JP6834346B2 - Image forming device and image stabilization method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及び画像安定化方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image stabilizing method.
電子写真方式の画像形成装置では、同じ画像を形成しても環境の変化や稼働状況等によってトナーの付着量が変動し、文字や図形等の線幅が異なることがある。そこで、感光体上に形成した画像のトナーの付着量を光学センサーにより検出し、この光学センサーからの出力値が目的のトナーの付着量が得られるときの目標値となるように、現像バイアス電位や書き込み光量等の画像形成条件を調整することにより、形成する画像の安定化を図っている（例えば、特許文献１参照。）。 In an electrophotographic image forming apparatus, even if the same image is formed, the amount of toner adhered varies depending on changes in the environment, operating conditions, etc., and the line width of characters, figures, etc. may differ. Therefore, the amount of toner adhered to the image formed on the photoconductor is detected by an optical sensor, and the development bias potential is such that the output value from this optical sensor becomes the target value when the desired amount of toner adhered is obtained. By adjusting the image forming conditions such as the amount of writing light and the amount of writing light, the formed image is stabilized (see, for example, Patent Document 1).
トナーの付着領域は面積が同じでも高さが高い方がトナーの付着量が多いため、転写及び定着のプロセスにおいて押しつぶされて文字や図形の線幅が太くなることがある。一方、光学センサーは、トナーの付着量をトナーの付着領域における反射光の光量によって検出するため、トナーの付着領域の面積に対する感度が高く、その高さに対する感度は低いという特徴がある。トナーの付着領域の面積が同じであれば、高さによらず同じ出力値を出力するため、光学センサーの出力値によって、感光体上の画像の線幅を一定に制御できても、転写及び定着のプロセスを経た後の用紙上の画像の線幅は変動してしまうことがあった。 Even if the area of the toner adhered is the same, the higher the height, the larger the amount of the toner adhered, so that the toner may be crushed in the transfer and fixing process and the line width of characters and figures may become thicker. On the other hand, since the optical sensor detects the amount of toner adhering by the amount of reflected light in the toner adhering region, it is characterized in that it has high sensitivity to the area of the toner adhering region and low sensitivity to the height. If the area of the toner adhesion area is the same, the same output value is output regardless of the height. Therefore, even if the line width of the image on the photoconductor can be controlled to be constant by the output value of the optical sensor, transfer and transfer and The line width of the image on the paper after the fixing process sometimes fluctuated.
本発明の課題は、用紙上の画像の安定化の精度を高めることである。 An object of the present invention is to improve the accuracy of stabilizing an image on paper.
請求項１に記載の発明によれば、
画像データに画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理後の画像データに応じて変調したレーザービームにより、帯電した感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、当該感光体上に現像スリーブによりトナーを供給して現像した画像を用紙上に転写し、定着処理する画像形成部と、
前記定着処理前のトナーの付着量を検出するセンサーと、
前記センサーの出力値に応じて、前記画像形成部における画像形成条件を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記画像形成部における少なくとも現像バイアス電位と露光後の前記感光体の表面電位との差を含む現像条件により前記定着処理前のトナーの付着領域の高さを推定し、推定した高さと前記センサーの出力値とに応じて前記画像形成条件の調整を行うことを特徴とする画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 1,
An image processing unit that performs image processing on image data,
An image developed by exposing the surface of a charged photoconductor with a laser beam modulated according to the image data after image processing to form an electrostatic latent image, and supplying toner onto the photoconductor by a developing sleeve. An image forming part that transfers and fixes the image on paper,
A sensor that detects the amount of toner adhering before the fixing process,
A control unit that adjusts image formation conditions in the image forming unit according to the output value of the sensor is provided.
The control unit estimated and estimated the height of the toner adhesion region before the fixing treatment based on development conditions including at least the difference between the development bias potential in the image forming unit and the surface potential of the photoconductor after exposure. An image forming apparatus is provided, characterized in that the image forming conditions are adjusted according to the height and the output value of the sensor.
請求項２に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記現像条件として、設定又は検出された現像条件を取得し、あらかじめ求められている現像条件とトナーの付着領域の高さとの相関から、取得した現像条件に対応するトナーの付着領域の高さを推定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 2.
The control unit acquires the set or detected development conditions as the development conditions, and from the correlation between the development conditions obtained in advance and the height of the toner adhesion region, the toner adhesion corresponding to the acquired development conditions is obtained. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the height of the region is estimated.
請求項３に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、現像条件を変更してテストパターンを前記感光体上に形成し、
前記制御部は、前記テストパターンに対する前記センサーの出力値から、前記トナーの付着領域の高さを推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 3,
The image forming unit changes the developing conditions to form a test pattern on the photoconductor.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the control unit estimates the height of the adhesion region of the toner from the output value of the sensor with respect to the test pattern.
請求項４に記載の発明によれば、
前記テストパターンは、ドットパターン又はラインパターンであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 4,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the test pattern is a dot pattern or a line pattern.
請求項５に記載の発明によれば、
前記ドットパターンのドット径又は前記ラインパターンの線幅は、前記センサーの検出範囲より小さいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 5.
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the dot diameter of the dot pattern or the line width of the line pattern is smaller than the detection range of the sensor.
請求項６に記載の発明によれば、
前記センサーは、少なくとも光学センサーを含む非接触型のセンサーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 6,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensor is a non-contact type sensor including at least an optical sensor.
請求項７に記載の発明によれば、
前記制御部は、
前記レーザービームの書き込み光量の調整量又は目的のドット径に制御するために前記センサーの出力値に応じて書き込み光量を決定するときの前記センサーの出力値の目標値の調整量と、前記感光体の帯電電位の調整量の少なくとも１つを、前記推定したトナーの付着領域の高さに応じて決定し、
前記センサーの出力値に応じて画像形成条件を調整した後、前記高さに応じて決定した調整量だけ前記レーザービームの書き込み光量又は前記帯電電位の条件をさらに調整するか、又は目的のドット径に制御するために前記センサーの出力値に応じて書き込み光量を決定するときの前記センサーの出力値の目標値を、決定した調整量だけ調整して書き込み光量の決定を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 7.
The control unit
The adjustment amount of the target value of the output value of the sensor when determining the write light amount according to the output value of the sensor in order to control the adjustment amount of the write light amount of the laser beam or the target dot diameter, and the photoconductor At least one of the adjustment amounts of the charging potential of the above is determined according to the height of the adhered region of the toner estimated above.
After adjusting the image formation conditions according to the output value of the sensor, the writing light amount of the laser beam or the charging potential condition is further adjusted by the adjustment amount determined according to the height, or the target dot diameter The claim is characterized in that the target value of the output value of the sensor when the write light amount is determined according to the output value of the sensor in order to control the sensor is adjusted by the determined adjustment amount to determine the write light amount. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 6 is provided.
請求項８に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記レーザービームの書き込み光量、前記センサーの出力値の目標値又は前記帯電電位の調整量を決定した場合、画像の最大濃度が一定となるように、前記決定した調整量に応じて、目的の最大濃度に制御するために前記センサーの出力値に応じて現像バイアス電位を決定するときの前記センサーの出力値の目標値又は前記現像スリーブの駆動速度を補正することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 8.
When the control unit determines the amount of writing light of the laser beam, the target value of the output value of the sensor, or the adjustment amount of the charging potential, the control unit responds to the determined adjustment amount so that the maximum density of the image becomes constant. Therefore, it is characterized in that the target value of the output value of the sensor or the driving speed of the developing sleeve when the development bias potential is determined according to the output value of the sensor in order to control to the desired maximum concentration is corrected. The image forming apparatus according to claim 7 is provided.
請求項９に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記画像の輪郭又はその背景の輪郭の画素値の調整量を、前記推定したトナーの付着領域の高さに応じて決定し、
前記画像処理部は、前記画像の輪郭又は前記背景の輪郭の画素値を、前記制御部により決定した調整量だけ調整する画像処理を施すことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 9.
The control unit determines the amount of adjustment of the pixel value of the contour of the image or the contour of the background thereof according to the height of the estimated toner adhesion region.
Any one of claims 1 to 6, wherein the image processing unit performs image processing for adjusting the pixel value of the contour of the image or the contour of the background by an adjustment amount determined by the control unit. The image forming apparatus described in the above is provided.
請求項１０に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記用紙の種類に応じて、前記調整量を補正することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 10,
The image forming apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein the control unit corrects the adjustment amount according to the type of the paper.
請求項１１に記載の発明によれば、
前記定着処理前のトナーの付着量は、前記感光体上のトナーの付着量であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
According to the invention of claim 11,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the amount of toner adhered before the fixing treatment is the amount of toner adhered on the photoconductor.
請求項１２に記載の発明によれば、
画像データに応じて変調したレーザービームにより、帯電した感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、当該感光体上に現像スリーブによりトナーを供給して現像した画像を用紙上に転写し、定着処理する画像形成部において、基準パッチを形成するステップと、
前記基準パッチを形成したときの前記定着処理前のトナーの付着量をセンサーにより検出するステップと、
前記画像形成部における少なくとも現像バイアス電位と露光後の前記感光体の表面電位との差を含む現像条件により前記定着処理前のトナーの付着領域の高さを、制御部により推定するステップと、
前記推定した高さと前記センサーの出力値とに応じて、前記制御部により前記画像形成部における画像形成条件の調整を行うステップと、
を含むことを特徴とする画像安定化方法が提供される。
According to the invention of claim 12,
The surface of the charged photoconductor is exposed with a laser beam modulated according to the image data to form an electrostatic latent image, and toner is supplied onto the photoconductor by a developing sleeve to transfer the developed image onto paper. In the image forming section to be fixed, the step of forming the reference patch and
A step of detecting the amount of toner adhered before the fixing process when the reference patch is formed by a sensor, and
A step of estimating the height of the toner adhesion region before the fixing process by the control unit according to the development conditions including at least the difference between the development bias potential in the image forming unit and the surface potential of the photoconductor after exposure.
A step of adjusting the image forming condition in the image forming unit by the control unit according to the estimated height and the output value of the sensor, and
An image stabilization method is provided, which comprises.
本発明によれば、用紙上の画像の安定化の精度を高めることができる。 According to the present invention, the accuracy of stabilizing an image on paper can be improved.
以下、本発明の画像形成装置及び画像安定化方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus and the image stabilizing method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置Ｇの主な構成を機能ごとに示している。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、画像生成部１６、画像読取部１７、画像メモリー１８、画像処理部１９、画像形成部２０、センサー３０等を備えて構成されている。
FIG. 1 shows the main configurations of the image forming apparatus G according to the embodiment of the present invention for each function.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus G includes a control unit 11, a storage unit 12, an operation unit 13, a display unit 14, a communication unit 15, an image generation unit 16, an image reading unit 17, an image memory 18, and an image processing unit. It is configured to include 19, an image forming unit 20, a sensor 30, and the like.
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成され、記憶部１２から各種プログラムを読み出して実行することにより、各部を制御する。
例えば、制御部１１は、画像生成部１６又は画像読取部１７により生成され、画像メモリー１８に保持された画像データを、画像処理部１９により画像処理させて、画像処理後の画像データに基づいて、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。
The control unit 11 is configured to include a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls each unit by reading and executing various programs from the storage unit 12.
For example, the control unit 11 causes the image processing unit 19 to process the image data generated by the image generation unit 16 or the image reading unit 17 and held in the image memory 18, based on the image data after the image processing. , The image forming unit 20 forms an image on the paper.
また、制御部１１は、画像形成部２０により形成する画像の安定化制御を実施する。安定化制御時、制御部１１は、画像形成部２０の現像条件によりトナーの付着領域の高さを推定し、画像形成部２０により基準パッチを形成したときのセンサー３０の出力値と、推定した高さとに応じて、画像形成部２０における画像形成条件を調整する。 In addition, the control unit 11 performs stabilization control of the image formed by the image forming unit 20. At the time of stabilization control, the control unit 11 estimates the height of the toner adhesion region according to the development conditions of the image forming unit 20, and estimates it as the output value of the sensor 30 when the image forming unit 20 forms the reference patch. The image forming conditions in the image forming unit 20 are adjusted according to the height.
記憶部１２は、制御部１１により読み取り可能なプログラム、プログラムの実行時に用いられるファイル等を記憶している。記憶部１２としては、ハードディスク等の大容量メモリーを用いることができる。 The storage unit 12 stores a program that can be read by the control unit 11, a file used when the program is executed, and the like. As the storage unit 12, a large-capacity memory such as a hard disk can be used.
操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。 The operation unit 13 generates an operation signal according to the user's operation and outputs it to the control unit 11. As the operation unit 13, a touch panel or the like integrally configured with the keypad and the display unit 14 can be used.
表示部１４は、制御部１１の指示にしたがって操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。 The display unit 14 displays an operation screen or the like according to the instructions of the control unit 11. As the display unit 14, an LCD (Liquid Crystal Display), an OLED (Organic Electro Luminescence Display), or the like can be used.
通信部１５は、ネットワーク上の外部装置、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。
通信部１５は、ネットワークを介してユーザー端末等から、画像を形成する指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたデータ（以下、ＰＤＬデータという）を受信する。
The communication unit 15 communicates with an external device on the network, such as a user terminal, a server, or another image forming device.
The communication unit 15 receives data (hereinafter, referred to as PDL data) in which the instruction content for forming an image is described in a page description language (PDL) from a user terminal or the like via a network.
画像生成部１６は、通信部１５により受信したＰＤＬデータをラスタライズ処理し、ビットマップ形式の画像データを生成する。画像データの各画素が有する画素値は、画像の濃淡を表すデータ値であり、例えば８ビットのデータ値は０〜２５５階調の濃淡を表す。 The image generation unit 16 rasterizes the PDL data received by the communication unit 15 and generates image data in a bitmap format. The pixel value of each pixel of the image data is a data value representing the shading of the image. For example, the 8-bit data value represents the shading of 0 to 255 gradations.
画像生成部１６は、画像データの各画素の属性を示す属性データを生成することができる。
例えば、画像生成部１６は、ラスタライズ処理時に、ＰＤＬデータ中の文字コードの記述にしたがって描画した、かな、アルファベット、数字等の画像の各画素の属性を文字（Text）と決定することができる。また、画像生成部１６は、ＤＸＦ、ＳＶＧ、ＷＭＦ等のベクター形式の記述にしたがって描画した多角形、円、罫線等の画像の各画素の属性を図形（Graphics）と決定し、ＪＰＥＧ形式のファイルにより描画した写真画像等の画像の属性を写真（Image/Photo）と決定することができる。
The image generation unit 16 can generate attribute data indicating the attributes of each pixel of the image data.
For example, the image generation unit 16 can determine the attributes of each pixel of an image such as kana, alphabet, and numbers drawn according to the description of the character code in the PDL data as characters (Text) during the rasterization process. Further, the image generation unit 16 determines the attribute of each pixel of the image such as a polygon, a circle, and a ruled line drawn according to the description of the vector format such as DXF, SVG, and WMF as a graphic, and determines the attribute of each pixel as a graphic, and files in the PEG format. The attribute of an image such as a photographic image drawn by can be determined as a photo (Image / Photo).
画像読取部１７は、スキャナーにより原稿面を読み取って、ビットマップ形式の画像データを生成する。画像読取部１７は、スキャナーや自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）等を備えて構成することができる。 The image reading unit 17 scans the document surface with a scanner and generates image data in a bitmap format. The image reading unit 17 can be configured to include a scanner, an automatic document feeder (ADF: Automatic Document Feeder), and the like.
画像メモリー１８は、画像生成部１６により生成された画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１８としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等を用いることができる。 The image memory 18 is a buffer memory that temporarily holds the image data generated by the image generation unit 16. As the image memory 18, DRAM (Dynamic RAM) or the like can be used.
画像処理部１９は、画像メモリー１８から画像データを読み出して、当該画像データに濃度補正処理や中間調処理、細線化（太線化）処理等の各種画像処理を施す。濃度補正処理は、用紙上に形成した画像の濃度特性が目的の濃度特性となるように、画像データの各画素の画素値を変換する処理である。中間調処理は、ディザ法を用いたスクリーン処理や誤差拡散処理等の疑似的に多階調の中間調を再現するための処理である。細線化（太線化）処理は、文字や図形等の画像の輪郭又はその背景の輪郭の画素値を調整して、画像の幅を細く又は太く調整する処理である。 The image processing unit 19 reads out image data from the image memory 18 and performs various image processing such as density correction processing, halftone processing, and thinning (thickening) processing on the image data. The density correction process is a process of converting the pixel value of each pixel of the image data so that the density characteristic of the image formed on the paper becomes the target density characteristic. The halftone process is a process for reproducing a pseudo multi-tone halftone such as a screen process using a dither method or an error diffusion process. The thinning (thickening) processing is a process of adjusting the pixel value of the outline of an image such as characters and figures or the outline of the background thereof to make the width of the image thinner or thicker.
画像形成部２０は、電子写真方式により用紙上に画像を形成する。
図２は、モノクロ画像を形成する場合の画像形成部２０の構成の一例を示している。
画像形成部２０は、図２に示すように、露光部２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ、転写体２２、転写ローラー２３等を備えている。露光部２ａ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ及びクリーニング部２ｅは、感光体２ｂ表面の周囲に配置され、転写ローラー２３はベルト状の転写体２２を介して感光体２ｂに圧接可能に配置されている。
The image forming unit 20 forms an image on paper by an electrophotographic method.
FIG. 2 shows an example of the configuration of the image forming unit 20 when forming a monochrome image.
As shown in FIG. 2, the image forming unit 20 includes an exposed unit 2a, a photoconductor 2b, a developing unit 2c, a charging unit 2d, a cleaning unit 2e, a transfer body 22, a transfer roller 23, and the like. The exposed unit 2a, the developing unit 2c, the charging unit 2d, and the cleaning unit 2e are arranged around the surface of the photoconductor 2b, and the transfer roller 23 is arranged so as to be pressure-contactable to the photoconductor 2b via the belt-shaped transfer body 22. There is.
画像形成時、帯電部２ｄにより感光体２ｂを帯電させた後、画像データの各画素値に応じて変調したレーザービームを露光部２ａから出射し、回転する感光体２ｂ上を露光走査して静電潜像を形成する。現像部２ｃでは、スクリュー２ｃａ、２ｃｂ及び２ｃｃにより撹拌した容器内のトナーを、現像スリーブ２ｃｄにより感光体２ｂ上に供給して、感光体２ｂ上の静電潜像を現像する。転写ローラー２３は感光体２ｂに圧接し、感光体２ｂと転写体２２間に給紙された用紙上に、感光体２ｂの回転によって転写ローラー２３の位置に到達した画像を転写する。転写後、クリーニング部２ｅにおいて感光体２ｂ上に残留するトナーを除去する。 At the time of image formation, after the photoconductor 2b is charged by the charging unit 2d, a laser beam modulated according to each pixel value of the image data is emitted from the exposure unit 2a, and the rotating photoconductor 2b is exposed and scanned for static electricity. Form an electro-latent image. In the developing unit 2c, the toner in the container stirred by the screws 2ca, 2cc and 2cc is supplied onto the photoconductor 2b by the developing sleeve 2cd to develop the electrostatic latent image on the photoconductor 2b. The transfer roller 23 press-contacts the photoconductor 2b, and transfers the image that has reached the position of the transfer roller 23 by the rotation of the photoconductor 2b onto the paper fed between the photoconductor 2b and the transfer body 22. After the transfer, the cleaning unit 2e removes the toner remaining on the photoconductor 2b.
カラー画像を形成する場合は、画像形成部２０は、露光部２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ等を１つの書き込みユニットとして色ごとに備え、各書き込みユニットの感光体２ｂ上にＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）のトナーによって各色の画像を形成する。各感光体２ｂ上の画像を中間転写ベルト等の転写体上に重ねて転写（１次転写）し、転写体から用紙へとさらに転写（２次転写）することで、カラー画像を形成することができる。 When forming a color image, the image forming unit 20 includes an exposed unit 2a, a photoconductor 2b, a developing unit 2c, a charging unit 2d, a cleaning unit 2e, etc. as one writing unit for each color, and the photosensitivity of each writing unit is provided. Images of each color are formed on the body 2b with C (cyan), M (magenta), Y (yellow) and K (black) toners. A color image is formed by superimposing an image on each photoconductor 2b on a transfer body such as an intermediate transfer belt, transferring the image (primary transfer), and further transferring the image from the transfer body to paper (secondary transfer). Can be done.
センサー３０は、図２に示すように、感光体２ｂの回転方向において現像部２ｃと転写体２２の間に配置され、感光体２ｂ上のトナー付着量を感光体２ｂ上に形成した画像の濃度として検出する。センサー３０としては、感光体２ｂ上の画像を阻害しないことから非接触型のセンサーが好ましく、非接触型のセンサーのなかでも光学センサーが一般的に普及しており、好ましい。
なお、カラー画像の場合は、各色の混色の濃度を検出するため、中間転写ベルト上のトナーの付着量をセンサー３０により検出するようにしてもよい。
As shown in FIG. 2, the sensor 30 is arranged between the developing unit 2c and the transfer body 22 in the rotation direction of the photoconductor 2b, and the amount of toner adhered on the photoconductor 2b is the density of the image formed on the photoconductor 2b. Detect as. As the sensor 30, a non-contact type sensor is preferable because it does not interfere with the image on the photoconductor 2b, and among the non-contact type sensors, an optical sensor is generally widely used and is preferable.
In the case of a color image, the sensor 30 may detect the amount of toner adhering to the intermediate transfer belt in order to detect the density of the color mixture of each color.
上記画像形成装置Ｇでは、環境条件の変化や稼働状況等によらず、形成する画像を安定化させるため、センサー３０により感光体２ｂ上のトナーの付着量を検出し、このセンサー３０からの出力値に応じて、現像バイアス電位やレーザービームの書き込み光量等の画像形成条件を調整している。 In the image forming apparatus G, in order to stabilize the formed image regardless of changes in environmental conditions, operating conditions, etc., the sensor 30 detects the amount of toner adhering to the photoconductor 2b, and the output from the sensor 30. Image formation conditions such as the development bias potential and the amount of light written by the laser beam are adjusted according to the values.
感光体２ｂ上でのトナーの付着領域の面積が同じであっても高さが異なる場合、高さが高い方がトナーの付着量が多いため、転写及び定着のプロセスにおいて加圧及び加熱されたときに押しつぶされて面積が増え、画像の線幅が太ることがある。しかしながら、センサー３０、特に光学センサーは、光を照射したときの反射光の光量をトナーの付着量として検出するため、トナーの付着領域の面積に対する感度は高いが、高さに対する感度は低い。面積が同じであれば高さによらず同じ出力値を出力するため、センサー３０の出力値によって、感光体２ｂ上の画像の線幅を安定化させることはできるが、転写及び定着のプロセスを経た後の用紙上の画像の線幅は変動することがある。 When the area of the toner adhesion region on the photoconductor 2b is the same but the heights are different, the higher the height, the larger the amount of toner adhered, so that the toner is pressurized and heated in the transfer and fixing process. Sometimes it is crushed to increase the area and the line width of the image becomes thicker. However, since the sensor 30, particularly the optical sensor, detects the amount of reflected light when irradiated with light as the amount of toner adhering, the sensitivity to the area of the toner adhering region is high, but the sensitivity to height is low. Since the same output value is output regardless of the height if the area is the same, the line width of the image on the photoconductor 2b can be stabilized by the output value of the sensor 30, but the transfer and fixing process can be performed. The line width of the image on the paper after the process may fluctuate.
図３は、トナーの付着領域の高さが異なる２つのラインパターンＡ及びＢの例を示している。図３において、左側のグラフは感光体２ｂ上のラインパターンＡ及びＢのトナーの付着領域の高さを示し、右側のグラフは転写及び定着プロセス後の用紙上のラインパターンＡ及びＢのトナーの付着領域の高さを示している。 FIG. 3 shows an example of two line patterns A and B having different heights of the toner adhesion regions. In FIG. 3, the graph on the left shows the height of the toner adhesion region of the line patterns A and B on the photoconductor 2b, and the graph on the right shows the toner of the line patterns A and B on the paper after the transfer and fixing process. It shows the height of the adhesion area.
図３に示すように、感光体２ｂ上の２つのラインパターンＡ及びＢは、トナーの付着領域の面積が同じであり、いずれも同じ線幅ｄｗ０であるが、トナーの付着領域の高さがそれぞれｈ１及びｈ２（ｈ１＞ｈ２）と異なり、全体的なトナーの付着量はラインパターンＢよりもラインパターンＡの方が多い。そのため、転写及び定着プロセスを経て同じ高さｈ０（ｈ０＜ｈ１、ｈ０＜ｈ２）まで押しつぶされたとき、トナーの付着領域の高さが高いラインパターンＡの方が付着領域の面積が大きくなり、その線幅ｄｗ１はラインパターンＢの線幅ｄｗ２よりも太くなる。 As shown in FIG. 3, the two line patterns A and B on the photoconductor 2b have the same area of the toner adhesion region and both have the same line width dw0, but the height of the toner adhesion region is high. Unlike h1 and h2 (h1> h2), respectively, the overall toner adhesion amount of the line pattern A is larger than that of the line pattern B. Therefore, when the toner is crushed to the same height h0 (h0 <h1, h0 <h2) through the transfer and fixing processes, the line pattern A having a higher toner adhesion area has a larger area of the adhesion area. The line width dw1 is thicker than the line width dw2 of the line pattern B.
図４Ａは、ラインパターンＡ及びＢをその線幅（画素）を変えて感光体２ｂ上に形成したときのセンサー３０の出力値を示している。図４Ｂは、この感光体２ｂ上の各ラインパターンＡ及びＢを用紙上に転写及び定着したときの線幅の測定値（μｍ）を示している。
図４Ａに示すように、感光体２ｂ上ではラインパターンＡもラインパターンＢも同じ出力値（Ｖ）が得られている。一方、転写及び定着プロセス後の用紙上では、図４Ｂに示すように、ラインパターンＡの方がラインパターンＢよりも線幅の測定値（μｍ）が長い。この傾向は線幅（画素）によらず同じである。このようなセンサー３０の出力値によって画像の安定化制御を行うと、感光体２ｂ上においては一定の線幅に制御することができるが、用紙上では線幅の変動が生じてしまう。
FIG. 4A shows the output value of the sensor 30 when the line patterns A and B are formed on the photoconductor 2b by changing the line width (pixels). FIG. 4B shows a measured value (μm) of the line width when the line patterns A and B on the photoconductor 2b are transferred and fixed on the paper.
As shown in FIG. 4A, the same output value (V) is obtained for both the line pattern A and the line pattern B on the photoconductor 2b. On the other hand, on the paper after the transfer and fixing process, as shown in FIG. 4B, the line width measurement value (μm) of the line pattern A is longer than that of the line pattern B. This tendency is the same regardless of the line width (pixel). If the image stabilization control is performed by the output value of the sensor 30, the line width can be controlled to be constant on the photoconductor 2b, but the line width fluctuates on the paper.
画像形成装置Ｇでは、感光体２ｂ上に形成した画像のトナーの付着領域の高さを推定し、センサー３０の出力値に応じて調整する画像形成条件を、推定した高さによっても調整することにより、トナーの付着領域の面積と高さによって画像の安定化制御を行うことができ、感光体２ｂ上だけでなく用紙上の画像も精度良く安定化させることができる。 In the image forming apparatus G, the height of the toner adhesion region of the image formed on the photoconductor 2b is estimated, and the image forming condition adjusted according to the output value of the sensor 30 is also adjusted by the estimated height. Therefore, it is possible to control the stabilization of the image according to the area and height of the toner adhesion region, and it is possible to accurately stabilize the image not only on the photoconductor 2b but also on the paper.
図５は、画像形成装置Ｇにおいて、画像形成条件を調整するときの処理手順を示している。
トナーの付着領域の高さは現像条件が大きく影響することから、図５に示すように、制御部１１が現在の現像条件を取得し（ステップＳ１）、取得した現像条件に応じてトナーの付着領域の高さを推定する（ステップＳ２）。
FIG. 5 shows a processing procedure when adjusting the image forming conditions in the image forming apparatus G.
Since the height of the toner adhesion region is greatly affected by the development conditions, as shown in FIG. 5, the control unit 11 acquires the current development conditions (step S1), and the toner adheres according to the acquired development conditions. The height of the region is estimated (step S2).
取得する現像条件としては、例えば現像スリーブ２ｃｄの現像バイアス電位Ｖｄｃ、露光前の感光体２ｂの表面電位である帯電電位Ｖ０、露光後の感光体２ｂの表面電位である露光電位Ｖｉ、現像スリーブ２ｃｄと感光体２ｂ間の距離ＤＳ、現像に使用するトナーの平均粒径Ｄｖ等が挙げられる。制御部１１は、設定又は検出された現像条件を取得すればよく、現像バイアス電位Ｖｄｃ、帯電電位Ｖ０及び距離ＤＳについては、記憶部１２に保存されている設定値を取得することができる。露光電位Ｖｉは表面電位計により検出された値か、露光部２ａが照射するレーザービームの光量や帯電電位Ｖ０等から推測した値でもよい。トナーの平均粒径Ｄｖは、トナーのボトルをセットするときにトナーの色又はボトルごとに記憶部１２に保存された設定値を取得すればよい。 The development conditions to be acquired include, for example, the development bias potential Vdc of the development sleeve 2cd, the charging potential V0 which is the surface potential of the photoconductor 2b before exposure, the exposure potential Vi which is the surface potential of the photoconductor 2b after exposure, and the development sleeve 2cd. The distance DS between the photoconductor 2b and the photoconductor 2b, the average particle size Dv of the toner used for development, and the like can be mentioned. The control unit 11 may acquire the set or detected development conditions, and can acquire the set values stored in the storage unit 12 for the development bias potential Vdc, the charging potential V0, and the distance DS. The exposure potential Vi may be a value detected by a surface electrometer, or a value estimated from the amount of light of the laser beam irradiated by the exposure unit 2a, the charging potential V0, or the like. The average particle size Dv of the toner may be a set value stored in the storage unit 12 for each toner color or bottle when the toner bottle is set.
制御部１１は、取得した現像条件のうち、現像バイアス電位Ｖｄｃと露光電位Ｖｉとの差（絶対値）である現像コントラスト電位ΔＶに応じて、トナーの付着領域の高さＨＡを推定する。トナーの付着領域の高さは、現像コントラスト電位ΔＶに比例して現像コントラスト電位ΔＶが大きいほど高くなるため、現像コントラスト電位ΔＶによって高さを推定することにより、その推定精度を高めることができる。 The control unit 11 estimates the height HA of the toner adhesion region according to the development contrast potential ΔV, which is the difference (absolute value) between the development bias potential Vdc and the exposure potential Vi, among the acquired development conditions. Since the height of the adhesion region of the toner increases as the development contrast potential ΔV increases in proportion to the development contrast potential ΔV, the estimation accuracy can be improved by estimating the height from the development contrast potential ΔV.
制御部１１は、現像コントラスト電位ΔＶから推定したトナーの付着領域の高さＨＡを、現像コントラスト電位ΔＶとトナーの付着領域の高さの相関を表す関数かテーブルから取得することができる。このような関数やテーブルは、テストパターンの形成を繰り返して、現像コントラスト電位ΔＶとトナーの付着領域の高さの相関をあらかじめ求めることにより作成することができる。 The control unit 11 can obtain the height HA of the toner adhesion region estimated from the development contrast potential ΔV from a function or a table representing the correlation between the development contrast potential ΔV and the height of the toner adhesion region. Such a function or table can be created by repeating the formation of a test pattern and obtaining the correlation between the development contrast potential ΔV and the height of the toner adhesion region in advance.
下記表１は、現像コントラスト電位ΔＶから推定したトナーの付着領域の高さＨＡを取得できるテーブルの例を示している。
例えば、Ｖｄｃ＝−６３０Ｖ、Ｖｉ＝−１７０Ｖである場合、ΔＶ＝４６０Ｖであるので、下記テーブルからＨＡ＝３３μｍを取得することができる。
For example, when Vdc = -630V and Vi = -170V, ΔV = 460V, so HA = 33 μm can be obtained from the table below.
トナーの付着領域の高さは、主に現像コントラスト電位ΔＶに依存するが、他の現像条件も高さに影響することから、制御部１１は、現像コントラスト電位ΔＶによって推定したトナーの付着領域の高さＨＡを、現像コントラスト電位ΔＶ以外の他の現像条件により調整してもよい。
例えば、現像スリーブ２ｃｄと感光体２ｂ間の距離ＤＳが長いほど、また帯電電位Ｖ０と現像バイアス電位Ｖｄｃとの差（絶対値）であるカブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）が小さいほど、トナーの付着領域の高さは高くなる。また、トナーの平均粒径Ｄｖが大きいほど充填密度が低下して、トナーの付着領域の高さが高くなる。このように、他の現像条件によって推定した高さＨＡを調整することにより、高さの推定精度をより高めることができる。
The height of the toner adhesion region mainly depends on the development contrast potential ΔV, but since other development conditions also affect the height, the control unit 11 determines the toner adhesion region estimated by the development contrast potential ΔV. The height HA may be adjusted according to development conditions other than the development contrast potential ΔV.
For example, the longer the distance DS between the developing sleeve 2cd and the photoconductor 2b, and the smaller the fog margin potential (V0-Vdc), which is the difference (absolute value) between the charging potential V0 and the developing bias potential Vdc, the more toner adheres. The height of the area is high. Further, the larger the average particle size Dv of the toner, the lower the packing density and the higher the height of the toner adhesion region. By adjusting the height HA estimated by other development conditions in this way, the height estimation accuracy can be further improved.
距離ＤＳ、カブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）及びトナーの平均粒径Ｄｖの３つの条件により、推定した高さＨＡを調整する場合、制御部１１は、下記式（１）により調整後の高さＨＢを得ることができる。
（１） ＨＢ＝ＨＡ×α×β
上記式（１）において、αは距離ＤＳとカブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）によって高さＨＡを調整する調整係数であり、βはトナーの平均粒径Ｄｖによって高さＨＡを調整する調整係数である。
When adjusting the estimated height HA based on the three conditions of distance DS, fog margin potential (V0-Vdc), and average toner particle size Dv, the control unit 11 adjusts the height after adjustment by the following formula (1). HB can be obtained.
(1) HB = HA × α × β
In the above formula (1), α is an adjustment coefficient for adjusting the height HA according to the distance DS and the fog margin potential (V0-Vdc), and β is an adjustment coefficient for adjusting the height HA according to the average particle size Dv of the toner. is there.
制御部１１は、距離ＤＳとカブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）に応じた調整係数α及びトナーの平均粒径Ｄｖに応じた調整係数βがあらかじめ定められたテーブルから、各調整係数α及びβを取得することができる。このようなテーブルは、現像条件を変えてテストパターンの形成を繰り返したときのトナーの付着領域の高さから最適な調整係数α及びβを求めることにより作成することができる。 The control unit 11 sets each adjustment coefficient α and β from a table in which the adjustment coefficient α according to the distance DS and the fog margin potential (V0-Vdc) and the adjustment coefficient β according to the average particle size Dv of the toner are predetermined. Can be obtained. Such a table can be created by obtaining the optimum adjustment coefficients α and β from the height of the toner adhesion region when the formation of the test pattern is repeated under different development conditions.
下記表２は、距離ＤＳ（ｍｍ）とカブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ（Ｖ））に応じた調整係数αを取得できるテーブルの例である。
下記表３は、トナーの平均粒径Ｄｖ（μｍ）に応じた調整係数βを取得できるテーブルの例である。
現像条件が、ΔＶ＝２９０Ｖ、ＤＳ＝０．４４ｍｍ、Ｖ０−Ｖｄｃ＝１３０Ｖ、Ｄｖ＝６．８μｍである場合、上記テーブルによれば、ＨＡ＝２０μｍ、α＝１．０６、β＝１．２である。上記式（１）から、ＨＢ＝２０×１．０６×１．２＝２５．４μｍを取得することができる。 When the developing conditions are ΔV = 290V, DS = 0.44mm, V0-Vdc = 130V, Dv = 6.8μm, according to the above table, HA = 20μm, α = 1.06, β = 1.2. Is. From the above formula (1), HB = 20 × 1.06 × 1.2 = 25.4 μm can be obtained.
なお、距離ＤＳとカブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）に応じた調整係数αではなく、距離ＤＳに応じた調整係数α１と、カブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）に応じた調整係数α２を求めて、それぞれを推定したトナーの付着領域の高さＨＡに乗算して高さＨＢを求めるようにしてもよい。
また、距離ＤＳとカブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）による調整係数α及びトナーの平均粒径Ｄｖによる調整係数βの各テーブルを、現像剤や感光体２ｂの稼働状況（稼働時間や画像形成の枚数等）、環境条件（温度、湿度等）に応じて変更するようにしてもよい。
It should be noted that, instead of the adjustment coefficient α according to the distance DS and the fog margin potential (V0-Vdc), the adjustment coefficient α1 according to the distance DS and the adjustment coefficient α2 according to the fog margin potential (V0-Vdc) are obtained. The height HB may be obtained by multiplying each of them by the estimated height HA of the adhesion region of the toner.
In addition, each table of the adjustment coefficient α based on the distance DS and the fog margin potential (V0-Vdc) and the adjustment coefficient β based on the average particle size Dv of the toner is displayed on the operating status of the developer and the photoconductor 2b (operating time and number of images formed). Etc.), may be changed according to environmental conditions (temperature, humidity, etc.).
次に、制御部１１は、センサー３０の出力値に応じて調整する画像形成条件を、推定したトナーの付着領域の高さＨＡ又はＨＢに応じて調整するときの調整量を決定する（ステップＳ３）。 Next, the control unit 11 determines the adjustment amount when adjusting the image formation condition to be adjusted according to the output value of the sensor 30 according to the estimated height HA or HB of the toner adhesion region (step S3). ).
画像の線幅は、露光時のレーザービームの書き込み光量及び感光体２ｂの帯電電位Ｖ０の少なくとも１つの条件を変更することによって調整することができる。例えば、書き込み光量を減らすことにより、トナーの付着量を減らして線幅を細くすることができる。また、帯電電位Ｖ０を上昇させることにより、カブリマージン電位（Ｖ０−Ｖｄｃ）が大きくなり、トナーの付着量を減らして線幅を細くすることができる。
制御部１１は、それぞれの調整量を、トナーの付着領域の高さとの相関を表す関数かテーブルから取得すればよい。このようなテーブルは、書き込み光量及び帯電電位の条件を変えてテストパターンの形成を繰り返し、トナーの付着領域の高さに応じた最適な調整量を求めることにより作成することができる。
The line width of the image can be adjusted by changing at least one condition of the amount of light written by the laser beam at the time of exposure and the charging potential V0 of the photoconductor 2b. For example, by reducing the amount of writing light, the amount of toner adhering can be reduced and the line width can be reduced. Further, by increasing the charging potential V0, the fog margin potential (V0-Vdc) is increased, the amount of toner adhered can be reduced, and the line width can be narrowed.
The control unit 11 may obtain each adjustment amount from a function or a table representing the correlation with the height of the toner adhesion region. Such a table can be created by repeating the formation of a test pattern by changing the conditions of the amount of writing light and the charging potential, and obtaining the optimum adjustment amount according to the height of the toner adhesion region.
下記表４及び表５はそれぞれ、書き込み光量の調整量及び帯電電位Ｖ０の調整量を取得できる各テーブルの例を示している。
上述のように書き込み光量や帯電電位Ｖ０を直接調整してもよいし、目的のドット径に制御するため、センサー３０の出力値に応じて書き込み光量を決定するときのセンサー３０の出力値に対する目標値を調整してもよい。ドット径とは、１画素幅で露光するときのレーザービームのスポット径である。ドット径の制御時、書き込み光量を変えて基準パッチを形成したときの書き込み光量とセンサー３０の出力値の相関を求め、この相関において目的のドット径が得られるときのセンサー３０の出力値を目標値として、センサー３０の出力値がこの目標値に一致するときの書き込み光量に決定する。このドット径の制御を実施せずに、又はドット径の制御を実施した後に、書き込み光量や帯電電位Ｖ０を直接調整してもよい。 As described above, the writing light amount and the charging potential V0 may be directly adjusted, or in order to control the target dot diameter, a target for the output value of the sensor 30 when determining the writing light amount according to the output value of the sensor 30. You may adjust the value. The dot diameter is the spot diameter of the laser beam when exposed with a pixel width. When controlling the dot diameter, the correlation between the write light amount when the reference patch is formed by changing the write light amount and the output value of the sensor 30 is obtained, and the output value of the sensor 30 when the target dot diameter is obtained in this correlation is targeted. As a value, the amount of writing light when the output value of the sensor 30 matches this target value is determined. The writing light amount and the charging potential V0 may be directly adjusted without controlling the dot diameter or after controlling the dot diameter.
センサー３０の出力値の目標値の調整量は、書き込み光量や帯電電位の調整量と同様に、トナーの付着領域の高さとの相関を表す関数かテーブルから取得すればよい。
下記表６は、センサー３０の出力値の目標値の調整量を取得できるテーブルの一例を示している。
Table 6 below shows an example of a table in which the adjustment amount of the target value of the output value of the sensor 30 can be acquired.
図６は、目的のドット径に制御するときに決定する書き込み光量の例を示している。
レーザービームの書き込み光量（ｍＪ／ｍ２）とセンサー３０の出力値（Ｖ）が、図６に示すように相関するとき、目的のドット径の画像を形成したときのセンサー３０の出力値を目標値として、センサー３０の出力値がこの目標値に一致するときの書き込み光量に決定することにより、ドット径を目的の大きさに制御することができる。
この目標値の初期値が２．１Ｖであり、トナーの付着領域の高さＨＢが４０μｍであって上記テーブルから目標値の調整量が＋０．２Ｖであった場合、調整後のドット径の目標値は２．３Ｖである。このような初期値から目標値を引き上げる調整により、決定する書き込み光量を下げることができ、転写及び定着プロセス後もトナーの付着領域の高さが高い画像の線幅の太りや文字つぶれを抑えて、画像を安定して再現することができる。
FIG. 6 shows an example of the amount of writing light determined when controlling to a target dot diameter.
When the amount of light written by the laser beam (mJ / m 2 ) and the output value (V) of the sensor 30 correlate as shown in FIG. 6, the output value of the sensor 30 when an image having a target dot diameter is formed is targeted. As a value, the dot diameter can be controlled to a desired size by determining the amount of writing light when the output value of the sensor 30 matches this target value.
When the initial value of this target value is 2.1V, the height HB of the toner adhesion region is 40 μm, and the adjustment amount of the target value is + 0.2V from the above table, the target of the adjusted dot diameter is The value is 2.3V. By adjusting to raise the target value from such an initial value, it is possible to reduce the amount of writing light to be determined, and even after the transfer and fixing process, the height of the toner adhesion area is high. , The image can be reproduced stably.
レーザービームの書き込み光量は、細線化処理時に文字や図形等の前景画像の輪郭又はその背景画像の輪郭の画素値を調整することによっても調整できるので、制御部１１は、この画素値の調整量を推定したトナーの付着領域の高さＨＡ又はＨＢに応じて決定することもできる。制御部１１は、前景画像の輪郭及び背景画像の輪郭の画素値の調整量を、トナーの付着領域の高さの推定値との相関を表す関数かテーブルから取得することができる。このようなテーブルは、前景画像及び背景画像の輪郭の画素値を変えてテストパターンを形成したときのトナーの付着領域の高さとの相関を求めることにより、作成することができる。 Since the amount of light written by the laser beam can also be adjusted by adjusting the pixel value of the outline of the foreground image such as characters and figures or the outline of the background image during the thinning process, the control unit 11 adjusts the pixel value. Can also be determined according to the estimated height of the toner adhesion region HA or HB. The control unit 11 can obtain the adjustment amount of the pixel values of the contour of the foreground image and the contour of the background image from a function or a table representing the correlation with the estimated value of the height of the toner adhesion region. Such a table can be created by obtaining the correlation with the height of the toner adhesion region when the test pattern is formed by changing the pixel values of the contours of the foreground image and the background image.
下記表７は、前景画像の輪郭及び背景画像の輪郭の画素値の調整量を取得できるテーブルの例を示している。
図７は、３画素幅のラインパターンの画素値の調整例を示している。
図７に示すように、元画像ａ１は、画素値が最大値２５５の線画像（前景画像）と画素値が最小値０の背景画像からなる。
推定したトナーの付着領域の高さＨＡ又はＨＢが３７μｍである場合、上記テーブルによれば線画像の輪郭の画素値の調整量が−１２８、背景の輪郭の画素値の調整量が０である。このような調整量により画素値を調整したとき、図７に示すように、調整後の画像ａ２において線画像の輪郭の画素値を２５５から１２７に減らすことができる。これにより、画素値に応じて変調したレーザービームの書き込み光量を減らすことができ、線画像を細線化してトナーの付着領域の高さが高い画像の転写及び定着プロセス後の太りや文字つぶれを抑えることができる。
FIG. 7 shows an example of adjusting the pixel value of a line pattern having a width of 3 pixels.
As shown in FIG. 7, the original image a1 is composed of a line image (foreground image) having a maximum pixel value of 255 and a background image having a minimum pixel value of 0.
When the estimated height HA or HB of the toner adhesion region is 37 μm, the adjustment amount of the pixel value of the outline of the line image is −128 and the adjustment amount of the pixel value of the outline of the background is 0 according to the above table. .. When the pixel value is adjusted by such an adjustment amount, as shown in FIG. 7, the pixel value of the contour of the line image in the adjusted image a2 can be reduced from 255 to 127. As a result, the amount of written light of the laser beam modulated according to the pixel value can be reduced, and the line image is thinned to suppress the thickening and character crushing after the transfer and fixing process of the image having a high toner adhesion area. be able to.
一方、推定したトナーの付着領域の高さＨＡ又はＨＢが１６μｍである場合、上記テーブルによれば線画像の輪郭の調整量が０、背景画像の輪郭の画素値の調整量が＋６４である。このような調整により画素値を調整したとき、図７に示すように、調整後の画像ａ３において背景画像の輪郭の画素値を０から６４に増やすことができる。これにより、レーザービームの書き込み光量を増やすことができ、線画像を太線化してトナーの付着領域の高さが低い画像の細りを抑えることができる。 On the other hand, when the estimated height HA or HB of the toner adhesion region is 16 μm, the adjustment amount of the contour of the line image is 0 and the adjustment amount of the pixel value of the contour of the background image is +64 according to the above table. When the pixel value is adjusted by such adjustment, as shown in FIG. 7, the pixel value of the outline of the background image in the adjusted image a3 can be increased from 0 to 64. As a result, the amount of written light of the laser beam can be increased, the line image can be thickened, and the thinning of the image having a low toner adhesion region can be suppressed.
次に、制御部１１は、上述のようにして決定した画像形成条件の調整量を、用紙の種類に応じて補正する（ステップＳ４）。
用紙の種類によって表面の凹凸や厚さ等の特性が異なるため、同じ画像を形成してもトナーの付着量が変わり、画像の再現性が異なってくる。トナーが付着しやすい種類の用紙は調整量を大きくする等、用紙の種類に応じて調整量を補正することにより、より精度良く画像の安定化制御を実施することができる。
Next, the control unit 11 corrects the adjustment amount of the image formation conditions determined as described above according to the type of paper (step S4).
Since characteristics such as surface irregularities and thickness differ depending on the type of paper, the amount of toner adhered changes even if the same image is formed, and the reproducibility of the image also differs. By correcting the adjustment amount according to the type of paper, such as increasing the adjustment amount for the type of paper to which toner easily adheres, it is possible to perform image stabilization control with higher accuracy.
具体的には、制御部１１は、用紙の種類ごとに補正係数γを定めたテーブルから取得し、取得した補正係数γを調整量に乗算することにより、調整量を補正することができる。
下記表８は、補正係数γを取得できるテーブルの一例である。
Table 8 below is an example of a table in which the correction coefficient γ can be obtained.
決定した調整量により画像形成条件を調整すると、画像の最大濃度Ｄｍａｘが変動してしまうことがある。
図８は、書き込み光量と露光電位Ｖｉの相関を示している。なお、図８に示す電位は負電位（−Ｖ）である。
図８に示すように、書き込み光量（ｍＪ／ｍ２）を減らす調整を行うと、露光電位Ｖｉ（Ｖ）が変動し、現像コントラスト電位ΔＶ（Ｖ）が小さくなる。その結果、ベタ画像を形成したときのトナーの付着量が減り、最大濃度Ｄｍａｘが低下してしまう。ドット径制御時の目標値を調整する場合も結果的に書き込み光量を調整するため、同様に最大濃度Ｄｍａｘが変動する。
帯電電位Ｖ０についても同様に、調整によってトナーの付着量が変動するため、最大濃度Ｄｍａｘが変動する。
If the image formation conditions are adjusted according to the determined adjustment amount, the maximum density Dmax of the image may fluctuate.
FIG. 8 shows the correlation between the amount of writing light and the exposure potential Vi. The potential shown in FIG. 8 is a negative potential (−V).
As shown in FIG. 8, when the adjustment to reduce the writing light amount (mJ / m 2 ) is performed, the exposure potential Vi (V) fluctuates and the developing contrast potential ΔV (V) becomes small. As a result, the amount of toner adhered when the solid image is formed is reduced, and the maximum density Dmax is lowered. Even when the target value at the time of controlling the dot diameter is adjusted, the amount of writing light is adjusted as a result, so that the maximum density Dmax also fluctuates.
Similarly, for the charging potential V0, the amount of toner adhered varies depending on the adjustment, so that the maximum concentration Dmax varies.
トナーの付着量は、現像コントラスト電位ΔＶが大きくなるほど、また現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θが高速化するほど増えて、画像の濃度が上昇するため、現像コントラスト電位ΔＶ又は現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θを補正することにより、最大濃度Ｄｍａｘを一定に維持することができる。制御部１１は、画像形成条件の調整の前後で最大濃度Ｄｍａｘが一定となるように、決定した書き込み光量又は帯電電位Ｖ０の調整量に応じて、現像バイアス電位Ｖｄｃか又は現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θを補正する（ステップＳ５）。 The amount of toner adhered increases as the development contrast potential ΔV increases and the drive speed θ of the development sleeve 2cd increases, and the image density increases. Therefore, the development contrast potential ΔV or the drive speed θ of the development sleeve 2cd increases. The maximum concentration Dmax can be kept constant by correcting the above. The control unit 11 drives the development bias potential Vdc or the development sleeve 2cd according to the determined writing light amount or the adjustment amount of the charging potential V0 so that the maximum density Dmax becomes constant before and after the adjustment of the image formation conditions. Correct θ (step S5).
現像バイアス電位Ｖｄｃを補正する場合、現像バイアス電位Ｖｄｃの補正量を決定して現像バイアス電位Ｖｄｃを直接補正してもよいし、最大濃度Ｄｍａｘに制御するため、センサー３０の出力値に応じて現像バイアス電位Ｖｄｃを決定するときのセンサーの出力値に対する目標値を補正してもよい。
最大濃度Ｄｍａｘの制御時、現像バイアス電位Ｖｄｃを変えてベタ画像を形成したときの現像バイアス電位Ｖｄｃとセンサー３０の出力値との相関を求め、この相関において目的の最大濃度Ｄｍａｘのベタ画像を形成したときのセンサー３０の出力値を目標値として、センサー３０の出力値がこの目標値に一致するときの現像バイアス電位Ｖｄｃを決定する。制御部１１は、画像形成条件の調整の前後で最大濃度Ｄｍａｘが一定となるように、決定した書き込み光量や帯電電位Ｖ０の調整量に応じて、最大濃度Ｄｍａｘを制御するときのセンサー３０の出力値の目標値を補正すればよい。
When correcting the development bias potential Vdc, the correction amount of the development bias potential Vdc may be determined and the development bias potential Vdc may be directly corrected, or the development may be performed according to the output value of the sensor 30 in order to control the maximum density Dmax. The target value with respect to the output value of the sensor when determining the bias potential Vdc may be corrected.
When the maximum density Dmax is controlled, the correlation between the development bias potential Vdc and the output value of the sensor 30 when a solid image is formed by changing the development bias potential Vdc is obtained, and a solid image having the desired maximum density Dmax is formed in this correlation. The development bias potential Vdc when the output value of the sensor 30 matches this target value is determined by using the output value of the sensor 30 at that time as a target value. The control unit 11 outputs the sensor 30 when controlling the maximum density Dmax according to the determined write light amount and the adjustment amount of the charging potential V0 so that the maximum density Dmax becomes constant before and after the adjustment of the image formation conditions. The target value of the value may be corrected.
制御部１１は、目的の最大濃度Ｄｍａｘとなる現像バイアス電位Ｖｄｃを決定するときのセンサー３０の出力値の目標値及び現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θの補正量を、書き込み光量又は帯電電位Ｖ０の調整量との相関を示すテーブルから取得することができる。このテーブルは、書き込み光量又は帯電電位Ｖ０の調整量を変え、さらに最大濃度Ｄｍａｘ制御時のセンサー３０の出力値の目標値又は現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θを変えてテストパターンを形成し、調整量と最適な補正量の相関を求めることにより、作成することができる。 The control unit 11 adjusts the writing light amount or the charging potential V0 by adjusting the target value of the output value of the sensor 30 and the correction amount of the driving speed θ of the developing sleeve 2cd when determining the development bias potential Vdc which is the target maximum density Dmax. It can be obtained from the table showing the correlation with the quantity. In this table, a test pattern is formed by changing the amount of writing light or the adjustment amount of the charging potential V0, and further changing the target value of the output value of the sensor 30 or the driving speed θ of the developing sleeve 2cd when controlling the maximum concentration Dmax, and adjusting the amount. It can be created by finding the correlation between and the optimum correction amount.
下記表９及び表１０はそれぞれ、目的の最大濃度Ｄｍａｘとなる現像バイアス電位Ｖｄｃを決定するときのセンサー３０の出力値の目標値及び現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θの補正量を取得できるテーブルの一例である。なお、ドット径制御時の目標値を調整する場合は、下記表９のテーブルから目標値によって調整できる書き込み光量の調整量に対応する補正量を取得すればよい。
図９は、最大濃度Ｄｍａｘを目的の濃度に制御するときに決定する現像バイアス電位Ｖｄｃの例を示している。
ベタ画像を形成するときの現像バイアス電位Ｖｄｃとセンサー３０の出力値が、図９に示すように相関するとき、最大濃度Ｄｍａｘが目的の濃度のベタ画像に対するセンサー３０の出力値を目標値として、センサー３０の出力値がこの目標値に一致するときの現像バイアス電位Ｖｄｃに決定することにより、最大濃度Ｄｍａｘを目的の濃度に制御することができる。
この目標値の初期値が０．８Ｖであり、書き込み光量の調整量が＋０．１ｍＪ／ｍ２である場合、上記テーブルから取得する目標値の補正量は＋０．０５Ｖである。書き込み光量を＋０．１ｍＪ／ｍ２だけ調整した場合、目標値を＋０．０５Ｖだけ初期値から引き上げ、決定する現像バイアス電位Ｖｄｃを下げることにより、最大濃度Ｄｍａｘの変動を抑えることができる。
FIG. 9 shows an example of the development bias potential Vdc determined when the maximum concentration Dmax is controlled to a target concentration.
When the development bias potential Vdc at the time of forming a solid image and the output value of the sensor 30 correlate as shown in FIG. 9, the output value of the sensor 30 for a solid image having a maximum density Dmax of a target density is set as a target value. By determining the development bias potential Vdc when the output value of the sensor 30 matches this target value, the maximum concentration Dmax can be controlled to the target concentration.
When the initial value of this target value is 0.8 V and the adjustment amount of the writing light amount is + 0.1 mJ / m 2 , the correction amount of the target value acquired from the above table is + 0.05 V. When the amount of writing light is adjusted by + 0.1 mJ / m 2 , the fluctuation of the maximum density Dmax can be suppressed by raising the target value by +0.05 V from the initial value and lowering the development bias potential Vdc to be determined.
各調整量及び補正量を決定すると、画像形成部２０においてグラデーションのパッチやベタ画像のパッチ等の安定化制御用の基準パッチを感光体２ｂ上に形成する（ステップＳ６）。この基準パッチに対するセンサー３０の出力値と、推定したトナーの高さＨＡ又はＨＢとに応じて、制御部１１が画像形成条件を調整する安定化制御を実施する（ステップＳ７）。 When each adjustment amount and correction amount are determined, the image forming unit 20 forms a reference patch for stabilization control such as a gradation patch and a solid image patch on the photoconductor 2b (step S6). The control unit 11 performs stabilization control for adjusting the image formation conditions according to the output value of the sensor 30 with respect to this reference patch and the estimated toner height HA or HB (step S7).
具体的には、制御部１１は、センサー３０の出力値に応じて、図９に示すように目的の最大濃度Ｄｍａｘが得られる現像バイアス電位Ｖｄｃを決定し、現像部２ｃの設定を変更する。次に、制御部１１は、図６に示すように目的のドット径が得られるレーザービームの書き込み光量を決定して、露光部２ａの設定を変更する。最大濃度Ｄｍａｘ、ドット径の他にも、カブリマージン電位等を制御してもよい。 Specifically, the control unit 11 determines the development bias potential Vdc at which the desired maximum density Dmax can be obtained as shown in FIG. 9, and changes the setting of the development unit 2c according to the output value of the sensor 30. Next, as shown in FIG. 6, the control unit 11 determines the amount of writing light of the laser beam that can obtain the target dot diameter, and changes the setting of the exposure unit 2a. In addition to the maximum concentration Dmax and the dot diameter, the fog margin potential and the like may be controlled.
制御部１１は、上記センサー３０の出力値によって調整した画像形成条件を、推定したトナーの付着領域の高さＨＡ又はＨＢに応じて決定した調整量でさらに調整する。
例えば、制御部１１は、ドット径が目的値となるように書き込み光量を調整した後、推定した高さＨＡ又はＨＢに応じて決定した調整量だけさらに書き込み光量又は帯電電位Ｖ０を調整する。また、制御部１１は、書き込み光量又は帯電電位Ｖ０の調整後も最大濃度Ｄｍａｘを一定に維持するため、現像バイアス電位Ｖｄｃ又は現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θを決定した補正量だけ補正する。現像バイアス電位Ｖｄｃを、最大濃度Ｄｍａｘ制御時のセンサー３０の出力値の目標値によって補正する場合、センサー３０の出力値によって最大濃度Ｄｍａｘを制御する際に使用する目標値を決定した補正量で補正して現像バイアス電位Ｖｄｃを決定すればよい。
The control unit 11 further adjusts the image formation conditions adjusted by the output value of the sensor 30 with an adjustment amount determined according to the estimated height HA or HB of the toner adhesion region.
For example, the control unit 11 adjusts the writing light amount so that the dot diameter becomes a target value, and then further adjusts the writing light amount or the charging potential V0 by the adjustment amount determined according to the estimated height HA or HB. Further, in order to keep the maximum density Dmax constant even after adjusting the writing light amount or the charging potential V0, the control unit 11 corrects the development bias potential Vdc or the driving speed θ of the developing sleeve 2cd by a correction amount determined. When the development bias potential Vdc is corrected by the target value of the output value of the sensor 30 when the maximum density Dmax is controlled, the target value used when controlling the maximum density Dmax by the output value of the sensor 30 is corrected by the determined correction amount. The development bias potential Vdc may be determined.
なお、高さＨＡ又はＨＢに応じてドット径や最大濃度Ｄｍａｘを制御するときのセンサー３０の出力値の目標値の調整量を決定した場合は、制御部１１は、センサー３０の出力値によってドット径を制御する際に使用する目標値を決定した調整量で調整して書き込み光量を決定すればよい。 When the adjustment amount of the target value of the output value of the sensor 30 when controlling the dot diameter and the maximum density Dmax is determined according to the height HA or HB, the control unit 11 determines the dot according to the output value of the sensor 30. The amount of writing light may be determined by adjusting the target value used when controlling the diameter with the determined adjustment amount.
細線化処理時の画素値の調整量を決定した場合、制御部１１は、決定した調整量を画像処理部１９における細線化処理のパラメータとして設定する。上述のように、トナーの出力値に応じて目的の最大濃度Ｄｍａｘ、ドット径に制御するための画像形成条件の調整を行った後、実行するジョブにおいて画像データを細線化処理する際に、画像処理部１９が設定した調整量だけ画像データの各画素の画素値を増減することにより、トナーの付着領域の高さに応じてレーザービームの書き込み光量を調整することができる。 When the adjustment amount of the pixel value at the time of the thinning process is determined, the control unit 11 sets the determined adjustment amount as a parameter of the thinning process in the image processing unit 19. As described above, after adjusting the image formation conditions for controlling the target maximum density Dmax and dot diameter according to the output value of the toner, when the image data is thinned in the job to be executed, the image is displayed. By increasing or decreasing the pixel value of each pixel of the image data by the adjustment amount set by the processing unit 19, the amount of writing light of the laser beam can be adjusted according to the height of the toner adhesion region.
〔変形例〕
トナーの付着領域の高さは、エッジ効果が大きいほど高くなる。エッジ効果は、感光体２ｂの画像部と非画像部の表面電位差によりそのエッジに電気力線が集中し、非画像部から画像部へトナーの移動が生じて、エッジ付近のトナーの付着量が増加する現象である。現像コントラスト電位ΔＶが大きいほどエッジ効果も大きくなり、画像部のエッジ付近のトナー付着量が増える。
[Modification example]
The height of the toner adhesion region increases as the edge effect increases. In the edge effect, the electric lines of force are concentrated on the edge due to the surface potential difference between the image portion and the non-image portion of the photoconductor 2b, and the toner moves from the non-image portion to the image portion, so that the amount of toner adhered near the edge is reduced. It is an increasing phenomenon. The larger the development contrast potential ΔV, the larger the edge effect, and the more toner adheres near the edge of the image portion.
図１０Ａ及び図１０Ｂはそれぞれ、エッジ効果が大きいときと小さいときの画像部と非画像部の電位を示している。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す電位（−Ｖ）は、負電位である。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、現像コントラスト電位ΔＶがΔＶ２より大きいΔＶ１のときの方がエッジ効果が大きく、エッジ付近の非画像部のトナーが画像部へと移動しやすい。その結果、画像部のエッジのトナーの付着量が増え、部分的にトナーの付着領域の高さが高くなる。
10A and 10B show the potentials of the imaged portion and the non-imaged portion when the edge effect is large and when it is small, respectively. The potential (−V) shown in FIGS. 10A and 10B is a negative potential.
As shown in FIGS. 10A and 10B, the edge effect is larger when the development contrast potential ΔV is ΔV1 larger than ΔV2, and the toner in the non-image portion near the edge is easily moved to the image portion. As a result, the amount of toner adhered to the edge of the image portion increases, and the height of the toner adhered region partially increases.
上記処理手順において、エッジ効果により画像部のエッジ付近に多く付着する分のトナーの高さを推定し、現像コントラスト電位ΔＶ等によって推定した高さＨＡ又はＨＢに加えることにより、トナーの付着領域の高さの推定精度をさらに高めることができる。 In the above processing procedure, the height of the toner that adheres more to the vicinity of the edge of the image portion is estimated by the edge effect, and the height is added to the height HA or HB estimated by the development contrast potential ΔV or the like to obtain the toner adhesion region. The height estimation accuracy can be further improved.
エッジ付近に多く付着するトナー部分の高さを推定する場合、最初に画像形成部２０において現像条件を標準条件（例えば、ジョブ実行時の条件）よりも現像性が低い条件に変更してテストパターンを形成し、このテストパターンに対するセンサー３０の出力値を得る。標準条件よりも現像性が低い現像条件にするには、例えば現像スリーブ２ｃｄに印加する交流電圧Ｖｐ−ｐ（Ｖ）を下げるか、交流電圧のデューティ比（交流電圧の印加によって感光体２ｂと現像スリーブ２ｃｄ間を行き来するトナーが現像スリーブ２ｃｄの方へ戻るときの回収側の比率（％））を減らすか、プロセスシステム速度（用紙の搬送速度）に対して現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θを低速化して、適正範囲外とする方法が挙げられる。 When estimating the height of the toner portion that adheres a lot near the edge, first, in the image forming unit 20, the development condition is changed to a condition lower than the standard condition (for example, the condition at the time of job execution) and the test pattern. Is formed, and the output value of the sensor 30 for this test pattern is obtained. To make the development conditions lower than the standard conditions, for example, lower the AC voltage Vp-p (V) applied to the developing sleeve 2cd, or develop with the photoconductor 2b by applying the AC voltage duty ratio (AC voltage is applied). Reduce the collection side ratio (%) when the toner moving back and forth between the sleeves 2cd returns to the developing sleeve 2cd), or reduce the driving speed θ of the developing sleeve 2cd with respect to the process system speed (paper transport speed). There is a method of making it out of the appropriate range.
下記画像形成条件は、交流電圧Ｖｐ−ｐを下げて適正範囲外としたときの画像形成条件の一例である。
交流電圧Ｖｐ−ｐ：１００Ｖ（標準条件：１ｋＶ）
現像バイアス電位Ｖｄｃ：−５００Ｖ
帯電電位Ｖ０：−６５０Ｖ
書き込み光量：１．５ｍＪ／ｍ２
The following image formation conditions are an example of image formation conditions when the AC voltage Vp−p is lowered to be out of the appropriate range.
AC voltage Vp-p: 100V (standard condition: 1kV)
Development bias potential Vdc: -500V
Charging potential V0: -650V
Writing light intensity: 1.5 mJ / m 2
また、下記画像形成条件は、現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θを低速化して適正範囲外としたときの画像形成条件の一例である。下記条件では、プロセスシステム速度に対して現像スリーブの駆動速度θを低速化させているが、０ｍｍ／ｓｅｃとして現像スリーブを停止させてもよい。
現像スリーブの駆動速度θ：２０ｍｍ／ｓｅｃ（標準条件：８００ｍｍ／ｓｅｃ）
プロセスシステム速度（用紙の搬送速度）：４００ｍｍ／ｓｅｃ
交流電圧Ｖｐ−ｐ：１ｋＶ
現像バイアス電位Ｖｄｃ：−５００Ｖ
帯電電位Ｖ０：−６５０Ｖ
書き込み光量：１．５ｍＪ／ｍ２
Further, the following image forming conditions are examples of image forming conditions when the driving speed θ of the developing sleeve 2cd is reduced to be out of the appropriate range. Under the following conditions, the driving speed θ of the developing sleeve is reduced with respect to the process system speed, but the developing sleeve may be stopped at 0 mm / sec.
Driving speed of developing sleeve θ: 20 mm / sec (standard condition: 800 mm / sec)
Process system speed (paper transfer speed): 400 mm / sec
AC voltage Vp-p: 1kV
Development bias potential Vdc: -500V
Charging potential V0: -650V
Writing light intensity: 1.5 mJ / m 2
図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、現像コントラスト電位ΔＶ１及びΔＶ２の条件下で、現像スリーブ２ｃｄに印加する交流電圧Ｖｐ−ｐ（Ｖ）、現像スリーブ２ｃｄに印加する交流電圧のデューティ比（回収側の比率（％））及び現像スリーブ２ｃｄの駆動速度θ（ｍｍ／ｓｅｃ）をそれぞれ異ならせて、テストパターンを形成したときのセンサー３０の出力値（Ｖ）を示している。
図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、交流電圧Ｖｐ−ｐか、デューティ比か、又は駆動速度θを適正範囲外に変更し、現像性を低下させると、エッジ効果が大きい現像コントラスト電位ΔＶ１のときの方が、エッジ効果が小さい現像コントラスト電位ΔＶ２のときよりも、センサー３０の出力値が小さく、差が生じる。
11A, 11B and 11C show the duty ratio (recovery side) of the AC voltage Vpp (V) applied to the developing sleeve 2cd and the AC voltage applied to the developing sleeve 2cd under the conditions of the developing contrast potentials ΔV1 and ΔV2. The output value (V) of the sensor 30 when the test pattern is formed is shown by making the ratio (%) of) and the driving speed θ (mm / sec) of the developing sleeve 2cd different from each other.
As shown in FIGS. 11A to 11C, when the development contrast potential ΔV1 has a large edge effect when the AC voltage Vp−p, the duty ratio, or the drive speed θ is changed outside the appropriate range to reduce the developability. In this case, the output value of the sensor 30 is smaller than that in the case of the development contrast potential ΔV2 where the edge effect is small, and a difference occurs.
図１２は、図１１Ａに示す交流電圧Ｖｐ−ｐが適正範囲外の１００Ｖのときと、適正範囲内の３００Ｖのときのテストパターンの例を示している。
図１２に示すように、交流電圧Ｖｐ−ｐが３００Ｖのとき、十分な現像性が得られるため、エッジ効果が小さいとき（現像コントラスト電位ΔＶ２のとき）も大きいとき（現像コントラスト電位ΔＶ１のとき）も一定濃度のテストパターンを形成できている。一方、交流電圧Ｖｐ−ｐが１００Ｖのとき、現像性が低く、トナーが付着しないか付着してもわずかになる。エッジ効果が大きいと、エッジ付近にトナーが多く付着するため、輪郭のみのテストパターンが得られるが、効果が小さいと、輪郭もないか、薄い輪郭のみのテストパターンが得られる。図１１Ａ〜図１１Ｃにおいて、エッジ効果が大きい場合と小さい場合とで生じるセンサー３０の出力値の差は、このエッジの濃度差である。このように、現像性を低下させることで、エッジ効果によってエッジに多く付着したトナー分の高さを推定することができる。
FIG. 12 shows an example of a test pattern when the AC voltage Vp−p shown in FIG. 11A is 100 V outside the appropriate range and when it is 300 V within the appropriate range.
As shown in FIG. 12, when the AC voltage Vp−p is 300 V, sufficient developability is obtained. Therefore, when the edge effect is small (when the development contrast potential ΔV2) is large (when the development contrast potential ΔV1). Can form a test pattern with a constant concentration. On the other hand, when the AC voltage Vp−p is 100 V, the developability is low, and the toner does not adhere or even if it adheres, it becomes slight. If the edge effect is large, a large amount of toner adheres to the vicinity of the edge, so that a test pattern with only contours can be obtained, but if the effect is small, a test pattern with no contours or only thin contours can be obtained. In FIGS. 11A to 11C, the difference in the output value of the sensor 30 that occurs when the edge effect is large and when it is small is the density difference of this edge. By lowering the developability in this way, it is possible to estimate the height of the toner content that is largely attached to the edge due to the edge effect.
テストパターンとしては、ドットパターン、ラインパターン等を使用することができる。
図１３は、テストパターンの一例を示している。
図１３に示すように、テストパターン５１及び５２は、最大値の画素値を有する１画素又は複数の画素の集合体をドットとして一定の周期で配置したドットパターンである。テストパターン５３〜５５は、最大値の画素値を有する１画素又は複数の画素の集合体を連結して構成したラインを一定の周期で配置したラインパターンである。
As the test pattern, a dot pattern, a line pattern, or the like can be used.
FIG. 13 shows an example of a test pattern.
As shown in FIG. 13, the test patterns 51 and 52 are dot patterns in which an aggregate of one pixel or a plurality of pixels having a maximum pixel value is arranged as dots at regular intervals. The test patterns 53 to 55 are line patterns in which lines formed by connecting one pixel or an aggregate of a plurality of pixels having a maximum pixel value are arranged at regular intervals.
ドットパターンは、センサー３０の検出性を高めるため、ドット径がセンサー３０の検出範囲であるスポット径より小さく設定されている。同様に、ラインパターンは、線幅がセンサーの３０のスポット径より小さく設定されている。 The dot pattern is set so that the dot diameter is smaller than the spot diameter, which is the detection range of the sensor 30, in order to improve the detectability of the sensor 30. Similarly, the line pattern is set so that the line width is smaller than the spot diameter of 30 of the sensor.
制御部１１は、テストパターンに対するセンサー３０の出力値に応じて、エッジ効果によってエッジに多く付着したトナー分の高さＨＥ（μｍ）を推定する。
制御部１１は、センサー３０の出力値とテストパターンのエッジのトナー部分の高さＨＥとの相関を表す関数かテーブルを用意し、この関数かテーブルから、センサー３０の出力値に対応するトナーの高さＨＥを取得すればよい。このような関数やテーブルは、現像性が低い現像条件でテストパターンの形成を繰り返して、テストパターンのエッジのトナー部分の高さと当該テストパターンに対するセンサー３０の出力値との相関を求めることにより作成することができる。
The control unit 11 estimates the height HE (μm) of the toner that has adhered to the edge in large quantities due to the edge effect, according to the output value of the sensor 30 with respect to the test pattern.
The control unit 11 prepares a function or a table representing the correlation between the output value of the sensor 30 and the height HE of the toner portion at the edge of the test pattern, and from this function or the table, the toner corresponding to the output value of the sensor 30 is used. The height HE may be obtained. Such a function or table is created by repeating the formation of a test pattern under development conditions with low developability and obtaining the correlation between the height of the toner portion at the edge of the test pattern and the output value of the sensor 30 with respect to the test pattern. can do.
下記表１１は、エッジに多く付着したトナー分の高さＨＥ（μｍ）を取得できるテーブルの例を示している。
例えば、センサー３０の出力値が３．４５Ｖである場合は、上記テーブルによればＨＥ＝６μｍである。現像条件により推定したトナーの付着領域の高さがＨＢ＝３０μｍである場合、エッジ効果によってエッジのトナーの付着量が増加したときのトナーの付着領域の高さＨＣは、ＨＣ＝ＨＢ＋ＨＥ＝３６μｍと推定することができる。この推定した高さＨＣ（ＨＣ＝ＨＡ＋ＨＥ又はＨＣ＝ＨＢ＋ＨＥ）を用いて上述した画像形成条件の調整を行うことにより、エッジ効果によって付着したトナー分も考慮して画像形成条件を調整することができ、画像を精度良く安定化させることができる。 For example, when the output value of the sensor 30 is 3.45 V, HE = 6 μm according to the above table. When the height of the toner adhesion region estimated by the development conditions is HB = 30 μm, the height HC of the toner adhesion region when the amount of toner adhesion on the edge increases due to the edge effect is HC = HB + HE = 36 μm. Can be estimated. By adjusting the image formation conditions described above using this estimated height HC (HC = HA + HE or HC = HB + HE), the image formation conditions can be adjusted in consideration of the toner content adhered by the edge effect. , The image can be stabilized with high accuracy.
以上のように、本実施の形態の画像形成装置Ｇは、画像データに画像処理を施す画像処理部１９と、画像処理後の画像データに応じて変調したレーザービームにより、帯電した感光体２ｂの表面を露光して静電潜像を形成し、当該感光体２ｂ上に現像スリーブ２ｃｄによりトナーを供給して現像した画像を用紙上に転写し、定着処理する画像形成部２０と、当該定着処理前のトナーの付着量を検出するセンサー３０と、センサー３０の出力値に応じて、画像形成部２０における画像形成条件を調整する制御部１１と、を備え、制御部１１は、画像形成部２０における現像条件により上記定着処理前のトナーの付着領域の高さＨＡ、ＨＢ又はＨＣを推定し、推定した高さＨＡ、ＨＢ又はＨＣとセンサー３０の出力値とに応じて上記画像形成条件の調整を行う。 As described above, in the image forming apparatus G of the present embodiment, the photoconductor 2b charged by the image processing unit 19 that performs image processing on the image data and the laser beam modulated according to the image data after the image processing. An image forming unit 20 that exposes the surface to form an electrostatic latent image, supplies toner on the photoconductor 2b by a developing sleeve 2cd, transfers the developed image onto paper, and performs fixing processing, and the fixing process. The control unit 11 includes a sensor 30 for detecting the amount of adhesion of the previous toner and a control unit 11 for adjusting the image formation conditions in the image forming unit 20 according to the output value of the sensor 30, and the control unit 11 is the image forming unit 20. The height HA, HB or HC of the toner adhesion region before the fixing process is estimated from the development conditions in the above, and the image formation conditions are adjusted according to the estimated height HA, HB or HC and the output value of the sensor 30. I do.
これにより、トナーの付着領域の面積だけでなく、高さに応じて画像形成条件を調整することができ、実際のトナーの付着量に応じた安定化制御が可能になるため、転写及び定着プロセスにおいてトナーが押しつぶされた後の用紙上の画像の安定化の精度を向上させることができる。 As a result, the image formation conditions can be adjusted according to not only the area of the toner adhesion region but also the height, and stabilization control according to the actual toner adhesion amount becomes possible. Therefore, the transfer and fixing process It is possible to improve the accuracy of stabilizing the image on the paper after the toner is crushed.
上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態においては、定着処理前のトナーの付着量として、転写及び定着のプロセスより前の感光体２ｂ上のトナーの付着量を検出していたが、カラー画像の場合と同様に、定着処理前のトナーの付着量として転写体２２上のトナーの付着量を検出してもよい。上記処理手順によれば、この場合も同様に、定着プロセスにおけるトナーのつぶれを考慮して、用紙上の画像の安定化制御を行うことができ、安定化の精度を高めることができる。
The above embodiment is a preferred example of the present invention, and is not limited thereto. It can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, as the amount of toner adhered before the fixing process, the amount of toner adhered on the photoconductor 2b before the transfer and fixing process is detected, but it is the same as in the case of the color image. , The amount of toner adhered on the transfer body 22 may be detected as the amount of toner adhered before the fixing process. According to the above processing procedure, similarly in this case as well, the stabilization control of the image on the paper can be performed in consideration of the crushing of the toner in the fixing process, and the accuracy of stabilization can be improved.
また、プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。 Further, as a computer-readable medium of the program, a non-volatile memory such as a ROM or a flash memory, or a portable recording medium such as a CD-ROM can be applied. A carrier wave is also applied as a medium for providing program data via a communication line.
Ｇ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
２０ 画像形成部
２ａ 露光部
２ｂ 感光体
２ｃ 現像部
２ｃｄ 現像スリーブ
２２ 転写体
３０ センサー
G Image forming device 11 Control unit 12 Storage unit 20 Image forming unit 2a Exposure unit 2b Photoreceptor 2c Developing unit 2cd Development sleeve 22 Transfer body 30 Sensor
Claims (12)
前記画像処理後の画像データに応じて変調したレーザービームにより、帯電した感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、当該感光体上に現像スリーブによりトナーを供給して現像した画像を用紙上に転写し、定着処理する画像形成部と、
前記定着処理前のトナーの付着量を検出するセンサーと、
前記センサーの出力値に応じて、前記画像形成部における画像形成条件を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記画像形成部における少なくとも現像バイアス電位と露光後の前記感光体の表面電位との差を含む現像条件により前記定着処理前のトナーの付着領域の高さを推定し、推定した高さと前記センサーの出力値とに応じて前記画像形成条件の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。 An image processing unit that performs image processing on image data,
An image developed by exposing the surface of a charged photoconductor with a laser beam modulated according to the image data after image processing to form an electrostatic latent image, and supplying toner onto the photoconductor by a developing sleeve. An image forming part that transfers and fixes the image on paper,
A sensor that detects the amount of toner adhering before the fixing process,
A control unit that adjusts image formation conditions in the image forming unit according to the output value of the sensor is provided.
The control unit estimated and estimated the height of the toner adhesion region before the fixing treatment based on development conditions including at least the difference between the development bias potential in the image forming unit and the surface potential of the photoconductor after exposure. An image forming apparatus characterized in that the image forming conditions are adjusted according to the height and the output value of the sensor.
前記制御部は、前記テストパターンに対する前記センサーの出力値から、前記トナーの付着領域の高さを推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。 The image forming unit changes the developing conditions to form a test pattern on the photoconductor.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the control unit estimates the height of the toner adhesion region from the output value of the sensor with respect to the test pattern.
前記レーザービームの書き込み光量の調整量又は目的のドット径に制御するために前記センサーの出力値に応じて書き込み光量を決定するときの前記センサーの出力値の目標値の調整量と、前記感光体の帯電電位の調整量の少なくとも１つを、前記推定したトナーの付着領域の高さに応じて決定し、
前記センサーの出力値に応じて画像形成条件を調整した後、前記高さに応じて決定した調整量だけ前記レーザービームの書き込み光量又は前記帯電電位の条件をさらに調整するか、又は目的のドット径に制御するために前記センサーの出力値に応じて書き込み光量を決定するときの前記センサーの出力値の目標値を、決定した調整量だけ調整して書き込み光量の決定を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control unit
The adjustment amount of the target value of the output value of the sensor when determining the write light amount according to the output value of the sensor in order to control the adjustment amount of the write light amount of the laser beam or the target dot diameter, and the photoconductor At least one of the adjustment amounts of the charging potential of the above is determined according to the height of the adhered region of the toner estimated above.
After adjusting the image formation conditions according to the output value of the sensor, the writing light amount of the laser beam or the charging potential condition is further adjusted by the adjustment amount determined according to the height, or the target dot diameter The claim is characterized in that the target value of the output value of the sensor when the write light amount is determined according to the output value of the sensor in order to control the sensor is adjusted by the determined adjustment amount to determine the write light amount. Item 6. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 6.
前記画像処理部は、前記画像の輪郭又は前記背景の輪郭の画素値を、前記制御部により決定した調整量だけ調整する画像処理を施すことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control unit determines the amount of adjustment of the pixel value of the contour of the image or the contour of the background thereof according to the height of the estimated toner adhesion region.
Any one of claims 1 to 6, wherein the image processing unit performs image processing for adjusting the pixel value of the contour of the image or the contour of the background by an adjustment amount determined by the control unit. The image forming apparatus according to.
前記基準パッチを形成したときの前記定着処理前のトナーの付着量をセンサーにより検出するステップと、
前記画像形成部における少なくとも現像バイアス電位と露光後の前記感光体の表面電位との差を含む現像条件により前記定着処理前のトナーの付着領域の高さを、制御部により推定するステップと、
前記推定した高さと前記センサーの出力値とに応じて、前記制御部により前記画像形成部における画像形成条件の調整を行うステップと、
を含むことを特徴とする画像安定化方法。 The surface of the charged photoconductor is exposed with a laser beam modulated according to the image data to form an electrostatic latent image, and toner is supplied onto the photoconductor by a developing sleeve to transfer the developed image onto paper. In the image forming section to be fixed, the step of forming the reference patch and
A step of detecting the amount of toner adhered before the fixing process when the reference patch is formed by a sensor, and
A step of estimating the height of the toner adhesion region before the fixing process by the control unit according to the development conditions including at least the difference between the development bias potential in the image forming unit and the surface potential of the photoconductor after exposure.
A step of adjusting the image forming condition in the image forming unit by the control unit according to the estimated height and the output value of the sensor, and
An image stabilization method comprising.
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