出力)を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating characteristics of the image density sensor (sensor output with respect to toner adhesion amount).
【図5】画像濃度センサにより階調パターンのトナー付
着量(画像濃度)を検出して目標トナー付着量(目標画
像濃度)となるように階調補正を行う方法の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of detecting a toner adhesion amount (image density) of a gradation pattern by an image density sensor and performing gradation correction so as to reach a target toner adhesion amount (target image density).
【図6】画像濃度センサと表面電位計の検出値から階調
パターンのトナー付着量(画像濃度)を推定して目標ト
ナー付着量(目標画像濃度)になるように階調補正を行
う方法の説明図である。FIG. 6 illustrates a method of estimating a toner adhesion amount (image density) of a gradation pattern from detection values of an image density sensor and a surface electrometer and performing gradation correction so as to reach a target toner adhesion amount (target image density). FIG.
【図7】ファジイ推論により作像条件の制御量を求める
作像条件決定手段の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image forming condition determining unit that obtains a control amount of an image forming condition by fuzzy inference.
【図8】作像条件の一つである電位テーブルの一例を示
す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a potential table which is one of image forming conditions.
【図9】ファジイ推論手段によるファジイ推論の一例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of fuzzy inference by fuzzy inference means.
【図10】図9のファジイ推論手段の規則記憶手段に記
憶されたファジイルールを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing fuzzy rules stored in a rule storage means of the fuzzy inference means of FIG. 9;
【図11】図9のファジイ推論手段の関数記憶手段に記
憶されたメンバーシップ関数を示す図である。11 is a diagram showing membership functions stored in function storage means of the fuzzy inference means of FIG. 9;
【図12】ファジイ推論手段によるファジイ推論の別の
例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another example of fuzzy inference by fuzzy inference means.
【図13】図12のファジイ推論手段の規則記憶手段に
記憶されたファジイルールを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing fuzzy rules stored in rule storage means of the fuzzy inference means of FIG.
【図14】図12のファジイ推論手段の関数記憶手段に
記憶されたメンバーシップ関数を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing membership functions stored in a function storage unit of the fuzzy inference unit of FIG.
【図15】ファジイ推論手段を2段階に構成してファジ
イ推論を行う場合の前段のファジイ推論手段の例を示す
図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a fuzzy inference means at a preceding stage in a case where fuzzy inference means is configured in two stages to perform fuzzy inference.
【図16】図15のファジイ推論手段の規則記憶手段に
記憶されたファジイルールを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing fuzzy rules stored in rule storage means of the fuzzy inference means of FIG.
【図17】図15のファジイ推論手段の関数記憶手段に
記憶されたメンバーシップ関数を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing membership functions stored in function storage means of the fuzzy inference means of FIG.
【図18】図15のファジイ推論手段に続く、後段のフ
ァジイ推論手段の例を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a fuzzy inference unit at a subsequent stage following the fuzzy inference unit in FIG. 15;
【図19】図18のファジイ推論手段の規則記憶手段に
記憶されたファジイルールを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing fuzzy rules stored in rule storage means of the fuzzy inference means of FIG. 18;
【図20】図18のファジイ推論手段の関数記憶手段に
記憶されたメンバーシップ関数を示す図である。20 is a diagram showing membership functions stored in function storage means of the fuzzy inference means of FIG.
【図21】本発明の実施例を示す図であって、請求項3
記載の像形成装置の作像制御系の構成を示すブロック図
である。FIG. 21 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming control system of the image forming apparatus described above.
【図22】本発明の実施例を示す図であって、請求項4
記載の像形成装置の作像制御系の構成を示すブロック図
である。FIG. 22 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming control system of the image forming apparatus described above.
【図23】図21または図22に示す作像制御系の作像
制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming control unit of the image forming control system illustrated in FIG. 21 or FIG. 22;
【図24】図21または図22に示す作像制御系を備え
た像形成装置の画像形成部の構成を示す構成説明図であ
る。24 is a configuration explanatory view showing a configuration of an image forming unit of an image forming apparatus provided with the image forming control system shown in FIG. 21 or FIG.
【図25】階調パターンのポテンシャル(表面電位)と
画像濃度(トナー付着量)の関係(現像特性)、及び書
込値(階調パターン信号)とポテンシャルの関係(潜像
特性)から感光体上のトナー付着量を推定し、目標トナ
ー付着量(目標画像濃度)になるように階調補正を行う
方法の説明図である。FIG. 25 shows a relationship between a potential (surface potential) of a gradation pattern and an image density (toner adhesion amount) (development characteristics) and a relationship between a writing value (gradation pattern signal) and a potential (latent image characteristics). FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of estimating the above toner adhesion amount and performing gradation correction so as to reach a target toner adhesion amount (target image density).
【図26】感光体表面電位の経時特性を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a temporal characteristic of a photoconductor surface potential.
【図27】感光体表面電位の帯電電位特性を示す図であ
る。FIG. 27 is a diagram showing a charging potential characteristic of a photoconductor surface potential.
【図28】感光体への書き込み値とトナー付着量の関係
がトナー濃度(TC)により変化する関係を示す図であ
る。FIG. 28 is a diagram illustrating a relationship in which a relationship between a value written on a photoconductor and a toner adhesion amount changes depending on a toner density (TC).
【図29】書き込み値とトナー付着量の関係がトナー帯
電量(Q/M)により変化する関係を示す図である。FIG. 29 is a diagram illustrating a relationship in which a relationship between a writing value and a toner adhesion amount changes according to a toner charge amount (Q / M).
1 感光体ドラム 2 帯電器 3 表面電位計 4 現像部 4Y イエロー(Y)現像器 4M マゼンタ(M)現像器 4C シアン(C)現像器 4K 黒(K)現像器 5 トナー濃度センサ 6 画像濃度センサ 6a 光照射手段(LED等) 6b 光学検知素子(ホトトランジスタ等) 7 中間転写ベルト 8 感光体クリーナー 9 除電器 10 転写部 11 分離部 12 定着ローラ 13 ベルトクリーナー REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor drum 2 charger 3 surface electrometer 4 developing unit 4Y yellow (Y) developing device 4M magenta (M) developing device 4C cyan (C) developing device 4K black (K) developing device 5 toner density sensor 6 image density sensor 6a Light irradiation means (LED etc.) 6b Optical detection element (phototransistor etc.) 7 Intermediate transfer belt 8 Photoconductor cleaner 9 Static eliminator 10 Transfer unit 11 Separation unit 12 Fixing roller 13 Belt cleaner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/52 B41J 29/46 H04N 1/407 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/52 B41J 29/46 H04N 1/407
Claims (34)
画像信号の階調を補正する階調補正手段と、像形成毎に
階調パターンのパターン信号を変更して非画像領域に階
調パターンを生成する階調パターン生成手段と、前記階
調補正手段または階調パターン生成手段の出力信号に基
づいて像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前
記階調パターンの潜像の表面電位を検出する表面電位検
出手段と、前記潜像を可視化する現像手段と、像担持体
上または転写体上の可視像に光を照射する光照射手段
と、前記光照射手段で可視像に光を照射した反射光量を
光学検知素子で検出して画像濃度を検出する画像濃度検
出手段と、前記光学検知素子の感度が低下する領域では
前記画像濃度検出手段と前記表面電位検出手段で画像濃
度を推定する画像濃度推定手段と、階調パターンの画像
濃度を前記画像濃度推定手段で推定して目標画像濃度に
なるように前記階調補正手段の補正量を変更する階調補
正情報変更手段を有することを特徴とする像形成装置。An image forming condition determining means for determining an image forming condition;
Gradation correction means for correcting the gradation of an image signal, gradation pattern generation means for changing a pattern signal of the gradation pattern for each image formation to generate a gradation pattern in a non-image area, and the gradation correction means A latent image forming unit for forming a latent image on an image carrier based on an output signal of the gradation pattern generating unit; a surface potential detecting unit for detecting a surface potential of the latent image of the gradation pattern; Developing means for visualizing the image, light irradiating means for irradiating the visible image on the image carrier or the transfer body with light, and detecting the amount of reflected light obtained by irradiating the visible image with the light irradiating means with the optical detection element Image density detecting means for detecting the image density, and in an area where the sensitivity of the optical sensing element is reduced, image density estimating means for estimating the image density by the image density detecting means and the surface potential detecting means, and a gradation pattern. The image density of Image forming apparatus characterized by having a gradation correction information changing means for changing a correction amount of the gradation correcting means such that the target image density is estimated at a constant means.
画像信号の階調を補正する階調補正手段と、階調パター
ン信号を生成して非画像領域に階調パターンを生成する
階調パターン生成手段と、前記階調補正手段の出力信号
または階調パターン生成手段の出力信号に応じて像担持
体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記階調パター
ンの潜像の表面電位を検出する表面電位検出手段と、前
記潜像を可視化する現像手段と、像担持体上の可視像に
光を照射する光照射手段と、前記光照射手段で可視像に
光を照射した反射光量を光学検知素子で検出して画像濃
度を検出する画像濃度検出手段と、前記表面電位検出手
段の出力である表面電位と前記画像濃度検出手段の出力
である画像濃度から表面電位に対する画像濃度を推定す
る画像濃度推定手段1と、前記階調パターン信号と前記
表面電位検出手段の出力である表面電位とから潜像特性
を推定する潜像特性推定手段と、前記潜像特性推定手段
と画像濃度推定手段1とから階調パターン信号と画像濃
度の関係を推定する画像濃度推定手段2と、目標画像濃
度を記憶する目標画像濃度記憶手段と、前記画像濃度推
定手段2と前記目標画像濃度記憶手段とから目標画像濃
度になるように前記階調補正手段の補正量を変更する階
調補正情報変更手段を有することを特徴とする像形成装
置。2. An image forming condition determining means for determining an image forming condition;
Tone correction means for correcting the tone of an image signal, tone pattern generation means for generating a tone pattern signal to generate a tone pattern in a non-image area, and an output signal or tone of the tone correction means Latent image forming means for forming a latent image on the image carrier in accordance with an output signal of the pattern generating means; surface potential detecting means for detecting the surface potential of the latent image of the gradation pattern; and visualizing the latent image Developing means, light irradiating means for irradiating a visible image on the image carrier with light, and detecting an image density by detecting an amount of reflected light which irradiates the visible image with the light irradiating means with an optical detection element. Image density detecting means, image density estimating means 1 for estimating an image density with respect to a surface potential from a surface potential output from the surface potential detecting means and an image density output from the image density detecting means, and the gradation pattern signal And the surface potential detecting means A latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from an output surface potential, and an image density estimating means for estimating a relationship between a gradation pattern signal and an image density from the latent image characteristic estimating means and the image density estimating means 1 2, a target image density storage unit for storing a target image density, and a floor for changing a correction amount of the gradation correction unit so as to obtain a target image density from the image density estimation unit 2 and the target image density storage unit. An image forming apparatus comprising: tone correction information changing means.
画像信号の階調を補正する階調補正手段と、階調パター
ン信号を生成して非画像領域に階調パターンを生成する
階調パターン生成手段と、前記階調補正手段の出力信号
と階調パターン生成手段の出力信号とを選択する選択手
段と、前記選択手段の出力信号を中間調処理する中間調
処理手段と、前記中間調処理手段の出力に応じて像担持
体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記階調パター
ンの潜像の表面電位を検出する表面電位検出手段と、前
記潜像を可視化する現像手段と、像担持体上の可視像に
光を照射する光照射手段と、前記光照射手段で可視像に
光を照射した反射光量を光学検知素子で検出して画像濃
度を検出する画像濃度検出手段と、前記表面電位検出手
段の出力である表面電位と前記画像濃度検出手段の出力
である画像濃度とから表面電位に対する画像濃度を推定
する画像濃度推定手段1と、前記階調パターン信号と前
記表面電位検出手段の出力である表面電位とから潜像特
性を推定する潜像特性推定手段と、前記潜像特性推定手
段と画像濃度推定手段1とから階調パターン信号と画像
濃度の関係を推定する画像濃度推定手段2と、目標画像
濃度を記憶する目標画像濃度記憶手段と、前記画像濃度
推定手段2と前記目標画像濃度記憶手段とから目標画像
濃度になるように前記階調補正手段の補正量を変更する
階調補正情報変更手段を有することを特徴とする像形成
装置。3. An image forming condition determining means for determining an image forming condition;
Gradation correction means for correcting the gradation of an image signal, gradation pattern generation means for generating a gradation pattern signal to generate a gradation pattern in a non-image area, and an output signal and gradation of the gradation correction means Selecting means for selecting an output signal of the pattern generating means, halftone processing means for performing halftone processing on the output signal of the selecting means, and forming a latent image on the image carrier in accordance with an output of the halftone processing means Latent image forming means, surface potential detecting means for detecting the surface potential of the latent image of the gradation pattern, developing means for visualizing the latent image, and light for irradiating the visible image on the image carrier with light. Irradiating means, an image density detecting means for detecting an image density by detecting an amount of reflected light irradiating a visible image with the light irradiating means with an optical detecting element, and a surface potential which is an output of the surface potential detecting means. An image density which is an output of the image density detecting means; An image density estimating means 1 for estimating an image density with respect to a surface potential, a latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from the gradation pattern signal and a surface potential output from the surface potential detecting means, Image density estimating means 2 for estimating the relationship between a gradation pattern signal and image density from image characteristic estimating means and image density estimating means 1; target image density storing means for storing a target image density; An image forming apparatus comprising: a gradation correction information changing unit configured to change a correction amount of the gradation correcting unit so as to obtain a target image density from the target image density storing unit and the target image density storing unit.
画像信号を中間調処理する中間調処理手段と、前記中間
調処理手段の出力の階調を補正する階調補正手段と、階
調パターン信号を生成して非画像領域に階調パターンを
生成する階調パターン生成手段と、前記階調補正手段の
出力信号と階調パターン生成手段の出力信号とを選択す
る選択手段と、前記選択手段の出力信号に応じて像担持
体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記階調パター
ンの潜像の表面電位を検出する表面電位検出手段と、前
記潜像を可視化する現像手段と、像担持体上の可視像に
光を照射する光照射手段と、前記光照射手段で可視像に
光を照射した反射光量を光学検知素子で検出して画像濃
度を検出する画像濃度検出手段と、前記表面電位検出手
段の出力である表面電位と前記画像濃度検出手段の出力
である画像濃度とから表面電位に対する画像濃度を推定
する画像濃度推定手段1と、前記階調パターン信号と前
記表面電位検出手段の出力である表面電位とから潜像特
性を推定する潜像特性推定手段と、前記潜像特性推定手
段と画像濃度推定手段1とから階調パターン信号と画像
濃度の関係を推定する画像濃度推定手段2と、目標画像
濃度を記憶する目標画像濃度記憶手段と、前記画像濃度
推定手段2と前記目標画像濃度記憶手段とから目標画像
濃度になるように前記階調補正手段の補正量を変更する
階調補正情報変更手段を有することを特徴とする像形成
装置。4. An image forming condition determining means for determining an image forming condition;
Halftone processing means for performing halftone processing on the image signal, tone correction means for correcting the tone of the output of the halftone processing means, and generating a tone pattern signal to generate a tone pattern in a non-image area. Gradation pattern generating means, selecting means for selecting an output signal of the gradation correcting means and an output signal of the gradation pattern generating means, and forming a latent image on the image carrier in accordance with the output signal of the selecting means Latent image forming means, surface potential detecting means for detecting the surface potential of the latent image of the gradation pattern, developing means for visualizing the latent image, and light for irradiating the visible image on the image carrier with light. Irradiating means, an image density detecting means for detecting an image density by detecting an amount of reflected light irradiating a visible image with the light irradiating means with an optical detecting element, and a surface potential which is an output of the surface potential detecting means. An image density which is an output of the image density detecting means; An image density estimating means 1 for estimating an image density with respect to a surface potential, a latent image characteristic estimating means for estimating a latent image characteristic from the gradation pattern signal and a surface potential output from the surface potential detecting means, Image density estimating means 2 for estimating the relationship between a gradation pattern signal and image density from image characteristic estimating means and image density estimating means 1; target image density storing means for storing a target image density; An image forming apparatus comprising: a gradation correction information changing unit configured to change a correction amount of the gradation correcting unit so as to obtain a target image density from the target image density storing unit and the target image density storing unit.
検出手段の出力が閾値以下のときに、光学検知素子の感
度が低下する領域/感度が良好な領域を判断することを
特徴とする請求項1記載の像形成装置。5. The image density estimating means, when the output of the image density detecting means is equal to or less than a threshold value, judges an area where the sensitivity of the optical detecting element is reduced / an area where the sensitivity is good. 2. The image forming apparatus according to 1.
パターンにおける表面電位(Vs)と画像濃度(ID)
の関係は、 ID=a×Vs+b (但し、a、bは定数) または、現像バイアスのDC成分VDCとして、 ID=a×(Vs−VDC)+b (但し、a、bは定
数) の関係式から成立つことを特徴とする請求項1記載の像
形成装置。6. The image density estimating means, wherein a surface potential (Vs) and an image density (ID) in the gradation pattern are provided.
ID = a × Vs + b (where a and b are constants) or ID = a × (Vs−VDC) + b (where a and b are constants) as the DC component VDC of the developing bias. The image forming apparatus according to claim 1, wherein
小二乗法により求めることを特徴とする請求項1または
6記載の像形成装置。7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the relational expression between the surface potential and the image density is obtained by a least square method.
階調パターンの表面電位は、低濃度部の表面電位から推
定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said image density estimating means estimates a surface potential of a high density gradation pattern from a surface potential of a low density portion.
ル(LUT)とすることを特徴とする請求項1記載の像
形成装置。9. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said gradation correcting means is a look-up table (LUT).
標画像濃度は外部装置から設定可能とすることを特徴と
する請求項1記載の像形成装置。10. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said gradation correction information changing means can set a target image density from an external device.
調補正情報により補正しても目標画像濃度に近くならな
ければ作像条件を変更する、または作像不可能であるこ
とを表示することを特徴とする請求項1記載の像形成装
置。11. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said gradation correction information changing means changes the image forming condition if the image density is not close to the target image density even if corrected by the gradation correction information, or indicates that the image cannot be formed. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
トナー濃度、装置の累積像形成枚数の少なくとも一つか
ら作像条件を決定することを特徴とする請求項1記載の
像形成装置。12. The image forming condition determining means includes a temperature, a humidity,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming condition is determined based on at least one of a toner density and a cumulative number of images formed by the apparatus.
トナー濃度、装置の累積像形成枚数の少なくとも一つを
検出する状態量検出手段と、前記状態量と作像条件の制
御量とを関係づける少なくとも一つの規則を記憶した規
則記憶手段と、前記状態量と作像条件の制御量とに関し
てそれぞれ複数のファジイ集合で表現した複数のメンバ
ーシップ関数を記憶した関数記憶手段と、前記状態量が
前記複数のメンバーシップ関数によっていずれのファジ
イ集合にどの程度含まれるかを求め、当該求めた結果を
用いて、前記各規則に従って最も可能性の高い作像条件
の制御量をファジイ推論するファジイ推論手段とを有す
ることを特徴とする請求項1記載の像形成装置。13. An image forming condition determining means, comprising:
State quantity detection means for detecting at least one of the toner density and the cumulative number of images formed by the apparatus; rule storage means for storing at least one rule relating the state quantity to the control amount of the image forming condition; Function storage means for storing a plurality of membership functions each represented by a plurality of fuzzy sets with respect to the amount and the control amount of the image forming condition; and how much the state quantity is included in any of the fuzzy sets by the plurality of membership functions. 2. An image forming apparatus according to claim 1, further comprising: fuzzy inference means for fuzzy inferring a control amount of an image forming condition most likely according to each rule using the obtained result. apparatus.
トナー濃度、装置の累積像形成枚数の少なくとも一つを
検出する状態量検出手段と、前記状態量の変化量(状態
変化量)を検出する状態変化量検出手段と、前記状態
量、状態変化量と作像条件の制御量とを関係づける少な
くとも一つの規則を記憶した規則記憶手段と、前記状態
量、状態変化量と作像条件の変化量とに関してそれぞれ
複数のファジイ集合で表現した複数のメンバーシップ関
数を記憶した関数記憶手段と、前記状態量、状態変化量
が前記複数のメンバーシップ関数によっていずれのファ
ジイ集合にどの程度含まれるかを求め、当該求めた結果
を用いて、前記各規則に従って最も可能性の高い作像条
件の制御量をファジイ推論するファジイ推論手段とを有
することを特徴とする請求項1記載の像形成装置。14. An image forming condition determining means, comprising:
State quantity detecting means for detecting at least one of the toner density and the cumulative number of images formed by the apparatus; state change quantity detecting means for detecting a change amount of the state quantity (state change quantity); A rule storing means for storing at least one rule for associating the state quantity, the control amount of the image forming condition, and a plurality of members expressed by a plurality of fuzzy sets with respect to the state amount, the state change amount and the change amount of the image forming condition, respectively. Function storage means storing a ship function, the state amount, the state change amount is determined by what kind of fuzzy set is included in the plurality of membership functions by the plurality of membership functions, using the obtained result, according to each of the rules 2. An image forming apparatus according to claim 1, further comprising fuzzy inference means for fuzzy inferring a control amount of an image forming condition having the highest possibility.
ス、露光量、転写バイアスのうちの少なくとも一つとす
ることを特徴とする請求項1記載の像形成装置。15. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming condition is at least one of a charging potential, a developing bias, an exposure amount, and a transfer bias.
とに階調パターン信号を変更することを特徴とする請求
項2,3または4記載の像形成装置。16. An image forming apparatus according to claim 2, wherein said gradation pattern generating means changes a gradation pattern signal every time an image is formed.
あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)の各階調のパッチを形
成する(例:像形成→0/256階調のYMCKのパッ
チを形成→像形成1/256階調のYMCKのパッチを
形成→像形成→・・・)ことを特徴とする請求項16記
載の像形成装置。17. The gradation pattern generating means forms a patch of each gradation of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) before or during image formation. 17. An image forming method according to claim 16, wherein: image forming → forming a YMCK patch of 0/256 gradations → forming a YMCK patch of 1/256 gradation forming → image forming →... apparatus.
あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のパッチを形
成する(例:像形成→0〜255階調のYパッチを形成
→像形成→0〜255階調のMパッチを形成→像形成→
・・・)ことを特徴とする請求項16記載の像形成装
置。18. The gradation pattern generating means forms patches of all gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) before or during image formation. (Example: Image formation → Y patch of 0 to 255 gradations → Image formation → M patch of 0 to 255 gradations → Image formation →
The image forming apparatus according to claim 16, wherein:
あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)の全階調のうちの幾つ
かのパッチを形成する(例:像形成→0階調のYMCK
のパッチを形成→像形成→50階調のYMCKのパッチ
を形成→像形成→100階調のYMCKのパッチを形成
→像形成→・・・)ことを特徴とする請求項16記載の
像形成装置。19. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said gradation pattern generating means includes a part of all gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) before or during image formation. (Example: Image formation → YMCK of 0 gradation)
17. An image forming method according to claim 16, wherein: a patch of YMCK of 50 gradations is formed → an image is formed → a patch of YMCK of 100 gradations is formed → image forming →. apparatus.
あるいは像形成間に、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(K)それぞれの階調のう
ち、幾つかのパッチを形成する(例:像形成→0、5
0、100、150階調のYのパッチを形成→像形成→
0、50、100、150階調のMのパッチを形成→像
形成→・・・)ことを特徴とする請求項16記載の像形
成装置。20. The image processing apparatus according to claim 19, wherein: before or during the image formation, the gradation pattern generation means selects some of the gradations of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). (Eg, image formation → 0, 5)
Form Y patches of 0, 100, and 150 gradations → image formation →
17. The image forming apparatus according to claim 16, wherein M patches of 0, 50, 100, and 150 gradations are formed → image formation →.
することを特徴とする請求項3または4記載の像形成装
置。21. An image forming apparatus according to claim 3, wherein said halftone processing means is dither processing means.
とすることを特徴とする請求項3または4記載の像形成
装置。22. An image forming apparatus according to claim 3, wherein said halftone processing means is a multilevel error diffusion means.
階調パターンにおける表面電位(Vs)と画像濃度(I
D)の関係は、 ID=a×Vs+b (但し、a、bは定数) または、現像バイアスのDC成分VDCとして、 ID=a×(Vs−VDC)+b (但し、a、bは定
数) の関係式から成立つ折線により近似することを特徴とす
る請求項2,3または4記載の像形成装置。23. In the image density estimating means 1, a surface potential (Vs) and an image density (I
The relationship of D) is as follows: ID = a × Vs + b (where a and b are constants) or ID = a × (Vs−VDC) + b (where a and b are constants) as the DC component VDC of the developing bias. 5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image is approximated by a broken line obtained from the relational expression.
最小二乗法により求めることを特徴とする請求項23記
載の像形成装置。24. The image forming apparatus according to claim 23, wherein the relational expression between the surface potential and the image density is obtained by a least square method.
光学検知素子の感度が低下する領域では、折線の傾きが
最大である直線で推定することを特徴とする請求項2,
3または4記載の像形成装置。25. The image density estimating means 1 estimates in a region where the sensitivity of the optical detection element is reduced, a straight line having a maximum inclination of a broken line.
5. The image forming apparatus according to 3 or 4.
の傾きが最大である直線は、画像濃度または表面電位が
ある閾値以上であることを特徴とする請求項2,3,4
または25記載の像形成装置。26. In the image density estimating means 1, the straight line having the maximum inclination of the broken line has an image density or a surface potential equal to or higher than a certain threshold value.
Or the image forming apparatus according to 25.
パターン信号と画像濃度の関係を演算により近似するこ
とを特徴とする請求項2,3または4記載の像形成装
置。27. An image forming apparatus according to claim 2, wherein said image density estimating means 2 approximates the relationship between the gradation pattern signal and the image density by calculation.
特徴とする請求項27記載の像形成装置。28. An image forming apparatus according to claim 27, wherein said approximation is approximated by a broken line.
ンあるいはベジェ曲線とすることを特徴とする請求項2
7記載の像形成装置。29. The method according to claim 2, wherein the approximation is a least squares method, a spline, or a Bezier curve.
8. The image forming apparatus according to 7.
標画像濃度は外部装置から通信により設定可能とするこ
とを特徴とする請求項2,3または4記載の像形成装
置。30. An image forming apparatus according to claim 2, wherein said target image density storage means can set a target image density by communication from an external device.
調補正情報により補正しても目標画像濃度に近くならな
ければ作像条件を変更することを特徴とする請求項2,
3または4記載の像形成装置。31. An apparatus according to claim 2, wherein said tone correction information changing means changes the image forming condition if the density is not close to the target image density even when the correction is made based on the tone correction information.
5. The image forming apparatus according to 3 or 4.
の関係を作像条件変更前後の帯電電位の比で補正する画
像濃度推定手段1とすることを特徴とする請求項31記
載の像形成装置。32. The image density estimating means 1 according to claim 31, wherein said image density estimating means 1 corrects the relationship between the surface potential after image forming condition change and image density by the ratio of charged potential before and after image condition change. Image forming device.
の関係を作像条件変更前後の表面電位の比で補正する画
像濃度推定手段1とすることを特徴とする請求項31記
載の像形成装置。33. The image density estimating means 1 according to claim 31, wherein said image density estimating means 1 corrects the relationship between the surface potential after image forming condition change and image density by the ratio of surface potential before and after image condition change. Image forming device.
調補正情報により補正しても目標画像濃度に近くならな
ければ、作像不可能である情報を表示、または外部装置
と通信して伝達することを特徴とする請求項2,3また
は4記載の像形成装置。34. If the tone correction information changing means does not approach the target image density even after the correction with the tone correction information, the information indicating that the image cannot be formed is displayed or communicated with an external device. The image forming apparatus according to claim 2, 3 or 4, wherein
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US6455807B1 (en) | 2000-06-26 | 2002-09-24 | W.A. Whitney Co. | Method and apparatus for controlling a laser-equipped machine tool to prevent self-burning |
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- 1996-07-22 JP JP19229696A patent/JP3254380B2/en not_active Expired - Lifetime
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