JPH04213470A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH04213470A
JPH04213470A JP2401121A JP40112190A JPH04213470A JP H04213470 A JPH04213470 A JP H04213470A JP 2401121 A JP2401121 A JP 2401121A JP 40112190 A JP40112190 A JP 40112190A JP H04213470 A JPH04213470 A JP H04213470A
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image
pattern
toner
photoreceptor
photosensitive body
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Tomoko Ogawa
小 川  朋 子
Hisafumi Shoji
庄 司  尚 史
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To always control gradation reproduction to the optimum and to obtain an image excellent in quality by forming a pattern for testing on a photosensitive body, developing it with toner, and then, measuring the reflection density of a toner image via a slit. CONSTITUTION:A pattern signal for testing is sent to a dot generator 41 according to the instruction of a control part 51, and a test detecting pattern is written on the photosensitive body 9 regardless of the writing of original data to the photosensitive body 9. The electrostatic latent image of the test detecting pattern on the photosensitive body 9 is actualized with the toner by a developing unit 12. The toner image formed on the photosensitive body is moved accompanying with the rotation of the photosensitive body 9, and passes a micro density measuring part 38. In the measuring pattern 38, the reflecting light quantity of the toner image illuminated by an illuminating means has micro measurement according to a constant clock through a microslit, while the toner image of the pattern passes, and the result is sent to an image processing part 50.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、記録画像光を感光体に
投影して感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現
像して可視画像を形成する、電子写真方式の、複写機や
プリンタなどの、画像形成装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to electrophotography, which involves projecting recording image light onto a photoreceptor to form an electrostatic latent image on the photoreceptor, and developing the electrostatic latent image to form a visible image. The present invention relates to image forming apparatuses such as copying machines and printers.

【0002】0002

【従来の技術】静電潜像にトナ−を付着させることによ
り画像を得る電子写真方式の画像形成装置において、感
光体の荷電特性,光電特性などの、環境変化や経時劣化
などによる変化や、現像に用いる現像剤の特性の変化や
、現像プロセスそのものの特性の変化により、最終的に
得られる画像の状態は不安定なものとなってしまう。 このような状況の中で、安定した画像を継続的に得る為
に、従来からプロセスコントロ−ルが行なわれている。 従来の方法は、プロセスコントロ−ルのためのパタ−ン
を感光体上に形成し、それにLEDを光源とする光を照
射しその反射光量をフォトセンサにより検知するもので
あった(例えば特開平1−206368号公報)。この
方法は、画像形成をアナログ光学系により行っている画
像形成装置に於いても使用されている方法で、ある程度
広さを持ったパタ−ンについてその平均濃度を検知する
ものである。平均化した濃度を得ることができることは
、その濃度情報に基づいてトナ−濃度等をコントロ−ル
する際には細部の再現状況よりも全体的な濃度状態が知
りたいので、合理的な検知手段であった。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus that obtains an image by attaching toner to an electrostatic latent image, changes in the charging characteristics and photoelectric characteristics of a photoreceptor due to environmental changes, deterioration over time, etc. Due to changes in the characteristics of the developer used for development and changes in the characteristics of the development process itself, the state of the final image becomes unstable. Under such circumstances, process control has conventionally been carried out in order to continuously obtain stable images. The conventional method is to form a pattern on a photoreceptor for process control, irradiate it with light from an LED light source, and detect the amount of reflected light with a photosensor (for example, as described in 1-206368). This method is also used in image forming apparatuses that form images using analog optical systems, and detects the average density of a pattern having a certain width. Being able to obtain the averaged density is a reasonable detection method because when controlling toner density etc. based on the density information, we want to know the overall density state rather than the detailed reproduction state. Met.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかし、画像品質に影
響するのは、濃度などの平均的な状態だけではなく、よ
り詳細な状態、例えば濃度の均一性,粒状性,ムラ,方
向性,ドット形状の均一性などもある。特に、原稿画像
をCCDなどの撮像手段で画像電気信号に変換し、それ
をデジタル画像デ−タに変換して、デジタル画像デ−タ
をレ−ザプリンタなどのデジタル記録装置で記録するデ
ジタル複写機、あるいは、外部あるいは内部で生成され
たデジタル画像デ−タを記録するレ−ザプリンタなどの
デジタル記録装置では、小さなドット単位での再現が問
題になり、従来のアナログ画像形成装置の場合に比較し
て、細部の再現状態が全体の画像の再現状態に直接反映
する。したがって、記録画像の、より細部の画像の記録
濃度,均一性等々の情報を知る必要があるが、これらは
従来の方法では検出できない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, it is not only average conditions such as density that affect image quality, but also more detailed conditions such as density uniformity, graininess, unevenness, directionality, dots, etc. There is also the uniformity of shape. In particular, digital copying involves converting an original image into an image electrical signal using an imaging device such as a CCD, converting it into digital image data, and recording the digital image data using a digital recording device such as a laser printer. In digital recording devices such as laser printers that record digital image data generated externally or internally, reproduction in small dot units becomes a problem, and in the case of conventional analog image forming devices, In comparison, the state of reproduction of details directly reflects the state of reproduction of the overall image. Therefore, it is necessary to know information such as recording density and uniformity of more detailed images of recorded images, but these cannot be detected by conventional methods.

【0004】また、実際に画像形成を行う場合、二層あ
るいはそれ以上のトナ−層が形成されることは珍しくな
い。画像の再現を考える上でトナ−が多層に付着してい
ることは、その部分の画像濃度という点では問題とはな
らないが、全体の画質を考えた場合には、重要な問題と
なる。よって、トナ−付着量を直接測定して階調再現性
をコントロ−ルする方法が提案された。
Furthermore, when actually forming an image, it is not uncommon for two or more toner layers to be formed. When considering image reproduction, the fact that toner is attached in multiple layers does not pose a problem in terms of the image density in that part, but it becomes an important problem when considering the overall image quality. Therefore, a method has been proposed in which the toner adhesion amount is directly measured to control gradation reproducibility.

【0005】この方法は正確であるが、レ−ザを用いる
ため高価になり、また装置全体が大きくなるという欠点
があった。
Although this method is accurate, it is expensive because it uses a laser, and has the disadvantage that the entire device becomes large.

【0006】本発明は、特に高価で大きな装置を要せず
、より細部の画像の記録濃度品質を検出して常に最適な
階調再現特性のコントロ−ルをすることを目的とする。
An object of the present invention is to detect the recording density quality of more detailed images and to always control optimum tone reproduction characteristics without requiring particularly expensive and large equipment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願の発明は、原稿を主
走査方向および副走査方向に走査して読み取り画素毎の
画像信号を出力する原稿読取手段(30);原稿読取手
段(30)が出力する画像信号を受け取りガンマ変換を
施す画像処理手段(50);および、画像処理手段(5
0)が出力する画像信号に対応して、一様に帯電された
感光体(9)に静電潜像を形成し、それをトナ−で現像
する画像形成装置において、感光体(9)上にテスト用
のパタ−ンを形成し、それをトナ−で現像した後、スリ
ット(38b)を介してトナ−像の反射濃度を測定する
濃度検出手段(38);および、濃度検出手段(38)
の測定した反射濃度よりトナ−付着量に相当する値を求
め、該値に対応して画像処理手段(50)のガンマ変換
の特性曲線を選択する制御手段(51,56);を備え
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a document reading means (30) that scans a document in the main scanning direction and the sub-scanning direction and outputs an image signal for each read pixel; Image processing means (50) that receives an image signal to be output and performs gamma conversion;
In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a uniformly charged photoreceptor (9) in response to an image signal output by a photoreceptor (9) and develops it with toner, a density detecting means (38) for forming a test pattern on the toner, developing it with toner, and then measuring the reflection density of the toner image through a slit (38b); )
A control means (51, 56) is provided for determining a value corresponding to the amount of toner adhesion from the measured reflection density and selecting a gamma conversion characteristic curve of the image processing means (50) in accordance with the determined value.

【0008】なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述
する実施例の対応要素又は対応事項を示す。
Note that symbols in parentheses indicate corresponding elements or matters in the embodiments shown in the drawings and described later.

【0009】[0009]

【作用】図12に、典型的な階調再現曲線を示す。電子
写真方式で画像を得る画像形成装置の場合、入力デ−タ
と最終画像の階調再現の様子は、その間の各プロセスの
階調特性を反映したものになる。図12に示した階調再
現曲線はこの各プロセスを分整した形で書いたもので、
入力されたデ−タが画像処理部・書き込み部・現像・転
写・定着を経て最終画像が得られる時の各段階での階調
再現特性を表わしたものである。
[Operation] FIG. 12 shows a typical tone reproduction curve. In the case of an image forming apparatus that obtains images by electrophotography, the gradation reproduction of input data and final image reflects the gradation characteristics of each process in between. The gradation reproduction curve shown in Figure 12 is drawn by dividing each of these processes,
This represents the gradation reproduction characteristics at each stage when the input data passes through the image processing section, writing section, development, transfer, and fixing to obtain the final image.

【0010】ここで、最終的な階調再現曲線といわれる
のは、第一象現に示されているものである(ア)。第四
象現は、画像処理系の階中再現曲線で、入力デ−タが画
像処理手段(50)のガンマ変換部・中間調処理部で変
換される時の特性を示している(エ)。第三象現は、画
像形成部の階調再現曲線で、画像処理手段(50)から
の出力を、書き込み部で変調し、潜像を書き込み、現像
し、感光体上にトナ−像が得られる際の特性が示されて
いる(ウ)。第二象現は、転写・定着部の階調再現曲線
で、現像後のトナ−像が転写・定着を経て最終画像が得
られる時の階調再現特性を示している(イ)。このよう
にして、第一象現に示されている、入力デ−タと上記の
工程を経て得られた最終画像との関係が成り立つ。
[0010] Here, what is called the final gradation reproduction curve is the one shown in the first quadrant (a). The fourth quadrant is the intermediate reproduction curve of the image processing system, and shows the characteristics when input data is converted by the gamma conversion section and halftone processing section of the image processing means (50). . The third quadrant is the gradation reproduction curve of the image forming section, in which the output from the image processing means (50) is modulated in the writing section, a latent image is written and developed, and a toner image is obtained on the photoreceptor. The characteristics when used are shown (c). The second quadrant is the gradation reproduction curve of the transfer/fixing section, which shows the gradation reproduction characteristics when the toner image after development undergoes transfer/fixing to obtain the final image (a). In this way, the relationship shown in the first quadrant between the input data and the final image obtained through the above steps is established.

【0011】したがって、この最終階調再現特性として
どのようなものが欲しいかにより、第四象現,第三象現
,第二象現の特性をコントロ−ルし、望みの階調再現特
性を得ることができる。また、環境の変化や経時の特性
変化により、第四象現から第二象現のいずれかの特性が
変化した場合、他の特性を変えることにより最終画像の
階調再現特性を維持することができる。
Therefore, depending on what kind of final gradation reproduction characteristics are desired, the characteristics of the fourth, third, and second quadrants are controlled to obtain the desired gradation reproduction characteristics. Obtainable. In addition, if any of the characteristics from the fourth quadrant to the second quadrant changes due to changes in the environment or changes in characteristics over time, it is possible to maintain the tone reproduction characteristics of the final image by changing other characteristics. can.

【0012】本願の発明によれば、環境変化や経時特性
変化により図12の第三象現(ウ)の階調再現特性に効
いている何らかの特性が変化した場合の、感光体(9)
上のトナ−付着量の変化を感光体(9)上にテストパタ
−ンを形成し現像後のトナ−付着量をスリット(38b
)を介して反射光量を測定したデ−タより求めるので、
より狭い領域での濃度を検出しうる。よって、特に高価
で大きな装置を要せず感光体(9)上のトナ−像の細部
の情報を得られる。また、得られたデ−タを第四象現(
エ)に特性が示してある画像処理手段(50)にフィ−
ドバックしてガンマ変換の特性曲線を選択するので、常
に最終画像特性として適切な特性が得られるようにコン
トロ−ルすることができ、これにより画像品質の優れた
画像を得られる。
According to the invention of the present application, the photoconductor (9) can be used when some characteristics affecting the gradation reproduction characteristics of the third quadrant (c) in FIG. 12 change due to environmental changes or changes in characteristics over time.
A test pattern was formed on the photoreceptor (9) to measure the change in the amount of toner adhesion on the photoreceptor (9), and the amount of toner adhesion after development was measured using a slit (38b).
), the amount of reflected light is determined from the measured data.
Concentrations can be detected in a narrower area. Therefore, detailed information on the toner image on the photoreceptor (9) can be obtained without requiring particularly expensive and large equipment. In addition, the obtained data was used for the fourth quadrant (
The feed is sent to the image processing means (50) whose characteristics are shown in d).
Since the gamma conversion characteristic curve is selected by performing a backward step, control can be performed so that appropriate characteristics are always obtained as the final image characteristics, and thereby an image with excellent image quality can be obtained.

【0013】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0014】[0014]

【実施例】本願の発明の一実施例の本体機構を図1に、
電気系統を図2に示す。これはデジタル複写機でありそ
の機構部は、主に原稿1の画像を読み取る画像読取部3
0と、記録紙に画像を記録する画像記録部40に分けら
れる。
[Example] The main body mechanism of one embodiment of the invention of the present application is shown in Fig. 1.
The electrical system is shown in Figure 2. This is a digital copying machine, and its mechanical section mainly consists of an image reading section 3 that reads the image of the original document 1.
0, and an image recording section 40 that records images on recording paper.

【0015】原稿1は、プラテン(コンタクトガラス)
2の上に置かれ、露光ランプ3により照明される。原稿
1の反射光は第1ミラ−4a,第2ミラ−4b,第3ミ
ラ−4c,レンズアレイLENを経て、ラインイメ−ジ
センサであるCCD5に入射する。露光ランプ3と第1
ミラ−4a,第2ミラ−4bと第3ミラ−4cはそれぞ
れキャリッジCar1,Car2に搭載されており、原
稿1の読み取り時にはキャリッジ駆動モ−タ23により
右から左へ駆動され、プラテン2に置かれた原稿1の全
面を走査する。CCD5は、多くのCCD素子が1列に
並んでいて外部から与えられたクロックに従って各素子
から電荷がシリアルに出力される。
[0015] Original 1 is placed on a platen (contact glass)
2 and illuminated by an exposure lamp 3. The reflected light from the original 1 passes through the first mirror 4a, the second mirror 4b, the third mirror 4c, and the lens array LEN, and then enters the CCD 5, which is a line image sensor. Exposure lamp 3 and 1st
Mirror 4a, second mirror 4b, and third mirror 4c are mounted on carriages Car1 and Car2, respectively, and are driven from right to left by carriage drive motor 23 when reading document 1, and are placed on platen 2. The entire surface of the written document 1 is scanned. The CCD 5 has many CCD elements lined up in a row, and charges are serially output from each element in accordance with an externally applied clock.

【0016】原稿1の反射光はCCD5により電気信号
に変換され、画像読取部30および画像処理部50でシ
ェ−ディング補正,ガンマ変換,中間調再現処理等の必
要な処理を施され、画像記録部40のLD(レ−ザダイ
オ−ド)ドライブ回路であるドット発生装置41に入力
される。
The light reflected from the original 1 is converted into an electrical signal by the CCD 5, and is subjected to necessary processing such as shading correction, gamma conversion, and halftone reproduction processing by the image reading section 30 and image processing section 50, and is then recorded as an image. The signal is input to a dot generator 41 which is an LD (laser diode) drive circuit of the section 40.

【0017】LDドライブ回路は、LD(レ−ザダイオ
−ド)ユニット31のLD(レ−ザダイオ−ド)を付勢
し、LDユニット31からは変調回路42により変調さ
れたレ−ザ光が出射される。LDユニット31から出射
されたレ−ザ光はポリゴンミラ−(回転多面鏡)6で反
射されfθレンズ7,ミラ−8を経て、回転している感
光体ドラム9に結像照射される。
The LD drive circuit energizes the LD (laser diode) of the LD (laser diode) unit 31, and the LD unit 31 emits laser light modulated by the modulation circuit 42. be done. The laser beam emitted from the LD unit 31 is reflected by a polygon mirror (rotating polygon mirror) 6, passes through an f.theta. lens 7 and a mirror 8, and is irradiated with an image onto a rotating photoreceptor drum 9.

【0018】ポリゴンミラ−6は、ポリゴンモ−タ10
の回転軸に固着されており、ポリゴンモ−タ10は一定
速度で回転しポリゴンミラ−6を回転駆動する。ポリゴ
ンミラ−6の回転により、レ−ザ光は感光体ドラム9の
回転方向(時計方向)と垂直方向、すなわちドラム軸に
沿う方向にラスタ−走査される。
The polygon mirror 6 is connected to a polygon motor 10.
The polygon motor 10 rotates at a constant speed to rotationally drive the polygon mirror 6. As the polygon mirror 6 rotates, the laser beam is raster-scanned in a direction perpendicular to the rotational direction (clockwise) of the photoreceptor drum 9, that is, in a direction along the drum axis.

【0019】感光体ドラム9は、電気的に接地された導
電性基盤上に光導電層を設けたものであり、感光体ドラ
ム9の表面は、図示しない負電圧の高圧発生装置に接続
された帯電チャ−ジャ11により一様に帯電させられた
後、画像記録部40から照射されるレ−ザ光のオン/オ
フに応じて、そのオン/オフパタ−ンに対応する電位分
布が形成される。また、レ−ザ光は書き込むべき画像の
走査位置の画素の黒/白に対応してオン/オフするよう
に変調されているので、感光体ドラム9上に形成される
電位分布は記録する画像の濃淡分布と一致する。これに
より感光体ドラム9の表面に原稿1の濃淡に応じた静電
潜像が形成され、この静電潜像を現像ユニット12によ
り現像すると、感光体ドラム9の表面にトナ−像が形成
される。一方、カセット16に収納された記録紙17は
、給紙コロ18の給紙動作により繰り出され、レジスト
ロ−ラ20により所定のタイミングで感光体ドラム9方
向に送られる。記録紙17が感光体ドラム9の下部を通
過する間、転写チャ−ジャ13の作用によりトナ−像が
記録紙17に転写され、分離チャ−ジャ14の作用によ
り記録紙17が感光体ドラム9より剥離される。
The photosensitive drum 9 has a photoconductive layer provided on an electrically grounded conductive substrate, and the surface of the photosensitive drum 9 is connected to a negative high voltage generator (not shown). After being uniformly charged by the charging charger 11, a potential distribution corresponding to the on/off pattern is formed according to the on/off of the laser beam irradiated from the image recording section 40. . In addition, since the laser beam is modulated to be turned on/off in accordance with the black/white of the pixel at the scanning position of the image to be written, the potential distribution formed on the photoreceptor drum 9 will vary depending on the image to be recorded. This corresponds to the density distribution of . As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor drum 9 according to the density of the document 1, and when this electrostatic latent image is developed by the developing unit 12, a toner image is formed on the surface of the photoreceptor drum 9. Ru. On the other hand, the recording paper 17 stored in the cassette 16 is fed by the paper feeding operation of the paper feeding roller 18, and is sent toward the photosensitive drum 9 by the registration roller 20 at a predetermined timing. While the recording paper 17 passes under the photoreceptor drum 9, the toner image is transferred to the recording paper 17 by the action of the transfer charger 13, and the recording paper 17 is transferred to the photoreceptor drum 9 by the action of the separation charger 14. more peeled off.

【0020】剥離された記録紙17は、定着ユニット2
1に送られ、そこで転写されていたトナ−が記録紙17
に固着され、トナ−が固着された記録紙17はトレイ2
2に排出される。
The peeled recording paper 17 is transferred to the fixing unit 2.
The toner that was sent to recording paper 17 and transferred there is transferred to recording paper 17.
The recording paper 17 with the toner fixed thereon is placed in the tray 2.
2.

【0021】また、転写後も感光体表面に残留したトナ
−は、クリ−ニングユニット15に備わったブラシ15
aおよびブレ−ド15bによって除去され、更に除電ラ
ンプQLで感光体表面が全面露光され、次回の複写プロ
セスに備えられる。
Further, toner remaining on the surface of the photoreceptor even after transfer is removed by a brush 15 provided in the cleaning unit 15.
a and blade 15b, and the entire surface of the photoreceptor is exposed to light by a static elimination lamp QL, in preparation for the next copying process.

【0022】上述のデジタル複写機は、二つのモ−ド(
通常モ−ド,チェックモ−ド)で動作しうる。通常モ−
ドにおいては、上述のように動作する。
The digital copying machine described above has two modes (
It can operate in normal mode, check mode). Normal mode
In the mode, it operates as described above.

【0023】チェックモ−ドにおいては、原稿の画像デ
−タに基づくドット発生を行う前に、テスト用パタ−ン
の形成とそのマイクロ濃度の測定が行なわれる。まず、
コントロ−ル部51の指示に従って、ドット発生装置4
1にはテスト用パタ−ン信号が送られる。これにより、
原稿画像デ−タが感光体9に書込まれる代りに、テスト
検知用のパタ−ンが感光体9上に書き込まれる。感光体
9上のテスト検知用パタ−ンの静電潜像は、現像器12
でトナ−により顕像化される。感光体上に形成されたト
ナ−像は、感光体9の回転に伴って移動し、マイクロ濃
度測定部38を通過する。
In the check mode, a test pattern is formed and its micro density is measured before dot generation based on the image data of the original. first,
According to the instructions from the control unit 51, the dot generator 4
1, a test pattern signal is sent. This results in
Instead of original image data being written on the photoreceptor 9, a pattern for test detection is written on the photoreceptor 9. The electrostatic latent image of the test detection pattern on the photoreceptor 9 is transferred to the developing device 12.
The image is visualized using toner. The toner image formed on the photoreceptor moves as the photoreceptor 9 rotates and passes through the micro density measuring section 38 .

【0024】マイクロ濃度測定部38では、照明手段に
より照明されたテスト検知用のパタ−ンのトナ−像の反
射光量を、マイクロスリットを通して、該パタ−ンのト
ナ−像(トナ−像パタ−ン)が通過する間に、一定クロ
ックに従ってマイクロ測定し、結果を画像処理部50に
送る。
In the micro-density measuring section 38, the amount of reflected light from the toner image of the test detection pattern illuminated by the illumination means is passed through the micro-slit to measure the toner image of the pattern (toner image pattern). During the passage of the image sensor, micro-measurements are performed according to a constant clock, and the results are sent to the image processing section 50.

【0025】マイクロ濃度測定部38の光センサ部の構
成を図3に示す。この例では、フォトセンサ38aを副
走査方向(感光体9の回転軸に平行な方向)に配列して
いる。フォトセンサ38aの前方にはスリットを形成し
たスリット板38bがあり、このスリット板38bの前
方に集光レンズ38cがあり、この集光レンズ38cの
前方に入射口38dがあって、この入射口38dが、感
光体9の、パタ−ンが形成される領域(リング状)に対
向している。また、マイクロ濃度測定部38の、感光体
回転方向奥側に、感光体9上のパタ−ンが形成される領
域を照明するための照明手段38eが備わっており、こ
れが、感光体9上の測定範囲(スリット38dの前方)
を均一に照明する。なお、スリット板38bのスリット
幅は、後述するテスト検知用のパタ−ンの副走査方向の
幅より狭い幅としている。これにより細かな単位で濃度
を検出することができる。
The configuration of the optical sensor section of the micro concentration measuring section 38 is shown in FIG. In this example, the photosensors 38a are arranged in the sub-scanning direction (direction parallel to the rotation axis of the photoreceptor 9). In front of the photosensor 38a is a slit plate 38b with slits formed therein, in front of this slit plate 38b is a condensing lens 38c, in front of this condensing lens 38c is an entrance 38d; is opposite to the area (ring shape) of the photoreceptor 9 where the pattern is formed. Further, an illumination means 38e for illuminating an area on the photoconductor 9 where a pattern is formed is provided on the back side of the micro-density measuring section 38 in the direction of rotation of the photoconductor. Measurement range (in front of slit 38d)
illuminate evenly. The slit width of the slit plate 38b is narrower than the width in the sub-scanning direction of a pattern for test detection, which will be described later. This allows concentration to be detected in fine units.

【0026】集光レンズ38cにより平行光にされた感
光体9上の反射光は、スリット板38bのスリットを通
ってフォトセンサ38aに至り、各部の反射光が電気信
号に変換される。これらの電気信号のレベルが反射光の
強度に対応する。
The reflected light on the photoreceptor 9, which is made into parallel light by the condenser lens 38c, passes through the slit of the slit plate 38b and reaches the photosensor 38a, where the reflected light from each part is converted into an electrical signal. The levels of these electrical signals correspond to the intensity of reflected light.

【0027】テスト検知用のパタ−ンの例を図4に示す
。このパタ−ンはパワ−変調の場合のパタ−ン例である
。(a)は、感光体9上の潜像を感光体9に対して垂直
方向から見た図であり、斜線で示す部分が画像部である
。図4において上方のものより下方のものになるにした
がってパワ−を強くしたものである。(a)は、2値的
に表わしたものであるが、実際には各パタ−ンは潜像の
深さ方向に違いがある。(b)に、静電潜像の深さ(表
面電位)の様子を表わす。なお、点線は現像開始電位と
する。この実施例では、6種のパタ−ンをパワ−の大き
い順に副走査方向に並べたものであるが、システム上可
能な階調のなかから、階調再現特性をモニタ−するのに
十分な任意の数を選び任意の順番で並べたパタ−ンを使
用してもよい。また、図5に示すようなパタ−ン例でも
よい。これは、パルス幅変調の例である。
An example of a pattern for test detection is shown in FIG. This pattern is an example of a pattern for power modulation. (a) is a diagram of the latent image on the photoreceptor 9 viewed from a direction perpendicular to the photoreceptor 9, and the shaded area is the image portion. In FIG. 4, the power is increased from the upper part to the lower part. Although (a) is a binary representation, each pattern actually differs in the depth direction of the latent image. (b) shows the depth (surface potential) of the electrostatic latent image. Note that the dotted line is the development start potential. In this example, six types of patterns are arranged in the sub-scanning direction in descending order of power, but from among the gradations possible in the system, there are enough patterns to monitor the gradation reproduction characteristics. A pattern may be used in which an arbitrary number is selected and arranged in an arbitrary order. Alternatively, a pattern example as shown in FIG. 5 may be used. This is an example of pulse width modulation.

【0028】図4に示すようなパタ−ン例をマイクロ濃
度測定部38で測定したときに得られるデ−タの例を図
6に示す。1つのパタ−ンに対して測定するポイントの
数をnとすると、得られるデ−タの数はn×m(mはパ
タ−ン数)である。それぞれ8ビットのデ−タである。 得られたデ−タは画像処理部50の付着量処理部56に
フィ−ドバックされる。
FIG. 6 shows an example of data obtained when the pattern example shown in FIG. 4 is measured by the micro density measuring section 38. If the number of points measured for one pattern is n, the number of data obtained is n×m (m is the number of patterns). Each is 8-bit data. The obtained data is fed back to the adhesion amount processing section 56 of the image processing section 50.

【0029】付着量処理部56の構成を図7に示す。濃
度デ−タはコントロ−ル部560からデ−タ入力部56
1に送られる信号に従って、加算器562に入力され、
1パタ−ン分のデ−タ(D11〜D1n)が加算される
。その結果は濃度合計を表わすデ−タAとしてLUT5
65に入力される。また濃度デ−タは、比較器563に
も入力され、閾値発生装置568より発せられた画像部
と判定するための閾値Thrと比較され、結果を加算器
564に送る。加算器564では、Thr以上であった
場合の信号を加算することにより、1パタ−ン内の画像
部の幅に相当する値Bが得られる。A・Bとトナ−付着
量の関係は予め求められておりLUT565に反映され
ているので、濃度合計を表わすデ−タAと1パタ−ン内
の画像部の幅に相当する値BとからLUT565にした
がって付着量を表わすデ−タSが求められる。このデ−
タSは比較器566に入力される。
The configuration of the adhesion amount processing section 56 is shown in FIG. The concentration data is sent from the control section 560 to the data input section 56.
1 is input to the adder 562,
Data for one pattern (D11 to D1n) is added. The result is LUT5 as data A representing the total concentration.
65. The density data is also input to a comparator 563, where it is compared with a threshold value Thr generated by a threshold value generating device 568 for determining an image portion, and the result is sent to an adder 564. The adder 564 obtains a value B corresponding to the width of the image portion within one pattern by adding the signals when the value is equal to or greater than Thr. The relationship between A and B and the toner adhesion amount is determined in advance and reflected in LUT 565, so it can be calculated from data A representing the total density and value B corresponding to the width of the image area within one pattern. Data S representing the amount of adhesion is obtained according to LUT 565. this day
The data S is input to a comparator 566.

【0030】また比較器566には、コントロ−ル部5
60からの信号によりアドレスを発生させる回路570
によって、デ−タの順序を表わす信号がアドレスとして
基準閾値発生装置569に送られ、これにしたがって基
準閾値Tmが入力される。比較器566ではデ−タSと
基準閾値Tmの比較が行われ、比較結果のデ−タRはR
AM567に書き込まれる。同様の処理を、D11〜D
1mまでパタ−ンの数だけ繰り返し、RAM567には
基準閾値Tmと付着量デ−タの大小を表わす信号として
、デ−タR1〜Rmが書き込まれる。このデ−タにした
がってガンマ判定部571は、ガンマカ−ブを判定し、
予めガンマ判定部571のROM571b内に用意して
あるガンマ変換特性カ−ブの中の一つを選択し、これに
対応する信号をコントロ−ル部560に出力する。この
信号はコントロ−ル部51によりガンマ変換部53に出
力され、ガンマ変換カ−ブが決定される。
The comparator 566 also includes a control section 5.
A circuit 570 that generates an address by a signal from 60
Accordingly, a signal representing the data order is sent as an address to the reference threshold value generator 569, and the reference threshold value Tm is inputted accordingly. The comparator 566 compares the data S with the reference threshold Tm, and the comparison result data R is R.
Written to AM567. Similar processing is carried out in D11 to D
The process is repeated up to 1 m by the number of patterns, and data R1 to Rm are written into the RAM 567 as signals representing the reference threshold value Tm and the magnitude of the adhesion amount data. According to this data, the gamma determining section 571 determines the gamma curve,
One of the gamma conversion characteristic curves prepared in advance in the ROM 571b of the gamma determination section 571 is selected, and a signal corresponding to this curve is output to the control section 560. This signal is outputted by the control section 51 to the gamma conversion section 53, and a gamma conversion curve is determined.

【0031】ここで、付着量処理部56の処理について
具体的に説明する。トナ−付着量検知に8個のパタ−ン
を使用したとして、それぞれのパタ−ンについての付着
量を表すデ−タをS1〜S8,それぞれのパタ−ンに対
応する基準閾値をT1〜T8とする。この基準閾値をT
1〜T8は基準ガンマ曲線上のトナ−付着量検知に使用
する8個のパタ−ンに対応する値であり、基準ガンマ曲
線は、図8に示すガンマ変換後のデ−タに対する感光体
9上のトナ−付着量をグラフに示した曲線aである。今
、デ−タS1〜S8を図8に示し、推定されるガンマ曲
線をbで表す。8個のポイントでの値を比較することに
より、両方の曲線の位置関係を知ることになる。基準閾
値Tmとトナ−付着量Smを表すデ−タとの大小関係を
表す値を、仮にトナ−付着量が大きい場合は“1”とし
、等しいかあるいは小さい場合は“0”がRAM567
に書き込まれるとすると図8に示した場合は、基準閾値
とトナ−付着量を表すデ−タとの大小関係を表す値R1
〜R8には順番に“0”,“0”,“0”,“1”,“
1”,“1”,“1”,“0”が代入される。
[0031] Here, the processing of the adhesion amount processing section 56 will be specifically explained. Assuming that eight patterns are used to detect the toner adhesion amount, the data representing the adhesion amount for each pattern is S1 to S8, and the reference threshold value corresponding to each pattern is T1 to T8. shall be. This reference threshold value is T
1 to T8 are values corresponding to eight patterns used for toner adhesion amount detection on the standard gamma curve. Curve a is a graph showing the amount of toner adhesion above. Now, the data S1 to S8 are shown in FIG. 8, and the estimated gamma curve is represented by b. By comparing the values at eight points, the positional relationship between both curves can be known. The value representing the magnitude relationship between the reference threshold Tm and the data representing the toner adhesion amount Sm is set to "1" if the toner adhesion amount is large, and "0" if the toner adhesion amount is equal or small.
In the case shown in FIG. 8, the value R1 represents the magnitude relationship between the reference threshold value and the data representing the amount of toner adhesion.
~R8 has “0”, “0”, “0”, “1”, “
1”, “1”, “1”, and “0” are substituted.

【0032】次に、このデ−タを使用してガンマ判定部
571で処理が行われる。ガンマ判定部571は、予め
用意されたガンマ変換特性カ−ブが記憶されたROMテ
−ブル571b,全体を制御するCPU571a等から
構成されている。ここで図9に、CPU571aのチェ
ックモ−ドにおける制御動作について示し説明する。す
なわち、A部でm個のデ−タの総和Sumが計算され(
ステップ1〜6)、B部でSumの値に基づいてガンマ
曲線が図10に示すガンマ変換特性カ−ブの中から選択
される(ステップ7〜11)。仮に、Thr1=6,T
hr1=2とすると上記の例の場合は、Sum=4(=
0+0+0+1+1+1+1+0)であるから、ガンマ
変換特性カ−ブはdが選択される。これは、前述した図
12に示した階調再現曲線の第四象現のグラフ(エ)に
あたるものである。そして、選択されたガンマ変換特性
カ−ブdを表す信号が図2のガンマ変換部53にフィ−
ドバックされる。
Next, using this data, processing is performed in the gamma determination section 571. The gamma determination section 571 is composed of a ROM table 571b in which a gamma conversion characteristic curve prepared in advance is stored, a CPU 571a that controls the entire system, and the like. Here, FIG. 9 shows and describes the control operation of the CPU 571a in the check mode. That is, in part A, the total sum of m data is calculated (
Steps 1 to 6), and in part B, a gamma curve is selected from among the gamma conversion characteristic curves shown in FIG. 10 based on the value of Sum (steps 7 to 11). For example, Thr1=6,T
If hr1=2, in the above example, Sum=4(=
0+0+0+1+1+1+1+0), d is selected as the gamma conversion characteristic curve. This corresponds to the graph (d) of the fourth quadrant of the gradation reproduction curve shown in FIG. 12 described above. Then, a signal representing the selected gamma conversion characteristic curve d is fed to the gamma conversion section 53 in FIG.
be backed up.

【0033】また、中間調処理部54にフィ−ドバック
する場合も同様にRAM567に書き込まれているデ−
タを中間調処理を行う際の閾値決定に使用する。
Similarly, when feeding back data to the halftone processing section 54, the data written in the RAM 567 is
The data is used to determine the threshold value when performing halftone processing.

【0034】なお、同様の処理を総和Sumを求めるこ
となく、パタ−ンマッチングにより行ってもよい。すな
わち、図11に示すように予め現れうるパタ−ンの全て
について選択するガンマ変換特性カ−ブを決めておき、
それと示し合わせることにより処理に使用するガンマ変
換特性カ−ブを決めてもよい。
Note that similar processing may be performed by pattern matching without determining the total sum Sum. That is, as shown in FIG. 11, gamma conversion characteristic curves to be selected for all patterns that may appear are determined in advance, and
A gamma conversion characteristic curve to be used for processing may be determined by showing this together.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本願の発明によれば
、特に高価で大きな装置を要せず感光体(9)上のトナ
−像の細部の情報を得られ、また、環境変化や経時特性
変化による階調再現特性の変化に対して常に適切な階調
再現特性のコントロ−ルをし、画像品質の優れた画像を
得られる。
As explained above, according to the invention of the present application, detailed information on the toner image on the photoreceptor (9) can be obtained without the need for particularly expensive and large equipment, and it is also possible to obtain detailed information on the toner image on the photoreceptor (9). To constantly appropriately control tone reproduction characteristics against changes in tone reproduction characteristics due to changes in characteristics, and to obtain images with excellent image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本願の発明の一実施例の機構部の概要を示す横
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a mechanical section of an embodiment of the invention of the present application.

【図2】該実施例の電気系統の構成概要を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the configuration of the electrical system of the embodiment.

【図3】図1に示すマイクロ濃度測定部38のセンサ−
構成部の要素を示すブロック図である。
[Fig. 3] Sensor of the micro concentration measuring section 38 shown in Fig. 1.
FIG. 2 is a block diagram showing elements of a component.

【図4】図1に示す感光体9に形成するテスト用のパタ
−ン例の位置を示す平面図であり、(a)は感光体9上
の潜像を感光体9に対して垂直方向から見たものを、(
b)は潜像の深さの様子を示す。
4 is a plan view showing the position of an example of a test pattern formed on the photoreceptor 9 shown in FIG. What you see from (
b) shows the depth of the latent image.

【図5】図1に示す感光体9に形成する、もう一つの、
テスト用のパタ−ン例の位置を示す平面図であり、(a
)は感光体9上の潜像を感光体9に対して垂直方向から
見たものを、(b)は潜像の深さの様子を示す。
FIG. 5 shows another image formed on the photoreceptor 9 shown in FIG.
FIG. 2 is a plan view showing the position of an example of a test pattern;
) shows the latent image on the photoreceptor 9 viewed from a direction perpendicular to the photoreceptor 9, and (b) shows the depth of the latent image.

【図6】図1に示すマイクロ濃度測定部38で得られる
濃度デ−タの一例を示す波形図である。
6 is a waveform diagram showing an example of concentration data obtained by the micro concentration measuring section 38 shown in FIG. 1. FIG.

【図7】図2に示す付着量処理部56の構成を示すブロ
ック図である。
7 is a block diagram showing the configuration of the adhesion amount processing section 56 shown in FIG. 2. FIG.

【図8】入力デ−タに対するトナ−付着量の関係を示す
グラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between input data and toner adhesion amount.

【図9】図7に示すガンマ判定部571のガンマ判定の
処理内容を示すフロ−チャ−トである。
9 is a flowchart showing the gamma determination processing content of the gamma determination unit 571 shown in FIG. 7. FIG.

【図10】図7に示すROM571bに予め記憶された
ガンマ変換特性カ−ブを示すグラフである。
10 is a graph showing a gamma conversion characteristic curve stored in advance in the ROM 571b shown in FIG. 7;

【図11】予め現れうるパタ−ンの全てに対応してガン
マ変換特性カ−ブを決定するエリアマップの一例を示す
平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing an example of an area map for determining a gamma conversion characteristic curve corresponding to all patterns that may appear in advance.

【図12】階調再現曲線を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a tone reproduction curve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:原稿              2:コンタクト
ガラス        3:照明灯 Car1:キャリッジ  4a〜4c:ミラ−    
      5:CCD 6:ポリゴンミラ−    7:fθレンズ     
         8:ミラ− 9:感光体            10:モ−タ  
              11:メインチャ−ジャ 12:現像器          13:転写チャ−ジ
ャ        14:分離チャ−ジャ 15:クリ−ニングユニット            
            16:記録紙カセット 17:記録紙          18:給紙コロ  
            19:給紙コロ 20:レジストロ−ラ  21:定着ユニット    
      22:排紙トレイ 23:キャリッジ駆動モ−タ            
            24:原稿押え 30:画像読取部      31:LDユニット38
:マイクロ濃度測定部               
           38a:フォトセンサ 38b:スリット板    38c:集光レンズ   
       38d:入射口 38e:照明手段 40:画像記録部      41:ドット発生装置 
       42:変調回路 50:画像処理部            51:コン
トロ−ル部52:シェ−ディング補正部       
                 53:ガンマ変換
部 54:中間調処理部                
55:テスト用パタ−ンデ−タ発生回路 56:付着量処理部    560:コントロ−ル部 
     567:RAM 571:ガンマ判定部  571a:CPU     
       571b:ROM
1: Original 2: Contact glass 3: Illumination light Car 1: Carriage 4a to 4c: Mirror
5: CCD 6: Polygon mirror 7: fθ lens
8: Mirror 9: Photoreceptor 10: Motor
11: Main charger 12: Developing device 13: Transfer charger 14: Separation charger 15: Cleaning unit
16: Recording paper cassette 17: Recording paper 18: Paper feed roller
19: Paper feed roller 20: Registration roller 21: Fixing unit
22: Paper ejection tray 23: Carriage drive motor
24: Original presser 30: Image reading section 31: LD unit 38
: Micro concentration measuring section
38a: Photo sensor 38b: Slit plate 38c: Condensing lens
38d: Inlet port 38e: Illumination means 40: Image recording unit 41: Dot generation device
42: Modulation circuit 50: Image processing section 51: Control section 52: Shading correction section
53: Gamma conversion section 54: Halftone processing section
55: Test pattern data generation circuit 56: Adhesion amount processing section 560: Control section
567: RAM 571: Gamma determination section 571a: CPU
571b: ROM

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  原稿を主走査方向および副走査方向に
走査して読み取り画素毎の画像信号を出力する原稿読取
手段;該原稿読取手段が出力する画像信号を受け取りガ
ンマ変換を施す画像処理手段;および、該画像処理手段
が出力する画像信号に対応して、一様に帯電された感光
体に静電潜像を形成し、それをトナ−で現像する画像形
成装置において、感光体上にテスト用のパタ−ンを形成
し、それをトナ−で現像した後、スリットを介してトナ
−像の反射濃度を測定する濃度検出手段;および、該濃
度検出手段の測定した反射濃度よりトナ−付着量に相当
する値を求め、該値に対応して前記画像処理手段のガン
マ変換の特性曲線を選択する制御手段;を備えることを
特徴とする画像形成装置。
1. Original reading means for scanning an original in the main scanning direction and sub-scanning direction and outputting an image signal for each read pixel; Image processing means for receiving the image signal outputted by the original reading means and performing gamma conversion; In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a uniformly charged photoreceptor in response to an image signal output by the image processing means and develops it with toner, a test is performed on the photoreceptor. A density detecting means for forming a pattern and developing it with toner, and then measuring the reflection density of the toner image through a slit; An image forming apparatus comprising: a control means for determining a value corresponding to the amount and selecting a characteristic curve of gamma conversion of the image processing means in accordance with the value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008096347A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Ricoh Co Ltd Method and device for measuring surface potential distribution

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