JP5543404B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus.

複写機、複合機などの画像形成装置は、複写時に、文字原稿、写真原稿、文字と写真の混在する原稿などの原稿種類に応じて、印刷時のハーフトーン処理を切り換える。   An image forming apparatus such as a copying machine or a multifunction machine switches halftone processing during printing according to the type of original such as a text original, a photo original, or a text and photo mixed original.

例えば誤差拡散法によるFMスクリーンでは、同一サイズのドットの密度を変えて濃淡を表現するため、ハーフトーン後の画像は、各画素の値が二値のいずれか(ドットありまたはドットなし)となる二値画像となる。一方、スクリーン法によるAMスクリーンでは、ドットの密度を変えずにドットサイズを変えて濃淡を表現するため、ハーフトーン後の画像は階調画像となる。つまり、ドットサイズに応じて、画素の値は階調を有する。   For example, in the FM screen based on the error diffusion method, since the density of dots of the same size is changed to express shading, the image after halftone has either a binary value (with or without dots) for each pixel. It becomes a binary image. On the other hand, in the AM screen based on the screen method, since the density is expressed by changing the dot size without changing the dot density, the image after the halftone is a gradation image. That is, the pixel value has a gradation according to the dot size.

電子写真方式の画像形成装置は、露光装置で光線を感光体上に照射し、感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー現像する。例えば、露光装置による露光量を制御して、二値画像と階調画像とで異なる露光量が設定される。   An electrophotographic image forming apparatus irradiates a photosensitive member with light rays by an exposure device, forms an electrostatic latent image on the photosensitive member, and develops the electrostatic latent image with toner. For example, by controlling the exposure amount by the exposure apparatus, different exposure amounts are set for the binary image and the gradation image.

ある画像形成装置は、二値画像のトナー濃度が目標値になるように二値画像のための露光量(光線強度)を調整し、階調画像のトナー濃度が目標値になるように光線のパルス幅を調整している(例えば特許文献1参照)。   An image forming apparatus adjusts the exposure amount (light intensity) for a binary image so that the toner density of the binary image becomes a target value, and adjusts the light beam intensity so that the toner density of the gradation image becomes the target value. The pulse width is adjusted (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−180036号公報JP 2001-180036 A

上述の二値画像については、高解像度やザラツキ感の低減のために、ドットサイズを小さくすることが好ましい。一方、上述の階調画像については、1画素内での滑らかな階調の実現が要求されるため、ドットサイズが小さすぎると、滑らかな階調が実現されなくなる可能性がある。   For the binary image described above, it is preferable to reduce the dot size in order to reduce high resolution and roughness. On the other hand, since the above-described gradation image is required to realize a smooth gradation within one pixel, if the dot size is too small, a smooth gradation may not be realized.

上述の画像形成装置は、二値画像のための露光量(光線強度)を調整した後で光線のパルス幅を調整するため、二値画像のドットサイズが小さすぎると階調画像の階調が損なわれる可能性があり、二値画像のドットサイズが大きすぎると階調画像の階調は損なわれないものの、二値画像の解像度などが損なわれる可能性がある。   The above-described image forming apparatus adjusts the pulse width of the light beam after adjusting the exposure amount (light beam intensity) for the binary image. Therefore, if the dot size of the binary image is too small, the gradation of the gradation image is reduced. If the dot size of the binary image is too large, the gradation of the gradation image is not impaired, but the resolution of the binary image may be impaired.

階調画像の階調と二値画像の解像度などを両方とも良好にするには、階調画像および二値画像のそれぞれについて、テストパターンを現像し、露光量(光線強度)と、二値画像のドットサイズに対応する露光パルス幅とを別々に決定する必要がある。このため、露光量(光線強度)、露光パルス幅といった露光条件を調整するために、2回のテストパターンの現像動作が必要となり、露光条件の調整に要する時間が長くなるとともに、露光条件の調整に要するトナー消費量が多くなる。   In order to improve both the gradation of the gradation image and the resolution of the binary image, the test pattern is developed for each of the gradation image and the binary image, and the exposure amount (light intensity) and the binary image are developed. It is necessary to separately determine the exposure pulse width corresponding to the dot size. For this reason, in order to adjust the exposure conditions such as the exposure amount (light intensity) and the exposure pulse width, it is necessary to develop the test pattern twice, which increases the time required for adjusting the exposure conditions and adjusts the exposure conditions. Increases the amount of toner consumed.

なお、ドットサイズを調節する代わりに光線強度を調節して階調を実現すること(PAM:Pulse Amplitude Modulation)も考えられるが、光線強度の調節には光源や感光体について高速な応答特性が要求されるため、1画素内での階調の実現には、(PWM:Pulse Width Modulation)でドットサイズを調節するほうが好ましい。   Note that instead of adjusting the dot size, it is possible to adjust the light intensity to achieve gradation (PAM: Pulse Amplitude Modulation), but the light intensity adjustment requires high-speed response characteristics for the light source and photoconductor. Therefore, it is preferable to adjust the dot size by (PWM: Pulse Width Modulation) in order to realize gradation within one pixel.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされており、階調画像および二値画像についての露光条件を短時間で調整することができる画像形成装置を得ることを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of adjusting exposure conditions for a gradation image and a binary image in a short time.

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。   In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.

本発明に係る画像形成装置は、感光体と、光線を出射して感光体上に静電潜像を形成する露光装置と、複数のパッチに対応して露光装置による露光量を変化させ、複数のパッチのトナー濃度測定値に基づいて、階調画像のトナー濃度目標値に対応する第1露光量と、二値画像のトナー濃度目標値に対応する第2露光量とを特定し、第1露光量を階調画像および二値画像のための露光量とし、第2露光量に対応する露光パルス幅を二値画像のための露光パルス幅とする露光量設定部とを備える。   An image forming apparatus according to the present invention includes: a photosensitive member; an exposure device that emits a light beam to form an electrostatic latent image on the photosensitive member; and an amount of exposure by the exposure device corresponding to a plurality of patches is changed. The first exposure amount corresponding to the toner density target value of the gradation image and the second exposure amount corresponding to the toner density target value of the binary image are specified based on the measured toner density value of the patch, and the first exposure amount is specified. An exposure amount setting unit that sets an exposure amount as an exposure amount for a gradation image and a binary image, and sets an exposure pulse width corresponding to the second exposure amount as an exposure pulse width for a binary image.

これにより、複数のパッチを含むテストパターンを1回の動作で現像し、階調画像および二値画像についての露光条件を決定するため、階調画像および二値画像についての露光条件を短時間で調整することができる。   Thus, a test pattern including a plurality of patches is developed in one operation, and the exposure conditions for the gradation image and the binary image are determined. Therefore, the exposure conditions for the gradation image and the binary image can be set in a short time. Can be adjusted.

また、複数のパッチは、露光パルス幅を最大にして、孤立ドットで形成される。そして、露光量設定部は、階調画像のための露光パルス幅を最大とし、上述の第1露光量と第2露光量との差に基づいて、最大露光パルス幅から、二値画像のための露光量に対応する露光パルス幅を特定する。 Also, multiple patches, the exposure pulse width in the maximum, is formed by isolated dots. Then, the exposure amount setting unit maximizes the exposure pulse width for the gradation image, and based on the difference between the first exposure amount and the second exposure amount, the maximum exposure pulse width is used for the binary image. The exposure pulse width corresponding to the exposure amount is specified.

これにより、階調画像の階調が良好になるとともに、二値画像の解像度などが良好になる。   As a result, the gradation of the gradation image becomes good and the resolution of the binary image becomes good.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、露光パルス幅と、その露光パルス幅で得られるトナー濃度測定値から換算される露光量との関係を示す特性データを記憶する記憶装置をさらに備える。そして、露光量設定部は、特性データを参照して得られる、上述の第2露光量に対応する露光パルス幅を二値画像のための露光パルス幅として特定する。
The image forming apparatus according to the present invention, in addition to the image forming equipment described above may be as follows. In this case, the image forming apparatus further includes a storage device that stores characteristic data indicating the relationship between the exposure pulse width and the exposure amount converted from the toner density measurement value obtained by the exposure pulse width. Then, the exposure amount setting unit specifies the exposure pulse width corresponding to the above-described second exposure amount obtained by referring to the characteristic data as the exposure pulse width for the binary image.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、上述の二値画像のトナー濃度目標値は、階調画像のトナー濃度目標値より低い。   The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the toner density target value of the above-described binary image is lower than the toner density target value of the gradation image.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、露光量設定部は、複数のパッチの少なくとも1つに対して、階調画像のトナー濃度目標値以上のトナー濃度となる露光量とし、複数のパッチの少なくとも1つに対して、二値画像のトナー濃度目標値以下のトナー濃度となる露光量とする。   The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the exposure amount setting unit sets an exposure amount at which the toner density is equal to or higher than the toner density target value of the gradation image for at least one of the plurality of patches, and sets the exposure amount for at least one of the plurality of patches. The exposure amount at which the toner density is equal to or lower than the toner density target value of the value image.

これにより、複数のパッチのトナー濃度の測定値について内挿により、階調画像および二値画像の露光量を正確に求めることができる。   Thereby, the exposure amounts of the gradation image and the binary image can be accurately obtained by interpolating the measured values of the toner density of the plurality of patches.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、感光体上の静電潜像を現像しトナー像を形成する現像ユニットと、現像ユニットにより形成された複数のパッチのトナー像のトナー濃度を感光体上でまたは転写体上で測定するセンサーとをさらに備える。そして、露光量設定部は、センサーによる複数のパッチのトナー濃度量測定値に基づいて、上述の第1露光量と第2露光量とを特定する。   The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the image forming apparatus develops the electrostatic latent image on the photoconductor to form a toner image, and transfers the toner density of the toner images of a plurality of patches formed by the development unit on the photoconductor. And a sensor for measuring on the body. Then, the exposure amount setting unit specifies the first exposure amount and the second exposure amount based on the toner density amount measurement values of the plurality of patches by the sensor.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、上述の複数のパッチの静電潜像は、感光体上に連続して形成される。   The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the electrostatic latent images of the plurality of patches described above are continuously formed on the photoconductor.

本発明によれば、画像形成装置において、階調画像および二値画像についての露光条件を短時間で調整することができる。   According to the present invention, in the image forming apparatus, the exposure conditions for the gradation image and the binary image can be adjusted in a short time.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a part of a mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 図3は、図1におけるセンサーでの濃度測定を説明する図である。FIG. 3 is a view for explaining concentration measurement by the sensor in FIG. 図4は、高濃度補正用マーク、露光量補正用マーク、および階調補正用マークの一例である。FIG. 4 is an example of a high density correction mark, an exposure amount correction mark, and a gradation correction mark. 図5は、図4における露光量補正用マークを構成するパッチのドットパターンの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a dot pattern of patches constituting the exposure correction mark in FIG. 図6は、図2における特性データによる露光パルス幅と、その露光パルス幅で得られるトナー濃度測定値から換算される露光量との関係の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the exposure pulse width based on the characteristic data in FIG. 2 and the exposure amount converted from the measured toner density value obtained by the exposure pulse width. 図7は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の、露光量調整時の動作を説明するフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation at the time of adjusting the exposure amount of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 図8は、図7のステップS4,S5において、トナー濃度測定値から、二値画像のための露光量と階調画像のための露光量を特定する処理について説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining processing for specifying the exposure amount for the binary image and the exposure amount for the gradation image from the toner density measurement values in steps S4 and S5 of FIG.

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。   FIG. 1 is a side view showing a part of a mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus is an apparatus having an electrophotographic printing function, such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine.

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム1a〜1d、露光装置2および現像ユニット3a〜3dを有する。感光体ドラム1a〜1dは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色の感光体である。露光装置2a〜2dは、感光体ドラム1a〜1dへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置2〜2dは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム1a〜1dへ導く光学素子(レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど)を有する。   The image forming apparatus of this embodiment has a tandem color developing device. The color developing device includes photosensitive drums 1a to 1d, an exposure device 2, and developing units 3a to 3d. The photoconductor drums 1a to 1d are four-color photoconductors of cyan, magenta, yellow, and black. The exposure apparatuses 2a to 2d are apparatuses that form electrostatic latent images by irradiating the photosensitive drums 1a to 1d with laser light. The exposure apparatuses 2-2d have a laser diode that is a laser light source and optical elements (lenses, mirrors, polygon mirrors, etc.) that guide the laser light to the photosensitive drums 1a-1d.

さらに、感光体ドラム1a〜1dの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、1次転写後に、感光体ドラム1a〜1d上の残留トナーを除去し、除電器は、1次転写後に、感光体ドラム1a〜1dを除電する。   Further, around the photosensitive drums 1a to 1d, a charger such as a scorotron, a cleaning device, a static eliminator and the like are arranged. The cleaning device removes residual toner on the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer, and the static eliminator neutralizes the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer.

現像ユニット3a〜3dには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの4色のトナーが充填されており、現像ユニット3a〜3dは、そのトナーを感光体ドラム1a〜1d上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。トナーは、キャリアとともに現像剤を構成し、さらに、酸化チタンなどの外添剤が付加されている。   The developing units 3a to 3d are filled with toners of four colors, cyan, magenta, yellow, and black, and the developing units 3a to 3d attach the toner to the electrostatic latent images on the photosensitive drums 1a to 1d. To form a toner image. The toner constitutes a developer together with the carrier, and an external additive such as titanium oxide is further added.

感光体ドラム1a、露光装置2aおよび現像ユニット3aにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム1b、露光装置2bおよび現像ユニット3bにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム1c、露光装置2cおよび現像ユニット3cにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム1d、露光装置2dおよび現像ユニット3dにより、ブラックの現像が行われる。   The photosensitive drum 1a, the exposure device 2a, and the developing unit 3a develop magenta, and the photosensitive drum 1b, the exposure device 2b, and the developing unit 3b develop cyan, the photosensitive drum 1c, and the exposure device 2c. The developing unit 3c performs yellow development, and the photosensitive drum 1d, the exposure device 2d, and the developing unit 3d perform black development.

中間転写ベルト4は、感光体ドラム1a〜1dに接触し、感光体ドラム1a〜1d上のトナー画像を1次転写される環状の転写体である。中間転写ベルト4は、駆動ローラー5に張架され、駆動ローラー5からの駆動力によって、感光体ドラム1dとの接触位置から感光体ドラム1aとの接触位置への方向へ周回していく。   The intermediate transfer belt 4 is an annular transfer body that contacts the photosensitive drums 1a to 1d and primarily transfers the toner images on the photosensitive drums 1a to 1d. The intermediate transfer belt 4 is stretched around the driving roller 5 and circulates in the direction from the contact position with the photosensitive drum 1d to the contact position with the photosensitive drum 1a by the driving force from the driving roller 5.

転写ローラー6は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト4に接触させ、中間転写ベルト4上のトナー画像を用紙に2次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器9へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。   The transfer roller 6 brings the conveyed paper into contact with the intermediate transfer belt 4 and secondarily transfers the toner image on the intermediate transfer belt 4 to the paper. The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 9 and the toner image is fixed on the sheet.

ローラー7は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト4に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト4に残ったトナーを除去する。   The roller 7 has a cleaning brush, and the cleaning brush is brought into contact with the intermediate transfer belt 4 to remove the toner remaining on the intermediate transfer belt 4 after the transfer of the toner image onto the paper.

センサー8は、中間転写ベルト4に光線を照射し、その反射光を検出する。トナー濃度調整および露光量調整の際、センサー8は、中間転写ベルト4上に形成されたテストパターンが通過する所定の領域に光線を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。   The sensor 8 irradiates the intermediate transfer belt 4 with a light beam and detects the reflected light. When adjusting the toner density and the exposure amount, the sensor 8 irradiates a predetermined region through which the test pattern formed on the intermediate transfer belt 4 passes, detects the reflected light of the light, and detects the electric light corresponding to the light amount. Output a signal.

図2は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図2において、プリントエンジン11は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび1次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置2a〜2dを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる処理回路である。現像バイアスは、感光体ドラム1a〜1dと現像ユニット3a〜3dとの間にそれぞれ印加され、1次転写バイアスは、感光体ドラム1a〜1dと中間転写ベルト4との間にそれぞれ印加される。   FIG. 2 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the print engine 11 controls a toner source image by controlling a driving source (not shown) for driving the above-described roller, a bias applying circuit for applying a developing bias and a primary transfer bias, and exposure devices 2a to 2d. This is a processing circuit for executing development, transfer and fixing, as well as paper feeding, printing and paper ejection. The developing bias is applied between the photosensitive drums 1a to 1d and the developing units 3a to 3d, respectively, and the primary transfer bias is applied between the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt 4, respectively.

また、プリントエンジン11は、センサー8の出力からトナーパターンのトナー濃度を計算する。   The print engine 11 calculates the toner density of the toner pattern from the output of the sensor 8.

図3は、図1におけるセンサー8での濃度測定を説明する図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining concentration measurement by the sensor 8 in FIG.

図3に示すように、センサー8は、光線を出射する光源51と、光源側のビームスプリッター52と、光源側の受光素子53と、受光側のビームスプリッター54と、第1受光素子55と、第2受光素子56とを備える。   As shown in FIG. 3, the sensor 8 includes a light source 51 that emits light, a beam splitter 52 on the light source side, a light receiving element 53 on the light source side, a beam splitter 54 on the light receiving side, a first light receiving element 55, A second light receiving element 56.

光源51は、例えば発光ダイオードである。ビームスプリッター52は、光源51からの光線のうち、P偏光成分を透過し、S偏光成分を反射する。光源側の受光素子53は、例えばフォトダイオードであり、ビームスプリッター52からのS偏光成分を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。この電気信号は、光源51の出力光量の安定制御に使用される。   The light source 51 is, for example, a light emitting diode. The beam splitter 52 transmits the P-polarized component and reflects the S-polarized component among the light rays from the light source 51. The light receiving element 53 on the light source side is, for example, a photodiode, detects the S-polarized component from the beam splitter 52, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of light. This electric signal is used for stable control of the output light amount of the light source 51.

光源側のビームスプリッター52を透過したP偏光成分の光は、中間転写ベルト4の表面(トナーパターン41または下地)に入射し、反射する。このときの反射光は、正反射成分と拡散反射成分とを有し、正反射成分は、P偏光となる。   The P-polarized component light that has passed through the beam splitter 52 on the light source side is incident on the surface (toner pattern 41 or ground) of the intermediate transfer belt 4 and reflected. The reflected light at this time has a regular reflection component and a diffuse reflection component, and the regular reflection component is P-polarized light.

ビームスプリッター54は、反射光のうちのP偏光成分(すなわち、正反射成分)を透過し、S偏光成分を反射する。第1受光素子55は、例えばフォトダイオードであり、ビームスプリッター54を透過したP偏光成分の光を検出し、その光量に応じた電圧の電気信号を出力する。第2受光素子56は、例えばフォトダイオードであり、第1受光素子55と同様の光検出特性を有し、ビームスプリッター54で反射したS偏光成分の光を検出し、その光量に応じた電圧の電気信号を出力する。   The beam splitter 54 transmits the P-polarized component (that is, the regular reflection component) of the reflected light and reflects the S-polarized component. The first light receiving element 55 is, for example, a photodiode, detects the light of the P-polarized component transmitted through the beam splitter 54, and outputs an electric signal having a voltage corresponding to the light amount. The second light receiving element 56 is, for example, a photodiode, has the same light detection characteristics as the first light receiving element 55, detects the S-polarized light component reflected by the beam splitter 54, and has a voltage corresponding to the light amount. Outputs electrical signals.

この実施の形態では、プリントエンジン11は、第1受光素子55の出力と第2受光素子56の出力とに基づいてトナー濃度の測定値を特定し、その測定値に基づいてトナー濃度の補正を行う。なお、受光素子55,56とプリントエンジン11との間には、必要に応じて増幅器などが設けられる。   In this embodiment, the print engine 11 specifies a measured value of toner density based on the output of the first light receiving element 55 and the output of the second light receiving element 56, and corrects the toner density based on the measured value. Do. An amplifier or the like is provided between the light receiving elements 55 and 56 and the print engine 11 as necessary.

トナー濃度は、例えば、次式に基づいて計算される。   The toner density is calculated based on the following equation, for example.

トナー濃度[パーセント]={1−(P−S)/(Po−So)}×100   Toner density [percent] = {1− (PS) / (Po−So)} × 100

ここで、Pは、P偏光成分のセンサー出力値(電圧)であり、Sは、S偏光成分のセンサー出力値(電圧)であり、Poは、トナー画像のない箇所(つまり、中間転写ベルト4の地肌)でのP偏光成分のセンサー出力値(電圧)であり、Soは、トナー画像のない箇所(つまり、中間転写ベルト4の地肌)でのS偏光成分のセンサー出力値(電圧)である。   Here, P is the sensor output value (voltage) of the P-polarized component, S is the sensor output value (voltage) of the S-polarized component, and Po is a portion where there is no toner image (that is, the intermediate transfer belt 4). Is the sensor output value (voltage) of the P-polarized component at the background of the toner, and So is the sensor output value (voltage) of the S-polarized component at the location where there is no toner image (that is, the background of the intermediate transfer belt 4). .

さらに、プリントエンジン11は、露光装置2a〜2d内の光源による露光量(光線強度)および1画素あたりの露光パルス幅を調整・設定する露光量設定部21を有する。露光量設定部21は、露光量の設定時に、(a)複数のパッチに対応して露光装置2a〜2dによる露光量を変化させ、(b)複数のパッチのトナー濃度測定値に基づいて、階調画像のトナー濃度目標値に対応する第1露光量と、二値画像のトナー濃度目標値に対応する第2露光量とを特定し、(c)第1露光量を階調画像および二値画像のための露光量とし、第2露光量に対応する露光パルス幅を二値画像のための露光パルス幅とする。つまり、階調画像の露光量と二値画像の露光量は同一とされ、階調画像の露光パルス幅と二値画像の露光パルス幅は異なる。   The print engine 11 further includes an exposure amount setting unit 21 that adjusts and sets the exposure amount (light intensity) of the light sources in the exposure apparatuses 2a to 2d and the exposure pulse width per pixel. The exposure amount setting unit 21 changes (a) the exposure amount by the exposure apparatuses 2a to 2d corresponding to the plurality of patches when setting the exposure amount, and (b) based on the toner density measurement values of the plurality of patches. A first exposure amount corresponding to the toner density target value of the gradation image and a second exposure amount corresponding to the toner concentration target value of the binary image are specified, and (c) the first exposure amount is determined as the gradation image and the second exposure amount. The exposure amount for the binary image is set as the exposure amount for the binary image, and the exposure pulse width corresponding to the second exposure amount is set as the exposure pulse width for the binary image. That is, the exposure amount of the gradation image and the exposure amount of the binary image are the same, and the exposure pulse width of the gradation image and the exposure pulse width of the binary image are different.

二値画像および階調画像のトナー濃度目標値は、予め設定されているものであり、二値画像のトナー濃度目標値は、階調画像のトナー濃度目標値より低い。   The toner density target values of the binary image and the gradation image are set in advance, and the toner density target value of the binary image is lower than the toner density target value of the gradation image.

また、この実施の形態では、露光量設定部21は、階調画像のための露光パルス幅を最大とし、階調画像のトナー濃度目標値に対応する第1露光量と、二値画像のトナー濃度目標値に対応する第2露光量との差に基づいて、最大露光パルス幅から、二値画像のための露光量に対応する露光パルス幅を特定する。   In this embodiment, the exposure amount setting unit 21 maximizes the exposure pulse width for the gradation image, and the first exposure amount corresponding to the toner density target value of the gradation image and the toner of the binary image. Based on the difference from the second exposure amount corresponding to the density target value, the exposure pulse width corresponding to the exposure amount for the binary image is specified from the maximum exposure pulse width.

さらに、この実施の形態では、露光量設定部21は、複数のパッチの少なくとも1つに対して、階調画像のトナー濃度目標値以上のトナー濃度となる露光量とし、複数のパッチの少なくとも1つに対して、二値画像のトナー濃度目標値以下のトナー濃度となる露光量とする。   Furthermore, in this embodiment, the exposure amount setting unit 21 sets an exposure amount that provides a toner density equal to or higher than the toner density target value of the gradation image for at least one of the plurality of patches, and at least one of the plurality of patches. On the other hand, the exposure amount is a toner density equal to or lower than the toner density target value of the binary image.

図4は、高濃度補正用マーク、露光量補正用マーク、および階調補正用マークの一例である。図4に示すように、高濃度補正用マーク61、露光量補正用マーク62、および階調補正用マーク63は、中間転写ベルト4上に連続して形成される。   FIG. 4 is an example of a high density correction mark, an exposure amount correction mark, and a gradation correction mark. As shown in FIG. 4, the high density correction mark 61, the exposure amount correction mark 62, and the gradation correction mark 63 are continuously formed on the intermediate transfer belt 4.

高濃度補正用マーク61は、4色のそれぞれの高濃度領域のパッチを含むテストパターンである。   The high density correction mark 61 is a test pattern including patches of high density regions of the four colors.

露光量補正用マーク62は、4色のそれぞれについての上述の複数のパッチを含むテストパターンである。複数のパッチ62M1〜62M3は、マゼンタについて異なる3段階の露光量で形成された静電潜像をトナー現像し転写して得られるトナー画像であって、連続して形成される。複数のパッチ62C1〜62C3は、シアンについて異なる3段階の露光量で形成された静電潜像をトナー現像し転写して得られるトナー画像であって、連続して形成される。複数のパッチ62Y1〜62Y3は、イエローについて異なる3段階の露光量で形成された静電潜像をトナー現像し転写して得られるトナー画像であって、連続して形成される。複数のパッチ62K1〜62K3は、ブラックについて異なる3段階の露光量で形成された静電潜像をトナー現像し転写して得られるトナー画像であって、連続して形成される。   The exposure correction mark 62 is a test pattern including the above-described plurality of patches for each of the four colors. The plurality of patches 62M1 to 62M3 are toner images obtained by toner development and transfer of electrostatic latent images formed at different three levels of exposure for magenta, and are formed continuously. The plurality of patches 62 </ b> C <b> 1 to 62 </ b> C <b> 3 are toner images obtained by developing and transferring an electrostatic latent image formed with three different exposure amounts for cyan, and are continuously formed. The plurality of patches 62Y1 to 62Y3 are toner images obtained by toner developing and transferring an electrostatic latent image formed at three different exposure amounts for yellow, and are continuously formed. The plurality of patches 62 </ b> K <b> 1 to 62 </ b> K <b> 3 are toner images obtained by toner development and transfer of electrostatic latent images formed at different three levels of exposure for black, and are formed continuously.

つまり、複数のパッチ62M1〜62M3の静電潜像は、感光体ドラム2a上に連続して形成され、複数のパッチ62C1〜62C3の静電潜像は、感光体ドラム2b上に連続して形成され、複数のパッチ62Y1〜62Y3の静電潜像は、感光体ドラム2c上に連続して形成され、複数のパッチ62K1〜62K3の静電潜像は、感光体ドラム2d上に連続して形成される。   That is, the electrostatic latent images of the plurality of patches 62M1 to 62M3 are continuously formed on the photosensitive drum 2a, and the electrostatic latent images of the plurality of patches 62C1 to 62C3 are continuously formed on the photosensitive drum 2b. The electrostatic latent images of the plurality of patches 62Y1 to 62Y3 are continuously formed on the photosensitive drum 2c, and the electrostatic latent images of the plurality of patches 62K1 to 62K3 are continuously formed on the photosensitive drum 2d. Is done.

図5は、図4における露光量補正用マーク62を構成するパッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3のドットパターンの一例を示す図である。露光量補正用マーク62を構成するパッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3は、図5に示すようなマークを配列して得られる。図5に示すマークは、露光パルス幅を最大にして孤立ドットで形成されるドットパターンを有する。   FIG. 5 is a diagram showing an example of dot patterns of patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, and 62K1 to 62K3 constituting the exposure amount correction mark 62 in FIG. The patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, and 62K1 to 62K3 constituting the exposure correction mark 62 are obtained by arranging marks as shown in FIG. The mark shown in FIG. 5 has a dot pattern formed by isolated dots with a maximum exposure pulse width.

また、図4における階調補正用マーク63は、4色のそれぞれについての階調に対応する濃度の異なるパッチを含むテストパターンである。2つの階調補正用マーク63のうちの一方は、二値画像のためのものであり、他方は、階調画像のためのものである。   Also, the gradation correction mark 63 in FIG. 4 is a test pattern including patches with different densities corresponding to gradations for each of the four colors. One of the two gradation correction marks 63 is for a binary image, and the other is for a gradation image.

また、図2における記憶装置12は、特性データ22を記憶する不揮発性メモリーなどの記憶装置である。特性データ22は、露光装置2a〜2dによる1画素あたりの露光パルス幅と、その露光パルス幅で得られるトナー濃度測定値から換算される露光量との関係を示すデータである。この実施の形態では、露光量設定部21は、この特性データ22を参照して得られる、上述の第2露光量に対応する露光パルス幅を二値画像のための露光パルス幅として特定する。   The storage device 12 in FIG. 2 is a storage device such as a nonvolatile memory that stores the characteristic data 22. The characteristic data 22 is data indicating the relationship between the exposure pulse width per pixel by the exposure apparatuses 2a to 2d and the exposure amount converted from the measured toner density value obtained by the exposure pulse width. In this embodiment, the exposure amount setting unit 21 specifies an exposure pulse width corresponding to the above-described second exposure amount obtained with reference to the characteristic data 22 as an exposure pulse width for a binary image.

図6は、特性データ22による露光パルス幅と、その露光パルス幅で得られるトナー濃度測定値から換算される露光量との関係の一例を示す図である。例えば、露光パルス幅を変化させた際の上述のパッチのトナー濃度が測定値され、さらに、露光量(光線強度)を変化させた際の上述のパッチのトナー濃度が測定値され、図6に示すような、露光パルス幅と露光量との対応関係を示す特性が得られる。露光パルス幅は、例えば、0から15までの16段階の設定値で設定され、設定値が15であるときが、露光パルス幅が100パーセントとされる。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the exposure pulse width based on the characteristic data 22 and the exposure amount converted from the toner density measurement value obtained by the exposure pulse width. For example, the toner density of the above patch when the exposure pulse width is changed is measured, and the toner density of the above patch when the exposure amount (light intensity) is changed is measured. As shown, the characteristic indicating the correspondence between the exposure pulse width and the exposure dose is obtained. For example, the exposure pulse width is set with 16 set values from 0 to 15, and when the set value is 15, the exposure pulse width is 100%.

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。   Next, the operation of the image forming apparatus will be described.

図7は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の、露光量調整時の動作を説明するフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation at the time of adjusting the exposure amount of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

露光量設定部21は、露光装置2a〜2dを制御して、パッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3の静電潜像を感光体ドラム1a〜1dに形成する。そして、現像ユニット3a〜3dにより、その静電潜像がトナー現像され、感光体ドラム1a〜1dから中間転写ベルト4へ転写され、図4に示すような露光量補正用マーク62が中間転写ベルト4上に形成される(ステップS1)。   The exposure amount setting unit 21 controls the exposure devices 2a to 2d to form the electrostatic latent images of the patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, 62K1 to 62K3 on the photosensitive drums 1a to 1d. Then, the electrostatic latent images are developed with toner by the developing units 3a to 3d, transferred from the photosensitive drums 1a to 1d to the intermediate transfer belt 4, and an exposure amount correction mark 62 as shown in FIG. 4 is formed (step S1).

そして、露光量設定部21は、その露光量補正用マーク62を構成する各パッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3についてのセンサー8の出力値を検出し(ステップS2)、各色について、各露光量でのトナー濃度を計算する(ステップS3)。例えば、マゼンタについては、異なる露光量に対応するパッチ62M1〜62M3のそれぞれについて、トナー濃度が計算される。   Then, the exposure amount setting unit 21 detects the output value of the sensor 8 for each of the patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, and 62K1 to 62K3 constituting the exposure amount correction mark 62 (step S2). The toner density at each exposure amount is calculated for each color (step S3). For example, for magenta, the toner density is calculated for each of the patches 62M1 to 62M3 corresponding to different exposure amounts.

そして、露光量設定部21は、各露光量に対するトナー濃度測定値に基づいて、階調画像のためのトナー濃度目標値に対応する露光量LP1(上述の第1露光量)および二値画像のためのトナー濃度目標値に対応する露光量LP2(上述の第2露光量)を特定する(ステップS4,S5)。   Then, the exposure amount setting unit 21 determines the exposure amount LP1 (first exposure amount described above) corresponding to the toner concentration target value for the gradation image and the binary image based on the measured toner concentration value for each exposure amount. Therefore, the exposure amount LP2 (the above-mentioned second exposure amount) corresponding to the toner density target value is specified (steps S4 and S5).

図8は、図7のステップS4,S5において、トナー濃度測定値から、二値画像のための露光量と階調画像のための露光量を特定する処理について説明する図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining processing for specifying the exposure amount for the binary image and the exposure amount for the gradation image from the toner density measurement values in steps S4 and S5 of FIG.

図4に示すように互いに異なる3つの露光量で3つのパッチ62i1〜62i3(i=M,C,Y,K)が各色について形成される。したがって、図8に示すように、各色について、露光量の設定値とトナー濃度測定値との対が3つ得られ、露光量−トナー濃度平面において、3つの点101,102,103が得られる。3つの点101,102,103に基づく線形補間により内挿して、階調画像のためのトナー濃度目標値に対応する露光量LP1および二値画像のためのトナー濃度目標値に対応する露光量LP2が特定される。   As shown in FIG. 4, three patches 62i1 to 62i3 (i = M, C, Y, K) are formed for each color with three different exposure amounts. Therefore, as shown in FIG. 8, for each color, three pairs of the exposure amount setting value and the toner density measurement value are obtained, and three points 101, 102, 103 are obtained in the exposure amount-toner density plane. . The exposure amount LP1 corresponding to the toner density target value for the gradation image and the exposure amount LP2 corresponding to the toner density target value for the binary image are interpolated by linear interpolation based on the three points 101, 102, and 103. Is identified.

そして、露光量設定部21は、露光量LP1,LP2の差ΔLP(=LP1−LP2)を計算し(ステップS6)、図6に示すように、特性データ22を参照して、階調画像のための露光パルス幅を100パーセントとし、露光量LP1,LP2の差ΔLPから、二値画像のための露光量に対応する露光パルス幅W2を特定する(ステップS7)。   Then, the exposure amount setting unit 21 calculates a difference ΔLP (= LP1−LP2) between the exposure amounts LP1 and LP2 (step S6), and refers to the characteristic data 22 as shown in FIG. Therefore, the exposure pulse width W2 corresponding to the exposure amount for the binary image is specified from the difference ΔLP between the exposure amounts LP1 and LP2 (step S7).

以上のように、上記実施の形態によれば、露光量設定部21は、複数のパッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3に対応して露光装置2a〜2dによる露光量を変化させ、複数のパッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3のトナー濃度測定値に基づいて、階調画像のトナー濃度目標値に対応する露光量LP1と、二値画像のトナー濃度目標値に対応する露光量LP2とを特定し、露光量LP1を階調画像および二値画像のための露光量とし、露光量LP2に対応する露光パルス幅を二値画像のための露光パルス幅とする。   As described above, according to the above-described embodiment, the exposure amount setting unit 21 corresponds to the plurality of patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, 62K1 to 62K3, and the exposure amounts by the exposure apparatuses 2a to 2d. Based on the toner density measurement values of the plurality of patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, and 62K1 to 62K3, the exposure amount LP1 corresponding to the toner density target value of the gradation image and the binary image The exposure amount LP2 corresponding to the toner density target value is specified, the exposure amount LP1 is set as the exposure amount for the gradation image and the binary image, and the exposure pulse width corresponding to the exposure amount LP2 is set for the binary image. The exposure pulse width is used.

これにより、複数のパッチ62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3を含む露光量補正用マーク62を1回の動作で現像し、階調画像および二値画像についての露光条件を決定するため、階調画像および二値画像についての露光条件が短時間で調整されるとともに、露光量調整で消費するトナー量が低減される。   Thereby, the exposure amount correction mark 62 including the plurality of patches 62M1 to 62M3, 62C1 to 62C3, 62Y1 to 62Y3, 62K1 to 62K3 is developed by one operation, and the exposure conditions for the gradation image and the binary image are set. Therefore, the exposure conditions for the gradation image and the binary image are adjusted in a short time, and the amount of toner consumed by the exposure amount adjustment is reduced.

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。   The above-described embodiments are preferred examples of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. is there.

例えば、上記実施の形態では、間接転写方式の画像形成装置に本発明を適用しているが、直接転写方式の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。その場合、感光体ドラムや搬送ベルトに形成された露光量補正用マークのトナー濃度がセンサーおよびプリントエンジンにより測定される。   For example, in the above embodiment, the present invention is applied to an indirect transfer type image forming apparatus. However, the present invention can also be applied to a direct transfer type image forming apparatus. In this case, the toner density of the exposure amount correction mark formed on the photosensitive drum or the conveyance belt is measured by a sensor and a print engine.

また、上記実施の形態において、定期的に、露光パルス幅を変化させた際のトナー濃度および露光量を変化させた際のトナー濃度を測定して特性データ22を更新するようにしてもよい。   In the above embodiment, the characteristic data 22 may be updated by periodically measuring the toner density when the exposure pulse width is changed and the toner density when the exposure amount is changed.

また、上記実施の形態において、センサー8でトナー濃度としてトナー量を測定しトナー量を使用して露光量調整を行うようにしてもよい。   In the above embodiment, the toner amount may be measured as the toner density by the sensor 8 and the exposure amount may be adjusted using the toner amount.

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。   The present invention is applicable to, for example, an electrophotographic image forming apparatus.

1a〜1d 感光体ドラム(感光体の例)
2a〜2d 露光装置
3a〜3d 現像ユニット
4 中間転写ベルト(転写体の一例)
8 センサー
12 記憶装置
21 露光量設定部
22 特性データ
62M1〜62M3,62C1〜62C3,62Y1〜62Y3,62K1〜62K3 パッチ(複数のパッチの例)
1a to 1d photoconductor drum (example of photoconductor)
2a to 2d Exposure device 3a to 3d Developing unit 4 Intermediate transfer belt (an example of a transfer member)
8 Sensor 12 Storage Device 21 Exposure Amount Setting Unit 22 Characteristic Data 62M1-62M3, 62C1-62C3, 62Y1-62Y3, 62K1-62K3 Patch (Example of Plural Patches)

Claims (6)

感光体と、
光線を出射して前記感光体上に静電潜像を形成する露光装置と、
複数のパッチに対応して前記露光装置による露光量を変化させ、前記複数のパッチのトナー濃度測定値に基づいて、階調画像のトナー濃度目標値に対応する第1露光量と、二値画像のトナー濃度目標値に対応する第2露光量とを特定し、前記第1露光量を階調画像および二値画像のための露光量とし、前記第2露光量に対応する露光パルス幅を二値画像のための露光パルス幅とする露光量設定部と、
を備え
前記複数のパッチは、露光パルス幅を最大にして、孤立ドットで形成され、
前記露光量設定部は、前記階調画像のための露光パルス幅を最大とし、前記第1露光量と前記第2露光量との差に基づいて、最大露光パルス幅から、前記第2露光量に対応する露光パルス幅を特定すること、
を特徴とする画像形成装置。
A photoreceptor,
An exposure device that emits light and forms an electrostatic latent image on the photoreceptor;
A first exposure amount corresponding to a toner density target value of a gradation image based on a toner density measurement value of the plurality of patches and a binary image based on a toner density measurement value of the plurality of patches. The second exposure amount corresponding to the toner density target value is specified, the first exposure amount is set as the exposure amount for the gradation image and the binary image, and the exposure pulse width corresponding to the second exposure amount is set to two. An exposure amount setting unit as an exposure pulse width for a value image;
Equipped with a,
The plurality of patches are formed of isolated dots with a maximum exposure pulse width,
The exposure amount setting unit maximizes an exposure pulse width for the gradation image, and based on a difference between the first exposure amount and the second exposure amount, from the maximum exposure pulse width, the second exposure amount Specifying the exposure pulse width corresponding to
An image forming apparatus.
露光パルス幅と、その露光パルス幅で得られるトナー濃度測定値から換算される露光量との関係を示す特性データを記憶する記憶装置をさらに備え、
前記露光量設定部は、前記特性データを参照して得られる、前記第2露光量に対応する露光パルス幅を前記二値画像のための露光パルス幅として特定すること、
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
A storage device for storing characteristic data indicating a relationship between the exposure pulse width and the exposure amount converted from the toner density measurement value obtained by the exposure pulse width;
The exposure amount setting unit specifies an exposure pulse width corresponding to the second exposure amount obtained by referring to the characteristic data as an exposure pulse width for the binary image;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記二値画像のトナー濃度目標値は、前記階調画像のトナー濃度目標値より低いことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成装置。 The toner density target value of the binary image, the image forming apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the lower toner density target value of the gradation image. 前記露光量設定部は、前記複数のパッチの少なくとも1つに対して、前記階調画像のトナー濃度目標値以上のトナー濃度となる露光量とし、前記複数のパッチの少なくとも1つに対して、前記二値画像のトナー濃度目標値以下のトナー濃度となる露光量とすることを特徴とする請求項記載の画像形成装置。 The exposure amount setting unit sets an exposure amount with a toner density equal to or higher than a toner density target value of the gradation image for at least one of the plurality of patches, and for at least one of the plurality of patches, The image forming apparatus according to claim 3, wherein the exposure amount is a toner density equal to or lower than a toner density target value of the binary image. 前記感光体上の静電潜像を現像しトナー像を形成する現像ユニットと、
前記現像ユニットにより形成された前記複数のパッチのトナー像のトナー濃度を前記感光体上でまたは転写体上で測定するセンサーとをさらに備え、
前記露光量設定部は、前記センサーによる前記複数のパッチのトナー濃度量測定値に基づいて前記第1露光量と前記第2露光量とを特定すること、
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
A developing unit for developing an electrostatic latent image on the photosensitive member to form a toner image;
A sensor that measures the toner density of the toner images of the plurality of patches formed by the developing unit on the photosensitive member or on the transfer member;
The exposure amount setting unit specifies the first exposure amount and the second exposure amount based on a measured toner density amount value of the plurality of patches by the sensor;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記複数のパッチの静電潜像は、前記感光体上に連続して形成されることを特徴とする請求項1から請求項のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 Wherein the plurality of electrostatic latent image patch, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is continuously formed on said photosensitive member.
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