JP5392200B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に画像形成装置の出力画像の濃度平坦部におけるガサツキの発生を抑制する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique for suppressing the occurrence of roughness in a density flat portion of an output image of the image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置においては、レーザ光で感光体の表面を帯電器により一様に帯電した後、当該帯電した感光体表面をレーザ光で走査して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器からトナーを供給して顕像化する構成になっている。このようにして得られたトナー像は、中間転写ベルトなどの中間転写体に一次転写された後、さらに記録シート上に二次転写されて画像が形成される。 In an electrophotographic image forming apparatus, the surface of a photoconductor is uniformly charged by a charger with laser light, and then the charged photoconductor surface is scanned with laser light to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is visualized by supplying toner from a developing unit. The toner image thus obtained is primarily transferred to an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt, and then secondarily transferred onto a recording sheet to form an image.
ところで、このように形成された画像のうち、特に、ハイライト部における画像データの濃度が平坦な部分(以下、「濃度平坦部」という。)において、細かな濃度むらが生じて表面がざらざらなように見えることがある(以下、このような現象を「ガサツキ」という。)。
このようなガサツキの発生の有無は、主に現像器内のトナーの帯電量の分布の不均一に起因すると解される。
By the way, among the images formed in this way, in particular, in a portion where the density of image data in the highlight portion is flat (hereinafter referred to as “density flat portion”), fine density unevenness occurs and the surface is rough. (Hereinafter, this phenomenon is called “Gastsuki”).
It can be understood that the presence or absence of such roughness is mainly caused by non-uniform distribution of the charge amount of the toner in the developing device.
トナーの帯電量分布に不均一が生じる要因として、次のようなものが挙げられる。
(a)現像剤の新旧混合比
新旧のトナー間で、トナー後処理材(外添材)の残量に差があり、その結果、流動性の差、帯電性の差が生じる。
(b)環境履歴
トナーは一般に低湿環境では帯電量が高めで、高湿環境では、低めになるが、トナーの補給された時期によってその履歴が異なり、これが帯電量の不均一の原因となる。
Factors that cause non-uniformity in the toner charge amount distribution include the following.
(A) New and old mixing ratio of developer There is a difference in the remaining amount of the toner post-processing material (external additive material) between the old and new toner, and as a result, a difference in fluidity and a difference in chargeability occur.
(B) Environmental History In general, toner has a high charge amount in a low humidity environment and low in a high humidity environment, but the history varies depending on the timing of toner replenishment, and this causes uneven charge amount.
(c)トナーの嵩
画像形成装置を長時間放置したままにすると、現像器内のトナーの嵩が低下して、画像形成動作を頻繁に実行している場合に比べ、トナーが締まった状態になり、流動性が低下して攪拌性が悪くなる。
上記のような要因により生じた現像器内のトナーの帯電量のむらにより、レーザ光で露光した感光体のドット部分に付着するトナー量に差が生じ、これが出力画像の濃度平坦部にガサツキを引き起こす原因となっている。
(C) Toner Bulk If the image forming apparatus is left unattended for a long time, the toner bulk in the developing unit is reduced, and the toner is tightened compared to the case where the image forming operation is frequently performed. Thus, the fluidity is lowered and the stirring property is deteriorated.
Due to the uneven charge amount of the toner in the developing device caused by the above factors, a difference occurs in the amount of toner adhering to the dot portion of the photosensitive member exposed by the laser beam, and this causes roughness in the density flat portion of the output image. It is the cause.
このような濃度平坦部におけるガサツキの発生を抑制するため、露光走査部におけるレーザ光量を増加することが有効であるということが知られている。レーザ光量を増加することにより、1ドット当たりのトナーの付着面積が大きくなって、個々のトナー粒子に多少の帯電むらがあっても、ドット全体としては、ある程度の付着量を確保することができるので、濃度むらが目立ちにくくなるからである。 It is known that it is effective to increase the amount of laser light in the exposure scanning unit in order to suppress the occurrence of such roughness in the density flat part. By increasing the amount of laser light, the adhesion area of toner per dot increases, and even if there is some uneven charging of individual toner particles, a certain amount of adhesion can be secured for the entire dot. This is because the uneven density becomes inconspicuous.
ところが、従来は、適当にレーザ光量を増大させていたため、画像の再現性、特に細線の再現性に問題が生じていた。
すなわち、レーザ光量の増大により1ドットあたりのトナーの付着面積が大きくなれば、それはそのまま細線の幅の拡大に繋がり、繊細な細線部分の再現に支障が生じ、再現画像の質の劣化を招く。
Conventionally, however, the amount of laser light has been increased appropriately, causing problems in image reproducibility, particularly fine line reproducibility.
That is, if the toner adhesion area per dot increases due to an increase in the amount of laser light, this leads to an increase in the width of the fine line as it is, which causes a problem in reproducing the fine fine line portion and causes the quality of the reproduced image to deteriorate.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、特に、画像の細線部分の再現性を損なうことなくガサツキの発生を可及的に抑制することができる画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in particular, provides an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of roughness as much as possible without impairing the reproducibility of the fine line portion of the image. It is aimed.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像形成装置は、画像処理部で疑似階調変換処理された画像データに基づき感光体表面を露光部から射出されるレーザ光で露光走査して静電潜像を形成し、これを現像器から供給されるトナーで顕像化し、被転写材に転写して画像を形成する画像形成装置であって、露光部から射出されるレーザ光量を制御するレーザ光量制御手段と、規定の線幅となるべき画像データにより線画像を形成したときに、その形成された線幅の前記規定の線幅との誤差が許容範囲内となるように、露光部におけるレーザ光量の上限値と下限値を決定する決定手段と、濃度平坦部となるべき画像データに基づき、前記下限値を超えかつ前記上限値未満である第1のレーザ光量で感光体表面に描画された静電潜像に基づいてトナーパターンを形成し、その濃度の変動量を検出する濃度変動検出手段とを備え、前記レーザ光量制御手段は、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合に、前記レーザ光量を第1の光量よりも前記上限値に向けて増加した第2のレーザ光量に設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to an aspect of the present invention performs exposure scanning on a surface of a photoconductor with laser light emitted from an exposure unit based on image data subjected to pseudo gradation conversion processing by an image processing unit. An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image, visualizes it with toner supplied from a developing device, and transfers the image to a transfer material to form an image. The amount of laser light emitted from an exposure unit is reduced. When a line image is formed with the laser light quantity control means to be controlled and image data that should have a specified line width, an error between the formed line width and the specified line width is within an allowable range. The determining means for determining the upper limit value and the lower limit value of the laser light amount in the exposure unit, and the surface of the photoreceptor with the first laser light amount that exceeds the lower limit value and is less than the upper limit value based on the image data to be the density flat portion Based on the electrostatic latent image drawn on A density fluctuation detecting means for forming a toner pattern and detecting a density fluctuation amount of the toner pattern, and the laser light quantity control means, when the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means exceeds a predetermined value, The laser light amount is set to a second laser light amount that is increased toward the upper limit value from the first light amount.
これにより、レーザ光量を決定された上限値を超えて大きくすることがないので、線の幅の増大を許容範囲内に納めつつ、可及的にガサツキの発生を抑制することができる。
ここで、前記レーザ光量制御手段により、レーザ光量を第2の光量に設定しても、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合において、前記現像器内のトナーを強制的に排出させて新トナーを補給するトナー強制入替手段を備えることとしてもよい。
As a result, the amount of laser light is not increased beyond the determined upper limit value, and the occurrence of roughness can be suppressed as much as possible while keeping the increase in line width within an allowable range.
Here, even when the laser light amount is set to the second light amount by the laser light amount control means, if the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means exceeds a predetermined value, the toner in the developer is removed. A toner forced replacement means for forcibly discharging and supplying new toner may be provided.
また、ここで、前記レーザ光量制御手段により、レーザ光量を第2の光量に設定しても、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合において、前記現像器内の現像剤を強制的に攪拌する強制攪拌手段を備えることとしてもよい。
ここで、また、前記レーザ光量制御手段が、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値以下の場合に、前記レーザ光量を第1の光量に設定するようにするとしてもよい。
Here, when the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means exceeds a predetermined value even if the laser light quantity is set to the second light quantity by the laser light quantity control means, Forcibly stirring means for forcibly stirring the developer may be provided.
Here, the laser light quantity control means may set the laser light quantity to the first light quantity when the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means is a predetermined value or less.
さらに、前記規定の線幅は、250μm〜350μmであって、前記誤差の許容範囲は、当該規定の線幅に対して±20%以内であることが望ましい。
また、ここで、前記第1のレーザ光量は、前記線幅がその誤差の許容範囲内の中央の値となるときのレーザ光量であることが望ましい。
ここで、前記第2のレーザ光量が、前記上限値であるとしてもよい。
Further, it is desirable that the specified line width is 250 μm to 350 μm, and the allowable range of the error is within ± 20% with respect to the specified line width.
Here, it is preferable that the first laser light amount is a laser light amount when the line width is a central value within an allowable range of the error.
Here, the second laser light amount may be the upper limit value.
また、前記画像処理部は、入力された画像データの階調値と、出力画像の階調値が所定の関係になるように階調変換曲線を生成する階調変換曲線生成手段と、前記生成された階調変換曲線に基づき、入力された画像データを疑似階調変換処理する疑似階調変換手段と
を備えるとしてもよい。
The image processing unit includes a gradation conversion curve generation unit that generates a gradation conversion curve so that a gradation value of input image data and a gradation value of an output image have a predetermined relationship; The image processing apparatus may further include pseudo gradation conversion means for performing pseudo gradation conversion processing on the input image data based on the gradation conversion curve thus input.
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合を例にして説明する。
(1)プリンタの全体構成
図1は、本実施の形態に係るプリンタ1の全体構成を示す概略図である。
プリンタ1は、公知の電子写真方式により記録シート上に画像を形成するものであり、画像プロセス部10と、転写部20と、給紙部30と、定着部40および制御部45を備え、ネットワーク(例えばLAN)を介して外部の端末装置(不図示)から受け付けたプリントジョブに基づき、カラーおよびモノクロのプリントを選択的に実行する。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described by taking as an example a case where it is applied to a tandem type color digital printer (hereinafter simply referred to as “printer”).
(1) Overall Configuration of Printer FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the printer 1 according to the present embodiment.
The printer 1 forms an image on a recording sheet by a known electrophotographic method, and includes an image processing unit 10, a transfer unit 20, a paper feeding unit 30, a fixing unit 40, and a control unit 45, and a network. Color and monochrome printing is selectively executed based on a print job received from an external terminal device (not shown) via a LAN (for example, a LAN).
画像プロセス部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の現像色に対応した作像部10Y〜10Kを有する。
作像部10Yは、感光体ドラム11と、その周囲に配された帯電器12、露光部13、現像部14、一次転写ローラ15、クリーナ16などを備えている。
帯電器12は、矢印Aで示す方向に回転する感光体ドラム11の周面を帯電させる。
The image processing unit 10 includes image forming units 10Y to 10K corresponding to development colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).
The image forming unit 10Y includes a photosensitive drum 11, a charger 12, an exposure unit 13, a developing unit 14, a primary transfer roller 15, a cleaner 16, and the like disposed around the photosensitive drum 11.
The charger 12 charges the peripheral surface of the photosensitive drum 11 that rotates in the direction indicated by the arrow A.
露光部13は、帯電された感光体ドラム11をレーザダイオード(LD)により射出されるレーザ光により露光走査して、感光体ドラム11上に静電潜像を形成する。
現像部14は、内部にトナーを含む現像剤が収容され、感光体ドラム11上の静電潜像をトナーで現像し、これにより感光体ドラム11上にY色のトナー像が作像される。
現像部14の現像方式は、トナーのみの一成分現像方式、トナーとキャリアを有する二成分現像方式のどちらでも構わない。
The exposure unit 13 exposes and scans the charged photosensitive drum 11 with laser light emitted from a laser diode (LD), and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11.
The developing unit 14 contains a developer containing toner, and develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with the toner, whereby a Y-color toner image is formed on the photosensitive drum 11. .
The developing method of the developing unit 14 may be either a one-component developing method using only toner or a two-component developing method using toner and carrier.
一次転写ローラ15は、感光体ドラム11上のY色トナー像を中間転写ベルト21上に静電作用により転写させる。クリーナ16は、転写後に感光体ドラム11Y上に残った残留トナーを清掃する。他の作像部10M〜10Kについても作像部10Yと同様の構成であり、同図では符号が省略されている。
また、転写部20は、駆動ローラ24と従動ローラ25に張架されて矢印方向に循環走行される中間転写ベルト21を備える。
The primary transfer roller 15 transfers the Y color toner image on the photosensitive drum 11 onto the intermediate transfer belt 21 by electrostatic action. The cleaner 16 cleans residual toner remaining on the photosensitive drum 11Y after transfer. The other image forming units 10M to 10K have the same configuration as the image forming unit 10Y, and the reference numerals are omitted in FIG.
The transfer unit 20 includes an intermediate transfer belt 21 that is stretched around a drive roller 24 and a driven roller 25 and circulates in the direction of the arrow.
カラーのプリント(カラーモード)を実行する場合には、作像部10Y〜10K毎に、対応する色のトナーが感光体ドラム11上に作像され、その作像されたトナー像それぞれが中間転写ベルト21上に転写される。このY〜Kの各色の作像動作は、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト21の同じ位置に重ね合わせて転写されるように上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。 When color printing (color mode) is executed, a corresponding color toner is formed on the photosensitive drum 11 for each of the image forming units 10Y to 10K, and each of the formed toner images is intermediately transferred. Transferred onto the belt 21. The image forming operations for the respective colors Y to K are executed while shifting the timing from the upstream side to the downstream side so that the toner images of the respective colors are transferred to the same position on the traveling intermediate transfer belt 21. The
給紙部30は、上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットからシートSを1枚ずつ繰り出し、搬送路31を介して二次転写ローラ22に向けて搬送する。
二次転写ローラ22に搬送されたシートSが二次転写ローラ22と中間転写ベルト21の間を通過する際に、中間転写ベルト21の上に形成された各色トナー像が二次転写ローラ22の静電作用によりシートSに一括して二次転写される。
The paper feeding unit 30 feeds the sheets S from the paper feeding cassette one by one in accordance with the above image forming timing, and conveys the sheets S toward the secondary transfer roller 22 via the conveyance path 31.
When the sheet S conveyed to the secondary transfer roller 22 passes between the secondary transfer roller 22 and the intermediate transfer belt 21, each color toner image formed on the intermediate transfer belt 21 is transferred to the secondary transfer roller 22. Secondary transfer is collectively performed on the sheet S by electrostatic action.
各色トナー像が二次転写された後のシートSは、定着部40まで搬送され、定着部40において加熱、加圧されることにより、その表面のトナーがシートSの表面に融着して定着された後、排紙ローラ32によって排紙トレイ33上に排出される。
上記では、カラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラック色のプリント(モノクロモード)を実行する場合には、ブラック色用の作像部10Kだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラック色に対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経て記録シートSにブラック色の画像形成(プリント)が実行される。
The sheet S after the toner images of the respective colors are secondarily transferred is conveyed to the fixing unit 40, where the toner on the surface is fused and fixed to the surface of the sheet S by being heated and pressurized in the fixing unit 40. Then, the paper is discharged onto the paper discharge tray 33 by the paper discharge roller 32.
In the above, the operation in the case of executing the color mode has been described. However, in the case of executing monochrome (for example, black) printing (monochrome mode), only the black image forming unit 10K is driven, and the same as described above. With this operation, black image formation (printing) is performed on the recording sheet S through the steps of charging, exposing, developing, transferring, and fixing the black color.
なお、中間転写ベルト21上の、記録シートSに転写しきれなかったトナーやトナーパターンは、中間転写ベルト21を挟んで従動ローラ25に対向する位置に配されたクリーニングブレード26により除去される。
また、作像部10Kの、中間転写ベルト21の走行方向の下流側には、例えば、反射型の光電センサからなる濃度検出センサ23が配されており、後述の画像安定化処理において、中間転写ベルト21に形成されたトナーパターンの濃度を検出する。
The toner or toner pattern that has not been transferred onto the recording sheet S on the intermediate transfer belt 21 is removed by a cleaning blade 26 disposed at a position facing the driven roller 25 across the intermediate transfer belt 21.
Further, a density detection sensor 23 made of, for example, a reflection type photoelectric sensor is disposed on the downstream side in the traveling direction of the intermediate transfer belt 21 in the image forming unit 10K. The density of the toner pattern formed on the belt 21 is detected.
濃度検出センサ23は、特定波長の光を発光する発光素子と、その中間転写ベルト21からの正反射光もしくは拡散光を受光して、その受光量に応じた電圧を出力する受光素子とからなる。通常、発光素子、受光素子には、それぞれ発光ダイオード(LED)、フォトダイオード(PD)が使用されている。
中間転写ベルト21の上方には、機内の温湿度を検出する環境センサ27が配設されており、この検出結果に基づき、画像安定化処理の実行の要否が決定される。
The density detection sensor 23 includes a light emitting element that emits light of a specific wavelength and a light receiving element that receives regular reflection light or diffused light from the intermediate transfer belt 21 and outputs a voltage corresponding to the amount of light received. . Usually, a light emitting diode (LED) and a photodiode (PD) are used for the light emitting element and the light receiving element, respectively.
Above the intermediate transfer belt 21, an environmental sensor 27 for detecting the temperature and humidity in the apparatus is disposed. Based on the detection result, whether or not the image stabilization process is necessary is determined.
また、装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザの操作し易い位置に、操作パネル35が配置されている。操作パネル35は、ユーザからの各種指示を受け付けるボタンやタッチパネル式の液晶表示部などを備えており、当該受け付けた指示内容を制御部45に伝え、あるいはプリンタ1の状態を示す情報などを液晶表示部に表示する。
制御部45は、ネットワークを介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づき各部を制御して円滑なプリント動作を実行させる。
In addition, an operation panel 35 is arranged at a position on the front side and the upper side of the apparatus main body, which is easy for the user to operate. The operation panel 35 includes buttons for receiving various instructions from the user, a touch panel type liquid crystal display unit, and the like, and transmits the received instruction content to the control unit 45 or displays information indicating the status of the printer 1 on the liquid crystal display. To display.
The control unit 45 controls each unit based on the print job data received from the external terminal device via the network to execute a smooth print operation.
(2)制御部45の構成
図2は、制御部45の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部45は、CPU451、通信I/F(インターフェース)部452、画像メモリ453、画像処理部454、RAM457、ROM458、およびEEPROM459などからなる。
(2) Configuration of Control Unit 45 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control unit 45.
As shown in the figure, the control unit 45 includes a CPU 451, a communication I / F (interface) unit 452, an image memory 453, an image processing unit 454, a RAM 457, a ROM 458, an EEPROM 459, and the like.
通信I/F部452は、外部のクライアント端末とLANを接続するためのLANカードやLANボードであり、LANを介してクライアント端末から送信されてくるプリントジョブのデータを受信してCPU451へ送る。
画像メモリ453には、受信したプリントジョブの画像データがRGBごとに格納される。
The communication I / F unit 452 is a LAN card or a LAN board for connecting an external client terminal to a LAN, receives print job data transmitted from the client terminal via the LAN, and sends it to the CPU 451.
The image memory 453 stores the received print job image data for each RGB.
画像処理部454は、γ補正部455とディザ処理部456を備え、RGBの画像データを各現像色の階調データに変換した後、γ補正部455において、各現像色の階調データについてγ補正処理を行うと共に、ディザ処理部456でγ補正された階調データをディザ法で表現するための変換処理を施す。
このディザ法は、特定の画素の階調値を、濃度が2値化またはそれ以上に多値化された複数のドットの集合により疑似階調表現する公知の手法である。
The image processing unit 454 includes a γ correction unit 455 and a dither processing unit 456. After the RGB image data is converted into gradation data of each development color, the γ correction unit 455 applies γ for the gradation data of each development color. A correction process is performed, and a conversion process for expressing the gradation data γ-corrected by the dither processing unit 456 by the dither method is performed.
This dither method is a well-known technique for expressing a gradation value of a specific pixel by a pseudo gradation expression by a set of a plurality of dots whose density is binarized or multi-valued.
このように画像処理された画像データは、各現像色ごとに一旦RAM457内に格納される。CPU451は、当該画像データを読み出して、画像プロセス部10の各露光部13のレーザダイオード(不図示)の光量を制御して各感光体ドラム11Y〜11Kに静電潜像を形成させる。
画像メモリ453は、揮発性メモリであって、CPU451におけるプログラム実行時のワークエリアや、画像処理された画像データを一時保持するためのページメモリとなる。
The image data processed in this way is temporarily stored in the RAM 457 for each development color. The CPU 451 reads out the image data and controls the light amount of a laser diode (not shown) of each exposure unit 13 of the image processing unit 10 to form an electrostatic latent image on each of the photosensitive drums 11Y to 11K.
The image memory 453 is a volatile memory, and serves as a work area when the CPU 451 executes a program and a page memory for temporarily storing image processed image data.
ROM458には、プリンタ1における各部の動作を制御するためのプログラムや画像安定化処理のプログラムおよびその際に形成される各種のトナーパターンを印字するための画像データなどが格納されている。
EEPROM459は、記録可能な不揮発性メモリであって、プリント枚数などを累積して記憶する。
The ROM 458 stores a program for controlling the operation of each unit in the printer 1, a program for image stabilization processing, and image data for printing various toner patterns formed at that time.
The EEPROM 459 is a recordable nonvolatile memory, and accumulates and stores the number of prints.
CPU451は、取得した画像データに基づき、ROM458から必要なプログラムを読み出してタイミングを計りながら上記画像プロセス部10、転写部20、給紙部30、定着部40の動作を統一的に制御し、画像形成動作を円滑に実行させると共に、濃度検出センサ23の出力に基づき、画像安定化処理を実行する。
(3)画像安定化処理
本実施の形態における画像安定化処理では、主に(a)現像電位決定処理、(b)細線再現性確保処理(LD光量範囲決定処理)、(c)ガサツキレベル検出処理、(d)γ補正処理の4つを行う。
The CPU 451 reads out necessary programs from the ROM 458 based on the acquired image data and controls the operations of the image processing unit 10, the transfer unit 20, the paper feeding unit 30, and the fixing unit 40 in a unified manner while measuring the timing. The forming operation is executed smoothly, and image stabilization processing is executed based on the output of the density detection sensor 23.
(3) Image Stabilization Processing In the image stabilization processing in the present embodiment, mainly (a) development potential determination processing, (b) fine line reproducibility ensuring processing (LD light amount range determination processing), and (c) roughness level detection. Process, and (d) γ correction process.
なお、本実施の形態のようにタンデム型のプリンタにあっては、画像安定化処理の内容として、さらに、各作像部10Y〜10Kによって形成されるトナー像の色ずれ量を検出して、各色の色ずれがなくなるように補正するいわゆるレジスト補正なども含まれるが、ここでは省略する。
図3は、制御部45で実行される画像安定化処理の制御内容を示すフローチャートであり、プリンタ1の全体の動作を制御するメインフローチャート(不図示)におけるサブルーチンとして実行される。
Note that in the tandem type printer as in the present embodiment, as the contents of the image stabilization process, the color misregistration amount of the toner image formed by each of the image forming units 10Y to 10K is further detected, A so-called registration correction for correcting the color misregistration of each color is also included, but is omitted here.
FIG. 3 is a flowchart showing the control contents of the image stabilization process executed by the control unit 45, and is executed as a subroutine in a main flowchart (not shown) for controlling the overall operation of the printer 1.
<画像安定処理のタイミングの判定>
まず、画像安定化処理の実行のタイミングになっているか否かについて判定する(ステップS1)。
このタイミング判定は、画像安定化処理の実行を必要とする所定の条件(以下、「画像安定化処理実行条件」という。)が満たされているか否かを判定することによって実行される。
<Determination of image stabilization processing timing>
First, it is determined whether or not it is time to execute the image stabilization process (step S1).
This timing determination is performed by determining whether or not a predetermined condition that requires execution of the image stabilization process (hereinafter referred to as “image stabilization process execution condition”) is satisfied.
この画像安定化処理実行条件の内容自体は、特に新規なものではなく、従来から多くの画像形成装置で採用されており、例えば、(a)画像形成装置に電源が投入された後、(b)プリントジョブを受け付けたか否か、(c)節電モード(スリープモード)が解除されたか否か、(d)装置内の温度および/または湿度の変動量がそれぞれ所定の閾値を超えたか否か、(e)前回の画像安定化処理の実行からのプリント枚数が所定枚数(例えば、1000枚)を超えたか否か、などが挙げられ、高級機種であるほど頻繁に画像安定化処理が実行される傾向にある。 The content of the image stabilization processing execution condition itself is not particularly new and has been conventionally used in many image forming apparatuses. For example, (a) after the image forming apparatus is turned on, (b ) Whether a print job has been accepted, (c) Whether the power saving mode (sleep mode) has been canceled, (d) Whether the temperature and / or humidity fluctuations in the apparatus have exceeded predetermined threshold values, (E) Whether the number of prints since the previous execution of the image stabilization process has exceeded a predetermined number (for example, 1000 sheets), and the like. There is a tendency.
なお、プリントジョブ実行中に、例えば上記(d)や(e)の画像安定化処理実行条件が満たされた場合には、即時プリントジョブを中断して、画像安定化処理を実行してもよいし、未処理の枚数が所定値より少ない場合には、そのままプリントジョブを続行して、当該プリントジョブ終了後に画像安定化処理を実行するようにしてもよい。特に、高画質での再現が要求されるカラープリント時には、前者が望ましい。 Note that, for example, when the image stabilization processing execution conditions (d) and (e) described above are satisfied during execution of the print job, the immediate print job may be interrupted and the image stabilization processing may be executed. However, when the number of unprocessed sheets is smaller than a predetermined value, the print job may be continued as it is, and the image stabilization process may be executed after the print job ends. In particular, the former is desirable for color printing that requires reproduction with high image quality.
<現像濃度決定処理>
ステップS1において、画像安定化処理実行のタイミングと判定された場合には(ステップS1:YES)、RAM457内のフラッグFを「0」に設定して、現像電位決定処理を実行する(ステップS2、S3)。
図4は、この現像電位決定処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
<Development density determination process>
If it is determined in step S1 that the image stabilization process is to be performed (step S1: YES), the flag F in the RAM 457 is set to “0” and the development potential determination process is executed (step S2, S3).
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of this development potential determination subroutine.
まず、現像部14の現像ローラに印加する電圧の電位(現像電位)を所定の範囲で異ならせながら、所定の階調値データに基づいて現像特性検出用のベタパターン(以下、「現像特性用パターン」という。)を中間転写ベルト21上に形成する(ステップS21)。 通常、この階調値データとし、最大濃度を示すものが採用される。また、現像電位の範囲は、通常取り得る最低の帯電量のトナーに対しても現像可能となる範囲内で予め実験などにより決定されてROM458に格納されている。このときの露光部13のレーザ光量は、ROM458に標準的な値として設定されている初期値もしくは、前回の画像安定化処理により設定されている値となる。 First, a solid pattern for detecting development characteristics (hereinafter referred to as “development characteristics”) based on predetermined gradation value data while varying the potential (development potential) of the voltage applied to the development roller of the development section 14 within a predetermined range. Pattern ”) is formed on the intermediate transfer belt 21 (step S21). Usually, as the gradation value data, data indicating the maximum density is employed. The range of the development potential is determined in advance by experiments or the like and stored in the ROM 458 within the range where development is possible even with the toner having the lowest charge amount that can be normally obtained. The laser light amount of the exposure unit 13 at this time is an initial value set as a standard value in the ROM 458 or a value set by the previous image stabilization process.
図5は、上記現像特性用パターンが形成された中間転写ベルト21を図1の下方から見たときの概略図であって、破線の丸印で示された23aは、濃度検出センサ23による中間転写ベルト21上の検出位置を示すものであり、また21aは、ホームポジション(基準位置)検出用に形成するパターンであるが、画像領域外であれば、予め、中間転写ベルト21の製造段階において適当な塗料でマーキングしたり、あるいは、反射しやすいシールを貼付しておいてもよい。 FIG. 5 is a schematic view of the intermediate transfer belt 21 on which the development characteristic pattern is formed as viewed from the lower side of FIG. 1. Reference numeral 23 a indicated by a dotted circle is an intermediate position detected by the density detection sensor 23. A detection position on the transfer belt 21 is indicated. 21a is a pattern formed for detecting the home position (reference position). If the pattern is outside the image area, the intermediate transfer belt 21 is manufactured in advance. It may be marked with an appropriate paint or a sticker that is easy to reflect may be attached.
中間転写ベルト21は、図の白抜きの矢印Y方向に移動し、マーク21aが濃度検出センサ23により検出されたときの中間転写ベルト21の回転位置が、ホームポジションとなる。
制御部45は、このマーク21aが検出された後、所定のタイミングで現像特性用パターン211、212、213・・・・を形成する際に、それぞれ現像電位が異なる電位V1〜V4となるように、画像プロセス部10、中間転写部20を制御する。
The intermediate transfer belt 21 moves in the direction of the white arrow Y in the figure, and the rotation position of the intermediate transfer belt 21 when the mark 21a is detected by the density detection sensor 23 becomes the home position.
When the developing unit 211 forms the development characteristic patterns 211, 212, 213,... At a predetermined timing after the detection of the mark 21a, the control unit 45 sets the development potentials to different potentials V1 to V4. The image processing unit 10 and the intermediate transfer unit 20 are controlled.
中間転写ベルト21に形成された現像特性用パターン群210は、中間転写ベルト21の回転に伴って、濃度検出センサ23の検出位置23aを通過して検出され、その検出値がCPU451により取得される(ステップS22)。
そして、現像特性用パターン群210の各パターン211、212、213・・を形成したときの現像電位と検出値から、双方の相関関係を取得する(ステップS23)。
The development characteristic pattern group 210 formed on the intermediate transfer belt 21 is detected through the detection position 23a of the density detection sensor 23 as the intermediate transfer belt 21 rotates, and the detected value is acquired by the CPU 451. (Step S22).
Then, the correlation between the two is obtained from the development potential and the detected value when the patterns 211, 212, 213,... Of the development characteristic pattern group 210 are formed (step S23).
図6は、上記濃度検出センサ23による現像特性用パターン群210の検出結果の一例を示すグラフである。横軸が現像特性用パターン群210の各パターンを形成するときの現像電位の絶対値を示し、縦軸は、各パターンに対する濃度検出センサ23の検出値を示す。
同図に示すように現像電位の絶対値が大きくなるほど、感光体ドラム11の静電潜像の電位との差が大きくなり、トナーが感光体ドラム11に付着し易くなって現像特性用パターンの濃度が濃くなり、センサ検出値の値が小さくなる関係にあるので、これらを例えば、公知の最小二乗法により線形近似することにより近似直線Ldevを、現像電位と、濃度検出センサ23の検出値との相関関係として取得することができる。
FIG. 6 is a graph showing an example of the detection result of the development characteristic pattern group 210 by the density detection sensor 23. The horizontal axis indicates the absolute value of the development potential when each pattern of the development characteristic pattern group 210 is formed, and the vertical axis indicates the detection value of the density detection sensor 23 for each pattern.
As shown in the figure, as the absolute value of the developing potential increases, the difference from the electrostatic latent image potential on the photosensitive drum 11 increases, and the toner tends to adhere to the photosensitive drum 11 and the pattern of the development characteristic is increased. Since the density increases and the sensor detection value decreases, the approximate straight line Ldev is obtained by linearly approximating these values by, for example, a known least square method, and the development potential and the detection value of the density detection sensor 23 are Can be obtained as a correlation.
次に、上記相関関係から、目標とする検出値に対応する現像電位を取得する(ステップS24)。
すなわち、現像特性用パターン群210の階調データが正しく中間転写ベルト21現像特性用パターン群210のトナー画像に反映されておれば得られるであろう濃度検出センサ23の検出値の値(ターゲット値)が予めROM458内に格納されており、図6の近似直線Ldevに基づき、ターゲット値を得るための現像電位のあるべき設定値を求めることができる(ステップS25)。
Next, the development potential corresponding to the target detection value is acquired from the correlation (step S24).
That is, if the gradation data of the development characteristic pattern group 210 is correctly reflected in the toner image of the development characteristic pattern group 210 of the intermediate transfer belt 21, the value of the detection value of the density detection sensor 23 (target value). ) Is stored in the ROM 458 in advance, and the set value that should be the development potential for obtaining the target value can be obtained based on the approximate straight line Ldev in FIG. 6 (step S25).
上記の現像電位決定処理は、作像部10Y〜10Kの全てについて行われ、それぞれの作像部において実行される作像時に適用すべき現像電位として、RAM457もしくはEEPROM459内に設定し、これにより現像電位決定処理を終了して図3のフローチャートにリターンする。
そして、図3のステップS4〜S7において、細線再現性確保処理を実行する。
The development potential determination process described above is performed for all of the image forming units 10Y to 10K, and is set in the RAM 457 or the EEPROM 459 as a development potential to be applied at the time of image formation executed in each image forming unit. The potential determination process is terminated and the process returns to the flowchart of FIG.
Then, in steps S4 to S7 in FIG. 3, a fine line reproducibility ensuring process is executed.
<細線再現性確保処理>
この細線再現性確保処理は、トナー像として中間転写ベルト21上に形成された線幅検出用パターンの反射濃度より変換された細線の幅が所定の許容範囲を超えて太くならないようにレーザ光量の適正範囲を決定することを目的として実行される。
まず、ステップS4において、レーザ光量(LD光量)を異ならせながら複数の線幅検出用パターンを中間転写ベルト21上に形成する。
<Thin wire reproducibility ensuring process>
In this thin line reproducibility ensuring process, the amount of laser light is adjusted so that the width of the thin line converted from the reflection density of the line width detection pattern formed on the intermediate transfer belt 21 as a toner image does not exceed a predetermined allowable range. It is executed for the purpose of determining an appropriate range.
First, in step S4, a plurality of line width detection patterns are formed on the intermediate transfer belt 21 while varying the laser light amount (LD light amount).
図7は、この場合の線幅検出用パターン220の形成例を示す図である。LD光量L1〜L5で、それぞれKCMYの順に線幅検出用パターンを形成する。
本例では、各パターンは、同図下方の部分拡大図221に示すように、それぞれ主走査方向に3個の白画素(トナーを付着させない画素)をおいて1個の黒画素(トナーを付着させる画素)が来るようにして、45°右下がり斜めに延びる細線の集合として形成される。
FIG. 7 is a diagram showing an example of forming the line width detection pattern 220 in this case. With the LD light amounts L1 to L5, the line width detection patterns are formed in the order of KCMY.
In this example, as shown in the partial enlarged view 221 at the bottom of the figure, each pattern has three white pixels (pixels to which no toner is attached) in the main scanning direction and one black pixel (toner is attached). Pixel) to be formed, and is formed as a set of thin lines extending obliquely downward to the right by 45 °.
そして、各パターンにおける反射濃度を検出して線幅への変換を行い(ステップS5)、各細線の線幅の誤差の許容範囲の上限値、および狙いの線幅となるLD光量の中央値を取得する(ステップS6)。
以下、具体的に、LD光量の上限値と中央値を取得する方法を説明する。
図8は、横軸にLD光量の大きさ、縦軸に濃度検出センサ23の検出値をそれぞれ示し、曲線Lldは、上記ステップS5で得られた各LD光量ごとの検出値をプロットした点(不図示)を近似する曲線であり、公知の曲線近似法に基づいて求められる。
Then, the reflection density in each pattern is detected and converted into a line width (step S5), and the upper limit value of the tolerance of the line width error of each thin line and the median value of the LD light quantity that becomes the target line width are obtained. Obtain (step S6).
Hereinafter, a method for obtaining the upper limit value and the median value of the LD light amount will be specifically described.
In FIG. 8, the horizontal axis indicates the magnitude of the LD light quantity, and the vertical axis indicates the detection value of the density detection sensor 23. The curve Lld plots the detection value for each LD light quantity obtained in step S5 ( (Not shown) is a curve that approximates and is obtained based on a known curve approximation method.
狙いの中心となる線幅(本実施の形態では300μm)および、当該線幅に対して許容できる上限と下限(本実施の形態では±50μm)の線幅に対する濃度検出センサ23の検出値の(dmid、dmax、dmin)の値が、予め求められてROM458に格納されており、この値と図8の近似曲線Lldの値から、狙いの線幅に対応するLD光量の中央値Lmid、および狙いの線幅に対して許容範囲の上限に対応するLD光量の上限値Lmaxを求め、当該LD光量の中央値Lmidおよび上限値Lmaxの値が、例えばEEPROM459に格納される。 The detection value of the concentration detection sensor 23 with respect to the line width (300 μm in the present embodiment) as the center of the target and the upper and lower limits (± 50 μm in the present embodiment) allowable for the line width ( dmid, dmax, dmin) are obtained in advance and stored in the ROM 458. From this value and the value of the approximate curve Lld in FIG. 8, the median value Lmid of the LD light quantity corresponding to the target line width and the target The upper limit value Lmax of the LD light amount corresponding to the upper limit of the allowable range for the line width is obtained, and the median value Lmid and the upper limit value Lmax of the LD light amount are stored in the EEPROM 459, for example.
なお、ステップS6において、狙いの線幅の許容範囲は、本実施の形態では、300μmの細線を基準に対して±50μmとしているが、これはあくまでも本実施の形態に係る一例であって、適用される機種の解像度や、モノクロかカラーかなどで経験的に導かれる適当な値が適用されてもよい。一般的には、線幅が、250μm〜350μmの細線に対して±20%の誤差内に収めることにより、細線の再現性が許容できる程度に確保できると考えられる。 In step S6, the allowable range of the target line width is ± 50 μm with respect to a 300 μm fine line as a reference in this embodiment, but this is only an example according to this embodiment, and is applicable. An appropriate value derived empirically depending on the resolution of the model to be used or whether it is monochrome or color may be applied. In general, it is considered that the reproducibility of the fine line can be ensured by allowing the line width to fall within an error of ± 20% with respect to the fine line of 250 μm to 350 μm.
そして、現在のLD光量を上記狙いの線幅を示す中央値Lmidに設定する(ステップS7)。
このようにLD光量としてその中央値を設定するのは、できるだけ画像データ通り忠実に細線の幅を再現することを第1目標とするためである。
<ガサツキレベル検出処理>
次に、ハイライト部のベタパッチを形成して、その濃度変動量をガサツキの程度を示すレベル(以下、「ガサツキレベル」という。)として検出する処理を行うが、本実施の形態では、γ補正用パターンのハイライトの部分を当該ガサツキレベル検出用のベタパッチに兼用するようにしている。
Then, the current LD light quantity is set to the median value Lmid indicating the target line width (step S7).
The reason why the median value is set as the LD light quantity in this way is that the first target is to reproduce the width of the fine line as faithfully as possible as the image data.
<Gas level detection process>
Next, a solid patch is formed in the highlight portion, and processing for detecting the density fluctuation amount as a level indicating the degree of roughness (hereinafter referred to as “gray level”) is performed. In this embodiment, γ correction is performed. The highlighted portion of the pattern is also used as a solid patch for detecting the roughness level.
まず、図3のステップS8において、LD光量が上記ステップS7で設定された中央値Lmidとなるようにして、γ補正用パターンを中間転写ベルト21上に形成する。
図9は、γ補正用パターンの例を示すものであり、中間転写ベルト21の走行方向Yに沿って、Kのγ補正用パターン301Kに続いて、C、M、Yのγ補正用パターン301C〜301Y(301M、Yは図示を省略)を形成する。
First, in step S8 in FIG. 3, a γ correction pattern is formed on the intermediate transfer belt 21 such that the LD light quantity becomes the median value Lmid set in step S7.
FIG. 9 shows an example of a γ correction pattern. Following the K γ correction pattern 301 </ b> K along the traveling direction Y of the intermediate transfer belt 21, the C, M, and Y γ correction patterns 301 </ b> C. To 301Y (301M, Y are not shown).
γ補正用パターン301Kは、その階調値が高い順に(例えば、画像濃度が、0〜255の256階調で再現されるように構成されているような場合において、255、254、253、・・・、3、2、1、0というように)所定幅のベタパッチ3011K、3012K、3013Kが連続して配列された形状となっている。他の、γ補正用パターン301C〜301Yについても同様である。 The γ correction pattern 301K has a higher gradation value (for example, in a case where the image density is configured to be reproduced with 256 gradations from 0 to 255, 255, 254, 253,. (. 3, 2, 1, 0, etc.) Solid patches 3011K, 3012K, and 3013K having a predetermined width are continuously arranged. The same applies to the other γ correction patterns 301C to 301Y.
そして、各ベタパッチについて、所定のサンプリング間隔で濃度を検出していき、その平均値を当該ベタパッチの濃度検出値としてRAM457に格納していく(ステップS9
)。
一方、上記γ補正用パターンのベタパッチのうち、特定のハイライト部のベタパッチ(出力画像においてガサツキが目立ちやすい濃度領域の階調データに基づき形成されたベタパッチ)をサンプリング検出値に基づき、その変動量を取得する。
Then, the density of each solid patch is detected at a predetermined sampling interval, and the average value is stored in the RAM 457 as the density detection value of the solid patch (step S9).
).
On the other hand, among the solid patches of the pattern for γ correction, the solid patch of a specific highlight portion (solid patch formed based on gradation data of a density region in which the output image is easily noticeable) based on the sampling detection value, and the variation amount To get.
ここで、ハイライト部は、0〜255階調の中で50階調までの濃度領域とする(図11(a)の○で囲んだ部分参照)。
本実施の形態では、30階調の階調データに対応するベタパッチについてガサツキレベルを求めるようにしている。なお、各ベタパッチの特定は、例えば、CPU451の発する基準クロックを、マーク21aを検出してからのカウント数で行うことができるようになっている。
Here, the highlight portion is a density region up to 50 gradations among 0 to 255 gradations (see the portion surrounded by a circle in FIG. 11A).
In the present embodiment, the roughness level is obtained for the solid patch corresponding to the gradation data of 30 gradations. Each solid patch can be identified by, for example, the reference clock generated by the CPU 451 based on the number of counts after the mark 21a is detected.
図10(a)(b)は、それぞれ当該ハイライト部のベタパッチのサンプリング検出値を示すものである。各検出値のうち最大ピーク値と最小ピーク値の差分が、濃度変動量として取得される。もっとも、ノイズの影響を除去してガサツキレベルを確実に判断するため、各最大ピーク値と最小ピーク値の差分の平均値を濃度変動量としても構わない。
ステップS10に移って、上記取得した変動量が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS11)。
FIGS. 10A and 10B show the sampling detection values of the solid patch of the highlight part. The difference between the maximum peak value and the minimum peak value among the detected values is acquired as the concentration fluctuation amount. However, in order to remove the influence of noise and reliably determine the roughness level, the average value of the differences between the maximum peak value and the minimum peak value may be used as the density fluctuation amount.
Moving to step S10, it is determined whether or not the acquired fluctuation amount is equal to or less than a predetermined value (step S11).
図10(b)のように、濃度変動量が所定値よりも大きい場合には(本実施の形態では、濃度検出センサ23の検出値の変動量が「0.4V」を超える場合としているが、この数値に限定されず、ガサツキが許容範囲であると経験的に判断される適正な値が予め実験等により求められて設定される。)、ガサツキレベルが許容値を超えるものとして判断し、それ以下の場合には、許容範囲内であると判定している。 As shown in FIG. 10B, when the density fluctuation amount is larger than a predetermined value (in this embodiment, the fluctuation value of the detection value of the density detection sensor 23 exceeds “0.4 V”. However, the value is not limited to this value, and an appropriate value that is empirically determined that the roughness is within the allowable range is determined in advance through experiments or the like.), The roughness level is determined to exceed the allowable value, If it is less than that, it is determined to be within the allowable range.
なお、上記所定値は、出荷前に実験等により求められて、ROM458に格納されている。
そして、ステップS11で濃度検出値の変動量が、所定値以下と判定されれば、上記ステップS9で求められたγ補正用パターンの濃度検出値に基づき、γ補正カーブを作成して、これをEEPROM459に格納し(ステップS12)、メインフローチャートにリターンする。
The predetermined value is obtained by experiments or the like before shipment and stored in the ROM 458.
If it is determined in step S11 that the fluctuation amount of the density detection value is equal to or smaller than the predetermined value, a γ correction curve is created based on the density detection value of the γ correction pattern obtained in step S9, and this is used. The data is stored in the EEPROM 459 (step S12), and the process returns to the main flowchart.
γ補正カーブは、入力された階調データと出力画像の濃度が、所望の相関関係(一般的にはリニアな関係であるが、ユーザによる指定により変更することも可能)になるように
、階調変換するための曲線である。
図11(a)(b)は、このγ補正曲線の作成の様子を示すものである。
まず、図11(a)は、曲線Laは、入力された階調データに対する出力画像の濃度検出値の相関関係を示しており、直線Laは、これらの相関関係がリニアである場合の目標値を示す。
The γ correction curve is such that the density of the input gradation data and the output image has a desired correlation (generally a linear relationship, but can be changed by user designation). It is a curve for tone conversion.
FIGS. 11A and 11B show how the γ correction curve is created.
First, in FIG. 11A, the curve La shows the correlation of the detected density value of the output image with the input gradation data, and the straight line La shows the target value when these correlations are linear. Indicates.
例えば、本例のように画像濃度が、0〜255の256階調で再現されるように構成されているような場合において、特定のベタパッチの階調データ値が「100」に設定されているとする。
そして、形成されたベタパッチを濃度検出センサ23で検出して得られた濃度値が、「110」であったとすれば、本来の濃度値よりも「10」だけ高いことになるので、画像データの入力信号値の濃度値が「100」のときに、出力信号が、約9.1%(10/110=0.0909・・・)減少するように設定する。
For example, when the image density is configured to be reproduced with 256 gradations of 0 to 255 as in this example, the gradation data value of a specific solid patch is set to “100”. And
Then, if the density value obtained by detecting the formed solid patch by the density detection sensor 23 is “110”, the density value is “10” higher than the original density value. When the density value of the input signal value is “100”, the output signal is set to decrease by about 9.1% (10/110 = 0.0909...).
これを各濃度のトナーパターンについて実行することにより、最終的に図11(b)に示すγ補正カーブLcが得られる。
図3に戻り、ステップS11において「NO」の場合には、フラッグF=0であるか否かを判定して、そうであれば(ステップS13:YES)、LD光量を上記ステップS6で求めた上限値に設定し(ステップS14)、フラッグFをLD光量変更済みであることを示す「1」に設定した後(ステップS15)、上記ステップS8〜S10を繰り返す。
By executing this for each density toner pattern, a γ correction curve Lc shown in FIG. 11B is finally obtained.
Returning to FIG. 3, if “NO” in the step S11, it is determined whether or not the flag F = 0, and if so (step S13: YES), the LD light amount is obtained in the step S6. After setting the upper limit value (step S14) and setting the flag F to “1” indicating that the LD light quantity has been changed (step S15), the above steps S8 to S10 are repeated.
すなわち、当該上限値LmaxのLD光量で描画した静電潜像に基づき、γ補正用パターンを形成し(ステップS8)、その濃度を検出し(ステップS9)、さらに、特定のハイライト部のベタパッチにおける濃度検出値の変動量を求める(ステップS10)。
そして、ステップS11で所定値以下と判定されれば、上記ステップS9で求められたγ補正用パターンの濃度検出値に基づき、γ補正カーブを作成して、これをEEPROM459に格納し(ステップS12)、メインフローチャートにリターンする。
That is, a γ correction pattern is formed based on the electrostatic latent image drawn with the LD light amount of the upper limit Lmax (step S8), the density is detected (step S9), and the solid patch of a specific highlight portion is further detected. The variation amount of the detected density value is obtained (step S10).
If it is determined in step S11 that the value is equal to or less than the predetermined value, a γ correction curve is created based on the detected density value of the γ correction pattern obtained in step S9 and stored in the EEPROM 459 (step S12). Return to the main flowchart.
一方、現像部14内のトナーの帯電量分布の不均一が予想以上に大きい場合には、LD光量を上限値に設定しても、ガサツキレベルが許容範囲にならない場合がある(ステップS11:NO)。この場合には、すでにステップS15において、F=1に設定されているので、ステップS13における判定は「NO」になり、そのままステップS12のγ補正カーブ作成を実行するようにしている。 On the other hand, if the non-uniformity in the toner charge amount distribution in the developing unit 14 is larger than expected, the roughness level may not be within the allowable range even if the LD light amount is set to the upper limit (step S11: NO). ). In this case, since F = 1 is already set in step S15, the determination in step S13 is “NO”, and the γ correction curve creation in step S12 is executed as it is.
これによりハイライト部におけるガサツキが若干残ることになるが、これ以上LD光量を増大させると細線の幅が無視できないほど太くなり、再現画像で細線が特に強調されることとなるので、本実施の形態では、細線の再現性を優先するためこのような処理としている。そして、画像安定化処理を終了し、メインフローチャートにリターンする。 As a result, slight roughness in the highlight portion remains, but if the LD light quantity is increased further, the width of the fine line becomes so thick that it cannot be ignored, and the fine line is particularly emphasized in the reproduced image. In the embodiment, such processing is performed in order to give priority to the reproducibility of thin lines. Then, the image stabilization process ends, and the process returns to the main flowchart.
なお、ステップS14を経由した場合には、LD光量が増加した分、全体の濃度も若干増加すると考えられるが、上記γ補正カーブによる階調補正を受けることにより適正な濃度に調整されるものである。
例えば、特定の階調データが、図12のドットパターン613で示されていた場合に、
上記階調補正を受けることにより、ドットパターン611もしくは612が選択されることになり、適正な濃度に調整される。
In the case of passing through step S14, it is considered that the overall density slightly increases as the LD light quantity increases. However, the density is adjusted to an appropriate density by receiving the gradation correction by the γ correction curve. is there.
For example, when specific gradation data is indicated by the dot pattern 613 in FIG.
By receiving the gradation correction, the dot pattern 611 or 612 is selected and adjusted to an appropriate density.
上記の画像安定化処理は、作像部10Y〜10Kの全てについて行われる。
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態における画像安定化処理では、図3のステップS7において、まず、狙いの線幅となるようにLD光量として図8で求めた中央のLD光量Lmidに設定した。これは、できるだけ画像データ通り忠実に細線の幅を再現するためであるが、このステップS7において、必ずしも、厳密に中央値Lmidに設定する必要はなく、少なくとも上限値Lmaxと下限値Lminの間の適当な値であってもよい。
The image stabilization process is performed for all of the image forming units 10Y to 10K.
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications may be considered.
(1) In the image stabilization processing in the above embodiment, in step S7 of FIG. 3, first, the LD light quantity is set to the central LD light quantity Lmid obtained in FIG. 8 so as to achieve the target line width. This is to reproduce the width of the fine line as faithfully as possible as image data. However, in step S7, it is not always necessary to strictly set the median value Lmid, and at least between the upper limit value Lmax and the lower limit value Lmin. It may be an appropriate value.
例えば、装置環境が高温多湿の場合や、B/W比の少ない原稿を大量にプリントしたため、現像部14内に古いトナーが多くあって流動性が劣化しているような場合には、ガサツキが発生する蓋然性が高いので、LD光量として中央値Lmidよりも大きく上限値Lmaxよりも小さな適当な値を設定するようにしてもよい。
(2)また、上記実施の形態では、ガサツキレベルを検出するため、まず、γ補正用パターンを形成して、そのハイライト部のベタパッチの濃度の変動量を取得するようにしたが(図3のステップS8〜S10)、γ補正用パターンを形成する前に、ガサツキレベル検出専用のベタパッチを形成して、この検出値からステップS11の判定を行い、その結果に応じてγ補正用パターンを形成してγ補正カーブを作成するようにしてもよい。
For example, when the apparatus environment is hot and humid, or when a large amount of originals with a low B / W ratio is printed and there is a lot of old toner in the developing unit 14, the fluidity is deteriorated. Since the probability of occurrence is high, an appropriate value larger than the median value Lmid and smaller than the upper limit value Lmax may be set as the LD light quantity.
(2) In the above embodiment, in order to detect the roughness level, first, a pattern for γ correction is formed, and the variation amount of the density of the solid patch in the highlight portion is acquired (FIG. 3). Steps S8 to S10), before forming the γ correction pattern, a solid patch dedicated to detecting the roughness level is formed, and the determination in step S11 is performed from the detected value, and a γ correction pattern is formed according to the result. Then, a γ correction curve may be created.
(3)また、図3のステップS14では、いきなりLD光量を上限値Lmaxに設定したが、細線再現性をより重視するため、中央値Lmidから上限値Lmaxまで多段階に増加させるようにしても構わない。
(4)また、上記実施の形態では、ステップS14でLD光量を上限値Lmaxに設定して、ステップS8でγ補正用パターンを形成した後、ステップS11で、再度ハイライト部のベタパッチの濃度検出値の変動量が所定値以下ではないと判定された場合には、やむなく、そのままγ補正用パターンを作成したが(ステップS12)、例えば、ステップS13で「NO」と判定された後、現像部14内のトナー帯電量の不均一を是正するため、所定の前処理を実行してから、再度ステップS8に戻って、それ以降のステップを繰り返すようにしてもよい。
(3) In step S14 in FIG. 3, the LD light quantity is suddenly set to the upper limit value Lmax. However, in order to emphasize the fine line reproducibility more, it may be increased in multiple steps from the median value Lmid to the upper limit value Lmax. I do not care.
(4) In the above embodiment, the LD light amount is set to the upper limit value Lmax in step S14, and a γ correction pattern is formed in step S8. When it is determined that the value fluctuation amount is not less than or equal to the predetermined value, the γ correction pattern is inevitably created as it is (step S12). For example, after it is determined “NO” in step S13, the developing unit In order to correct the non-uniformity of the toner charge amount within 14, the predetermined pre-processing may be executed, and then the process may return to step S8 again and the subsequent steps may be repeated.
この前処理としては、(a)トナーの強制排出や(b)トナーの強制攪拌などが考えられる。
(a)のトナーの強制排出は、例えば、高濃度のベタ画像を所定ページ分形成することにより達成される。すなわち、給紙をしない状態で、強制排出が必要な作像部の感光体ドラム11にベタ画像を形成し、中間転写ベルト21に転写する。
As this pre-processing, (a) forced discharge of toner, (b) forced stirring of toner, etc. can be considered.
The forced discharge of the toner (a) is achieved by, for example, forming a high-density solid image for a predetermined page. That is, a solid image is formed on the photosensitive drum 11 of the image forming unit that needs to be forcibly discharged without being fed, and transferred to the intermediate transfer belt 21.
この際、二次転写ローラ22の電位を、マイナスの高電位に設定して、当該ベタ画像のトナーが二次転写ローラ22に付着しないようにする。中間転写ベルト21上のベタ画像は、クリーニングブレード26で除去される。
これを予め設定されたページ分実行することにより、現像部14内の旧トナーが強制的に消費され、不図示のトナーカートリッジから新たなトナーが補給されるので、トナーの帯電分布が大幅に改善される。なお、現像部14内部のトナー量が少なくなったことを検出してトナーカートリッジからの現像部14へトナーを補給する構成自体は従来から公知であり、特にここで説明しない。
At this time, the potential of the secondary transfer roller 22 is set to a negative high potential so that the toner of the solid image does not adhere to the secondary transfer roller 22. The solid image on the intermediate transfer belt 21 is removed by the cleaning blade 26.
By executing this for a preset page, the old toner in the developing unit 14 is forcibly consumed and new toner is replenished from a toner cartridge (not shown), so the toner charge distribution is greatly improved. Is done. Note that the configuration itself for detecting that the toner amount in the developing unit 14 has decreased and replenishing the toner from the toner cartridge to the developing unit 14 is conventionally known, and is not specifically described here.
(b)のトナーの強制攪拌は、画像形成動作を中断し、感光体ドラムに静電潜像を形成しない状態で一様に帯電させたまま、現像部14を所定時間駆動させることにより実現される。もとより、画像形成動作時においては、現像部14内のトナーを循環して現像ローラに供給するため、攪拌動作も同時になされているが、それだけでは攪拌が十分でない場合に行われるものである。 The forced stirring of the toner in (b) is realized by interrupting the image forming operation and driving the developing unit 14 for a predetermined time while being uniformly charged without forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum. The Of course, during the image forming operation, since the toner in the developing unit 14 is circulated and supplied to the developing roller, a stirring operation is also performed at the same time, but this is performed when stirring alone is not sufficient.
この方法は、特に、長時間の放置により現像部14内のトナーが締まって、その嵩密度が大きくなって流動性が劣化しているような場合に有効である。強制攪拌によりトナーの流動性が回復するので、トナー混ざりがよくなり、帯電量分布の改善が期待できる。
ただし、(a)の場合には、トナーを無駄に消費することになるし、(b)の場合には、強制攪拌に時間を要するので、上記実施の形態のように、まず、画像安定化処理の一環としてLD光量の制御を優先するのが望ましいものである。
This method is particularly effective when the toner in the developing section 14 is tightened due to being left for a long time, the bulk density of the toner is increased, and the fluidity is deteriorated. Since the fluidity of the toner is restored by forced stirring, toner mixing is improved, and an improvement in charge amount distribution can be expected.
However, in the case of (a), the toner is wasted, and in the case of (b), it takes time for the forced stirring. Therefore, as in the above embodiment, first, image stabilization is performed. It is desirable to give priority to the control of the LD light quantity as part of the processing.
(5)本発明に係る現像装置と画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、本発明の適用範囲は、これに限られない。
例えば、中間転写体として中間転写ドラムを備え、当該中間転写ドラムを4回転させて、その周面にCMYKのトナー像を順次重ねて転写するような構成であってもよい。
さらに、カラーやモノクロの画像形成に関わらず、また、複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP:Multiple Function Peripheral)等にも適用できる。
(5) Although the example in which the developing device and the image forming apparatus according to the present invention are applied to a tandem color digital printer has been described, the scope of application of the present invention is not limited thereto.
For example, an intermediate transfer drum may be provided as an intermediate transfer body, and the intermediate transfer drum may be rotated four times so that CMYK toner images are sequentially superimposed and transferred onto the peripheral surface.
Further, the present invention can be applied to a copying machine, a facsimile machine, a multi-function peripheral (MFP), etc., regardless of color or monochrome image formation.
また、上記実施の形態及び変形例の内容を可能な限り組み合わせても構わない。 Moreover, you may combine the content of the said embodiment and modification as much as possible.
本発明は、画像形成装置における出力画像における濃度平坦部のガサツキを抑制する技術として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a technique for suppressing the roughness of a density flat portion in an output image in an image forming apparatus.
1 プリンタ
10 画像プロセス部
11 感光体ドラム
12 帯電器
13 露光部
14 現像部
15 一時転写ローラ
16 クリーナ
20 中間転写部
21 中間転写ベルト
22 二次転写ローラ
23 濃度検出センサ
24 駆動ローラ
25 従動ローラ
26 クリーニングブレード
27 環境センサ
30 給紙部
31 搬送路
32 排紙ローラ
33 排紙トレイ
35 操作パネル
40 定着部
45 制御部
451 CPU
452 通信I/F部
453 画像メモリ
454 画像処理部
455 γ補正部
456 ディザ処理部
457 RAM
458 ROM
459 EEPROM
S 記録シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 10 Image process part 11 Photosensitive drum
12 Charger 13 Exposure section
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Developing part 15 Temporary transfer roller 16 Cleaner 20 Intermediate transfer part 21 Intermediate transfer belt 22 Secondary transfer roller 23 Concentration detection sensor 24 Drive roller 25 Driven roller 26 Cleaning blade 27 Environmental sensor 30 Paper feed part 31 Conveyance path 32 Paper discharge roller 33 Output tray 35 Operation panel
40 Fixing Unit 45 Control Unit 451 CPU
452 Communication I / F unit 453 Image memory
454 Image processing unit 455 γ correction unit 456 Dither processing unit 457 RAM
458 ROM
459 EEPROM
S Recording sheet
Claims (8)
露光部から射出されるレーザ光量を制御するレーザ光量制御手段と、
規定の線幅となるべき画像データにより線画像を形成したときに、その形成された線幅の前記規定の線幅との誤差が許容範囲内となるように、露光部におけるレーザ光量の上限値と下限値を決定する決定手段と、
濃度平坦部となるべき画像データに基づき、前記下限値を超えかつ前記上限値未満である第1のレーザ光量で感光体表面に描画された静電潜像に基づいてトナーパターンを形成し、その濃度の変動量を検出する濃度変動検出手段と、
を備え、
前記レーザ光量制御手段は、
前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合に、前記レーザ光量を第1の光量よりも前記上限値に向けて増加した第2のレーザ光量に設定する
ことを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image is formed by exposing and scanning the surface of the photosensitive member with laser light emitted from the exposure unit based on the image data subjected to the pseudo gradation conversion processing in the image processing unit, and this is formed with toner supplied from the developing unit. An image forming apparatus that visualizes and transfers an image to a transfer material to form an image,
Laser light quantity control means for controlling the laser light quantity emitted from the exposure unit;
When a line image is formed with image data that should have a specified line width, an upper limit value of the laser light amount in the exposure unit is set so that an error between the formed line width and the specified line width is within an allowable range. And a determining means for determining a lower limit value;
A toner pattern is formed based on an electrostatic latent image drawn on the surface of the photoconductor with a first laser light amount that exceeds the lower limit and less than the upper limit based on image data to be a density flat portion, A concentration fluctuation detecting means for detecting a concentration fluctuation amount;
With
The laser light quantity control means includes
When the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means exceeds a predetermined value, the laser light quantity is set to a second laser light quantity that is increased toward the upper limit value from the first light quantity. Image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Even if the laser light quantity control means sets the laser light quantity to the second light quantity, if the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means exceeds a predetermined value, the toner in the developer is forcibly The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a forced toner replacement unit that discharges and replenishes new toner.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Even if the laser light quantity control means sets the laser light quantity to the second light quantity, if the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection means exceeds a predetermined value, the developer in the developer is forced The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a forced stirring unit that stirs the head.
前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値以下の場合に、前記レーザ光量を第1の光量に設定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。 The laser light quantity control means includes
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the laser light quantity is set to a first light quantity when the density fluctuation amount detected by the density fluctuation detection unit is a predetermined value or less. 5. .
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 5. The specified line width is 250 μm to 350 μm, and the allowable range of the error is within ± 20% with respect to the specified line width. 6. Image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first laser light amount is a laser light amount when the line width becomes a central value within an allowable range of the error.
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second laser light quantity is the upper limit value.
入力された画像データの階調値と、出力画像の階調値が所定の関係になるように階調変換曲線を生成する階調変換曲線生成手段と、
前記生成された階調変換曲線に基づき、入力された画像データを疑似階調変換処理する疑似階調変換手段と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。 The image processing unit
Gradation conversion curve generation means for generating a gradation conversion curve so that the gradation value of the input image data and the gradation value of the output image have a predetermined relationship;
The image according to any one of claims 1 to 7, further comprising: pseudo gradation conversion means for performing pseudo gradation conversion processing on the input image data based on the generated gradation conversion curve. Forming equipment.
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