JPH0823445A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH0823445A
JPH0823445A JP6156030A JP15603094A JPH0823445A JP H0823445 A JPH0823445 A JP H0823445A JP 6156030 A JP6156030 A JP 6156030A JP 15603094 A JP15603094 A JP 15603094A JP H0823445 A JPH0823445 A JP H0823445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
density
image carrier
signal
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP6156030A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihisa Yoshino
邦久 吉野
Mitsuo Motohashi
光夫 本橋
Satoshi Nishida
聡 西田
Akira Takahashi
晃 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP6156030A priority Critical patent/JPH0823445A/en
Publication of JPH0823445A publication Critical patent/JPH0823445A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reproduce stable gradation by preventing a density deviation and an image quality change due to fluctuation in intermediate density and fluctuation of dispersion in intermediate density regardless of dispersion in a sensor output. CONSTITUTION:The operator uses an operation panel 600 to designate a desired printer characteristic and gives a copy start command to a CPU 500, then an image carrier 10 is turned in a prescribed direction and an image forming area is uniformly charged. A test pattern signal from a RAM 330 is fed to a write unit 400 in a gradation correction circuit 300, in which a laser beam is emitted by a signal obtained by modulating a pulse width. A laser beam is deflected by a polygon mirror and scans the image carrier 10 by using a very small spot. When the CPU 500 detects the end of latent image forming, the CPU 500 visualizes the latent image formed on the image carrier 10, uses a phase signal to detect the phase of the image carrier 10, varies a variable DC voltage given to an image density sensor to emit an infrared ray to the image carrier 10. Thus, a sensor output is given to an MPU 340.

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、電子写真方法により再
生した画像の環境変動による濃度ズレを防止する画像形
成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus which prevents density deviation of an image reproduced by an electrophotographic method due to environmental changes.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方法を採用するプリンタ特性
(以下、単にプリンタ特性と略称する)は一般に主に現
像剤の帯電特性により決定される現像性と像担持体の表
層に形成した感光層の感度特性(以下、単に感度特性と
いう。)とから表され、例えば像担持体の表層に形成し
た感光層の感度特性の特性変動に影響されたことによ
り、中間調濃度における濃度ズレが起こると言われてい
る。
2. Description of the Related Art The characteristics of a printer that employs an electrophotographic method (hereinafter, simply referred to as printer characteristics) are generally determined mainly by the charging characteristics of a developer and that of a photosensitive layer formed on the surface layer of an image carrier. Sensitivity characteristics (hereinafter, simply referred to as sensitivity characteristics), and it is said that density deviation occurs in the halftone density due to influence of characteristic fluctuation of the sensitivity characteristics of the photosensitive layer formed on the surface layer of the image carrier. It is being appreciated.

【0003】静電写真プロセスの特性としては、例えば
感度特性、現像性等である。電子写真法を採用する電子
写真プロセス部を備えるプリンタにおける一般的な階調
制御を環境変動のないプリンタ特性との関係から説明す
る。
The characteristics of the electrostatographic process are, for example, sensitivity characteristics and developability. General gradation control in a printer including an electrophotographic process unit adopting the electrophotographic method will be described in relation to printer characteristics without environmental fluctuation.

【0004】図14はプリンタ特性とその階調制御との関
係を示すグラフチャートである。
FIG. 14 is a graph chart showing the relationship between printer characteristics and its gradation control.

【0005】第1象限はPWMレベルと濃度信号レベル
との関係を示したものである。PWMレベルは最大の1
画素径を得る半導体レーザの発光時間を255レベルに等
間隔に区切ったものである。濃度信号は、例えばスキャ
ナから読み込んだ原稿上の画像からの輝度信号を記録濃
度に変換した信号である。最高レベルも256レベルでし
かも0レベルと最高レベルを一致する所謂スルーである
ことを示している。
The first quadrant shows the relationship between the PWM level and the density signal level. Maximum PWM level is 1
The emission time of the semiconductor laser for obtaining the pixel diameter is divided into 255 levels at equal intervals. The density signal is, for example, a signal obtained by converting a brightness signal from an image on a document read by a scanner into a recording density. The highest level is also 256 level, and it is shown that it is a so-called through that matches the 0 level and the highest level.

【0006】第2象限は転写紙上に定着した画像から反
射する画像濃度レベル(画像濃度計で測定した値)とP
WMレベルとの関係を示したグラフであり、最大画像濃
度Aから最小画像濃度までの特性がγ状にカーブした曲
線となっている。当該γ曲線は例えばプリンタの操作プ
レートからユーザが設定する顕画像の濃度特性である。
一方、前記γ曲線は、第1象限に示すように濃度信号レ
ベルとPWMレベルとの関係がスルーであることから、
濃度信号と再生する画像濃度との関係を示す。これは設
計者の側から見れば目標とする設計値となる。点Aは最
大画像濃度1.4を示すものである。最大画像濃度を1.4近
傍とした理由を述べる。
The second quadrant is the image density level (value measured by an image densitometer) reflected from the image fixed on the transfer paper and P.
It is a graph showing the relationship with the WM level, and the characteristic from the maximum image density A to the minimum image density is a curve curved in a γ shape. The γ curve is the density characteristic of the visible image set by the user from the operation plate of the printer, for example.
On the other hand, in the γ curve, since the relationship between the density signal level and the PWM level is through as shown in the first quadrant,
The relationship between the density signal and the density of an image to be reproduced is shown. This is a target design value from the viewpoint of the designer. Point A indicates a maximum image density of 1.4. The reason for setting the maximum image density to around 1.4 is described below.

【0007】センサで検出できる画像濃度は一般に最大
1.5程度であり、この最大画像濃度付近は飽和してい
る。これは人間の視覚では識別できないからである。そ
こで一般に飽和する画像濃度レベルの低部に相当する画
像濃度1.4をPWMデータの最大レベルに選定してい
る。これは最大濃度レベル付近においても階調を識別で
きるようにするためである。
The image density that can be detected by the sensor is generally the maximum.
It is about 1.5 and saturated around this maximum image density. This is because it cannot be identified by human vision. Therefore, an image density of 1.4, which corresponds to the lower part of the saturated image density level, is selected as the maximum level of the PWM data. This is so that the gradation can be identified even near the maximum density level.

【0008】第3象限はプリンタ特性を示すグラフであ
り、転写紙上に定着した画像から反射する画像濃度レベ
ル(画像濃度計で測定した値)と256階調で正規化した
画像濃度レベルとの関係として表されている。プリンタ
特性とは、プリンタの静電写真プロセスを実行するエン
ジン部分に固有な特性である。上述したように現像性と
感度特性に依存するからである。
The third quadrant is a graph showing printer characteristics, and shows the relationship between the image density level (value measured by an image densitometer) reflected from the image fixed on the transfer paper and the image density level normalized by 256 gradations. Is represented as. Printer characteristics are characteristics that are specific to the engine portion of the printer that performs the electrostatographic process. This is because it depends on the developability and the sensitivity characteristics as described above.

【0009】第4象限はいわゆる階調補正処理を示すも
のであり、濃度信号レベルと256階調で正規化した濃度
信号レベルとの関係として表現してある。階調補正は第
3象限に示すプリンタ特性が例えば感度特性の変動や現
像性の変動に影響されずに第2象限に示すγ形状の曲線
に近似するように階調を正規化するように補正するもの
である。実際のプリンタにおいては、例えば濃度信号の
段階で行う。
The fourth quadrant shows so-called gradation correction processing and is expressed as a relationship between the density signal level and the density signal level normalized by 256 gradations. The gradation correction is performed so as to normalize the gradation so that the printer characteristics shown in the third quadrant are approximated to the γ-shaped curve shown in the second quadrant without being affected by the fluctuations in the sensitivity characteristics and the developing properties. To do. In an actual printer, this is done at the density signal stage, for example.

【0010】プリンタ特性は第3象限に示す曲線aのよ
うに得られていたとするならば、画像濃度1.5〜0まで
を正規化した濃度信号レベルで表現することができる。
従って、曲線aに示すプリンタ特性を第4象限に示す曲
線cによる階調を補正することにより、第2象限に示す
γ形状を示す曲線の近似させると、例えばスキャナから
入力する濃度信号の最大濃度レベルから最小濃度レベル
までを正規化した画像濃度で再現できることになる。こ
のようにして静電写真プロセスの特性変動に起因する濃
度ズレを補正する。
If the printer characteristics are obtained as shown by the curve a in the third quadrant, the image densities of 1.5 to 0 can be expressed by the normalized density signal level.
Therefore, by correcting the gradation of the printer characteristic shown by the curve a in the curve c shown in the fourth quadrant to approximate the curve showing the γ shape shown in the second quadrant, for example, the maximum density of the density signal input from the scanner can be obtained. The level to the minimum density level can be reproduced with the normalized image density. In this way, the density deviation due to the characteristic change of the electrostatic photography process is corrected.

【0011】つまり、プリンタ特性は例えば温湿度等の
環境変動に影響されて像担持体の表面電位や現像能力の
静電写真プロセスの特性が変動することにより図14に示
す第4象限に示す曲線bに変化したとする。曲線bの意
味するところは入力する濃度信号の最大濃度レベル付近
は正規化した濃度信号レベルから外れていることが分か
る。従って、曲線bに示すプリンタ特性を第4象限に示
す曲線dによる階調を補正することにより、第2象限に
示すγ形状を示す曲線の近似させることができたとして
も入力する濃度信号の最大濃度レベル付近を再現できな
い。更に中間調領域でも画像濃度と正規化した濃度信号
レベルとでずれを生じる。従って、プリンタ特性が環境
によって変動した場合の対策を施している。
That is, the printer characteristics are influenced by environmental fluctuations such as temperature and humidity, and the characteristics of the electrostatic potential process such as the surface potential of the image carrier and the developing capacity are changed, so that the curve shown in the fourth quadrant shown in FIG. Suppose it has changed to b. The curve b means that the vicinity of the maximum density level of the input density signal deviates from the normalized density signal level. Therefore, even if the curve showing the γ shape shown in the second quadrant can be approximated by correcting the gradation of the printer characteristic shown by the curve b in the curve d shown in the fourth quadrant, the maximum of the input density signal can be obtained. Unable to reproduce near the density level. Further, even in the halftone region, a deviation occurs between the image density and the normalized density signal level. Therefore, measures are taken when the printer characteristics change depending on the environment.

【0012】プリンタ特性自体は環境条件を調整しなけ
れば調整できないのであるから、斯かる環境変動による
プリンタ特性の変動に対処する手法として最大画像濃度
を必要十分な濃度に安定させることである。かかるプリ
ンタ特性自体を調整せずに最大画像濃度を上げる手法と
しては、現像性と密接に関係するトナー濃度を一定に制
御することにより、本来の現像性を固定とし、現像スリ
ーブの回転数を制御して像担持体表面の現像領域におい
て付着する現像剤の量を変化させて最大画像濃度を調整
し、更に画像濃度調整の応答性を改善した複写機の画質
調整装置を開示してある(特開昭59-176765号公報)。一
方、かかる方法においても、画像の生産性を考慮した画
像濃度を検出方法により得られるプリンタ特性からでは
環境変動による影響を抜きにしても目標とするプリンタ
特性を安定して得ることができない。即ち、画像濃度は
転写紙上に定着した画像に投射した光量に対する画像か
ら反射する光量との比を対数変換したものである。これ
は転写紙上の画像濃度を検出しているため転写効率を含
んだものであるからである。しかも、転写紙の濃度と像
担持体の濃度とは個々にベースが異なるため、実際の転
写紙上の画像濃度と像担持体上の画像濃度とは大きくず
れ込んだものを把握している。即ち、像担持体上に形成
した画像濃度とPWMレベルとの関係としてプリンタ特
性A(図13(a)に示す点線を参照)を把握することもあ
る。
Since the printer characteristics themselves cannot be adjusted unless the environmental conditions are adjusted, a method of coping with the fluctuations in the printer characteristics due to such environmental fluctuations is to stabilize the maximum image density to a necessary and sufficient density. As a method of increasing the maximum image density without adjusting the printer characteristics itself, the original developability is fixed by controlling the toner density, which is closely related to the developability, and the rotation speed of the developing sleeve is controlled. Then, an image quality adjusting device for a copying machine is disclosed in which the maximum image density is adjusted by changing the amount of the developer adhered in the developing area on the surface of the image carrier, and the response of the image density adjustment is improved. (Kaisho 59-176765). On the other hand, even in such a method, the target printer characteristics cannot be stably obtained from the printer characteristics obtained by the method of detecting the image density in consideration of the productivity of the image even if the influence of the environmental change is removed. That is, the image density is logarithmically converted from the ratio of the amount of light projected on the image fixed on the transfer paper to the amount of light reflected from the image. This is because transfer efficiency is included because the image density on the transfer paper is detected. Moreover, since the density of the transfer paper and the density of the image carrier are different from each other, it is understood that the actual image density on the transfer paper and the image density on the image carrier are largely deviated. That is, the printer characteristic A (see the dotted line shown in FIG. 13A) may be grasped as the relationship between the image density formed on the image carrier and the PWM level.

【0013】そこで、本発明者は、プリンタの画像生産
性の観点から、転写紙を出力することなく像担持体上に
顕像化したテストパターンから画像濃度から演算により
間接的に画像濃度を得る手法において、定着画像に投射
した光量は直接測定できないから、ここでは転写紙上に
定着した画像において必要十分となる際の像担持体上の
画像濃度に対応するセンサ出力に顕像化された画像のセ
ンサで検知したときの出力が一致若しくはそれ以下とな
った時に現像性が固定される。実際は図12に示すように
像担持体上にPWM255(最大露光量)で潜像を形成
し、当該潜像を回転数の現像スリーブで顕像化し、それ
をセンサで検知し、その出力が予め決めておいたセンサ
出力とは(決めておいたセンサ出力とは、例えば出力画
像の最大濃度を1.4とする場合、定着された転写紙上で
の画像濃度が1.4になる時の像担持体上での画像をセン
サで読み込んだときのセンサ出力)と一致又はそれ以下
となった時の現像スリーブの回転数が最高画像濃度を得
る条件となる。その後、その決定した現像スリーブ回転
数で図7に示すテストパターンを顕像化し、そのテスト
パターンから得られるプリンタ特性の調整を提案してい
る(特願平5-285172号)。プリンタ特性は固有の歪みを含
んでいるので、これを補正する処理を施すようにする。
Therefore, from the viewpoint of the image productivity of the printer, the present inventor indirectly obtains the image density by calculating the image density from the test pattern visualized on the image carrier without outputting the transfer paper. In the method, the amount of light projected on the fixed image cannot be measured directly, so here the image output of the sensor image corresponding to the image density on the image carrier when it becomes necessary and sufficient for the image fixed on the transfer paper is used. The developability is fixed when the output detected by the sensor is equal to or less than the output. Actually, as shown in FIG. 12, a latent image is formed on the image carrier with PWM255 (maximum exposure amount), and the latent image is visualized by the developing sleeve at the rotation speed, and the output is detected by the sensor in advance. What is the predetermined sensor output? (For example, when the maximum density of the output image is 1.4, the predetermined sensor output is on the image carrier when the image density on the fixed transfer paper is 1.4. The output of the developing sleeve is equal to or less than the sensor output when the image is read by the sensor), and the rotation speed of the developing sleeve is a condition for obtaining the maximum image density. Thereafter, the test pattern shown in FIG. 7 is visualized at the determined developing sleeve rotation speed, and adjustment of printer characteristics obtained from the test pattern is proposed (Japanese Patent Application No. 5-285172). Since the printer characteristics include inherent distortion, processing for correcting this is performed.

【0014】図13はプリンタ特性における固有の歪みを
補正するための処理を示したグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the processing for correcting the inherent distortion in the printer characteristics.

【0015】図13(a)は図14の第2象限と同様に画像
濃度とPWMレベルとの関係としてプリンタ特性を示す
グラフである。グラフにおいて、縦軸は画像濃度レベル
を示したものであり、画像濃度1.4を255レベルで目盛を
付してあり、横軸は初期状態において画像濃度1.4を得
るに必要な半導体レーザの発光強度を255レベルにした
ものである。
FIG. 13A is a graph showing the printer characteristics as the relationship between the image density and the PWM level as in the second quadrant of FIG. In the graph, the vertical axis shows the image density level, the image density 1.4 is graduated at 255 levels, and the horizontal axis shows the emission intensity of the semiconductor laser required to obtain the image density 1.4 in the initial state. It is a level of 255.

【0016】プリンタ特性から環境変動による影響及び
歪みを除去するための処理として、プリンタ特性を後述
する図13(c)に示すグラフのように45°の傾きを有す
る直線状態に補正するものである。以下に係る処理を説
明する。
As a process for removing the influence and distortion due to the environmental change from the printer characteristic, the printer characteristic is corrected to a linear state having an inclination of 45 ° as shown in the graph shown in FIG. . The processing according to the following will be described.

【0017】図13(b)はPWMレベルと画像濃度との
関係としてプリンタ特性を示すグラフである。グラフに
おいて横軸は画像濃度レベルを示したものであり、画像
濃度1.4を255レベルで目盛を付してあり、縦軸は初期状
態において画像濃度1.4を得るに必要な半導体レーザの
発光強度を255レベルにしたものである。つまり、図13
(a)は図13(b)に示すデータを入れ替えたものであ
る。図13(a)に示すγ特性に図13(b)に示すγ特性
を掛け合わせて図13(c)に示すようにプリンタ特性か
ら歪みを除去したものである。
FIG. 13B is a graph showing printer characteristics as a relationship between PWM level and image density. In the graph, the horizontal axis shows the image density level, the image density 1.4 is graduated at 255 levels, and the vertical axis shows the emission intensity of the semiconductor laser necessary to obtain the image density 1.4 in the initial state of 255. It is a level. That is, FIG.
FIG. 13A is a replacement of the data shown in FIG. The γ characteristic shown in FIG. 13A is multiplied by the γ characteristic shown in FIG. 13B to remove the distortion from the printer characteristic as shown in FIG. 13C.

【0018】図13(c)はプリンタ特性を正規化したグ
ラフである。
FIG. 13C is a graph in which the printer characteristics are normalized.

【0019】縦軸は画像濃度レベルを示したものであ
り、画像濃度1.4を255レベルで目盛を付してあり、横軸
は例えばスキャナから得られる濃度信号レベルを示した
ものである。
The vertical axis shows the image density level, the image density 1.4 is graduated at 255 levels, and the horizontal axis shows the density signal level obtained from the scanner, for example.

【0020】プリンタ特性の正規化はテストパターン2
を顕像化したテストパターン2からセンサ出力によって
得られる画像濃度の特性曲線をその逆形状を有する曲線
(逆関数となる曲線)を用いて直線状の特性に補正する
ものであり、これにより、プリンタ特性を示す特性曲線
は直線に補正し、更に入出力信号の階調レベルまで一致
する45°の傾きを有するものとなる。階調レベルの面か
ら考察すれば、直前のプリンタ特性で得られる最高画像
濃度を基準にして一定の濃度勾配で段階的に変化するP
WMレベルに変換すれば正規化することになる。これに
より、プリンタ特性の環境変動による影響及びプリンタ
特性の歪みを除去した画像の入出力特性を得たことにな
る。この後に例えばユーザ或いは設計者が所望するγ形
状に設定するための処理を施すことになる。
Test pattern 2 is used for normalizing printer characteristics.
The image density characteristic curve obtained from the sensor output from the visualized test pattern 2 is corrected to a linear characteristic by using a curve having an inverse shape (a curve that is an inverse function). The characteristic curve showing the printer characteristic is corrected to a straight line, and further has a slope of 45 ° that matches the gradation level of the input / output signal. Considering from the viewpoint of gradation level, P which changes stepwise with a constant density gradient based on the highest image density obtained by the immediately preceding printer characteristic
If it is converted to the WM level, it will be normalized. As a result, it is possible to obtain the input / output characteristic of the image in which the influence of the environmental change of the printer characteristic and the distortion of the printer characteristic are removed. After this, for example, processing for setting the γ shape desired by the user or the designer is performed.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
の出力は温度特性、LEDの電流ー光量特性、ホトトラ
ンジスタの光量-電圧特性等により変動するため画像濃
度センサから得られる濃度換算値が実際の画像濃度と等
しくなくならないことがある。
However, since the output of the sensor varies depending on the temperature characteristics, the current-light quantity characteristics of the LED, the light quantity-voltage characteristics of the phototransistor, etc., the density conversion value obtained from the image density sensor is the actual image. May not be equal to concentration.

【0022】図12はプリンタ特性から環境変動による影
響及び歪みを除去するための処理を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a process for removing the influence and distortion due to the environmental change from the printer characteristics.

【0023】図12(a)において実際のプリンタ特性は
実線A(これを単にプリンタ特性Aと略称する。)で表
され、画像濃度センサから読み取られたプリンタ特性は
一点鎖線B(これをプリンタ特性Bと略称する。)で表
され、一点鎖線Bの逆変換したもの入出力特性は一点鎖
線B-1(単に逆入出力特性B-1と略称する。)で表して
いる。図12(b)において逆入出力特性B-1とプリンタ
特性Aとを掛け合わせたものを表している。
In FIG. 12A, the actual printer characteristic is represented by a solid line A (this is simply referred to as the printer characteristic A), and the printer characteristic read from the image density sensor is a dashed line B (this is the printer characteristic). B)), and the input / output characteristics of the inversely transformed one-dot chain line B are represented by one-dot chain line B -1 (simply referred to as reverse input / output characteristic B -1 ). FIG. 12B shows a product obtained by multiplying the reverse input / output characteristic B −1 and the printer characteristic A.

【0024】このようにセンサの出力が上記のようにば
らついた場合に、γ<1.0の直線が得られ、しかも高濃
度部において濃度ジャンプがみられる。これはBがAよ
り多少でも濃く読み込まれると実際よりも淡く再現され
ることを示したものである。これに対して、BがAより
も多少でも淡く読み込まれると実際よりも濃く再現され
ることを意味する。
When the output of the sensor is thus varied as described above, a straight line of γ <1.0 is obtained, and a density jump is observed in the high density portion. This shows that when B is read a little darker than A, it is reproduced lighter than it actually is. On the other hand, if B is read slightly lighter than A, it means that it is reproduced darker than it actually is.

【0025】図11は濃度センサ間の出力特性を示すプリ
ンタ特性を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing printer characteristics showing output characteristics between density sensors.

【0026】画像濃度センサ間で出力特性が相違するこ
とがあることを示したものである。画像濃度センサ1の
出力◇は定着画像濃度+と略一致しているが、画像濃度
センサ2の出力□は画像定着濃度+に一致していない。
これは画像濃度センサ間に出力特性にバラツキを有する
ことを示しており、当該センサの交換に際して調整しな
おさなければ、実際の転写紙上の画像濃度と像担持体上
の画像濃度とは大きくずれ込んだものを把握している。
即ち、像担持体上に形成した画像濃度とPWMレベルと
の関係としてプリンタ特性A(図13(a)に示す点線を
参照)を把握していることを示唆するものである。
It shows that the output characteristics may differ between the image density sensors. The output □ of the image density sensor 1 substantially matches the fixed image density +, but the output □ of the image density sensor 2 does not match the fixed image density +.
This indicates that there are variations in the output characteristics between the image density sensors, and if the adjustments are not made again when the sensors are replaced, the actual image density on the transfer paper and the image density on the image carrier will deviate significantly. I know the things.
That is, it suggests that the printer characteristic A (see the dotted line shown in FIG. 13A) is grasped as the relationship between the image density formed on the image carrier and the PWM level.

【0027】本発明の目的は、種々の原因によるセンサ
出力のバラツキによるセンサの検知濃度ズレ等の画質変
化を未然に防止し、安定して階調を再現できる画像形成
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which can prevent image quality change such as sensor density deviation due to sensor output variations due to various causes, and can reproduce gradation stably. .

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段としては、ハイライトからシャドーまでのパター
ンを像担持体上に形成し、前記パターンの濃度を検出す
る濃度検知手段を有し、その検出された濃度に応じて階
調補正を行う変換テーブルを有することを特徴とする。
As means for achieving the above object, as a means for forming a pattern from highlight to shadow on an image carrier, there is provided a density detecting means for detecting the density of the pattern, It is characterized by having a conversion table for performing gradation correction in accordance with the detected density.

【0029】本発明は、画像生産性の観点から、像担持
体上に顕像化したテストパターン1から画像濃度を間接
的に定着画像濃度を得る手法を採用し、最高画像濃度を
得るための現像性に固定し、その後にテストパターン2
を顕像化したテストパターンから得られるプリンタ特性
を最高画像濃度を基準に正規化することによって、プリ
ンタ特性の調整方法するものに採用すると好ましい。例
えば、環境変動による電流-光量特性の変動に起因した
センサ出力の変動又はセンサ間の出力特性のバラツキに
対処する機能を備えるものである。これらに対処するべ
く、前記変換テーブルとは別にバラツキに対処するため
の階調制御用カーブを複数本有する変換テーブルを備え
ることを特徴とする。
In order to obtain the maximum image density, the present invention employs a method of indirectly obtaining the fixed image density from the image density of the test pattern 1 visualized on the image bearing member, from the viewpoint of image productivity. Fix to developability, then test pattern 2
It is preferable to adopt the method for adjusting the printer characteristics by normalizing the printer characteristics obtained from the visualized test pattern based on the maximum image density. For example, it is provided with a function of coping with fluctuations in sensor output or fluctuations in output characteristics between sensors due to fluctuations in current-light quantity characteristics due to environmental fluctuations. In order to deal with these, a conversion table having a plurality of gradation control curves for coping with variations is provided separately from the conversion table.

【0030】[0030]

【作用】上述した課題を解決するには、通常の歪みを除
去する処理(図13参照)に加えてγ=1.0付近に補正する
ことである。
In order to solve the above-mentioned problem, in addition to the usual processing for removing the distortion (see FIG. 13), the correction is made near γ = 1.0.

【0031】図5はセンサ出力のバラツキを補正するた
めの処理を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a process for correcting variations in sensor output.

【0032】図5(a)は図12(b)に示したと同様の
プリンタ特性における中間調領域の歪みを除去した状態
を示したものである。γ<1.0のカーブが得られる。前
述したように高濃度部において濃度ジャンプがみられ
る。これはBがAより多少でも濃く読み込まれると実際
よりも淡く再現されることを示したものである。これに
対して、BがAよりも多少でも淡く読み込まれると実際
よりも濃く再現されて階調再現を忠実に行えないことに
なる。
FIG. 5A shows a state in which the distortion in the halftone region in the printer characteristic similar to that shown in FIG. 12B is removed. A curve with γ <1.0 is obtained. As described above, a density jump is seen in the high density area. This shows that when B is read a little darker than A, it is reproduced lighter than it actually is. On the other hand, if B is read slightly lighter than A, it will be reproduced darker than it actually is, and tone reproduction cannot be faithfully performed.

【0033】斯かる状態の補正する手法として、γ>1.
0のカーブを掛け合わせてやることが考えられる。
As a method of correcting such a state, γ> 1.
It is possible to multiply the curve of 0.

【0034】図6は本発明の画像形成装置に設けた階調
制御用変換テーブルに書き込んである補正カーブを示す
ものである。図6(a)は変換テーブルに書き込まれた
データのうちからγ=0.5〜1.5までの直線状の補正カー
ブを示したものであり、図6(b)は変換テーブルに書
き込まれた変曲点を有する補正カーブを示したものであ
る。
FIG. 6 shows correction curves written in the gradation control conversion table provided in the image forming apparatus of the present invention. FIG. 6A shows a linear correction curve of γ = 0.5 to 1.5 out of the data written in the conversion table, and FIG. 6B shows the inflection point written in the conversion table. 3 shows a correction curve having the following.

【0035】図6(a)に示された直線状の補正カーブ
はγ=0.5〜1.5まで0.05ステップ毎に複数種ある。通常
はγ=1.0を用いるが、例えば、センサ交換等によるバ
ラツキにより任意の1本を操作パネルから選択すること
になる。なお、図6(a)に示された直線状の補正カー
ブで単純にγ=1.0付近に補正した場合、高濃度部にお
いては濃度ジャンプを発生することがあるが、この領域
は濃度的に飽和しているので、モノクロ画像を再生する
場合は問題とならないと考えられる。
There are a plurality of linear correction curves shown in FIG. 6 (a) for every 0.05 step from γ = 0.5 to 1.5. Normally, γ = 1.0 is used, but an arbitrary one is selected from the operation panel due to variations due to sensor replacement or the like. It should be noted that if the linear correction curve shown in FIG. 6A is simply corrected to a value near γ = 1.0, a density jump may occur in the high density portion, but this area is saturated in terms of density. Therefore, it is considered that there is no problem when reproducing a monochrome image.

【0036】これに対して、図6(b)に示された変曲
点を有する補正カーブを用いて補正すれば高濃度部にお
ける濃度ジャンプをも補正することができる。
On the other hand, if the correction curve having the inflection point shown in FIG. 6B is used for correction, the density jump in the high density portion can also be corrected.

【0037】階調制御用変換テーブルは図6(a)
(b)の特性に限られるものではなく、使用するセンサ
の光学的要因、プリンタの画像濃度設計などにより他の
特性を使用することもある。
The gradation control conversion table is shown in FIG.
The characteristics are not limited to those of (b), and other characteristics may be used depending on the optical factors of the sensor used, the image density design of the printer, and the like.

【0038】[0038]

【実施例】図1は本発明の画像形成装置における一実施
例を示すブロック図である。
1 is a block diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【0039】本実施例の画像形成装置は、例えばスキャ
ナ100からの濃度信号に基づいて半導体レーザの発光時
間を変化させることにより階調記録をおこなうパルス幅
変調による露光プロセスを行う電子写真方法を採用した
ものであり、例えばコピー開始指令信号によりRAM33
0から読み出されるテストパターン信号SGに基づいて像
担持体10上にPWM255(最大露光量)で露光した同一
の潜像の複数のテストパターンを形成し、それを現像ス
リーブの回転数を変えて現像し、顕像化したものを画像
濃度センサCから反射する光り強度に対応した輝度信号
から実際の最高画像濃度を検出し、現像特性を固定する
手段と、例えば256階調を現すテストパターンを作成
し、現像性を固定する手段によって決まった現像スリー
ブ回転数で顕像化し、画像濃度センサCの輝度信号から
プリンタ特性を検出するプリンタ特性検出手段と記録信
号の階調を補正する階調制御手段とを構成するプログラ
ムを書き込んだMPU340を備えたものである。
The image forming apparatus of this embodiment employs an electrophotographic method in which an exposure process is performed by pulse width modulation for gradation recording by changing the emission time of the semiconductor laser based on the density signal from the scanner 100, for example. RAM33 by a copy start command signal, for example.
Based on the test pattern signal S G read from 0, a plurality of test patterns of the same latent image exposed with PWM255 (maximum exposure amount) are formed on the image carrier 10, and the test patterns are formed by changing the rotation speed of the developing sleeve. A means for fixing the developing characteristic by detecting the actual maximum image density from the luminance signal corresponding to the light intensity of the developed and visualized image reflected from the image density sensor C, and a test pattern showing, for example, 256 gradations are provided. A printer characteristic detecting unit that creates the image and visualizes it at a developing sleeve rotation speed determined by a unit that fixes the developing property, detects the printer characteristic from the luminance signal of the image density sensor C, and a gradation control that corrects the gradation of the recording signal. It is provided with the MPU 340 in which the program forming the means is written.

【0040】スキャナ100は、原稿上の画像から読み取
られる輝度信号を例えば256階調を有する濃度信号にA
/D変換回路130で変換して画像処理部200に送出するも
のであり、静電写真プロセスと直接関係しない。スキャ
ナ100から送出する濃度信号はスキャナ100を構成する走
査光学系110におけるレンズのMTF,CCD120の取り
付け精度と光学走行系における光学ミラー等の振動、ス
キャン速度の変動による影響をMTF補正した後のもの
である。
The scanner 100 converts the luminance signal read from the image on the original into a density signal having 256 gradations, for example.
It is converted by the / D conversion circuit 130 and sent to the image processing unit 200, and is not directly related to the electrostatic photography process. The density signal sent from the scanner 100 is after the MTF correction of the effects of the MTF of the lens in the scanning optical system 110 constituting the scanner 100, the mounting accuracy of the CCD 120 and the vibration of the optical mirror in the optical traveling system and the fluctuation of the scanning speed. Is.

【0041】画像処理部200は、MTF補正回路210、γ
補正回路220等から構成したものであり、MTF補正と
γ補正及び階調補正を任意の順序で濃度信号に施した記
録信号を書き込みユニット300に送出するものである。
ここでいうMTF補正とは解像度の劣化に直接影響する
書き込みユニット300を構成する書き込み光学系330にお
けるレンズのMTF、プリズム面の精度及びスキャン速
度の変動を濃度信号に補正するものである。画像の最細
部における再現性を向上させるためにはMTF値として
30%以上必要であり、MTF補正の強さは、エッジ強調
と平滑化及び対モアレにより決定してある。γ補正及び
階調補正はMPU340からのプリンタ特性を表す出力信
号に基づいて階調レベルを補正するものである。
The image processing unit 200 includes an MTF correction circuit 210, γ
It is composed of a correction circuit 220 and the like, and sends a recording signal in which the density signal is subjected to MTF correction, γ correction and gradation correction in an arbitrary order to the writing unit 300.
The MTF correction referred to here is to correct variations in the MTF of the lens, the accuracy of the prism surface, and the scan speed in the writing optical system 330 that constitutes the writing unit 300, which directly affects the deterioration of resolution, into a density signal. To improve the reproducibility in the finest part of the image, use the MTF value.
30% or more is required, and the strength of MTF correction is determined by edge enhancement, smoothing, and anti-moire. The γ correction and the gradation correction are to correct the gradation level based on the output signal representing the printer characteristics from the MPU 340.

【0042】階調補正回路300は、最高画像濃度を所定
値に固定した後でLUT310,320,360,RAM330,セ
レクタ350及びMPU340とから構成されたものであり、
グレースケールを顕像化したテストパターンから得られ
るプリンタ特性を最高画像濃度を基準に正規化して階調
を補正するものである。
The gradation correction circuit 300 is composed of LUTs 310, 320, 360, RAM 330, selector 350 and MPU 340 after fixing the maximum image density to a predetermined value.
The printer characteristics obtained from the test pattern in which the gray scale is visualized are normalized based on the maximum image density to correct the gradation.

【0043】ルックアップテーブル310,320,360(以
下、これをLUT310,320,360と略称する。)は、R
AMに特定のデータ対を書き込んだものであり、LUT
310は濃度-濃度の対にしたテーブルデータを書き込んだ
ものであり、スキャナ100の濃度選択用ボタンから選択
するものである。LUT320は画像濃度センサCのバラ
ツキを補正するためのテーブルを書き込んだものであ
り、LEDの光量-出力電流を対にしたテーブルデータ
とホトトランジスタの出力電圧-光量を対にしたテーブ
ルデータとを書き込んである。このLUT340は請求項
に記載してある変換テーブルに相当するものであり、そ
の詳細は図5を参照して説明してあるので、省略する。
LUT360は検出した濃度データを逆転したものを得る
ためのPWM−濃度を対にしたテーブルデータを書き込
んであることによりPWMレベルを示す記録信号を書き
込みユニット400に送出する。
The look-up tables 310, 320, 360 (hereinafter, abbreviated as LUTs 310, 320, 360) are R.
A specific data pair is written in AM, and LUT
310 is a table in which density-density table data is written, and is selected from the density selection buttons of the scanner 100. The LUT 320 is a table in which the variation for the image density sensor C is corrected, and the table data in which the light amount of the LED and the output current are paired and the output voltage of the phototransistor and the table data which is the light amount are written. Is. The LUT 340 corresponds to the conversion table described in the claims, and the details thereof have been described with reference to FIG.
The LUT 360 sends a recording signal indicating a PWM level to the writing unit 400 by writing table data in which a pair of PWM-density for obtaining inverted data of the detected density data is written.

【0044】RAM330は256階調を表現するテストパタ
ーンや常温常湿(例えば20℃、50%)下のプリンタ特性
による最高画像濃度を表す濃度片、更に中間調濃度を示
す濃度片のいずれかを示すテストパターンデータ(図
7、図8を参照)を書き込んである。
The RAM 330 stores either a test pattern expressing 256 gradations, a density piece representing the highest image density according to the printer characteristics under normal temperature and normal humidity (eg, 20 ° C., 50%), and a density piece representing halftone density. The test pattern data shown (see FIGS. 7 and 8) is written.

【0045】MPU340はプリンタ特性検知手段及び最
高画像濃度換算手段を構成するプログラムを書き込んだ
RAMを備えるものである。
The MPU 340 is provided with a RAM in which a program forming the printer characteristic detecting means and the maximum image density converting means is written.

【0046】プリンタ特性検知手段は、画像濃度センサ
CとMPU340及びテストパターン信号SGを書き込んだ
RAM330から構成したものであり、実際のプリンタ特
性A及びそれから最高画像濃度を検出するものである。
当該プログラムは最高画像濃度換算手段に相当するプロ
グラムも含んでいる。
The printer characteristic detecting means is composed of the image density sensor C, the MPU 340 and the RAM 330 in which the test pattern signal S G is written, and detects the actual printer characteristic A and the maximum image density from it.
The program also includes a program corresponding to the maximum image density conversion means.

【0047】画像濃度検出手段に相当するプログラム
は、輝度信号をA/D変換することにより256階調に正
規化した出力電圧に対する画像濃度センサCの定格最大
出力(像担持体上に何も付着しない状態での出力)との
比を対数変換した値に像担持体10の濃度と転写紙の濃度
との相違を考慮して得られる信号を得るものであり、像
担持体10の回転中に生ずる振動に起因する検出誤差を除
去するために例えば像担持体10上に顕像化した複数のテ
ストパターンから得られる輝度信号に前述の処理を施し
て平均した値を算出する(特開平1-41375号公報参照)。
これにより、MPU340は像担持体10の振動に起因する
検出誤差を除去したプリンタ特性及び最大画像濃度を検
知できることになる。
A program corresponding to the image density detecting means is a rated maximum output of the image density sensor C with respect to an output voltage normalized to 256 gradations by A / D converting the luminance signal (nothing adheres to the image carrier). (Output in the state of not being)) is obtained by taking into account the difference between the density of the image carrier 10 and the density of the transfer paper to a value obtained by logarithmically converting the ratio, and during the rotation of the image carrier 10. In order to eliminate the detection error caused by the generated vibration, for example, the luminance signal obtained from a plurality of test patterns visualized on the image carrier 10 is subjected to the above-mentioned processing to calculate an average value (JP-A-1- (See Japanese Patent No. 41375).
As a result, the MPU 340 can detect the printer characteristics and the maximum image density by eliminating the detection error caused by the vibration of the image carrier 10.

【0048】セレクタ350はCPU500からのセレクト信
号に基づいてRAM330からのテストパターン信号SG
はLUT320からの濃度信号のいずれかを出力する。
The selector 350 outputs either the test pattern signal S G from the RAM 330 or the density signal from the LUT 320 based on the select signal from the CPU 500.

【0049】書き込みユニット400は、LUT410、パル
ス幅変調回路420、LDドライバ430、書き込み光学系44
0から構成され、1走査ライン分の記録信号をパルス幅
変調した変調信号で半導体レーザを発振させ、レーザ光
を所定速度で回転するポリゴンミラーで偏向させ、fθ
レンズ及び第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリ
ンドリカルレンズによって、例えばページメモリから読
み出される記録信号又はRAM250から読み出されるテ
ストパターン信号SGに基づいて半導体レーザを発光し
てドット毎に像担持体10上をライン走査して潜像を形成
するものであり、所謂露光プロセスを行うものである。
The writing unit 400 includes an LUT 410, a pulse width modulation circuit 420, an LD driver 430, and a writing optical system 44.
0, a semiconductor laser is oscillated by a modulation signal obtained by pulse-width-modulating a recording signal for one scanning line, and the laser light is deflected by a polygon mirror rotating at a predetermined speed.
By the lens, the first cylindrical lens and the second cylindrical lens, for example, a semiconductor laser is emitted based on a recording signal read from the page memory or a test pattern signal S G read from the RAM 250 to emit dots on the image carrier 10. To scan a line to form a latent image and perform a so-called exposure process.

【0050】LUT410は逆入出力特性B-1に相当する
PWMレベルを示す記録信号をパルス幅変調回路420に
送出する。パルス幅変調回路420は参照波と所定ビット
からなる記録信号をD/A変換したアナログ記録信号と
を比較し多値化するものである。このようにして得られ
る変調信号は書き込みドライバ430の駆動信号となる。
The LUT 410 sends a recording signal indicating the PWM level corresponding to the reverse input / output characteristic B -1 to the pulse width modulation circuit 420. The pulse width modulation circuit 420 compares the reference wave with the analog recording signal obtained by D / A converting the recording signal consisting of a predetermined bit and multi-values it. The modulation signal thus obtained becomes the drive signal for the write driver 430.

【0051】書き込みドライバ430は、LD駆動回路、
同期系としてインデックスセンサ及びインデックス検出
回路を設け、偏向光学系としてのポリゴンドライバを設
けてある。LD駆動回路は、変調信号で半導体レーザを
発振させるものであり、半導体レーザからのビーム光量
に相当する信号がフィードバックされ、その光量が一定
となるように駆動するものであり、半導体レーザに導通
する電流を変更することができるようになっている。こ
れにより、潜像電位を調整することができる。同期系
は、偏向光学系からのビームを反射するミラーを介して
インデックスセンサに入射する。インデックスセンサは
ビームに感応して電流を出力し、当該電流はインデック
ス検出回路で電流/電圧変換してインデックス信号とし
て出力する。このインデックス信号により所定速度で回
転するポリゴンミラーの面位置を検知し、主走査方向の
周期によって、ラスタ走査方式で変調信号による光走査
を行っている。
The write driver 430 is an LD drive circuit,
An index sensor and an index detection circuit are provided as a synchronization system, and a polygon driver is provided as a deflection optical system. The LD drive circuit oscillates the semiconductor laser with a modulation signal, feeds back a signal corresponding to the light amount of the beam from the semiconductor laser, and drives so that the light amount becomes constant, and the LD drive circuit is electrically connected to the semiconductor laser. The current can be changed. Thereby, the latent image potential can be adjusted. The synchronization system enters the index sensor via a mirror that reflects the beam from the deflection optical system. The index sensor outputs a current in response to the beam, and the current is converted into a current / voltage by an index detection circuit and output as an index signal. The surface position of the polygon mirror that rotates at a predetermined speed is detected by this index signal, and optical scanning is performed by a modulation signal in a raster scanning system at a cycle in the main scanning direction.

【0052】書き込み光学系440は、レーザ光を所定速
度で回転するポリゴンミラーで偏向させ、fθレンズ及
び第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリンドリカ
ルレンズによって像担持体上に微小なスポットに絞って
走査するものである。コリメータレンズは変調光学系で
あり、ポリゴンミラー及びfθレンズは偏向光学系であ
り、第1のシリンドリカルレンズ及び第2のシリンドリ
カルレンズはポリゴンミラーによる面倒れ補正光学系と
して機能するものである。
The writing optical system 440 deflects the laser light by a polygon mirror that rotates at a predetermined speed, and narrows and scans a minute spot on the image carrier by the fθ lens, the first cylindrical lens, and the second cylindrical lens. To do. The collimator lens is a modulation optical system, the polygon mirror and the fθ lens are deflection optical systems, and the first cylindrical lens and the second cylindrical lens function as a surface tilt correction optical system by the polygon mirror.

【0053】CPU500は静電写真プロセスを実行する
プログラムと現像性固定手段を構成するプログラムを書
き込んだRAM(図示せず)を備え、又、操作パネル60
0からの各種信号を処理する機能を備えるものである。
The CPU 500 is provided with a RAM (not shown) in which a program for executing the electrostatographic process and a program constituting the developing property fixing means are written, and the operation panel 60.
It has a function of processing various signals from 0.

【0054】CPU500は、透磁率の変化により現像性
に関係なく、トナー濃度を一定に制御するトナー濃度制
御系であって、像担持体の現像料を光学的に検出する手
段のように感光層の感度特性の変化に影響されない為に
スリーブの回転数を可変することにより反転現像方法に
おける現像性を一定に担保する機能を有する。
The CPU 500 is a toner density control system for controlling the toner density to be constant regardless of the developing property by the change of the magnetic permeability, and is a photosensitive layer like a means for optically detecting the developer of the image carrier. Since it is not affected by the change in the sensitivity characteristic, it has the function of ensuring the developability in the reversal developing method by varying the rotational speed of the sleeve.

【0055】トナー濃度制御手段は、現像ユニット30内
に装填した現像剤の透磁率をトナー濃度センサTSで検
出し、これによりトナー補給ユニット(図示せず)を駆
動することによりトナー濃度を略一定に制御するもので
ある。
The toner concentration control means detects the magnetic permeability of the developer loaded in the developing unit 30 with the toner concentration sensor TS, and drives the toner replenishing unit (not shown) to thereby keep the toner concentration substantially constant. To control.

【0056】現像性固定手段を構成するプログラムは、
像担持体10上に顕像化したテストパターン1に応じて現
像ローラの回転数を制御することにより、感光層の感光
特性を越えた現像性を得るようにするものであり、現像
性と密接に関係するトナー濃度を一定に制御することに
より、現像スリーブの回転数を制御して像担持体10表面
の現像領域において付着する現像剤の量を変化させて最
大画像濃度を調整する。なお、現像性固定手段を構成す
るプログラムは、二成分現像剤を採用する場合、現像槽
内のトナー濃度を一定に制御する機構及び制御プログラ
ムを備えるものである。
The program constituting the developing property fixing means is
By controlling the number of rotations of the developing roller according to the test pattern 1 visualized on the image carrier 10, it is possible to obtain developability that exceeds the photosensitive characteristics of the photosensitive layer. By controlling the toner density related to the above to be constant, the rotation speed of the developing sleeve is controlled to change the amount of the developer adhering to the developing area on the surface of the image carrier 10 to adjust the maximum image density. It should be noted that the program forming the developing property fixing means is provided with a mechanism and a control program for controlling the toner concentration in the developing tank to be constant when a two-component developer is adopted.

【0057】操作パネル600は例えばタッチディスプレ
イからなり、複写倍率、複写枚数、コピー開始等を指令
するものであり、操作した内容を表示するようにしてあ
る。
The operation panel 600 is composed of, for example, a touch display, and is used for instructing the copy magnification, the number of copies, the start of copying, etc., and displays the operated contents.

【0058】像担持体10は例えばアルミニュウム等から
構成した導電基材の表面に感光層を形成したものであ
る。感光層は膜厚15〜30μm、誘電率2.0〜5.0であり、
導電基材は接地してあり、像担持体10は280mm/secの線
速度で矢示方向に回転する(−)帯電の塗布型OPCから
成る直径80mmのドラム状の感光体であり、像担持体10の
回転軸に位相を検出するためのエンコーダ15を設けてあ
り、エンコーダ15は像担持体10の位相を示す位相信号を
CPU500に送出している。
The image carrier 10 is formed by forming a photosensitive layer on the surface of a conductive base material made of, for example, aluminum. The photosensitive layer has a film thickness of 15 to 30 μm and a dielectric constant of 2.0 to 5.0.
The conductive base material is grounded, and the image carrier 10 is a drum-shaped photoconductor having a diameter of 80 mm and is composed of a (-) charged coating type OPC that rotates in the direction of the arrow at a linear velocity of 280 mm / sec. An encoder 15 for detecting the phase is provided on the rotation axis of the body 10, and the encoder 15 sends a phase signal indicating the phase of the image carrier 10 to the CPU 500.

【0059】像担持体10の周縁部には後述する帯電装置
20、現像装置30、分離装置44、転写装置43、クリーニン
グユニット50を設け、更に給紙トレイ、レジストローラ
42、搬送ベルト等からなる給紙系を備えている。
A charging device to be described later is provided on the peripheral portion of the image carrier 10.
20, a developing device 30, a separating device 44, a transfer device 43, and a cleaning unit 50 are provided, and further, a paper feed tray and a registration roller.
42, a paper feed system including a conveyor belt and the like.

【0060】帯電装置20は例えばスコロトロン帯電器で
あり、潜像形成プロセスに先立ち像担持体10を所定電圧
に均一帯電して階調再現性等を調整することによりカブ
リ防止等を行うものである。
The charging device 20 is, for example, a scorotron charger, and prevents fog by adjusting the gradation reproducibility etc. by uniformly charging the image carrier 10 to a predetermined voltage prior to the latent image forming process. .

【0061】現像装置30は、平均粒径約8.5μmのポリエ
ステル系材料からなるトナーと平均粒径60μmのフェラ
イト系コーティングキャリアとをトナー濃度4〜6%に
制御した現像剤を撹拌スクリュウ33A,33B,33Cを12
0(rpm)で回転することにより撹拌した後、マグネットロ
ーラ32の外側にあって約400(rpm)又は180(rpm)で回転す
るスリーブ31の外周に磁気ブラシを形成し、現像スリー
ブ31には所定のバイアス電圧が印加されて、像担持体10
に対向した現像領域の潜像をトナー像に顕像化するもの
である。
The developing device 30 includes a stirring screw 33A, 33B for a developer in which a toner made of a polyester material having an average particle diameter of about 8.5 μm and a ferrite coating carrier having an average particle diameter of 60 μm are controlled to have a toner concentration of 4 to 6%. , 33C to 12
After stirring by rotating at 0 (rpm), a magnetic brush is formed on the outer circumference of the sleeve 31 which is outside the magnet roller 32 and rotates at about 400 (rpm) or 180 (rpm), and the developing sleeve 31 has The image carrier 10 is applied with a predetermined bias voltage.
The latent image in the developing area facing the toner image is visualized as a toner image.

【0062】現像装置30は、像担持体10と対向する筺体
300の開口付近に直径40(mm)のスリーブ31で覆ったマグ
ネットローラ32の回動軸を筺体300の側壁に嵌入してあ
り、その後方に直径16(mm)の撹拌スクリュウ33A,33
B,33Cの駆動軸を筺体300の側壁に嵌入してあり、こ
れらスリーブ31,撹拌スクリュウ33A,33B,33Cの駆
動軸は例えば歯車を介して駆動系(図示せず)に接続す
ることにより、回転数を変更することができるようにな
っている。この制御動作はCPU500によって行われ
る。この機能を利用して例えばスリーブ33の回転軸を例
えば200(rpm),250(rpm),300(rpm)に変更することによ
り最高画像濃度を固定するように制御するようにしてい
る。
The developing device 30 is a housing facing the image carrier 10.
A rotating shaft of a magnet roller 32 covered with a sleeve 31 having a diameter of 40 (mm) near the opening of 300 is fitted into a side wall of the housing 300, and behind the stirring screw 33A, 33 having a diameter of 16 (mm).
The drive shafts of B and 33C are fitted into the side wall of the housing 300, and the drive shafts of the sleeve 31 and the stirring screws 33A, 33B and 33C are connected to a drive system (not shown) via gears, for example, The number of rotations can be changed. This control operation is performed by the CPU 500. By using this function, for example, the rotation axis of the sleeve 33 is changed to, for example, 200 (rpm), 250 (rpm), and 300 (rpm), so that the maximum image density is controlled to be fixed.

【0063】転写装置43は、周知のように像担持体10上
に静電的に担持したトナー像に転写紙Pを重ね、転写紙
Pの裏側から電荷を放電することにより、転写紙P上に
トナーを転写するものであり、スコロトロン放電器であ
ることが好ましいが、これに限定されるものでなく、コ
ロトロン帯電器或いは帯電ローラ等の転写紙P上にトナ
ー像を静電的に転写するものであればよい。
As is well known, the transfer device 43 superimposes the transfer paper P on the toner image electrostatically carried on the image carrier 10 and discharges the electric charge from the back side of the transfer paper P, thereby transferring the transfer paper P onto the transfer paper P. It is preferable to use a scorotron discharger for transferring toner onto the transfer paper P, but the present invention is not limited to this, and a toner image is electrostatically transferred onto a transfer paper P such as a corotron charger or a charging roller. Anything will do.

【0064】分離装置44は、周知の如く像担持体10に静
電的に吸着した転写紙Pから除電することにより、転写
紙Pを分離するものであり、スコロトロン帯電器、コロ
トロン帯電器、帯電ローラ等を用いる。
As is well known, the separating device 44 separates the transfer paper P by electrostatically removing it from the transfer paper P electrostatically adsorbed on the image carrier 10, and includes a scorotron charger, a corotron charger, and a charger. A roller or the like is used.

【0065】クリーニングユニット50は、ブレード等を
像担持体10の表面に接触させることにより、像担持体10
の表面に付着したトナー及び粉塵を掻き落として廃トナ
ーボックスに捕獲する。
The cleaning unit 50 brings the image carrier 10 into contact with the surface of the image carrier 10 with a blade or the like.
The toner and dust adhering to the surface of the is scraped off and captured in the waste toner box.

【0066】定着装置60は、周知の如く熱若しくは熱及
び圧力をトナー像を担持した転写紙Pに加えることによ
り、トナー像を転写紙P上に永久に固定するための装置
である。
As is well known, the fixing device 60 is a device for permanently fixing the toner image on the transfer paper P by applying heat or heat and pressure to the transfer paper P carrying the toner image.

【0067】画像濃度センサCの適正な配置及びその構
造について図2及び図3を参照して説明する。
The proper arrangement and structure of the image density sensor C will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

【0068】図2は濃度センサの配設状態を示す断面図
である。図3は本実施例における画像濃度センサを示す
図であり、図3(a)は平面図であり、図3(b)は図
3(a)のA−A線断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the arrangement of the density sensor. 3A and 3B are views showing an image density sensor in the present embodiment, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3A.

【0069】画像濃度センサCは、図3(b)に示すよ
うに赤外光を発光する発光ダイオードLED(発光ダイ
オードLN66、鹿児島松下電子株式会社製)とホトトラ
ンジスタPT(ホトトランジスタPN101、鹿児島松下
電子株式会社製)との受光面の中心が0°,40°の角度
をなすような溝をケーシングCKに形成し、当該溝に発
光ダイオードPD及びホトトランジスタPTに嵌入した
ものである。前記溝の前面に図3(a)に示すように防
塵ガラスBGを設けてある。ケーシングCKを支持した固
着板にはソケットSKを設けてある。ケーシングCKは
固着板を介して像担持体10の表面に水平になるようにク
リーニングユニット50の近傍に像担持体10の中心に対抗
するように像担持体10表面から6mmの間隙で設けてあ
る。これにより、トナー像から反射する光を効率良く受
光できるようにしてある。画像濃度センサCは、パッチ
トナー像の濃度を精度良く検知するという点では、40
°,0°の角度をなすもので拡散光を積極的に使用する
ものが良い。かかる構成のみでは、像担持体10の回転に
よる振動を防止できない。これによる誤差を除去する方
法は後述する。
The image density sensor C comprises a light emitting diode LED (light emitting diode LN66, manufactured by Kagoshima Matsushita Electronics Co., Ltd.) and a phototransistor PT (phototransistor PN101, Kagoshima Matsushita) which emits infrared light as shown in FIG. 3B. A groove is formed in the casing CK such that the center of the light receiving surface with that of Denshi Co., Ltd. forms 0 ° and 40 °, and the light emitting diode PD and the phototransistor PT are fitted into the groove. A dustproof glass BG is provided on the front surface of the groove as shown in FIG. A socket SK is provided on the fixing plate that supports the casing CK. The casing CK is provided in the vicinity of the cleaning unit 50 so as to be horizontal to the surface of the image carrier 10 via a fixing plate and to face the center of the image carrier 10 with a gap of 6 mm from the surface of the image carrier 10. . Thereby, the light reflected from the toner image can be efficiently received. The image density sensor C is 40% in terms of accurately detecting the density of the patch toner image.
It is preferable to use diffused light positively because it forms an angle of 0 ° or 0 °. With such a configuration alone, vibration due to rotation of the image carrier 10 cannot be prevented. A method of removing the error due to this will be described later.

【0070】図4は本実施例に用いる画像濃度センサの
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of the image density sensor used in this embodiment.

【0071】画像濃度センサCは、発光ダイオードLE
DとホトトランジスタPTとでフォトカップリングを構
成している。発光ダイオードLEDのアノード端子には
最大出力10(V)の可変直流電源Vrefを接続してあり、
発光ダイオードLEDのカソード端子には例えば1k
(Ω)と2k(Ω)とに切り換え可能な半固定抵抗素子VR1
と固定抵抗素子R8を接続してある。このような構成にす
ることにより、可変直流電源Vrefの出力電圧を可変し
て発光ダイオードLEDの発光強度を調整するようにし
てある。ホトトランジスタPTのアノード端子には10V
の直流電源VDCを接続し、カソード端子にはオペアンプ
ICと固定抵抗素子R5,R6とから構成される出力検
出回路を設けてある。このような構成により、ホトトタ
ンジスタPTで受光した光強度に応じた電圧を検出する
ものである。このような構成を用いて画像濃度を検出す
るようにしてある。
The image density sensor C is a light emitting diode LE.
D and the phototransistor PT form a photocoupling. A variable DC power supply V ref having a maximum output of 10 (V) is connected to the anode terminal of the light emitting diode LED,
The cathode terminal of the light emitting diode LED has, for example, 1 k
Semi-fixed resistance element VR1 that can switch between (Ω) and 2k (Ω)
And a fixed resistance element R8 are connected. With such a configuration, the output voltage of the variable DC power supply V ref is varied to adjust the light emission intensity of the light emitting diode LED. 10V to the anode terminal of the phototransistor PT
Is connected to a DC power source V DC , and an output detection circuit composed of an operational amplifier IC and fixed resistance elements R5 and R6 is provided at the cathode terminal. With such a configuration, the voltage corresponding to the light intensity received by the photo transistor PT is detected. The image density is detected using such a configuration.

【0072】本実施例の画像形成装置は階調補正動作に
先立って画像濃度センサCを構成するフォトトランジス
タFTの発光量を決定する処理、電子写真プロセス条件
の固定処理、画像濃度の補正処理を行う必要があるの
で、これらから順次説明する。
The image forming apparatus of the present embodiment performs a process of determining the light emission amount of the phototransistor FT forming the image density sensor C, a process of fixing the electrophotographic process conditions, and a process of correcting the image density prior to the gradation correction operation. Since it is necessary to carry out, it will be explained sequentially from these.

【0073】画像濃度センサCを構成する発光ダイオー
ドLEDの発光光量の決定方法を説明する。この決定方
法は発光ダイオードLEDを発光して像担持体10から反
射する光を受光したホトトランジスタPTからの出力電
圧をV0となるように決定する。これにより画像濃度セ
ンサCを構成する防塵ガラスBG及び像形成体10表面の汚
れを補正することができる。
A method of determining the amount of light emitted from the light emitting diode LED constituting the image density sensor C will be described. In this determination method, the output voltage from the phototransistor PT that receives the light reflected from the image carrier 10 by emitting the light emitting diode LED is determined to be V 0 . This makes it possible to correct dirt on the surfaces of the dustproof glass BG and the image forming body 10 which constitute the image density sensor C.

【0074】以下に本実施例の画像形成装置の調整動作
を説明する。当該補正動作は、定着画像の濃度計の濃度
データが像担持体10上のテストパターンを現したトナー
像から得られる濃度データと等しくする補正処理を実行
する。続いて、像形成体10に形成したグレースケールを
表す図8に示すテストパターン2からの画像濃度検出方
法を実行するところに特徴がある。
The adjusting operation of the image forming apparatus of this embodiment will be described below. The correction operation executes a correction process in which the density data of the fixed image of the densitometer is made equal to the density data obtained from the toner image showing the test pattern on the image carrier 10. Subsequently, the method is characterized in that the image density detecting method from the test pattern 2 shown in FIG. 8 showing the gray scale formed on the image forming body 10 is executed.

【0075】図7は像担持体上のグレースケールを表す
テストパターン1を示す模式図であり、図8は像担持体
上のグレースケールを表すテストパターン2を示す模式
図であり、図9は本実施例の画像形成装置の調整動作を
示すフローチャートである。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a test pattern 1 representing a gray scale on the image carrier, FIG. 8 is a schematic diagram showing a test pattern 2 representing a gray scale on the image carrier, and FIG. 6 is a flowchart showing an adjustment operation of the image forming apparatus of this embodiment.

【0076】オペレータは操作パネル600より所望する
γ形状を有するプリンタ特性を指定し、続いてコピー開
始指令をCPU500に送出する。CPU500は、エンコー
ダ15から出力される位相信号により像担持体10の位相を
検出し、その位相から像担持体10を矢示方向(図1参照)
に回転させる。CPU500は高圧電源(図示せず)から
所定の出力電圧を帯電装置20に印加し、これにより帯電
装置20は放電を開始して像担持体10の画像形成領域を一
様に帯電する(図9に示すステップS1)。
The operator designates a desired printer characteristic having a γ shape on the operation panel 600, and then sends a copy start command to the CPU 500. The CPU 500 detects the phase of the image carrier 10 based on the phase signal output from the encoder 15, and detects the image carrier 10 from the phase (see FIG. 1).
Rotate to. The CPU 500 applies a predetermined output voltage from a high-voltage power supply (not shown) to the charging device 20, whereby the charging device 20 starts discharging and uniformly charges the image forming area of the image carrier 10 (FIG. 9). Step S1).

【0077】CPU500は階調補正回路300を構成するセ
レクタ350にセレクト信号を送出する。階調補正回路300
はRAM330からグレースケールを表すテストパターン
信号SGをLUT360を介して書き込みユニット400に送
出する。書き込みユニット400はLUT410からPWMレ
ベルを表す記録信号をパルス幅変調回路420に送出す
る。パルス幅変調回路420は1走査ライン分のテストパ
ターン信号SGをパルス幅変調した変調信号をLD駆動
回路に送出する。LD駆動回路は変調信号で半導体レー
ザを発振さることによりレーザビームを照射する。この
レーザ光を所定速度で回転するポリゴンミラーで偏向さ
せ、fθレンズ及び第1のシリンドリカルレンズ及び第
2のシリンドリカルレンズによって像担持体10上に微小
なスポットに絞って走査する。
The CPU 500 sends a select signal to the selector 350 constituting the gradation correction circuit 300. Gradation correction circuit 300
Sends a test pattern signal S G representing a gray scale from the RAM 330 to the writing unit 400 via the LUT 360. The writing unit 400 sends a recording signal representing the PWM level from the LUT 410 to the pulse width modulation circuit 420. The pulse width modulation circuit 420 sends a modulation signal obtained by pulse width modulating the test pattern signal S G for one scanning line to the LD drive circuit. The LD drive circuit irradiates a laser beam by oscillating a semiconductor laser with a modulation signal. This laser light is deflected by a polygon mirror that rotates at a predetermined speed, and the fθ lens, the first cylindrical lens, and the second cylindrical lens focus on the image carrier 10 to scan a minute spot.

【0078】CPU500は潜像形成動作の終了を検知す
ると、エンコーダ15から送出される位相信号から像担持
体10の位相を検知した後に、静電潜像と同期した位置で
現像装置30を駆動する。これにより、像担持体10上に形
成してある潜像は例えば20×30mm角のトナー像を約2mm
間隔でテストパターンを複数回連続して顕像化すること
になる。
When the CPU 500 detects the end of the latent image forming operation, it detects the phase of the image carrier 10 from the phase signal sent from the encoder 15 and then drives the developing device 30 at a position synchronized with the electrostatic latent image. . As a result, the latent image formed on the image carrier 10 is, for example, a toner image of 20 × 30 mm square, which is about 2 mm.
The test pattern is visualized several times continuously at intervals.

【0079】CPU500は、エンコーダ15からの位相信
号から像担持体10の位相を検知し、画像濃度センサCを
構成する発光ダイオードLED(図4参照)に可変直流電
源Vrefの出力電圧を変化させてトナーパッチのない部
分でのセンサ出力が7(V)になるように直流可変電源V
refの出力電圧を設定する。この印加電圧で発振させて
赤外光を像担持体10に照射する。これにより、ホトトラ
ンジスタPTは像担持体10上に顕像化したテストパターン
から反射する光の強度に応じたセンサ出力をMPU340
に送出する。
The CPU 500 detects the phase of the image carrier 10 from the phase signal from the encoder 15 and causes the light emitting diode LED (see FIG. 4) constituting the image density sensor C to change the output voltage of the variable DC power supply V ref. DC variable power supply V so that the sensor output is 7 (V) in the area without the toner patch.
Set the ref output voltage. The image carrier 10 is irradiated with infrared light by oscillating with this applied voltage. As a result, the phototransistor PT outputs the sensor output according to the intensity of the light reflected from the test pattern visualized on the image carrier 10 to the MPU 340.
Send to.

【0080】次に図7に示すようなパターン1を像担持
体10上に形成する。このときパターンを作成する際の露
光レベルは最大露光量であるPWM255を使用する。こ
のようにして作成された潜像を異なる回転数のスリーブ
で現像する。現像スリーブの回転数は100rpmから25rpm
ごとに450rpmまで上昇させる。
Next, the pattern 1 as shown in FIG. 7 is formed on the image carrier 10. At this time, PWM255, which is the maximum exposure amount, is used as the exposure level when creating the pattern. The latent image created in this way is developed by sleeves of different rotational speeds. Rotation speed of developing sleeve is 100 rpm to 25 rpm
Increase to 450 rpm each time.

【0081】そして、そのとき作成される複数のグレー
スケール状のパターンを画像濃度センサCで読み取る。
定着画像濃度(マクベス社画像濃度計使用)で1.4に相
当するセンサ出力1.5Vに読んだ出力値が一致又はそれ
以下の出力となったときに現像スリーブの回転数が固定
される(図9に示すステップS2)。これにより、プリ
ンタは最大画像濃度で1.4以上を確保したことになる。
Then, the image density sensor C reads a plurality of gray scale patterns formed at that time.
The rotational speed of the developing sleeve is fixed when the output value read to the sensor output 1.5V corresponding to 1.4 in the fixed image density (using a Macbeth image densitometer) is equal to or less than that (see FIG. 9). Step S2). As a result, the printer has secured a maximum image density of 1.4 or more.

【0082】現像剤の特性(電荷量、トナー濃度、流動
性等)、観光層の表面電位特性にもよるが常温常湿(20
℃50%相当)では現像スリーブの回転数は約225rpm(現
像スリーブ線速/像担持体線速の比は1.60程度)に固定
される。
Depending on the characteristics of the developer (charge amount, toner concentration, fluidity, etc.) and the surface potential characteristics of the tourist layer, the temperature and humidity (20
At a temperature of 50% (corresponding to 50%), the rotation speed of the developing sleeve is fixed at about 225 rpm (ratio of developing sleeve linear velocity / image carrier linear velocity of about 1.60).

【0083】当該現像スリーブの回転数を使用し図8に
示すパターン2を作成する。その顕像化されたパターン
を画像濃度センサCで読み取る。
A pattern 2 shown in FIG. 8 is created by using the rotation speed of the developing sleeve. The image density sensor C reads the visualized pattern.

【0084】図8に示すパターンはPWM0〜248を8
ステップ毎に区分しているが、ハイライト部(PWM0
〜50)を2ステップごとそれより濃度の高いところは8
ステップごとにすることなどによりハイライト部で精度
の高い検知をする。このように検知レベルを高くしたと
ころのパターン数を増やすという方法を図8に採用して
もよい。
The pattern shown in FIG. 8 has eight PWM0 to 248.
Although it is divided for each step, the highlight part (PWM0
~ 50) every 2 steps where the concentration is higher than 8
High-precision detection is performed in the highlight part by setting each step. A method of increasing the number of patterns when the detection level is increased may be adopted in FIG.

【0085】MPU340は顕像化したテストパターンか
ら得られるセンサ出力が5.8V(1パターンに対して複
数回読んでその値を平均することで検出精度を上げるこ
とができる)ならば、センサの最大出力は7Vであるか
ら画像濃度は−log5.8(V)/7(V)のような演算をPW
M0〜248の32個のデータは補間することでデータの穴
埋めを行っている。
If the sensor output obtained from the visualized test pattern is 5.8 V (the reading accuracy can be improved by reading the pattern a plurality of times and averaging the values), the MPU 340 has the maximum sensor output. Since the output is 7V, the image density is calculated as -log 5.8 (V) / 7 (V).
32 pieces of data of M0 to 248 are interpolated to fill the data.

【0086】補間の方法は直線スプライン、ラグランジ
ュ等周知の方式又は設計上独自の補間方式を採用する場
合がある。ここでは3次スプライン関数による補間を行
った(教育出版:スプライン関数とその応用参照)。
As the interpolation method, there are cases where a well-known method such as linear spline or Lagrangian or an interpolation method unique to the design is adopted. Here, interpolation was performed using a cubic spline function (see Educational Publishing: Spline functions and their applications).

【0087】最大画像濃度を現像スリーブの回転数によ
って1.4に固定したため、PWMレベル255のセンサ出力の
濃度演算値−log(PWM255レベルのセンサ出力/7
(V))も1.4である必要がある。PWM248のセンサ出力
もPWM255のセンサ出力もほぼ同じであるため、−log
(PWM248レベルのセンサ出力/7(V))も1.4である
必要がある。そこで、得られた濃度の演算値を最大画像
濃度の1.4で正規化することでプリンタ特性が得られ
る。しかし、PWM0の濃度は実際の転写紙上の画像濃
度は転写紙の濃度を有するため、得られた濃度演算値に
転写紙の濃度を加えることにより(濃度計によって得ら
れる定着画像濃度)=(センサ出力から得られる像担持
体上のパターンの濃度)が得られる(図9に示すステッ
プS3)。
Since the maximum image density is fixed at 1.4 by the number of rotations of the developing sleeve, the density calculation value of the sensor output of PWM level 255-log (sensor output of PWM255 level / 7
(V)) also needs to be 1.4. Since the sensor output of PWM248 and the sensor output of PWM255 are almost the same, -log
(PWM248 level sensor output / 7 (V)) also needs to be 1.4. Therefore, the printer characteristic can be obtained by normalizing the calculated value of the obtained density with the maximum image density of 1.4. However, since the density of PWM0 is the density of the actual image on the transfer paper and the density of the transfer paper, the density of the transfer paper is added to the obtained density calculation value (fixed image density obtained by the densitometer) = (sensor The density of the pattern on the image carrier obtained from the output is obtained (step S3 shown in FIG. 9).

【0088】続いてMPU340は、最高画像濃度1.4に固
定した状態で前述の画像濃度センサで得たγ特性から作
成した補正カーブを用いてその出力特性を評価すると
(図9に示すステップS4)、図13(c)で点線で示し
たグラフであり、γ=1.0である。しかし、本実施例に
おいて、得られた図13(c)に対応する特性はγ=1.0
ではなく、図12(b)に示すような形状をしたγ=0.8
の特性であった(図9に示すステップS5)。そこで、
画像形成装置に組み込まれている図5(a)に示す階調
制御用テーブルのなかからγ=1.25の特性曲線を操作部
より再度、出力特性の評価を行った(図9に示したステ
ップS6)。これにより、今度は図13(c)に示すγ=
1.0の特性を得ることができた(ステップS7)。
Subsequently, the MPU 340 evaluates its output characteristics using the correction curve created from the γ characteristics obtained by the above-mentioned image density sensor in a state where the maximum image density is fixed to 1.4 (step S4 shown in FIG. 9). 13C is a graph shown by a dotted line in FIG. 13C, and γ = 1.0. However, in this embodiment, the obtained characteristic corresponding to FIG. 13C is γ = 1.0
Instead, γ = 0.8 with the shape shown in Fig. 12 (b).
Was the characteristic (step S5 shown in FIG. 9). Therefore,
From the gradation control table shown in FIG. 5A incorporated in the image forming apparatus, the output unit was evaluated again for the characteristic curve of γ = 1.25 (step S6 shown in FIG. 9). ). As a result, γ = shown in FIG.
A characteristic of 1.0 could be obtained (step S7).

【0089】MPU340は、当該248レベルの画像濃度信
号で現されるプリンタ特性にそれと逆形状の特性(逆関
数)の補正カーブを用いて直線状(y=xになるように
する)に整形する。これにより、MPU340は、前述の
直線状に整形したプリンタ特性から所望のγ形状に補正
する。このようにして、環境変動による影響及びプリン
タ特性の歪みに関係なく所望の正規化されたγ=1.0の
階調を得ることができる。CPU500はこれらの処理動
作と並行してトナー濃度制御動作を実行している。最高
画像濃度及び階調の制御動作はトナー濃度制御が安定に
行われている際に動作させると良い。
The MPU 340 shapes the printer characteristics represented by the 248-level image density signal into a linear shape (so that y = x) by using a correction curve having a characteristic (inverse function) having an inverse shape. . As a result, the MPU 340 corrects the desired γ shape from the above-described linearly shaped printer characteristics. In this way, a desired normalized gradation of γ = 1.0 can be obtained regardless of the influence of environmental changes and the distortion of printer characteristics. The CPU 500 executes the toner density control operation in parallel with these processing operations. The control operation of the maximum image density and gradation is preferably performed when the toner density control is being stably performed.

【0090】CPU500は、エンコーダ15からの位相信
号から像担持体10の位相を検知し、画像濃度検知センサ
Cを構成する発光ダイオードLEDに最大出力電圧10
(V)を印加して発振させて赤外光を像担持体10に照射す
る。これにより、ホトダイオードPTは像担持体10上に
顕像化したテストパターンから反射する光の強度に応じ
た信号をCPU500に出力する。
The CPU 500 detects the phase of the image carrier 10 from the phase signal from the encoder 15, and outputs the maximum output voltage 10 to the light emitting diode LED which constitutes the image density detection sensor C.
(V) is applied and oscillated to irradiate the image carrier 10 with infrared light. As a result, the photodiode PT outputs to the CPU 500 a signal according to the intensity of light reflected from the test pattern visualized on the image carrier 10.

【0091】なお、本実施例では転写紙の濃度を最高画
像濃度で正規化した後に加えているが(最大画像濃度-
転写紙の濃度)で正規化し、その後に転写材の濃度を加
える演算を実行してもよい。これにより、本実施例にお
いては、最低画像濃度も転写紙の画像濃度に固定したこ
とになる。
In this embodiment, the density of the transfer paper is added after being normalized with the maximum image density.
The density of the transfer paper may be normalized, and then the calculation of adding the density of the transfer material may be executed. As a result, in this embodiment, the minimum image density is also fixed to the image density of the transfer paper.

【0092】上述した本実施例における画像形成装置に
よれば、最高画像濃度を一定に制御した後に階調制御を
行うと共に最低画像濃度を転写紙の画像濃度に固定する
ことにより、環境変動によりプリンタ特性が変動したに
も拘わらず、中間調濃度変動及び中間濃度のバラツキ変
動に起因する濃度ズレ及び画質変化を未然に防止するこ
とができるので、RAMに記憶してある複数種のγ形状
からいずれかを選択すれば、いかなるプリンタ特性でも
安定して階調を再現できる。
According to the above-described image forming apparatus of the present embodiment, the maximum image density is controlled to be constant, the gradation control is performed, and the minimum image density is fixed to the image density of the transfer paper. Despite the change in the characteristics, it is possible to prevent the density deviation and the image quality change due to the halftone density fluctuation and the fluctuation of the intermediate density variation. If this is selected, gradation can be reproduced stably with any printer characteristics.

【0093】図10は本実施例の階調補正処理後における
プリンタ特性を示したものである。
FIG. 10 shows the printer characteristics after the tone correction processing of this embodiment.

【0094】図10の記述に際して用いた2つの濃度セン
サ1,2の両方について本実施例の画像形成装置によれ
ば定着画像濃度+とセンサ1,2の出力◇,□が略一致
したことを示したものである。
According to the image forming apparatus of this embodiment for both of the two density sensors 1 and 2 used in the description of FIG. 10, the fixed image density + and the outputs ◇ and □ of the sensors 1 and 2 are substantially the same. It is shown.

【0095】本実施例で使用している階調制御テーブル
は画像濃度センサの検出レベルの歪みを補正するもので
あるが、それ以外にスキャナなどの出力機器一般の出力
信号をプリンタで受ける際、出力機器のγ特性の歪み
(AというスキャナとBというスキャナの輝度-濃度レ
ベル等の機種間差)を補正することもできる。
The gradation control table used in the present embodiment corrects the distortion of the detection level of the image density sensor. In addition to this, when the printer receives an output signal of a general output device such as a scanner, It is also possible to correct the distortion of the γ characteristic of the output device (the difference between the types of the scanner A and the scanner B such as the brightness-density level).

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明は、上記構成により、センサ出力
のバラツキに拘わらず、中間濃度変動及び中間濃度のば
らつき変動に起因する濃度ズレ及び画質変化を未然に防
止し、安定して階調を再現できる画像形成装置を提供す
ることができた。
As described above, according to the present invention, the density deviation and the image quality change due to the variation of the intermediate density and the variation of the variation of the intermediate density are prevented in advance, regardless of the variation of the sensor output, and the gradation is stable. It was possible to provide a reproducible image forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像形成装置における一実施例を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】濃度センサの配設状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a concentration sensor.

【図3】本実施例における画像濃度センサを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an image density sensor in the present embodiment.

【図4】本実施例に用いる画像濃度センサの回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram of an image density sensor used in this embodiment.

【図5】センサ出力のバラツキを補正するための処理を
示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a process for correcting variations in sensor output.

【図6】本発明の画像形成装置に設けた変換テーブルに
書き込んである補正カーブを示すものである。
FIG. 6 shows a correction curve written in a conversion table provided in the image forming apparatus of the present invention.

【図7】像担持体上のグレースケールを表すパターン1
を示す模式図である。
FIG. 7 is a pattern 1 showing a gray scale on an image carrier.
It is a schematic diagram which shows.

【図8】像担持体上のグレースケールを表すパターン2
を示す模式図である。
FIG. 8 is a pattern 2 showing a gray scale on the image carrier.
It is a schematic diagram which shows.

【図9】本実施例の画像形成装置の動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus of this embodiment.

【図10】本実施例の階調補正処理後におけるプリンタ
特性を示したものである。
FIG. 10 shows printer characteristics after tone correction processing of this embodiment.

【図11】濃度センサ間の出力特性を示すプリンタ特性
を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing printer characteristics showing output characteristics between density sensors.

【図12】プリンタ特性から環境変動による影響及び歪
みを除去するための処理を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a process for removing the influence and distortion due to environmental changes from the printer characteristics.

【図13】プリンタ特性における固有の歪みを補正する
ための処理を示したグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a process for correcting a distortion peculiar to the printer characteristic.

【図14】プリンタ特性とその階調制御との関係を示す
グラフである。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between printer characteristics and gradation control thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 像担持体 310,320,360,410 LUT C 画像濃度センサ 10 Image carrier 310,320,360,410 LUT C Image density sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 晃 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Takahashi 2970 Ishikawa-cho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Stock Company

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハイライトからシャドーまでのパターン
を像担持体上に形成し、前記パターンの濃度を検出する
濃度検知手段を有し、その検出された濃度に応じて階調
補正を行う変換テーブルを有することを特徴とする画像
形成装置。
1. A conversion table for forming a pattern from a highlight to a shadow on an image carrier, having density detection means for detecting the density of the pattern, and performing gradation correction according to the detected density. An image forming apparatus comprising:
【請求項2】 前記変換テーブル内には検出された濃度
から演算により作成される階調補正カーブを有するテー
ブル1とそれ以外に階調制御用変換テーブル2とを有す
ることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
2. The conversion table includes a table 1 having a gradation correction curve created by calculation from detected densities and a gradation control conversion table 2 in addition to the table 1. 1. The image forming apparatus according to 1.
【請求項3】 前記階調制御用変換テーブル内には補正
用のカーブを複数本有することを特徴とする請求項2記
載の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the gradation control conversion table has a plurality of correction curves.
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