JP3610214B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP3610214B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力される画像情報に基づいて像担持体上を露光走査して、記録媒体に画像形成する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、像担持体である感光体ドラム等の使用状況や、使用環境が変化すると、感光体ドラムの特性が変化し、出力画像に有意な変化が生じることはよく知られている。例えば、感光体ドラムの温度が上昇すると感光体の感度が向上し、出力濃度が変化する。また、感光体ドラムを使用していくと、次第に感光体膜厚が減少し、そのことにより、帯電性能の低下、感度の悪化が生じ出力濃度が変化する。
【0003】
さらには、感光体膜厚の減少によって、感光体ドラム上への照射光の散乱の特性が変化することにより、微小ドットの再現性が変化し、感光体ドラムの帯電性能や、感度の変化では説明できないレベルの出力濃度特性の変化が生ずる。
【0004】
また、装置の使用環境の変化は、感光体ドラムのみならず、現像装置にも影響を及ぼすことが知られている。つまり、使用環境の湿度が変化すると、現像装置内の現像剤の帯電性能が変化し、結果として出力濃度特性に有意な変化が生じることが知られている。
【0005】
これらの問題点を解決するために、従来より種々の方策が用いられている。
【0006】
例えば、感光体ドラムの膜厚変化に関しては、感光体ドラムの膜厚を検知する検知手段を設け、その検知信号に応じて、帯電装置に供給する電圧を変化させることによって、感光体ドラムの帯電性能の変化を補正するような方法が提案されている。
【0007】
また、同様に、膜厚を検知した検知信号に応じて原稿を照明するランプの印加電圧を変化させて、感光体ドラムの感度変化を補正するような方法も知られている。
【0008】
さらに、使用環境の温度や湿度の変化に関しても、感光体ドラム周辺の温度を検知し、その温度や湿度にしたがって帯電装置に供給する電圧を変化させることによって温度による感光体ドラムの性能の変化を補正する方法が提案されている。
【0009】
また、感光体ドラムの膜厚を検知した検知信号に応じて、画像信号を階調特性を維持するように変化させる方法も知られている。
【0010】
このような方法をとることにより感光体ドラム等の媒体の膜厚変動による感度特性や帯電性能の変化に対して出力濃度特性を安定化させることができる。
【0011】
一方、最近の電子写真方式のプリンタや、複写機は、文字モードや文字写真モード等と呼ばれる文字品位を優先するモードと、写真モード等と呼ばれる写真等の階調画像を優先するモードを備えている場合が多い。この場合、文字モードと写真モードとでは、画像処理の方法を変えている場合が多い。
【0012】
例えば、600dpiのプリンタの場合、文字モードとしては、解像力を維持しながら階調特性を再現するために、600dpiの2値化処理を用い、写真モードのときは、階調特性と、画像の滑らかさを出すために200dpiのPWM法を用いることがある。
【0013】
このように、複数の信号発生手段を持つ場合、感光体ドラム等の媒体の膜厚変動による感度特性や帯電性能の変化の階調特性に対する影響は、信号発生手段のそれぞれにおいて異なることが多い。
【0014】
例えば、前述の文字モードとして600dpiの2値化処理を用い、写真モードとして200dpiのPWM法を用いたプリンタの場合の出力濃度特性結果を図17,図18に示す。
【0015】
図17は、感光体の膜厚が、30μm,20μm,16μm,13μmと変化してた時の、600dpiの2値化処理を用いた場合の出力濃度特性の変化を示し、図18は、感光体の膜厚が、30μm,20μm,16μm,13μmと変化していったときの、200dpiのPWM法を用いた場合の出力濃度特性の変化を示す。なお、このデータはγ変換を行っていないスルーのデータを示している。図17,図18において、横軸はビデオデータを示し、縦軸は従来の画像形成装置の出力濃度を示す。
【0016】
このように、図17に示した600dpiの2値化処理の場合と、図18に示した200dpiのPWM法の場合とでは、感光体ドラム等の媒体の膜厚変動による感度特性や帯電性能の変化の階調特性に対する影響が異なることがわかる。
【0017】
このような複数の信号発生手段を有する画像形成装置においても、前述の膜厚を検知した検知信号に応じて、画像信号の変換方法を最適化し、階調特性を維持する方法を用いることができる。
【0018】
このような方法を取った場合、通常、画像形成装置のコスト等の理由により、膜厚を検知した検知信号に応じての画像信号の変換方法の最適化は連続的には行われず、複数の膜厚を検知した検知信号の閾値の前後で画像信号の変換方法を切り替えるという手法が用いられる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような複数の信号発生手段を有する従来の画像形成装置において、前述の膜厚を検知した検知信号の閾値を複数の信号発生手段において同一のものを用いた場合、前述したように、信号発生手段によって、膜厚変動による感度特性や、帯電性能の変化の階調特性に対する影響は異なるので、信号発生手段によっては、前記閾値前後での階調特性の差異が大きくなったり閾値直前での擬似輪郭の発生等の不具合が生じる可能性があるという問題点があった。
【0020】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、像坦持体の膜厚に応じた値を検知し、検知結果と所定値との比較に基づいて、画像信号の濃度特性を変換する変換手段の変換特性を決定する際に、写真モード及び文字モードを含む画像形成モードの種類に応じて比較のための所定値を異ならせることにより、画像形成モードの種類によらずに、感光体膜厚に応じた濃度階調補正を適正に行うことができる画像形成装置を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第1の発明は、記録媒体上に形成されるべき画像を担持する像担持体と、入力される画像信号に対して濃度特性を変換する処理を施す変換手段と、前記像担持体の膜厚に応じた値を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果と所定値とを比較し、比較結果に基づいて前記変換手段の変換特性を決定する制御手段と、前記変換手段により変換された画像信号に対して、写真モード及び文字モードを含む画像形成モードに応じた処理を行う処理手段と、前記処理手段により処理された画像信号に基づいて前記像担持体上を露光走査して、記録媒体に画像形成する像形成手段とを有し、前記制御手段は、前記画像形成モードの種類に応じて、前記所定値を異ならせることを特徴とする。
【0022】
本発明に係る第2の発明は、前記変換手段は、γ特性の異なる複数の変換テーブルを有し、前記制御手段は、前記比較結果に基づいて変換テーブルを選択することを特徴とする。
【0023】
本発明に係る第3の発明は、前記変換手段は、画像信号に対して特性の異なる複数の一次変換処理を実行可能で、前記比較結果に基づいて一次変換処理を決定することを特徴とする。
【0024】
本発明に係る第4の発明は、前記像担持体は、感光体(図1に示す感光体ドラム6)であるとしたものである。
【0025】
本発明に係る第5の発明は、前記検知手段は、前記像担持体に電圧を印加したときに像担持体上に流れる電流を測定することにより、前記像担持体の膜厚に応じた値を検知することを特徴とする。
【0026】
本発明に係る第6の発明は、更に、前記画像形成モードを選択するための操作手段を有することを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する該略断面図である。
【0028】
図において、2は原稿照明ランプで、原稿1上の画像情報に光を照明する。3はCCDイメージセンサ(以下CCD)で、原稿1からの反射光を入力し、画像信号に変換する。4は画像信号処理回路で、CCD3から出力される画像信号をに所定の画像処理を施し、レーザドライバ5を駆動するための駆動信号として出力する。レーザドライバ5は、画像信号処理回路4から出力される駆動信号により原稿1上の画像情報に応じた画像露光を一様に帯電された、感光体ドラム6上に行う。
【0029】
7は帯電部材で、感光体ドラム6に接して配置され、高圧電源11より所定の電圧を印可され、露光前の感光体ドラム6を一様に帯電させる。8は現像器で、レーザドライバ5により形成された感光体ドラム6上の静電潜像をトナーにより現像する現像工程を行う。
【0030】
9は転写装置で、現像工程を経て形成された感光体ドラム6上のトナー像を同期を取って給紙されてきた転写紙Pに転写する転写工程を行う。10は定着部で、転写工程を経て、搬送ベルトにより搬送された転写紙P上のトナー像を転写紙P上に定着する。12はクリーナで、転写後の感光体ドラム6上の残留トナーを除去する。
【0031】
また、13は検出部で、帯電部材7を通して高圧電源11により感光体ドラム6に一定電圧を印加したときの感光体ドラム6を流れる電流量を検知し、感光体ドラム6の感光体膜厚に対応した検知信号を出力する。なお、検出部が出力する検知信号に基づいて、後述する図2に示すCPU25が感光体膜厚変化による出力濃度特性を補正する。
【0032】
以下、各部の動作について説明する。
【0033】
まず、帯電部材7に高圧電源11より所定の電圧を印可することにより感光体ドラム6は一様に帯電される。原稿照明ランプ2によって照明された光はCCD3に導れ、原稿1上の画像情報は画像信号に変換される。この画像信号を画像信号処理回路4により処理し、レーザドライバ5を駆動するための駆動信号として出力する。これにより原稿1上の画像情報に応じた画像露光を一様に帯電された、感光体ドラム6上に行う。
【0034】
次に、静電潜像を形成した感光体ドラム6に対し現像器8のトナーにより現像する現像工程を行い、さらに、現像工程を経て形成された感光体ドラム6上のトナー像は、同期を取って給紙されてきた転写紙Pに転写装置9により転写され、この転写工程を経た転写紙Pは搬送ベルトにより定着装置10にまで搬送され、転写紙P上のトナーは転写紙Pに定着装置10によって定着される。また、定着後の感光体ドラム6の残留トナーをクリーナが除去する。
【0035】
また、帯電部材7を通して高圧電源11により感光体ドラム6に一定電圧を印加したときの感光体ドラム6を流れる電流量を検知することにより、感光体ドラム6の感光体膜厚に対応した検知信号を得て、この検知信号に応じて、感光体膜厚変化による出力濃度特性を補正するように構成している。
【0036】
図2は、図1で示した感光体ドラム6の感光体膜厚に応じた値を検出するための検出部13の構成を示す図であり、図1と同一のものには同一の符号を付してある。
【0037】
図において、21は交流電圧の発生源で、感光体ドラム6の回転中に所定の電圧V0を電圧VPPOに重畳する。24はアナログデジタル変換機(A/D変換器)で、電流iに応じた検出抵抗器23の両端の電圧を6ビットのデジタル信号である検出信号TDに変換する。なお、この検出信号TDはドラムの新しさをはかる目安となる感光体膜厚に応じた信号である。
【0038】
25はCPUで、ROM26に格納されるプログラムに基づいて画像形成装置全体を総括制御する。また、CPU25は、検出部13の出力する検出信号TDに基づき、所定の基準により感光体膜厚を分類し、後述する図5に示す複数のγ変換特性γ1〜γ4に対応するγ変換テーブルの中の1つを選択して、画像信号の出力(濃度)特性の変換方法を切り替えるように制御する。
【0039】
ここで、CPU25は、検出信号TDの値が大きいほど感光体ドラム6が新しく感光体膜厚が厚く、検出信号TDの値が小さくなるほど感光体ドラム6の劣化による感光体膜厚が薄いと判断し、γ変換特性を選択するための制御信号を出力する。
【0040】
図3は、図1に示した画像信号処理回路4の構成を説明するブロック図であり、図1,図2と同一のものには同一の符号を付してある。
【0041】
図において、31はアナログ処理部で、CCDセンサ3からのアナログ信号に対してゲイン調整やシェーディング補正を行う。32はアナログデジタル変換部(A/D変換部)で、アナログ処理部31から出力されるアナログ信号を8ビットのデジタル信号に変換する。
【0042】
33は対数変換部で、A/D変換部32から出力されつデジタル信号を濃度信号に変換する。34はγ変換部で、対数変換部33から出力される濃度信号に対しγ変換特性γ1〜γ4のいずれかのγ変換を施し、画像信号の出力(濃度)特性を変換する。35は信号発信手段としてのPWM回路で、γ変換部から出力される濃度信号をレーザ5を駆動するためのパルス幅信号に変換する。また、36は信号発信手段としての2値化処理回路で、γ変換部から出力される濃度信号を2値化処理する。また、50は操作部で、表示画面および各種設定キーを備え、画像形成モード(写真モード,文字モード等)を含む各種設定を行うことが可能である。
【0043】
なお、PWM回路35,2値化処理回路36は、操作部50により設定される画像形成モード(写真モード,文字モード)に基づいてCPU25が選択制御する。
【0044】
γ変換部34を始めとする画像信号処理回路4の各部はCPU25によって制御される。CPU25は、膜厚に応じた値をA/D変換部24から受け、これに応じた制御を行う。40はプリンタ制御部であり、高圧電源11による帯電電圧を制御する帯電電圧制御回路41、現像器8の現像バイアスを制御する現像バイアス制御回路42、レーザ5のレーザ光量を調整するレーザ光量調整回路43、定着装置10の定着温度を制御する定着温度制御回路44等を含む。
【0045】
図4は、図3に示したγ変換部34の構成を説明するブロック図であり、図3と同一のものには同一の符号を付してある。
【0046】
図において、401〜404はγ変換テーブルで、入力される濃度信号に対して、後述する図5に示すγ変換特性γ1〜γ4にそれぞれ対応するγ変換テーブル401〜404を用いたγ変換を行う。
【0047】
なお、γ変換部34は、CPU25から出力される選択信号によりγ変換テーブル401〜404のうちの1つのγ変換テーブルを選択(γ変換テーブル切り替え)するテーブル変換回路である。
【0048】
このテーブル変換回路としてのγ変換部34は、たとえばROMにγ変換特性γ1〜γ4の入出力特性(γ変換テーブル401〜404)を持たせることによって実現することができる。また、RAMによって構成する場合には、CPU25により、選択すべき特性のテーブルデータを1組RAMにセットすることにより、膜厚に応じたγ変換テーブルを作成してもよい。
【0049】
図5は、図4に示したγ変換テーブル401〜404のγ変換特性γ1〜γ4を示す特性図であり、(a)〜(d)は、各γ変換特性γ1〜γ4に対応する。なお、横軸はγ変換部34への入力データ(γ変換前のデータ)を示し、縦軸はγ変換部34の出力データ(γ変換後のデータ)を示す。
【0050】
図(a)〜(d)に示すように、γ変換特性は、γ1〜γ4に変化するにつれてカーブの傾きが大きくなる。
【0051】
即ち、γ変換特性は、γ1〜γ4((a)〜(d))に変化するにつれて、劣化した薄い感光体膜厚の感光体へのγ変換時の変換特性に対応する。
【0052】
以下、CPU25によるγ変換特性の選択方法について説明する。
【0053】
まず、所定の閾値(切替ポイント)A,B,C(例えば、A>B>C)が予め信号発生部(図3に示したPWM回路35,2値化処理回路36)毎にそれぞれ個別に設定されROM26に格納されているものとする。
【0054】
CPU25は、上記感光体膜厚を分類する所定の基準、例えば検出信号TDが「TD>A(例えば、20μm)」の場合は、γ変換特性γ1を選択し、「A≧TD>B」の場合は、γ変換特性γ2 を選択し、「B≧TD>C」の場合は、γ変換特性γ3を選択し、「C≧TD」の場合は、γ変換特性γ4を選択する。
【0055】
以下、図6,図7を参照して、感光体ドラム6の感光体膜厚に応じた画像信号の出力濃度特性の補正(変換)について説明する。
【0056】
図6,図7は、図1に示した感光体ドラム6の感光体膜厚が30μm,20μm,13μmである場合のそれぞれの出力濃度特性を示す特性図であり、図6はγ変換部34による出力濃度特性の補正前に対応し、図7はγ変換部34による出力濃度特性の補正後に対応する。
【0057】
図6,図7において、横軸は原稿濃度を示し、縦軸は本発明の画像形成装置の出力濃度を示す。また、この出力濃度特性は、信号発生手段として600dpiの2値化法を用いた場合に対応する。
【0058】
図6に示す出力濃度は、感光体ドラム6の感光体膜厚が変化すると出力濃度特性は著しく変化している。
【0059】
図7に示す出力濃度は、感光体ドラム6の膜厚(30μm,20μm,13μm)によらず一定の出力濃度特性が得られている。
【0060】
なお、図7に示した補正後の出力濃度特性は、600dpiの2値化法において、最適となるように設定された閾値(切り替えポイント)に基づいて、γ変換特性を選択し(γ変換テーブル切り替えを行い)、γ変換部34による出力濃度特性の補正を施した場合に対応する。
【0061】
以下、図8〜図10を参照して、画像信号の出力濃度特性補正の信号発生手段毎の最適化について説明する。
【0062】
図8,図9は、γ変換テーブル切り替えの直前(例えば検出された膜厚>閾値)および直後(例えば検出された膜厚≦閾値)の出力濃度特性を示す特性図であり、図8は600dpiの2値化法(例えば、写真モード)に対応し、図9は200dpiのPWM法(例えば、文字モード)に対応する。
【0063】
なお、図8,図9における出力濃度特性補正は、図7に示した600dpiの2値化法において最適となるように設定された閾値(切り替えポイント、例えば膜厚が「20μm」)に基づいてγ変換テーブル切り替えを行った場合に対応する。
【0064】
図8,図9において、横軸は原稿濃度を示し、縦軸は本発明の画像形成装置の出力濃度を示す。
【0065】
図8,図9に示すように、図8に示した600dpiの2値化法による出力に比べて、図9に示した200dpiのPWM法による出力は、γ変換テーブル切り替えの直前と直後との出力濃度特性の差が大きい。
【0066】
さらに、図9に示した200dpiのPWM法による出力は、γ変換テーブル切り替えの直前の出力濃度特性において、低濃度域における理想の出力濃度特性からのずれが大きく、この場合、擬似輪郭の発生の可能性が大きい。
【0067】
図10は、γ変換テーブル切り替えの直前(例えば検出された膜厚>閾値)および直後(例えば検出された膜厚≦閾値)の出力濃度特性を示す特性図であり、200dpiのPWM法(例えば、文字モード)に対応する。
【0068】
なお、図10における出力濃度特性補正は、200dpiのPWM法において最適となるように設定された閾値(切り替えポイント、例えば膜厚が「24μm」)に基づいてγ変換テーブル切り替えを行った場合に対応する。
【0069】
図に示すように、切り替えのポイントとしての膜厚を「24μm」にすることよって、γ変換テーブルの切り替えの直前と直後との出力濃度特性の差は、切り替えのポイントとしての膜厚を「20μm」としてγ変換テーブルを切り替えたときの600dpiの2値化法(図8に示した)とほぼ同等となっている。
【0070】
また、低濃度域における理想の出力濃度特性からのずれも小さくなっており、擬似輪郭の発生が防止できる。
【0071】
このように実施形態に示す画像形成装置は、600dpiの2値化法(例えば、写真モード)で画像信号を発生させる2値化処理回路36により画像形成を行う場合のγ変換テーブル切り替えポイントを例えば「20μm」、200dpiのPWM法(文字モード)で画像信号を発生させるPWM回路35により画像形成を行う場合のγ変換テーブル切り替えポイントを例えば「24μm」として、信号発生手段(2値化処理回路36,PWM回路35)に応じてそれぞれ設定し、CPU25がγ変換テーブルの切り替えのポイントを最適化するように構成する。
【0072】
以上より、信号発生手段に応じて、γ変換テーブルの切り替えのポイントを、最適化することによって、γ変換テーブル切り替えの前後(閾値前後の膜厚)の出力濃度特性の変化の差を小さくすることができ、さらに、擬似輪郭等の不具合画像の発生を防止することができる。
【0073】
〔第2実施形態〕
上記第1実施形態では、感光体ドラム6の感光体膜厚に応じて、γ変換特性(γ変換テーブル)を切り替えて、画像信号の出力濃度特性を補正(画像信号の出力(濃度)特性の非線形変換)する構成について説明したが、感光体ドラム6の感光体膜厚に応じて、一次変換を切り替えて、画像信号の出力濃度特性を補正(画像信号の出力(濃度)特性の線形変換)するように構成してもよい。以下、その実施形態について説明する。
【0074】
図11は、本発明の第2実施形態を示す画像信号処理回路4の構成を説明するブロック図であり、図3と同一のものには同一の符号を付してある。
【0075】
図において、1301はγ変換部で、対数変換部33から出力される濃度信号に対してγ変換を施す。1302は一次変換部で、γ数変換部1301から出力される濃度信号に対して一次変換を施し、画像信号の出力(濃度)特性を変換する。
【0076】
図12は、図11に示した一次変換部1302の構成を説明するブロック図であり、図3と同一のものには同一の符号を付してある。
【0077】
図において、L1〜L4は一次変換部で、入力される濃度信号に対して、それぞれ所定の一次変換を行う。
【0078】
なお、一次変換部1302は、CPU25から出力される選択信号により一次変換部L1〜L4のうちの1つの一次変換部を選択する。
【0079】
まず、濃度信号の一次変換Ln(但し、nは1〜4の整数)について説明する。
【0080】
Doutnを一次変換Ln後の濃度信号、Dinを一次変換前の濃度信号、An,Bnを係数として、濃度信号の一次変換Lnを「Doutn=an×(Din+bn)」とする。但し、nは1〜4の整数とする。
【0081】
なお、上記一次変換Lnは、「an=1」、かつ「bn=0」の場合、即ち一次変換を行わない場合も含む。
【0082】
一次変換部1302は、たとえばROMに一次変換の係数a1〜a4,b1〜b4を持たせることによって実現することができる。また、RAMによって構成する場合には、CPU25により、選択すべき係数データを1組RAMにセットすることにより、膜厚に応じた一次変換部を実現してもよい。
【0083】
以下、CPU25による一次変換L1〜L4の選択方法について説明する。
【0084】
まず、所定の閾値(切替ポイント)A,B,C(例えば、A>B>C)が予め信号発生部(図11に示したPWM回路35,2値化処理回路36)毎にそれぞれ個別に設定されROM26に格納されているものとする。
【0085】
CPU25は、上記感光体膜厚を分類する所定の基準、例えば検出信号TDが「TD>A(例えば20μm)」の場合は、一次変換L1を選択し、「A≧TD>B」の場合は、一次変換L2 を選択し、「B≧TD>C」の場合は、一次変換特性L3を選択し、「C≧TD」の場合は、一次変換特性L4を選択する。
【0086】
以下、図13を参照して、感光体ドラム6の感光体膜厚に応じた画像信号の出力濃度特性の補正(1次変換)について説明する。
【0087】
図13は、図1に示した感光体ドラム6の感光体膜厚が30μm,20μm,13μmである場合のそれぞれの1次変換後の出力濃度特性を示す特性図である。
【0088】
図において、横軸は原稿濃度を示し、縦軸は本発明の画像形成装置の出力濃度を示す。また、この出力濃度特性は、信号発生手段として600dpiの2値化法を用いた場合に対応する。
【0089】
図に示すように、感光体膜厚によらず、ほぼ一定の出力濃度特性が得られている。
【0090】
なお、図13に示した一次変換後の出力濃度特性は、600dpiの2値化法において、最適となるように設定された閾値(切り替えポイント)に基づいて、一次変換L1〜L4を選択(切替)し、一次変換部1302による出力濃度特性の補正を施した場合に対応する。
【0091】
以下、図14〜図16を参照して、画像信号の出力濃度特性補正の信号発生手段毎の最適化について説明する。
【0092】
図14,図15は、一次変換切替直前(例えば検出された膜厚>閾値)および直後(例えば検出された膜厚≦閾値)の出力濃度特性を示す特性図であり、図14は600dpiの2値化法(例えば、写真モード)に対応し、図15は200dpiのPWM法(例えば、文字モード)に対応する。
【0093】
なお、図14,図15における出力濃度特性補正は、図12に示した600dpiの2値化法において最適となるように設定された閾値(切り替えポイント、例えば膜厚が「20μm」)に基づいてγ変換テーブル切り替えを行った場合に対応する。
【0094】
図14,図15において、横軸は原稿濃度を示し、縦軸は本発明の画像形成装置の出力濃度を示す。
【0095】
図14,図15に示すように、図14に示した600dpiの2値化法による出力に比べて、図15に示した200dpiのPWM法による出力は、一次変換切り替えの直前と直後との出力濃度特性の差が大きい。
【0096】
さらに、図15に示した200dpiのPWM法による出力は、一次変換切り替えの直前の出力濃度特性において、低濃度域における理想の出力濃度特性からのずれが大きく、この場合、擬似輪郭の発生の可能性が大きい。
【0097】
図16は、一次変換切り替えの直前(例えば検出された膜厚>閾値)および直後(例えば検出された膜厚≦閾値)の出力濃度特性を示す特性図であり、200dpiのPWM法(例えば、文字モード)に対応する。
【0098】
なお、図16における出力濃度特性補正は、200dpiのPWM法において最適となるように設定された閾値(切り替えポイント、例えば膜厚が「24μm」)に基づいて一次変換切り替えを行った場合に対応する。
【0099】
図に示すように、切り替えのポイントとしての膜厚を「24μm」にすることよって、一次変換切り替えの直前と直後との出力濃度特性の差は、切り替えのポイントとしての膜厚を「20μm」としてγ変換テーブルを切り替えたときの600dpiの2値化法(図14に示した)とほぼ同等となっている。
【0100】
また、低濃度域における理想の出力濃度特性からのずれも小さくなっており、擬似輪郭の発生が防止できる。
【0101】
このように実施形態に示す画像形成装置は、600dpiの2値化法(例えば、写真モード)で画像信号を発生させる2値化処理回路36により画像形成を行う場合の一次変換切り替えポイントを例えば「20μm」、200dpiのPWM法(文字モード)で画像信号を発生させるPWM回路35により画像形成を行う場合のγ変換テーブル切り替えポイントを例えば「24μm」として、信号発生手段(2値化処理回路36,PWM回路35)に応じてそれぞれ設定し、CPU25が一次変換の切り替えのポイントを最適化するように構成する。
【0102】
以上より、信号発生手段に応じて、一次変換切り替えのポイントを、最適化することによって、一次変換切り替えの前後(閾値前後の膜厚)の出力濃度特性の変化の差を小さくすることができ、さらに、擬似輪郭等の不具合画像の発生を防止することができる。
【0103】
なお、上記画像信号の出力(濃度)特性の変換は、γ変換,一次変換以外の変換方法であってもよい。
【0104】
以上のように、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出して実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【0105】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0106】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROM,EEPROM等を用いることができる。
【0107】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0108】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0109】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムを格納した記憶媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【0110】
さらに、本発明を達成するためのソフトウエアによって表されるプログラムをネットワーク上のデータベースから通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【0111】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像坦持体の膜厚に応じた値を検知し、検知結果と所定値との比較に基づいて、画像信号の濃度特性を変換する変換手段の変換特性を決定する際に、写真モード及び文字モードを含む画像形成モードの種類に応じて比較のための所定値を異ならせるので、画像形成モードの種類によらずに、感光体膜厚に応じた濃度階調補正を適正に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する該略断面図である。
【図2】図1で示した感光体ドラムの感光体膜厚に応じた値を検出するための検出部の構成を示す図である。
【図3】図1に示した画像信号処理回路の構成を説明するブロック図である。
【図4】図3に示したγ変換部の構成を説明するブロック図である。
【図5】図4に示したγ変換部のγ変換特性を示す特性図である。
【図6】図1に示した感光体ドラムの感光体膜厚が30μm,20μm,13μmである場合のγ変換前のそれぞれの出力濃度特性を示す特性図である。
【図7】図1に示した感光体ドラムの感光体膜厚が30μm,20μm,13μmである場合のγ変換後のそれぞれの出力濃度特性を示す特性図である。
【図8】γ変換テーブル切り替えの直前および直後の600dpiの2値化法による出力濃度特性を示す特性図である。
【図9】γ変換テーブル切り替えの直前および直後の200dpiのPWM法による出力濃度特性を示す特性図である。
【図10】γ変換テーブル切り替えの直前および直後の200dpiのPWM法による出力濃度特性を示す特性図である。
【図11】本発明の第2実施形態を示す画像信号処理回路の構成を説明するブロック図である。
【図12】図11に示した一次変換部の構成を説明するブロック図である。
【図13】図1に示した感光体ドラムの感光体膜厚が30μm,20μm,13μmである場合のそれぞれの1次変換後の出力濃度特性を示す特性図である。
【図14】一次変換切替直前および直後の600dpiの2値化法による出力濃度特性を示す特性図である。
【図15】一次変換切替直前および直後の200dpiのPWM法による出力濃度特性を示す特性図である。
【図16】一次変換切替え直前および直後の200dpiのPWM法による出力濃度特性を示す特性図である。
【図17】感光体ドラムの感光体膜厚が30μm,20μm,16μm,13μmである場合の600dpiの2値化法によるそれぞれの出力濃度特性を示す特性図である。
【図18】感光体ドラムの感光体膜厚が30μm,20μm,16μm,13μmである場合の200dpiのPWM法によるそれぞれの出力濃度特性を示す特性図である。
【符号の説明】
6 感光体ドラム
13 検知部
25 CPU
26 ROM
34 γ変換部
35 PWM回路
36 2値化処理回路
401〜404 γ変換部テーブル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that performs exposure scanning on an image carrier based on input image information to form an image on a recording medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, when the usage status or usage environment of a photoconductive drum as an image carrier changes, the characteristics of the photoconductive drum change and a significant change occurs in the output image. well known. For example, when the temperature of the photosensitive drum rises, the sensitivity of the photosensitive member improves and the output density changes. Further, as the photosensitive drum is used, the thickness of the photosensitive member gradually decreases, which causes a decrease in charging performance and a deterioration in sensitivity, resulting in a change in output density.
[0003]
Furthermore, as the film thickness of the photoconductor decreases, the characteristics of the light scattered on the photoconductor drum change, which changes the reproducibility of the minute dots, and changes in the charging performance and sensitivity of the photoconductor drum. An unexplainable level of change in output density characteristics occurs.
[0004]
In addition, it is known that changes in the use environment of the apparatus affect not only the photosensitive drum but also the developing apparatus. That is, it is known that when the humidity of the usage environment changes, the charging performance of the developer in the developing device changes, and as a result, a significant change occurs in the output density characteristics.
[0005]
In order to solve these problems, various measures have been used conventionally.
[0006]
For example, regarding the change in the film thickness of the photosensitive drum, a detection unit that detects the film thickness of the photosensitive drum is provided, and the voltage supplied to the charging device is changed according to the detection signal, thereby charging the photosensitive drum. Methods have been proposed to compensate for performance changes.
[0007]
Similarly, there is also known a method in which a change in sensitivity of the photosensitive drum is corrected by changing an applied voltage of a lamp that illuminates a document in accordance with a detection signal for detecting a film thickness.
[0008]
Furthermore, regarding changes in the temperature and humidity of the usage environment, the temperature around the photosensitive drum is detected, and the voltage supplied to the charging device is changed in accordance with the temperature and humidity, thereby changing the performance of the photosensitive drum due to the temperature. A correction method has been proposed.
[0009]
Also known is a method of changing an image signal so as to maintain gradation characteristics in accordance with a detection signal obtained by detecting the film thickness of the photosensitive drum.
[0010]
By adopting such a method, it is possible to stabilize the output density characteristics against changes in sensitivity characteristics and charging performance due to film thickness fluctuations of a medium such as a photosensitive drum.
[0011]
On the other hand, recent electrophotographic printers and copiers have a mode that prioritizes character quality called character mode and character photo mode, and a mode that prioritizes gradation images such as photographs called photo mode. There are many cases. In this case, the image processing method is often changed between the character mode and the photo mode.
[0012]
For example, in the case of a 600 dpi printer, the character mode uses a binarization process of 600 dpi in order to reproduce the gradation characteristics while maintaining the resolving power. In the photo mode, the gradation characteristics and the smoothness of the image are obtained. In some cases, a 200 dpi PWM method may be used to achieve this.
[0013]
As described above, when a plurality of signal generating means are provided, the influence of the sensitivity characteristic due to the film thickness variation of the medium such as the photosensitive drum or the change in the charging performance on the gradation characteristic is often different in each signal generating means.
[0014]
For example, FIG. 17 and FIG. 18 show the output density characteristic results in the case of a printer using 600 dpi binarization processing as the character mode and 200 dpi PWM method as the photo mode.
[0015]
FIG. 17 shows the change in output density characteristics when the binarization process of 600 dpi is used when the film thickness of the photoconductor is changed to 30 μm, 20 μm, 16 μm, and 13 μm, and FIG. The change in the output density characteristic when the 200 dpi PWM method is used when the body film thickness is changed to 30 μm, 20 μm, 16 μm, and 13 μm is shown. This data shows through data that is not subjected to γ conversion. 17 and 18, the horizontal axis represents video data, and the vertical axis represents the output density of a conventional image forming apparatus.
[0016]
As described above, in the case of the binarization processing of 600 dpi shown in FIG. 17 and the case of the PWM method of 200 dpi shown in FIG. 18, the sensitivity characteristics and charging performance due to the film thickness variation of the medium such as the photosensitive drum are obtained. It can be seen that the influence of the change on the gradation characteristics is different.
[0017]
Even in such an image forming apparatus having a plurality of signal generating means, a method for optimizing the image signal conversion method and maintaining the gradation characteristics can be used in accordance with the detection signal for detecting the film thickness. .
[0018]
When such a method is taken, the image signal conversion method is usually not continuously optimized in accordance with the detection signal for detecting the film thickness due to the cost of the image forming apparatus. A technique of switching the image signal conversion method before and after the threshold value of the detection signal for detecting the film thickness is used.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional image forming apparatus having the plurality of signal generating units as described above, when the same threshold value of the detection signal for detecting the film thickness is used in the plurality of signal generating units, as described above. Depending on the signal generation means, the sensitivity characteristics due to film thickness variation and the influence of the change in charging performance on the gradation characteristics are different, so depending on the signal generation means, the difference in the gradation characteristics before and after the threshold becomes large or just before the threshold. There is a problem in that there is a possibility that problems such as generation of pseudo contours may occur.
[0020]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and detects a value corresponding to the film thickness of an image carrier, and based on a comparison between a detection result and a predetermined value, a density characteristic of an image signal. When determining the conversion characteristics of the conversion means for converting the image, the predetermined value for comparison is made different depending on the type of image forming mode including the photo mode and the character mode, so that it does not depend on the type of image forming mode. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of appropriately performing density gradation correction in accordance with the photoreceptor film thickness.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries an image to be formed on a recording medium, conversion means for performing a process of converting density characteristics on an input image signal, and the image carrier. Detection means for detecting a value corresponding to the film thickness of the body, control means for comparing a detection result of the detection means with a predetermined value, and determining a conversion characteristic of the conversion means based on the comparison result; and the conversion means Processing means for processing the image signal converted in accordance with an image forming mode including a photo mode and a character mode, and exposure scanning on the image carrier based on the image signal processed by the processing means. An image forming unit that forms an image on a recording medium, and the control unit varies the predetermined value according to a type of the image forming mode.
[0022]
A second invention according to the present invention is characterized in that the conversion means has a plurality of conversion tables having different γ characteristics, and the control means selects a conversion table based on the comparison result.
[0023]
A third invention according to the present invention is characterized in that the conversion means can execute a plurality of primary conversion processes having different characteristics on an image signal, and determines the primary conversion process based on the comparison result. .
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, the image carrier is a photosensitive member (photosensitive drum 6 shown in FIG. 1).
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, the detecting means measures a current flowing on the image carrier when a voltage is applied to the image carrier, thereby determining a value corresponding to the film thickness of the image carrier. It is characterized by detecting.
[0026]
According to a sixth aspect of the present invention, there is further provided an operation means for selecting the image forming mode.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an image forming apparatus showing a first embodiment of the present invention.
[0028]
In the figure, reference numeral 2 denotes a document illumination lamp which illuminates the image information on the document 1 with light. A CCD image sensor (hereinafter referred to as a CCD) 3 receives reflected light from the document 1 and converts it into an image signal. An image signal processing circuit 4 performs predetermined image processing on the image signal output from the CCD 3 and outputs it as a drive signal for driving the laser driver 5. The laser driver 5 performs image exposure according to the image information on the document 1 on the photosensitive drum 6 that is uniformly charged by the drive signal output from the image signal processing circuit 4.
[0029]
A charging member 7 is disposed in contact with the photosensitive drum 6 and is applied with a predetermined voltage from the high voltage power source 11 to uniformly charge the photosensitive drum 6 before exposure. A developing unit 8 performs a developing process of developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 6 formed by the laser driver 5 with toner.
[0030]
A transfer device 9 performs a transfer process in which the toner image on the photosensitive drum 6 formed through the development process is transferred to the transfer paper P fed in synchronization. Reference numeral 10 denotes a fixing unit that fixes the toner image on the transfer paper P conveyed by the conveyance belt on the transfer paper P through a transfer process. A cleaner 12 removes residual toner on the photosensitive drum 6 after transfer.
[0031]
Reference numeral 13 denotes a detection unit that detects the amount of current flowing through the photosensitive drum 6 when a constant voltage is applied to the photosensitive drum 6 by the high-voltage power supply 11 through the charging member 7, and determines the thickness of the photosensitive drum 6. The corresponding detection signal is output. Note that the CPU 25 shown in FIG. 2, which will be described later, corrects the output density characteristic due to the change in the photoreceptor film thickness based on the detection signal output from the detection unit.
[0032]
Hereinafter, the operation of each unit will be described.
[0033]
First, the photosensitive drum 6 is uniformly charged by applying a predetermined voltage to the charging member 7 from the high voltage power source 11. The light illuminated by the document illumination lamp 2 is guided to the CCD 3, and the image information on the document 1 is converted into an image signal. This image signal is processed by the image signal processing circuit 4 and output as a drive signal for driving the laser driver 5. As a result, image exposure corresponding to the image information on the document 1 is performed on the uniformly charged photosensitive drum 6.
[0034]
Next, a developing process for developing with the toner of the developing device 8 is performed on the photosensitive drum 6 on which the electrostatic latent image is formed, and the toner image on the photosensitive drum 6 formed through the developing process is synchronized. The transfer device P is transferred to the transfer paper P that has been taken and fed by the transfer device 9, and the transfer paper P that has undergone this transfer process is transported to the fixing device 10 by the transport belt, and the toner on the transfer paper P is fixed to the transfer paper P. It is fixed by the device 10. Further, the cleaner removes residual toner on the photosensitive drum 6 after fixing.
[0035]
Further, by detecting the amount of current flowing through the photosensitive drum 6 when a constant voltage is applied to the photosensitive drum 6 by the high-voltage power source 11 through the charging member 7, a detection signal corresponding to the photosensitive member film thickness of the photosensitive drum 6. The output density characteristic due to the change in the photoreceptor film thickness is corrected according to the detection signal.
[0036]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the detection unit 13 for detecting a value corresponding to the photosensitive film thickness of the photosensitive drum 6 shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG. It is attached.
[0037]
In the figure, reference numeral 21 denotes an AC voltage source, which superimposes a predetermined voltage V0 on the voltage VPPO while the photosensitive drum 6 is rotating. An analog-digital converter (A / D converter) 24 converts the voltage across the detection resistor 23 corresponding to the current i into a detection signal TD that is a 6-bit digital signal. The detection signal TD is a signal corresponding to the thickness of the photosensitive member, which serves as a measure for measuring the newness of the drum.
[0038]
Reference numeral 25 denotes a CPU that performs overall control of the entire image forming apparatus based on a program stored in the ROM 26. Further, the CPU 25 classifies the photoconductor film thickness according to a predetermined reference based on the detection signal TD output from the detection unit 13, and stores a γ conversion table corresponding to a plurality of γ conversion characteristics γ1 to γ4 shown in FIG. One of them is selected, and control is performed to switch the conversion method of the output (density) characteristics of the image signal.
[0039]
Here, the CPU 25 determines that the greater the value of the detection signal TD, the newer the photoreceptor drum 6 is, and the greater the thickness of the photoreceptor drum, and the smaller the value of the detection signal TD, the thinner the photoreceptor drum thickness due to deterioration of the photoreceptor drum 6. Then, a control signal for selecting the γ conversion characteristic is output.
[0040]
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the image signal processing circuit 4 shown in FIG. 1, and the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
[0041]
In the figure, reference numeral 31 denotes an analog processing unit that performs gain adjustment and shading correction on an analog signal from the CCD sensor 3. Reference numeral 32 denotes an analog / digital conversion unit (A / D conversion unit) that converts an analog signal output from the analog processing unit 31 into an 8-bit digital signal.
[0042]
A logarithmic conversion unit 33 converts the digital signal output from the A / D conversion unit 32 into a density signal. Reference numeral 34 denotes a γ conversion unit that performs any γ conversion of γ conversion characteristics γ1 to γ4 on the density signal output from the logarithmic conversion unit 33 to convert the output (density) characteristics of the image signal. Reference numeral 35 denotes a PWM circuit as a signal transmission means, which converts the concentration signal output from the γ conversion section into a pulse width signal for driving the laser 5. Reference numeral 36 denotes a binarization processing circuit as a signal transmission means, which binarizes the density signal output from the γ conversion unit. An operation unit 50 includes a display screen and various setting keys, and can perform various settings including an image forming mode (photo mode, character mode, etc.).
[0043]
The PWM circuit 35 and the binarization processing circuit 36 are selected and controlled by the CPU 25 based on the image forming mode (photo mode, character mode) set by the operation unit 50.
[0044]
Each unit of the image signal processing circuit 4 including the γ conversion unit 34 is controlled by the CPU 25. The CPU 25 receives a value corresponding to the film thickness from the A / D converter 24 and performs control according to this value. A printer control unit 40 includes a charging voltage control circuit 41 that controls a charging voltage by the high-voltage power supply 11, a developing bias control circuit 42 that controls the developing bias of the developing device 8, and a laser light amount adjusting circuit that adjusts the laser light amount of the laser 5. 43. A fixing temperature control circuit 44 for controlling the fixing temperature of the fixing device 10 is included.
[0045]
FIG. 4 is a block diagram for explaining the configuration of the γ converter 34 shown in FIG. 3, and the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
[0046]
In the figure, reference numerals 401 to 404 denote γ conversion tables, which perform γ conversion using the γ conversion tables 401 to 404 respectively corresponding to γ conversion characteristics γ1 to γ4 shown in FIG. .
[0047]
The γ conversion unit 34 is a table conversion circuit that selects (γ conversion table switching) one γ conversion table among the γ conversion tables 401 to 404 based on a selection signal output from the CPU 25.
[0048]
The γ conversion unit 34 as the table conversion circuit can be realized, for example, by providing the ROM with input / output characteristics (γ conversion tables 401 to 404) of γ conversion characteristics γ1 to γ4. In the case of a RAM, the CPU 25 may create a γ conversion table corresponding to the film thickness by setting table data of characteristics to be selected in one set of RAM.
[0049]
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the γ conversion characteristics γ1 to γ4 of the γ conversion tables 401 to 404 shown in FIG. 4, and (a) to (d) correspond to the γ conversion characteristics γ1 to γ4. The horizontal axis represents input data (data before γ conversion) to the γ conversion unit 34, and the vertical axis represents output data (data after γ conversion) of the γ conversion unit 34.
[0050]
As shown in FIGS. 4A to 4D, the slope of the curve increases as the γ conversion characteristics change from γ1 to γ4.
[0051]
In other words, the γ conversion characteristic corresponds to the conversion characteristic at the time of γ conversion to a photoconductor having a thin film thickness of a deteriorated photoconductor as it changes from γ1 to γ4 ((a) to (d)).
[0052]
Hereinafter, a method for selecting the γ conversion characteristics by the CPU 25 will be described.
[0053]
First, predetermined threshold values (switching points) A, B, and C (for example, A>B> C) are individually set in advance for each signal generation unit (PWM circuit 35 and binarization processing circuit 36 shown in FIG. 3). It is assumed that it is set and stored in the ROM 26.
[0054]
The CPU 25 selects the γ conversion characteristic γ1 when the predetermined reference for classifying the film thickness of the photoconductor, for example, the detection signal TD is “TD> A (for example, 20 μm)”, and “A ≧ TD> B” is satisfied. In this case, the γ conversion characteristic γ2 is selected. If “B ≧ TD> C”, the γ conversion characteristic γ3 is selected, and if “C ≧ TD”, the γ conversion characteristic γ4 is selected.
[0055]
Hereinafter, with reference to FIGS. 6 and 7, correction (conversion) of the output density characteristic of the image signal in accordance with the photoconductor film thickness of the photoconductor drum 6 will be described.
[0056]
6 and 7 are characteristic diagrams showing respective output density characteristics when the photosensitive drum film thickness of the photosensitive drum 6 shown in FIG. 1 is 30 μm, 20 μm, and 13 μm, and FIG. FIG. 7 corresponds to after the correction of the output density characteristic by the γ converter 34.
[0057]
6 and 7, the horizontal axis represents the document density, and the vertical axis represents the output density of the image forming apparatus of the present invention. This output density characteristic corresponds to a case where a binarization method of 600 dpi is used as the signal generating means.
[0058]
The output density characteristics shown in FIG. 6 change remarkably when the photosensitive film thickness of the photosensitive drum 6 changes.
[0059]
The output density shown in FIG. 7 has a constant output density characteristic regardless of the film thickness (30 μm, 20 μm, 13 μm) of the photosensitive drum 6.
[0060]
The corrected output density characteristics shown in FIG. 7 are selected based on a threshold value (switching point) set to be optimal in the 600 dpi binarization method (γ conversion table). This corresponds to the case where the output density characteristic is corrected by the γ converter 34.
[0061]
Hereinafter, with reference to FIGS. 8 to 10, optimization for each signal generation means for correcting the output density characteristic of the image signal will be described.
[0062]
8 and 9 are characteristic diagrams showing output density characteristics immediately before (for example, detected film thickness> threshold) and immediately after (for example, detected film thickness ≦ threshold) before switching the γ conversion table, and FIG. 8 shows 600 dpi. 9 corresponds to the 200 dpi PWM method (for example, character mode).
[0063]
The output density characteristic correction in FIGS. 8 and 9 is based on a threshold value (switching point, for example, the film thickness is “20 μm”) set to be optimal in the 600 dpi binarization method shown in FIG. This corresponds to the case where the γ conversion table is switched.
[0064]
8 and 9, the horizontal axis indicates the document density, and the vertical axis indicates the output density of the image forming apparatus of the present invention.
[0065]
As shown in FIGS. 8 and 9, compared with the output by the binarization method of 600 dpi shown in FIG. 8, the output by the PWM method of 200 dpi shown in FIG. The difference in output density characteristics is large.
[0066]
Further, the output by the 200 dpi PWM method shown in FIG. 9 has a large deviation from the ideal output density characteristic in the low density region in the output density characteristic immediately before switching the γ conversion table. The potential is great.
[0067]
FIG. 10 is a characteristic diagram showing output density characteristics immediately before (for example, detected film thickness> threshold) and immediately after (for example, detected film thickness ≦ threshold) before switching the γ conversion table, and a 200 dpi PWM method (for example, (Character mode).
[0068]
Note that the output density characteristic correction in FIG. 10 corresponds to the case where the γ conversion table is switched based on a threshold value (switching point, for example, the film thickness is “24 μm”) set to be optimal in the 200 dpi PWM method. To do.
[0069]
As shown in the figure, by setting the film thickness as the switching point to “24 μm”, the difference between the output density characteristics immediately before and after the switching of the γ conversion table indicates that the film thickness as the switching point is “20 μm”. Is substantially equivalent to the 600 dpi binarization method (shown in FIG. 8) when the γ conversion table is switched.
[0070]
Further, the deviation from the ideal output density characteristic in the low density region is small, and the occurrence of a pseudo contour can be prevented.
[0071]
As described above, the image forming apparatus shown in the embodiment uses, for example, a γ conversion table switching point when image formation is performed by the binarization processing circuit 36 that generates an image signal by a 600 dpi binarization method (for example, a photographic mode). For example, when the image forming is performed by the PWM circuit 35 that generates the image signal by the PWM method (character mode) of “20 μm” and 200 dpi, the switching point of the γ conversion table is, for example, “24 μm”, and the signal generating means (binarization processing circuit 36) , PWM circuit 35), and the CPU 25 is configured to optimize the switching point of the γ conversion table.
[0072]
As described above, by optimizing the switching point of the γ conversion table according to the signal generating means, the difference in the change in the output density characteristic before and after the γ conversion table switching (film thickness before and after the threshold) is reduced. In addition, it is possible to prevent the occurrence of defective images such as pseudo contours.
[0073]
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the γ conversion characteristic (γ conversion table) is switched in accordance with the photosensitive film thickness of the photosensitive drum 6 to correct the output density characteristic of the image signal (the output (density) characteristic of the image signal). Although the configuration for performing non-linear conversion has been described, the primary conversion is switched in accordance with the film thickness of the photosensitive drum 6 to correct the output density characteristic of the image signal (linear conversion of the output (density) characteristic of the image signal). You may comprise. The embodiment will be described below.
[0074]
FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the image signal processing circuit 4 according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
[0075]
In the figure, reference numeral 1301 denotes a γ conversion unit that performs γ conversion on the density signal output from the logarithmic conversion unit 33. A primary conversion unit 1302 performs primary conversion on the density signal output from the γ number conversion unit 1301 to convert the output (density) characteristics of the image signal.
[0076]
FIG. 12 is a block diagram for explaining the configuration of the primary conversion unit 1302 shown in FIG. 11, and the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
[0077]
In the figure, L1 to L4 are primary conversion units, each performing predetermined primary conversion on the input density signal.
[0078]
The primary conversion unit 1302 selects one primary conversion unit among the primary conversion units L1 to L4 based on a selection signal output from the CPU 25.
[0079]
First, the density signal primary conversion Ln (where n is an integer of 1 to 4) will be described.
[0080]
Doutn is a density signal after the primary conversion Ln, Din is a density signal before the primary conversion, and An and Bn are coefficients, and the primary conversion Ln of the density signal is “Doutn = an × (Din + bn)”. However, n shall be an integer of 1-4.
[0081]
The primary conversion Ln includes the case where “an = 1” and “bn = 0”, that is, the case where the primary conversion is not performed.
[0082]
The primary conversion unit 1302 can be realized, for example, by providing the ROM with primary conversion coefficients a1 to a4 and b1 to b4. In the case of a RAM, the CPU 25 may set a coefficient data to be selected in a set of RAMs to realize a primary conversion unit corresponding to the film thickness.
[0083]
Hereinafter, a method for selecting the primary conversions L1 to L4 by the CPU 25 will be described.
[0084]
First, predetermined threshold values (switching points) A, B, and C (for example, A>B> C) are individually set in advance for each signal generation unit (PWM circuit 35 and binarization processing circuit 36 shown in FIG. 11). It is assumed that it is set and stored in the ROM 26.
[0085]
The CPU 25 selects the primary conversion L1 when the predetermined standard for classifying the film thickness of the photosensitive member, for example, the detection signal TD is “TD> A (for example, 20 μm)”, and when “A ≧ TD> B” is satisfied. The primary conversion characteristic L3 is selected. When “B ≧ TD> C”, the primary conversion characteristic L3 is selected, and when “C ≧ TD”, the primary conversion characteristic L4 is selected.
[0086]
Hereinafter, the correction (primary conversion) of the output density characteristic of the image signal in accordance with the photoconductor film thickness of the photoconductor drum 6 will be described with reference to FIG.
[0087]
FIG. 13 is a characteristic diagram showing the output density characteristics after the primary conversion when the photoconductor film thickness of the photoconductor drum 6 shown in FIG. 1 is 30 μm, 20 μm, and 13 μm.
[0088]
In the figure, the horizontal axis represents the document density, and the vertical axis represents the output density of the image forming apparatus of the present invention. This output density characteristic corresponds to a case where a binarization method of 600 dpi is used as the signal generating means.
[0089]
As shown in the figure, almost constant output density characteristics are obtained regardless of the thickness of the photoreceptor.
[0090]
Note that the output density characteristic after the primary conversion shown in FIG. 13 selects (switches) the primary conversions L1 to L4 based on a threshold (switching point) set to be optimal in the binarization method of 600 dpi. This corresponds to the case where the output density characteristic is corrected by the primary conversion unit 1302.
[0091]
Hereinafter, with reference to FIGS. 14 to 16, optimization for each signal generation means for correcting the output density characteristic of the image signal will be described.
[0092]
14 and 15 are characteristic diagrams showing output density characteristics immediately before the primary conversion switching (for example, detected film thickness> threshold) and immediately after (for example, detected film thickness ≦ threshold), and FIG. 14 is 600 dpi 2. FIG. 15 corresponds to a 200 dpi PWM method (for example, a character mode).
[0093]
The output density characteristic correction in FIGS. 14 and 15 is based on a threshold value (switching point, for example, the film thickness is “20 μm”) set to be optimal in the 600 dpi binarization method shown in FIG. This corresponds to the case where the γ conversion table is switched.
[0094]
14 and 15, the horizontal axis indicates the document density, and the vertical axis indicates the output density of the image forming apparatus of the present invention.
[0095]
As shown in FIGS. 14 and 15, the output by the 200 dpi PWM method shown in FIG. 15 is the output immediately before and after the primary conversion switching, as compared with the output by the binarization method of 600 dpi shown in FIG. Difference in density characteristics is large.
[0096]
Further, the output by the 200 dpi PWM method shown in FIG. 15 has a large deviation from the ideal output density characteristic in the low density region in the output density characteristic immediately before the primary conversion switching. In this case, a pseudo contour can be generated. The nature is great.
[0097]
FIG. 16 is a characteristic diagram showing output density characteristics immediately before the primary conversion switching (for example, detected film thickness> threshold) and immediately after (for example, detected film thickness ≦ threshold), and is a 200 dpi PWM method (for example, character Mode).
[0098]
Note that the output density characteristic correction in FIG. 16 corresponds to a case where primary conversion switching is performed based on a threshold value (switching point, for example, the film thickness is “24 μm”) set to be optimal in the 200 dpi PWM method. .
[0099]
As shown in the figure, by setting the film thickness as the switching point to “24 μm”, the difference between the output density characteristics immediately before and after the primary conversion switching is set to “20 μm” as the switching point. This is almost equivalent to the 600 dpi binarization method (shown in FIG. 14) when the γ conversion table is switched.
[0100]
Further, the deviation from the ideal output density characteristic in the low density region is small, and the occurrence of a pseudo contour can be prevented.
[0101]
As described above, the image forming apparatus according to the embodiment uses, for example, a primary conversion switching point when image formation is performed by the binarization processing circuit 36 that generates an image signal by a 600 dpi binarization method (for example, photo mode). When the image forming is performed by the PWM circuit 35 that generates the image signal by the PWM method (character mode) of 20 μm ”and 200 dpi, the γ conversion table switching point is set to“ 24 μm ”, for example, and the signal generating means (binarization processing circuit 36, Each is set according to the PWM circuit 35), and the CPU 25 is configured to optimize the primary conversion switching point.
[0102]
From the above, by optimizing the primary conversion switching point according to the signal generation means, the difference in the change of the output density characteristic before and after the primary conversion switching (film thickness before and after the threshold) can be reduced, Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of defective images such as pseudo contours.
[0103]
Note that the conversion of the output (density) characteristics of the image signal may be a conversion method other than γ conversion and primary conversion.
[0104]
As described above, a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium in the storage medium. It goes without saying that the object of the present invention can also be achieved by reading and executing the program code.
[0105]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the novel function of the present invention, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0106]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, an EEPROM, or the like is used. it can.
[0107]
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) or the like running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0108]
Further, after the program code read from the storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0109]
Further, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of a single device. Needless to say, the present invention can be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a system or apparatus. In this case, by reading the storage medium storing the program represented by the software for achieving the present invention into the system or apparatus, the system or apparatus can enjoy the effects of the present invention. .
[0110]
Furthermore, by downloading and reading a program represented by software for achieving the present invention from a database on a network by a communication program, the system or apparatus can enjoy the effects of the present invention. .
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the conversion unit that detects the value according to the film thickness of the image carrier and converts the density characteristic of the image signal based on the comparison between the detection result and the predetermined value. When determining the conversion characteristics, the predetermined value for comparison is made different depending on the type of image forming mode including the photo mode and the character mode. There is an effect that the density gradation correction can be appropriately performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an image forming apparatus showing a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a detection unit for detecting a value corresponding to the photosensitive film thickness of the photosensitive drum illustrated in FIG.
3 is a block diagram illustrating a configuration of an image signal processing circuit shown in FIG. 1. FIG.
4 is a block diagram illustrating a configuration of a γ conversion unit illustrated in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing γ conversion characteristics of the γ conversion unit shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a characteristic diagram showing output density characteristics before γ conversion when the photoconductor film thickness of the photoconductor drum shown in FIG. 1 is 30 μm, 20 μm, and 13 μm.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing output density characteristics after γ conversion when the photosensitive film thickness of the photosensitive drum shown in FIG. 1 is 30 μm, 20 μm, and 13 μm.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing output density characteristics according to a 600 dpi binarization method immediately before and immediately after switching of a γ conversion table.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing an output density characteristic according to a 200 dpi PWM method immediately before and immediately after switching a γ conversion table.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an output density characteristic according to a 200 dpi PWM method immediately before and after switching of a γ conversion table.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an image signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating a configuration of a primary conversion unit illustrated in FIG. 11. FIG.
13 is a characteristic diagram showing output density characteristics after primary conversion in the case where the photoconductor film thickness of the photoconductor drum shown in FIG. 1 is 30 μm, 20 μm, and 13 μm.
FIG. 14 is a characteristic diagram showing an output density characteristic according to a binarization method of 600 dpi immediately before and after switching of the primary conversion.
FIG. 15 is a characteristic diagram showing output density characteristics according to the 200 dpi PWM method immediately before and immediately after the primary conversion switching.
FIG. 16 is a characteristic diagram showing an output density characteristic by a 200 dpi PWM method immediately before and immediately after primary conversion switching.
FIG. 17 is a characteristic diagram showing respective output density characteristics according to a binarization method of 600 dpi when the photosensitive member film thickness of the photosensitive drum is 30 μm, 20 μm, 16 μm, and 13 μm.
FIG. 18 is a characteristic diagram showing output density characteristics according to the 200 dpi PWM method when the photoconductor film thickness of the photoconductor drum is 30 μm, 20 μm, 16 μm, and 13 μm.
[Explanation of symbols]
6 Photosensitive drum
13 Detector
25 CPU
26 ROM
34 γ converter
35 PWM circuit
36 Binarization processing circuit
401-404 γ conversion unit table

Claims (6)

記録媒体上に形成されるべき画像を担持する像担持体と、
入力される画像信号対して濃度特性を変換する処理を施す変換手段と
前記像担持体の膜厚に応じた値を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果と所定値とを比較し、比較結果に基づいて前記変換手段の変換特性を決定する制御手段と、
前記変換手段により変換された画像信号に対して、写真モード及び文字モードを含む画像形成モードに応じた処理を行う処理手段と、
前記処理手段により処理された画像信号に基づいて前記像担持体上を露光走査して、記録媒体に画像形成する像形成手段と、
を有し、前記制御手段は、前記画像形成モードの種類に応じて、前記所定値を異ならせることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for carrying an image to be formed on a recording medium;
Conversion means for performing a process of converting the density characteristic for an image signal input,
Detecting means for detecting a value corresponding to the film thickness of the image carrier;
A control means for comparing a detection result of the detection means with a predetermined value, and determining a conversion characteristic of the conversion means based on the comparison result ;
Processing means for processing the image signal converted by the conversion means in accordance with an image forming mode including a photo mode and a character mode;
Image forming means for exposing and scanning the image carrier based on the image signal processed by the processing means to form an image on a recording medium ;
The image forming apparatus is characterized in that the control unit varies the predetermined value according to a type of the image forming mode .
前記変換手段は、γ特性の異なる複数の変換テーブルを有し、前記制御手段は、前記比較結果に基づいて変換テーブルを選択することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the conversion unit includes a plurality of conversion tables having different γ characteristics, and the control unit selects a conversion table based on the comparison result . 前記変換手段は、画像信号に対して特性の異なる複数の一次変換処理を実行可能で、前記比較結果に基づいて一次変換処理を決定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the conversion unit is capable of executing a plurality of primary conversion processes having different characteristics with respect to an image signal, and determines the primary conversion process based on the comparison result . 前記像担持体は、感光体であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is a photoconductor. 前記検知手段は、前記像担持体に電圧を印加したときに像担持体上に流れる電流を測定することにより、前記像担持体の膜厚に応じた値を検知することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The detection means detects a value corresponding to a film thickness of the image carrier by measuring a current flowing on the image carrier when a voltage is applied to the image carrier. The image forming apparatus according to 1. 更に、前記画像形成モードを選択するための操作手段を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1 , further comprising operation means for selecting the image forming mode .
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