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JP2017219758A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2017219758A JP2016115297A JP2016115297A JP2017219758A JP 2017219758 A JP2017219758 A JP 2017219758A JP 2016115297 A JP2016115297 A JP 2016115297A JP 2016115297 A JP2016115297 A JP 2016115297A JP 2017219758 A JP2017219758 A JP 2017219758A
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敦司 森
加藤 真治
Shinji Kato
真治 加藤
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Masaru Kumagai
優 熊谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to suppress a change over time of gradation reproducibility of a multi-gradation image in an image forming apparatus that changes an image forming condition based on a result of detecting the density of a reference density image and changes gradation correction information based on a result of detecting the density of a gradation pattern image.SOLUTION: An image forming apparatus comprises: image forming condition changing means that forms a reference density image having a predetermined density on an image carrier, detects the density of the reference density image, and changes an image forming condition used in forming an image with image forming means on the basis a result of the detection and a target density; and gradation correction information changing means that forms a gradation pattern image on the image carrier, detects the density of the gradation pattern image, and changes gradation correction information used in forming a multi-gradation image with the image forming means on the basis a result of the detection. When forming the gradation pattern image, the image forming apparatus forms the reference density image on the image carrier, detects the density of the reference density image, and sets a result of the detection as the target density.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

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

従来、基準濃度画像の濃度検知結果に基づく画像形成条件の変更と階調パターン画像の濃度検知結果に基づく階調補正情報の変更とを行う画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、像担持体上に形成した所定濃度の基準濃度画像の検知結果と目標濃度とに基づいて、画像形成時の帯電電位等の画像形成条件を変更する。また、像担持体上に形成した複数階調の階調パターン画像の検知結果に基づいて多階調画像形成時に用いる階調補正情報を変更する。   Conventionally, there is known an image forming apparatus that changes an image forming condition based on a density detection result of a reference density image and changes gradation correction information based on a density detection result of a gradation pattern image. In this image forming apparatus, an image forming condition such as a charging potential at the time of image formation is changed based on a detection result of a reference density image having a predetermined density formed on the image carrier and a target density. Further, the gradation correction information used when forming the multi-tone image is changed based on the detection result of the multi-tone image pattern formed on the image carrier.

特許文献1には、かかる画像形成装置であって、次のような電位制御(画像形成条件の変更)と入出力特性補正信号(階調補正情報)の変更とを行うものが開示されている。この画像形成装置では、中間転写ベルト上に形成したベタ部(基準濃度画像)の検知結果に基づいて目標トナー付着量(目標濃度)が得られる帯電電位等を変更する。また、中間転写ベルト上に形成した複数階調の面積階調パターン(階調パターン画像)の検知結果に基づいて入出力特性補正信号(階調補正情報)を変更する。   Patent Document 1 discloses an image forming apparatus that performs the following potential control (change of image forming conditions) and change of input / output characteristic correction signals (tone correction information). . In this image forming apparatus, the charging potential or the like at which the target toner adhesion amount (target density) is obtained is changed based on the detection result of the solid portion (reference density image) formed on the intermediate transfer belt. The input / output characteristic correction signal (tone correction information) is changed based on the detection result of the area gradation pattern (tone pattern image) having a plurality of gradations formed on the intermediate transfer belt.

上記基準濃度画像の濃度検知結果に基づく画像形成条件の変更と上記階調パターン画像の濃度検知結果に基づく階調補正情報の変更とを行う場合、多階調画像の階調再現性が経時的に大きく変化するおそれがあることがわかった。   When changing the image forming condition based on the density detection result of the reference density image and changing the gradation correction information based on the density detection result of the gradation pattern image, the gradation reproducibility of the multi-tone image is changed over time. It has been found that there is a risk of significant changes.

上記課題を解決するために、本発明は、像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上の画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記像担持体上に所定濃度の基準濃度画像を形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて、前記画像形成手段で画像を形成するときに用いる画像形成条件を変更する画像形成条件変更手段と、前記像担持体上に階調パターン画像を形成し、該階調パターン画像の濃度を検知し、その検知結果に基づいて、前記画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を変更する階調補正情報変更手段と、を備える画像形成装置において、前記階調パターン画像を形成するときに前記基準濃度画像を前記像担持体上に形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果を前記目標濃度に設定することを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides an image forming means for forming an image on an image carrier, a density detecting means for detecting the density of an image on the image carrier, and a predetermined on the image carrier. Image formation for forming a reference density image of density, detecting the density of the reference density image, and changing an image forming condition used when the image forming unit forms an image based on the detection result and a target density When a gradation pattern image is formed on the image carrier, the density of the gradation pattern image is detected, and a multi-gradation image is formed by the image forming means based on the detection result. A gradation correction information changing means for changing gradation correction information used in the image forming apparatus, wherein the reference density image is formed on the image carrier when the gradation pattern image is formed, and the reference Detects the density of the density image It is characterized in that to set the detection result to the target concentration.

本発明によれば、基準濃度画像の濃度検知結果に基づく画像形成条件の変更と階調パターン画像の濃度検知結果に基づく階調補正情報の変更とを行う画像形成装置における多階調画像の階調再現性の経時的な変化を抑制することができる。   According to the present invention, the level of a multi-tone image in an image forming apparatus that changes the image forming condition based on the density detection result of the reference density image and changes the tone correction information based on the density detection result of the tone pattern image. It is possible to suppress changes in tone reproducibility over time.

実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置におけるプロセスユニットの一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a process unit in an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における感光体の帯電電位及び露光部電位と現像ローラの現像電位(現像バイアス)との関係を示す図。3 is a diagram illustrating a relationship between a charging potential and an exposure portion potential of a photosensitive member and a developing potential (developing bias) of a developing roller in the image forming apparatus according to the embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置の制御系の要部構成の一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a main configuration of a control system of the image forming apparatus according to the present embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における画像データ処理方法の流れの一例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the flow of an image data processing method in the image forming apparatus according to the embodiment. 階調パターン画像(測定用テストパターン)と階調再現性との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between a gradation pattern image (test pattern for measurement) and gradation reproducibility. 中間転写ベルト上に形成される階調パターン画像(測定用テストパターン)の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a gradation pattern image (measurement test pattern) formed on an intermediate transfer belt. 画像濃度の経時的な変動の一例を示す図。The figure which shows an example of the fluctuation | variation of image density with time. 実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御及び階調補正制御の一例を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of density correction control and gradation correction control in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a reference density image in density correction control in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の他の例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the reference density image in the density correction control in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a gradation pattern image and a reference density image in gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment. 階調パターン画像の濃度の検知結果を用いた階調補正情報の決定の一例を示す図。The figure which shows an example of the determination of the gradation correction information using the detection result of the density | concentration of a gradation pattern image. 階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の一例について説明する図。The figure explaining an example of reflection of the target maximum density image in the timing which reflects gradation correction information. 階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の他の例について説明する図。The figure explaining the other example of reflection of the target maximum density image in the timing which reflects gradation correction information. 階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の更に他の例について説明する図。The figure explaining the further another example of reflection of the target maximum density image in the timing which reflects gradation correction information. 最大濃度画像の作像条件の設定方法の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the setting method of the image creation conditions of a maximum density image. 実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置1は、複数の画像形成手段としてのプロセスユニット(作像部)10Y、10C、10M、10Kと、像担持体としての中間転写ベルト(中間転写体)20とを備える。更に、画像形成装置1は、各プロセスユニットでの潜像形成に用いる露光手段としての光書込装置(光走査装置)30と、各種測定用の画像の濃度を検知する濃度検知手段としての画像濃度センサ40と、記録媒体としての用紙Pを供給する給紙装置50とを備える。また、画像形成装置1は、中間転写ベルト20上の画像を用紙Pに転写する二次転写手段としての二次転写ローラ60と、用紙Pに転写された画像を熱及び圧力で定着する定着手段としてのローラ対からなる定着装置70とを備える。画像形成装置1は、画像読取手段としての画像読取部(スキャナ)や、原稿供給手段としての原稿自動搬送部(原稿自動搬送装置)等を備えてもよい。実施形態に係る画像形成装置において中間転写ベルト20上の画像を形成する画像形成手段は、プロセスユニット10Y、10C、10M、10Kと光書込装置30とを用いて構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus 1 of this embodiment includes a plurality of process units (image forming units) 10Y, 10C, 10M, and 10K as image forming units, and an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 20 as an image carrier. . Further, the image forming apparatus 1 includes an optical writing device (optical scanning device) 30 as an exposure unit used for forming a latent image in each process unit, and an image as a density detection unit that detects the density of various measurement images. A density sensor 40 and a paper feeding device 50 that supplies paper P as a recording medium are provided. The image forming apparatus 1 also includes a secondary transfer roller 60 as a secondary transfer unit that transfers an image on the intermediate transfer belt 20 to the paper P, and a fixing unit that fixes the image transferred onto the paper P with heat and pressure. And a fixing device 70 composed of a pair of rollers. The image forming apparatus 1 may include an image reading unit (scanner) as an image reading unit, an automatic document feeder (automatic document feeder) as a document supply unit, and the like. In the image forming apparatus according to the embodiment, an image forming unit that forms an image on the intermediate transfer belt 20 includes process units 10Y, 10C, 10M, and 10K and an optical writing device 30.

中間転写ベルト20を複数のローラ21〜24によって張架されて転写ユニット内に配設されている。複数のローラは、モータ等で回転駆動される駆動ローラ24、従動ローラ22、23、2次転写バックアップローラ21等により構成されている。中間転写ベルト20は、例えば、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散させた材料からなっている。中間転写ベルト20は、駆動ローラ24、2次転写バックアップローラ21、従動ローラ22、23によって張架されながら、駆動ローラ24の回転によって無端移動する。従動ローラ22に対向する位置には、中間転写ベルト20の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置25が設けられている。   The intermediate transfer belt 20 is stretched by a plurality of rollers 21 to 24 and disposed in the transfer unit. The plurality of rollers includes a driving roller 24 that is rotationally driven by a motor or the like, driven rollers 22 and 23, a secondary transfer backup roller 21 and the like. The intermediate transfer belt 20 is made of, for example, a material in which carbon powder for adjusting electric resistance is dispersed in a polyimide resin with little elongation. The intermediate transfer belt 20 is endlessly moved by the rotation of the driving roller 24 while being stretched by the driving roller 24, the secondary transfer backup roller 21, and the driven rollers 22 and 23. A belt cleaning device 25 that cleans the surface of the intermediate transfer belt 20 is provided at a position facing the driven roller 22.

各色のプロセスユニット10Y、10C、10M、10Kは、中間転写ベルト20の図中下側の張架部の移動方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置されている。各プロセスユニット10Y、10C、10M、10Kの潜像担持体としての感光体11Y、11C、11M、11Kに中間転写ベルト20を介して対向する位置には、一次転写手段としての1次転写チャージャ15Y、15C、15M、15Kが設けられている。1次転写チャージャ15Y、15C、15M、15Kはそれぞれ、感光体11Y、11C、11M、11Kそれぞれに形成されたイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)及び黒(K)のトナー画像を中間転写ベルト20に転写するときに用いられる。   The process units 10Y, 10C, 10M, and 10K for each color are arranged so as to be arranged at a predetermined interval along the moving direction of the lower tension portion of the intermediate transfer belt 20 in the drawing. A primary transfer charger 15Y as a primary transfer unit is located at a position facing the photoconductors 11Y, 11C, 11M, and 11K as latent image carriers of the process units 10Y, 10C, 10M, and 10K via the intermediate transfer belt 20. , 15C, 15M, and 15K. The primary transfer chargers 15Y, 15C, 15M, and 15K are yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) toner images formed on the photoreceptors 11Y, 11C, 11M, and 11K, respectively. Is used to transfer the toner image to the intermediate transfer belt 20.

図2は、実施形態に係る画像形成装置1におけるプロセスユニットの一例を示す概略構成図である。なお、各色のプロセスユニット10Y、10C、10M、10Kは同様な構成を有しているため、図2では、トナー色を区別する添字(Y,C,M,K)を各部材の符号に付さないで説明する。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a process unit in the image forming apparatus 1 according to the embodiment. Since the process units 10Y, 10C, 10M, and 10K for the respective colors have the same configuration, in FIG. 2, subscripts (Y, C, M, and K) for distinguishing the toner colors are added to the reference numerals of the respective members. Do not explain.

図2のプロセスユニット10において、帯電手段としての帯電ローラ12によって感光体11が帯電され、その後、光書込装置(光走査装置)30からの光Lがミラー13を介して感光体11へ照射(露光)され、感光体11上に潜像が形成される。光書込装置(光走査装置)30は、出力対象の入力画像等の画像情報に基づいて、例えばレーザー制御部によって4つの光源としての半導体レーザー(LD)を駆動して4つの書込光を出射する。   In the process unit 10 of FIG. 2, the photosensitive member 11 is charged by a charging roller 12 as a charging unit, and then the light L from the optical writing device (optical scanning device) 30 is irradiated to the photosensitive member 11 through the mirror 13. (Exposure) and a latent image is formed on the photoreceptor 11. The optical writing device (optical scanning device) 30 drives four semiconductor light sources (LD) as four light sources by, for example, a laser control unit based on image information such as an input image to be output and outputs four writing lights. Exit.

光書込装置(光走査装置)30は、例えば、光源としての半導体レーザー(LD)、光偏向器(例えばポリゴンミラー)、反射ミラー及び光学レンズなどで構成される。この構成の光書込装置(光走査装置)30では、半導体レーザーから出射したレーザー光を光偏向器によって偏向しながら、反射ミラーで反射したり光学レンズに通したりすることにより、感光体11に対する光走査が行われる。また、光書込装置(光走査装置)30としては、このような構成のものに代えて、光源としてのLEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。   The optical writing device (optical scanning device) 30 includes, for example, a semiconductor laser (LD) as a light source, an optical deflector (for example, a polygon mirror), a reflection mirror, and an optical lens. In the optical writing device (optical scanning device) 30 having this configuration, the laser beam emitted from the semiconductor laser is deflected by an optical deflector and reflected by a reflection mirror or passed through an optical lens, thereby being applied to the photosensitive member 11. Optical scanning is performed. In addition, as the optical writing device (optical scanning device) 30, an optical scanning device that performs optical scanning with an LED array as a light source may be used instead of the one having such a configuration.

感光体11上に形成された潜像は、トナーなどの現像剤を有する現像装置14の現像剤担持体としての現像ローラ14aを介して感光体11上のトナー像として現像され、一次転写部Nで中間転写ベルト20へ転写される。中間転写ベルト20へトナー像が転写された後の感光体11の表面に残ったトナー等は、感光体クリーニング装置16のクリーニングブレード16aなどで除去される。現像装置14内の現像剤のトナー濃度は、筐体の壁面に設けられたトナー濃度検知手段としての透磁率センサなどのトナー濃度センサ14bで検知され、例えばトナー濃度が所定の閾値よりも低くなると、トナー容器からトナーが補給される。   The latent image formed on the photosensitive member 11 is developed as a toner image on the photosensitive member 11 via a developing roller 14a as a developer carrying member of the developing device 14 having a developer such as toner, and is transferred to the primary transfer portion N. Then, the image is transferred to the intermediate transfer belt 20. The toner remaining on the surface of the photoconductor 11 after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 20 is removed by a cleaning blade 16a of the photoconductor cleaning device 16 or the like. The toner concentration of the developer in the developing device 14 is detected by a toner concentration sensor 14b such as a magnetic permeability sensor as a toner concentration detecting means provided on the wall surface of the housing. For example, when the toner concentration becomes lower than a predetermined threshold value. The toner is supplied from the toner container.

各色のプロセスユニット10Y、10C、10M、10Kの感光体11Y、11C、11M、11Kそれぞれに形成されたトナー像は中間転写ベルト20上に重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成することができる。中間転写ベルト20上のフルカラー画像は、二次転写ローラ60が対向する二次転写部において、給紙装置50から供給された用紙Pに転写された後、定着装置70で定着される(図1参照)。   The toner images formed on the photosensitive units 11Y, 11C, 11M, and 11K of the process units 10Y, 10C, 10M, and 10K for the respective colors are transferred onto the intermediate transfer belt 20 so as to form a full color image. . The full-color image on the intermediate transfer belt 20 is transferred to the paper P supplied from the paper feeding device 50 at the secondary transfer portion opposed to the secondary transfer roller 60 and then fixed by the fixing device 70 (FIG. 1). reference).

また、本実施形態の画像形成装置1において、濃度補正制御や階調特性補正制御を行うときは、プロセスユニット10Y、10C、10M、10Kにより中間転写ベルト20上に測定用の基準濃度画像や階調パターン画像が形成される。この中間転写ベルト20上の基準濃度画像や階調パターン画像の濃度(トナー付着量)は、黒のプロセスユニット10Kのベルト移動方向下流側で中間転写ベルト20の外周面に対向するように配置された画像濃度センサ40で検知される。画像濃度センサ40は、例えば発光素子と受光素子とを有する反射型の光センサで構成することできる。中間転写ベルト20の幅方向の全域で画像濃度を検知する場合は、CCDやCMOS等の撮像素子を一次元的又は二次元的に配置したラインセンサやエリアセンサを用いてもよい。   In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, when density correction control or gradation characteristic correction control is performed, a reference density image for measurement or a floor is measured on the intermediate transfer belt 20 by the process units 10Y, 10C, 10M, and 10K. A tone pattern image is formed. The density (toner adhesion amount) of the reference density image and gradation pattern image on the intermediate transfer belt 20 is arranged to face the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 20 on the downstream side in the belt movement direction of the black process unit 10K. Detected by the image density sensor 40. The image density sensor 40 can be constituted by a reflection type optical sensor having a light emitting element and a light receiving element, for example. When detecting the image density in the entire width direction of the intermediate transfer belt 20, a line sensor or an area sensor in which imaging elements such as a CCD and a CMOS are arranged one-dimensionally or two-dimensionally may be used.

なお、図1には4色のプロセスユニットを有する画像形成装置の例を示したが、本実施形態の画像形成装置は、2色の現像装置を用いた画像形成装置や、白色、透明といったトナーを加えた5色の現像装置を用いた画像形成装置などであってもよい。   Although FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus having four color process units, the image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus using a two-color developing device or a white or transparent toner. It may be an image forming apparatus using a five-color developing device to which is added.

図3は、実施形態に係る画像形成装置1における感光体11の帯電電位及び露光部電位と現像ローラ14aの現像電位(現像バイアス)との関係を示す図である。感光体11が帯電された際の電位を「帯電電位」と呼び、感光体11上の露光後の電位を「露光部電位」と呼ぶ。また、現像ローラ14aの電位を「現像電位」又は「現像バイアス」と呼び、現像電位(現像バイアス)と露光部電位の差を「現像ポテンシャル」と呼ぶ。トナーはその剤状態や環境に応じた帯電量を有しており、現像装置14の現像ローラ14a上に担持されたトナーは、この現像ポテンシャル分の電位を相殺するように感光体11上へ移動する。よって、トナーの感光体11上への付着量は、トナーの帯電量と現像ポテンシャルによって変化する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the charging potential and the exposure portion potential of the photoconductor 11 and the developing potential (developing bias) of the developing roller 14a in the image forming apparatus 1 according to the embodiment. The potential when the photoconductor 11 is charged is referred to as “charging potential”, and the potential after exposure on the photoconductor 11 is referred to as “exposure portion potential”. The potential of the developing roller 14a is referred to as “developing potential” or “developing bias”, and the difference between the developing potential (developing bias) and the exposure portion potential is referred to as “developing potential”. The toner has a charge amount according to the state of the agent and the environment, and the toner carried on the developing roller 14a of the developing device 14 moves onto the photoconductor 11 so as to cancel out the potential corresponding to the developing potential. To do. Therefore, the amount of toner adhering to the photoreceptor 11 varies depending on the toner charge amount and the development potential.

図4は、本実施形態に係る画像形成装置1の制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置1は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置で構成された制御部90を備えている。制御部90は、画像形成装置1内の他の各部と連携して、次の各手段として機能する。
・中間転写ベルト20上に基準濃度画像を形成し、その基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて画像形成手段で画像を形成するときの画像形成条件(以下、「作像条件」ともいう。)を決定して変更する作像条件変更手段。
・中間転写ベルト20上に階調パターン画像を形成し、その階調パターン画像の濃度を検知し、その検知結果に基づいて、画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を決定して変更する階調補正情報変更手段。
・作像条件と階調補正情報とに基づいて多階調画像を形成するように画像形成手段を制御する制御手段。
・階調パターン画像を形成するときに基準濃度画像を中間転写ベルト20上に形成し、その基準濃度画像の濃度を検知し、その濃度の検知結果を、前記目標濃度に設定する手段。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a main configuration of a control system of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. The image forming apparatus 1 includes a control unit 90 configured by a computer device such as a microcomputer. The control unit 90 functions as the following units in cooperation with other units in the image forming apparatus 1.
An image forming condition (hereinafter referred to as “image forming conditions”) when a reference density image is formed on the intermediate transfer belt 20, the density of the reference density image is detected, and the image forming unit forms an image based on the detection result and the target density. Image forming condition changing means for determining and changing the image forming condition.
Tone correction used when forming a gradation pattern image on the intermediate transfer belt 20, detecting the density of the gradation pattern image, and forming a multi-gradation image by the image forming means based on the detection result Tone correction information changing means for determining and changing information.
Control means for controlling the image forming means so as to form a multi-tone image based on the image forming conditions and the tone correction information.
Means for forming a reference density image on the intermediate transfer belt 20 when forming a gradation pattern image, detecting the density of the reference density image, and setting the detection result of the density to the target density;

制御部90は、CPU(Central Processing Unit)901を備える。また、CPU901にバスライン902を介して接続された記憶手段としてのROM(Read Only Memory)903及びRAM(Random Access Memory)904と、I/Oインターフェース部905とを備えている。CPU901は、予め組み込まれているコンピュータプログラムである制御プログラムを実行することにより、各種演算や各部の駆動制御を実行する。ROM903は、コンピュータプログラムや制御用のデータ等の固定的データを予め記憶する。RAM904は、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能する。   The control unit 90 includes a CPU (Central Processing Unit) 901. Further, a ROM (Read Only Memory) 903 and a RAM (Random Access Memory) 904 as storage means connected to the CPU 901 via the bus line 902, and an I / O interface unit 905 are provided. The CPU 901 executes various calculations and drive control of each unit by executing a control program which is a computer program incorporated in advance. The ROM 903 stores in advance fixed data such as computer programs and control data. The RAM 904 functions as a work area that stores various data in a rewritable manner.

制御部90には、I/Oインターフェース部905を介して、装置本体(プリンタ部)画像濃度センサ40、トナー濃度センサ14b等の各種センサが接続されている。ここで、画像濃度センサ40、トナー濃度センサ14b等の各種センサは、各センサで検出した情報を制御部90に送り出す。また、制御部90には、I/Oインターフェース部905を介して、帯電ローラ12に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス設定部(帯電バイアス電源)920が接続されている。更に、現像装置14の現像ローラ14aに所定の現像バイアス(現像電位)を印加する現像バイアス設定部(現像バイアス電源)930が接続されている。   Various sensors such as an apparatus main body (printer unit) image density sensor 40 and a toner density sensor 14b are connected to the control unit 90 via an I / O interface unit 905. Here, various sensors such as the image density sensor 40 and the toner density sensor 14 b send information detected by each sensor to the control unit 90. Further, a charging bias setting unit (charging bias power source) 920 that applies a predetermined charging bias to the charging roller 12 is connected to the control unit 90 via the I / O interface unit 905. Further, a developing bias setting unit (developing bias power source) 930 for applying a predetermined developing bias (developing potential) to the developing roller 14a of the developing device 14 is connected.

また、制御部90には、I/Oインターフェース部905を介して、一次転写チャージャ15に所定の一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス設定部(一次転写バイアス電源)940が接続されている。更に、光書込装置30の光源に所定の電圧を印加したり所定の電流を供給したりする露光設定部(光源電源部)950が接続されている。   Further, a primary transfer bias setting unit (primary transfer bias power source) 940 that applies a predetermined primary transfer bias to the primary transfer charger 15 is connected to the control unit 90 via an I / O interface unit 905. Further, an exposure setting unit (light source power source unit) 950 that applies a predetermined voltage or supplies a predetermined current to the light source of the optical writing device 30 is connected.

また、制御部90には、I/Oインターフェース部905を介して、給紙装置50が接続されている。   In addition, the sheet feeding device 50 is connected to the control unit 90 via an I / O interface unit 905.

制御部90は、作像条件(例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアスなど)の制御目標値に基づいて、各部を制御する。   The control unit 90 controls each unit based on control target values of image forming conditions (for example, charging bias, developing bias, exposure amount, primary transfer bias, etc.).

ROM903またはRAM904には、例えば、画像濃度センサ40の出力値に対する画像濃度(単位面積当りのトナー付着量)への換算に関する情報を記憶した換算テーブルが格納されている。また、ROM903またはRAM904には、画像形成装置1における各色のプロセスユニットの作像条件(例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアス)の制御目標値が格納されている。更に、ROM903またはRAM904には、多階調の出力画像の形成に用いる階調範囲における階調値と画像濃度との関係を示す階調作像条件である階調補正情報(階調補正データ)が格納されている。   In the ROM 903 or the RAM 904, for example, a conversion table storing information related to conversion of the output value of the image density sensor 40 into image density (toner adhesion amount per unit area) is stored. In addition, the ROM 903 or the RAM 904 stores control target values of image forming conditions (for example, charging bias, developing bias, exposure amount, primary transfer bias) of each color process unit in the image forming apparatus 1. Further, the ROM 903 or the RAM 904 stores gradation correction information (tone correction data) which is a gradation image forming condition indicating a relationship between a gradation value and an image density in a gradation range used for forming a multi-gradation output image. Is stored.

なお、制御部90は、マイクロコンピュータ等のコンピュータ装置ではなく、例えば画像形成装置1における制御用に作製された半導体回路素子としてのICなどを用いて構成してもよい。   Note that the control unit 90 may be configured using, for example, an IC as a semiconductor circuit element manufactured for control in the image forming apparatus 1 instead of a computer device such as a microcomputer.

また、本実施形態で用いられるプログラムは、制御部90に備えられた不揮発性メモリおよび/または揮発性メモリのみならず、他の記憶媒体に記憶可能である。例えば、画像形成プログラムは、半導体媒体(例えば、RAM、不揮発性メモリ等)、光媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD−R等)、磁気媒体(例えば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等)、その他の記憶媒体に記憶可能である。かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。   The program used in the present embodiment can be stored not only in the nonvolatile memory and / or volatile memory provided in the control unit 90 but also in other storage media. For example, the image forming program is a semiconductor medium (for example, RAM, nonvolatile memory, etc.), an optical medium (for example, DVD, MO, MD, CD-R, etc.), a magnetic medium (for example, hard disk, magnetic tape, flexible disk, etc.). ), And can be stored in other storage media. When such an image forming program is stored, the memory and other storage media constitute a computer-readable recording medium storing the image forming program.

図5は、実施形態に係る画像形成装置1における画像データ処理方法の流れの一例を示すブロック図である。
まず、外部のホストコンピュータ500上のアプリケーションソフトからプリンタドライバを通した画像データが、図1に示した画像形成装置1に出力される。このとき画像データは、プリンタドライバによってPDL(ページ記述言語)に変換される。PDLで記述された画像データが入力データとして入力されると、ラスタ化処理部101において解釈され、ラスタイメージが形成される。このとき、それぞれのオブジェクトについて、例えば文字・線、写真、グラフィックス画像などの種別や属性を示す信号を生成する。そして、その信号を、入出力特性補正部102、MTFフィルタ処理部103、色補正・階調補正(「色・階調補正」と略称する)処理部104、及び擬似中間調処理部105などへ出力する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a flow of an image data processing method in the image forming apparatus 1 according to the embodiment.
First, image data passed through a printer driver from application software on an external host computer 500 is output to the image forming apparatus 1 shown in FIG. At this time, the image data is converted into PDL (page description language) by the printer driver. When image data described in PDL is input as input data, the rasterization processing unit 101 interprets it and forms a raster image. At this time, for each object, a signal indicating the type and attribute of, for example, a character / line, a photograph, or a graphics image is generated. The signal is sent to the input / output characteristic correction unit 102, the MTF filter processing unit 103, the color correction / gradation correction (abbreviated as “color / gradation correction”) processing unit 104, the pseudo halftone processing unit 105, and the like. Output.

入出力特性補正部102では、入出力特性補正信号によって所望の特性が得られるようにラスタイメージ内の各階調値を補正する。また、入出力特性補正部102は、濃度センサ出力部110からの画像濃度センサ40の出力を用いるとともに、不揮発メモリ及び揮発メモリから構成される記憶部106との間で情報を授受することにより、入出力特性補正信号の形成や補正動作を行う。形成した入出力特性補正信号は、記憶部106の不揮発メモリに保存され、次回からの作像に使用される。   The input / output characteristic correction unit 102 corrects each gradation value in the raster image so that a desired characteristic is obtained by the input / output characteristic correction signal. In addition, the input / output characteristic correction unit 102 uses the output of the image density sensor 40 from the density sensor output unit 110 and transmits / receives information to / from the storage unit 106 including a nonvolatile memory and a volatile memory. The input / output characteristic correction signal is formed and corrected. The formed input / output characteristic correction signal is stored in the non-volatile memory of the storage unit 106 and used for the next image formation.

MTFフィルタ処理部103では、ラスタ化処理部101から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に対して最適なフィルタを選択して、強調処理を行う。MTFフィルタ処理については従来の技術と同一であるので、詳細の説明は省略する。MTFフィルタ処理を行った後の画像データは、次工程である色・階調補正処理部104に引き渡される。   The MTF filter processing unit 103 selects an optimum filter for each attribute according to the attribute signal sent from the rasterization processing unit 101 and performs enhancement processing. Since the MTF filter processing is the same as the conventional technology, detailed description thereof is omitted. The image data after the MTF filter processing is delivered to the color / tone correction processing unit 104 which is the next step.

色・階調補正処理部104では、次のような色補正及び階調補正など各種の補正処理を行う。色補正では、ホストコンピュータ500から入力されたPDLの色空間であるRGB色空間から、プロセスユニット10等の画像形成部100で用いるトナーの色からなる色空間であるCMYK色空間への色変換を行う。この色補正は、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって、各属性に最適な色補正係数を用いて行う。また、階調補正では、後述の階調補正用パターンを用いて作成した階調特性データに基づいて、出力対象の多階調画像の画像データを補正する階調補正処理を行う。このように色・階調補正処理部104は、前記階調特性データに基づいて出力対象の多階調画像の画像データを補正する階調補正手段として機能する。なお、この色・階調補正処理については、従来技術と同様な処理を採用することができるため、ここでは詳細な説明は省略する。   The color / gradation correction processing unit 104 performs various correction processes such as the following color correction and gradation correction. In color correction, color conversion from the RGB color space, which is the PDL color space input from the host computer 500, to the CMYK color space, which is a color space composed of toner colors used in the image forming unit 100 such as the process unit 10, is performed. Do. This color correction is performed using a color correction coefficient optimum for each attribute according to the attribute signal sent from the rasterization processing unit. In tone correction, tone correction processing for correcting image data of a multi-tone image to be output is performed based on tone characteristic data created using a tone correction pattern described later. As described above, the color / gradation correction processing unit 104 functions as a gradation correction unit that corrects image data of a multi-gradation image to be output based on the gradation characteristic data. Note that the color / gradation correction processing can be the same as that of the prior art, and thus detailed description thereof is omitted here.

色・階調補正処理部104における処理の後、画像データは擬似中間調処理部105に引き渡される。擬似中間調処理部105では擬似中間調処理を行ない、出力画像用データを生成する。例えば、色・階調補正処理を施されたデータに対して、ディザ法により擬似中間調処理を行う。すなわち、予め記憶されたディザマトリクスとの比較参照を行うことにより量子化を行う。   After the processing in the color / gradation correction processing unit 104, the image data is delivered to the pseudo halftone processing unit 105. The pseudo halftone processing unit 105 performs pseudo halftone processing to generate output image data. For example, pseudo halftone processing is performed on the data subjected to color / gradation correction processing by a dither method. That is, the quantization is performed by comparing and referring to a dither matrix stored in advance.

擬似中間調処理部105から出力された出力用画像データは、ビデオ信号処理部107で処理されてビデオ信号に変換される。このビデオ信号に基づいて、PWM信号生成部108において光源制御信号としてPWM信号が生成される。LD駆動部109は、PWM信号生成部108から受けたPWM信号に基づいて、光書込装置30の光源としての半導体レーザー(LD)を駆動するLD駆動信号を出力する。   The output image data output from the pseudo halftone processing unit 105 is processed by the video signal processing unit 107 and converted into a video signal. Based on this video signal, the PWM signal generation unit 108 generates a PWM signal as a light source control signal. The LD driving unit 109 outputs an LD driving signal for driving a semiconductor laser (LD) as a light source of the optical writing device 30 based on the PWM signal received from the PWM signal generating unit 108.

次に、実施形態に係る画像形成装置で解決する課題について説明する。
図6は、従来の手法における階調パターン画像(測定用テストパターン)と階調再現性との関係の一例を示す図である。一般的な電子写真方式の画像形成装置では、原稿濃度とプリント濃度の関係(階調再現性)が理想的な関係になるように、多階調の出力画像の形成に用いる階調範囲における階調値と画像濃度との関係を示す階調補正情報を設定している。これは作像条件(帯電電位、現像バイアス、露光量等)とプリント濃度(出力画像の濃度)との関係が単純な線形とならないためである。例えば、濃度階調方式であれば原稿濃度と電位との関係が、面積階調方式であれば原稿濃度と画像処理パターンとの関係が、理想的な階調再現性を得られるように設定される。
Next, problems to be solved by the image forming apparatus according to the embodiment will be described.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a relationship between a gradation pattern image (measurement test pattern) and gradation reproducibility according to a conventional method. In a typical electrophotographic image forming apparatus, the gradation in the gradation range used for forming a multi-gradation output image is set so that the relationship between the document density and the print density (gradation reproducibility) becomes an ideal relationship. Tone correction information indicating the relationship between tone values and image density is set. This is because the relationship between image forming conditions (charging potential, developing bias, exposure amount, etc.) and print density (output image density) is not a simple linear. For example, the relationship between the document density and the potential is set for the density gradation method, and the relationship between the document density and the image processing pattern is set so as to obtain ideal gradation reproducibility for the area gradation method. The

但し、温湿度といった環境条件や現像剤の劣化度合いといった影響で、予め理想的な階調再現性が得られるように階調補正情報を設定しても、経時で階調再現性が変化し、プリント濃度が狙いの濃度と一致しなくなるという問題がある。この問題を解決するために、所定のタイミングで予め決められた測定用テストパターンを作成し、これを測色装置で測定し、その測定結果に基づいて階調補正情報を補正する方法が知られている。しかし、この方法は所定タイミング毎にユーザーによる印刷画像の印刷を停止する必要があるため、ユーザーにとっては待ち時間となり、生産性低下の要因となる。   However, even if gradation correction information is set in advance so that ideal gradation reproducibility can be obtained due to environmental conditions such as temperature and humidity and the degree of developer deterioration, gradation reproducibility changes over time, There is a problem that the print density does not match the target density. In order to solve this problem, a method is known in which a test pattern for measurement determined in advance at a predetermined timing is created, measured by a colorimetric device, and gradation correction information is corrected based on the measurement result. ing. However, this method requires the user to stop printing the print image at every predetermined timing, which causes a waiting time for the user and causes a decrease in productivity.

図7は、従来の他の手法における中間転写ベルト20’上に形成される階調パターン画像(測定用テストパターン)210’の一例を示す図である。この例では、生産性の低下を防ぐため、ユーザーによる印刷画像の印刷中に中間転写ベルト20’の印刷領域以外に階調パターン画像としての測定用テストパターン210’を作成している。そして、画像形成装置に取り付けられた光学センサによる画像濃度センサ40’を用いて、測定用テストパターン210’の濃度を測定し、その測定結果に基づいて階調補正情報を補正する。また、ユーザーの印刷画像中に測定可能な領域が存在する場合、その領域の濃度の測定結果に基づいて階調補正情報を補正する方法も知られている。(例えば、特許文献2参照)。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a gradation pattern image (measurement test pattern) 210 ′ formed on the intermediate transfer belt 20 ′ in another conventional method. In this example, in order to prevent a decrease in productivity, a measurement test pattern 210 ′ as a gradation pattern image is created in addition to the printing area of the intermediate transfer belt 20 ′ during printing of a print image by the user. Then, the density of the measurement test pattern 210 ′ is measured using an image density sensor 40 ′ that is an optical sensor attached to the image forming apparatus, and the gradation correction information is corrected based on the measurement result. There is also known a method for correcting gradation correction information based on the measurement result of density in a region where a user's print image includes a measurable region. (For example, refer to Patent Document 2).

図7に示した方法や特許文献2の方法により、生産性の低下を防止しつつ階調再現性を維持することができる。しかし、これらの従来の方法では、以下に述べるような課題がある。   The method shown in FIG. 7 and the method of Patent Document 2 can maintain gradation reproducibility while preventing a decrease in productivity. However, these conventional methods have the following problems.

図8は、従来の方法における画像濃度の経時的な変動の一例を示す図である。階調再現性は、階調補正情報の影響だけでなく、現像剤の帯電量やトナー濃度、潜像形成時の露光量、現像電位(現像バイアス)といった条件によっても変化している。よって、例えば画像形成装置の最大濃度が変化すれば、階調再現性も合わせて変化する。ここで、最大濃度とは原稿濃度が最大値の場合のプリント濃度(出力画像の濃度)を指す。一般的に、画像形成装置ではこうした条件が変化しても一定の画像濃度を維持するよう、ある基準濃度画像が一定の目標濃度を保つよう、作像条件の設定を行っている。   FIG. 8 is a diagram showing an example of a change over time in image density in the conventional method. The gradation reproducibility changes not only due to the influence of gradation correction information, but also depending on conditions such as developer charge amount, toner density, exposure amount during latent image formation, and development potential (development bias). Therefore, for example, if the maximum density of the image forming apparatus changes, the gradation reproducibility also changes. Here, the maximum density refers to the print density (output image density) when the document density is the maximum value. In general, in an image forming apparatus, image forming conditions are set so that a certain reference density image maintains a constant target density so that a constant image density is maintained even when such conditions change.

基準濃度画像としては、例えば最大濃度画像そのものを用いたり、所定の画像面積率の画像を用いたりする。基準濃度画像として最大濃度画像以外を用いるのは、例えば基準濃度画像の濃度の検知(測定)に反射型光学センサを用いる場合、最大濃度画像付近では濃度変動に対する感度が十分でない場合が存在する、などの理由があるためである。   As the reference density image, for example, the maximum density image itself or an image having a predetermined image area ratio is used. Other than the maximum density image is used as the reference density image, for example, when a reflective optical sensor is used for detection (measurement) of the density of the reference density image, there are cases where the sensitivity to the density fluctuation is not sufficient in the vicinity of the maximum density image. This is because of such reasons.

しかし、作像条件の設定により画像濃度を維持しようとしても、常に一定の画像濃度を維持することは困難であり、例えば実際の基準濃度画像の濃度は目標濃度を中心として常に変動することになる。   However, even if it is attempted to maintain the image density by setting the image forming conditions, it is difficult to always maintain a constant image density. For example, the density of the actual reference density image always varies around the target density. .

階調パターン画像(測定用テストパターン)の測定タイミングにおいて、基準濃度画像の濃度が目標濃度からずれた条件になっていた場合、算出される階調曲線は、濃度のずれの影響を受けたものとなる。そのため、このときの階調パターン画像の測定データに基づいて階調曲線の補正を行うと、基準濃度画像の濃度が目標濃度となっている場合に対しての最適化とならない。そのため、全体として階調が最適化されないという課題がある。   If the density of the reference density image is deviated from the target density at the measurement timing of the gradation pattern image (test pattern for measurement), the calculated gradation curve is affected by the density deviation. It becomes. Therefore, if the gradation curve is corrected based on the measurement data of the gradation pattern image at this time, it is not optimized for the case where the density of the reference density image is the target density. Therefore, there is a problem that the gradation is not optimized as a whole.

図9は、実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御及び階調補正制御の一例を示すフローチャートである。
図9において、画像形成装置1が印刷を開始する(S11)と、まず、階調補正情報反映タイミングか否かを判断する(S12)。階調補正情報反映タイミングであるの場合(S12でYes)は、決定済みの濃度補正の作像条件を反映させるととともに、決定済みの階調補正情報を反映させる(S13、S14)。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of density correction control and gradation correction control in the image forming apparatus according to the embodiment.
In FIG. 9, when the image forming apparatus 1 starts printing (S11), it is first determined whether or not it is the timing for reflecting gradation correction information (S12). When it is the gradation correction information reflection timing (Yes in S12), the determined density correction image forming condition is reflected and the determined gradation correction information is reflected (S13, S14).

一方、階調補正情報反映タイミングでない場合(S12でNo)は、次の階調パターン画像パターンの検知タイミングか否かを判断する(S15)。階調パターン画像パターンの検知タイミングであった場合(S15でYes)は、階調パターン画像及び基準濃度画像を中間転写ベルト20上に形成し、各画像の濃度を検知する(S16)。そして、その基準濃度画像の検知結果を目標濃度に設定するとともに、その階調パターン画像の検知結果に基づいて階調補正情報を決定する(S17、S18)。   On the other hand, if it is not the gradation correction information reflection timing (No in S12), it is determined whether it is the detection timing of the next gradation pattern image pattern (S15). If it is the detection timing of the gradation pattern image pattern (Yes in S15), the gradation pattern image and the reference density image are formed on the intermediate transfer belt 20, and the density of each image is detected (S16). Then, the detection result of the reference density image is set to the target density, and gradation correction information is determined based on the detection result of the gradation pattern image (S17, S18).

階調パターン画像パターンの検知タイミングでない場合(S15でNo)は、次の基準濃度画像の濃度補正タイミングか否かを判断する(S19)。基準濃度画像の濃度補正タイミングであった場合(S19でYes)は、基準濃度画像を形成して濃度を検知し、その検知結果に基づいて濃度補正のための作像条件を決定し、その決定した作像条件を反映させる(S20、S21)。基準濃度画像の濃度補正タイミングでない場合(S19でNo)は、印刷終了か否かを判断する(S22)。   If it is not the detection timing of the gradation pattern image pattern (No in S15), it is determined whether or not it is the density correction timing of the next reference density image (S19). If it is the density correction timing of the reference density image (Yes in S19), the reference density image is formed and the density is detected, and the image forming condition for density correction is determined based on the detection result, and the determination is made. The created image forming conditions are reflected (S20, S21). If it is not the density correction timing of the reference density image (No in S19), it is determined whether or not printing is finished (S22).

印刷終了でない場合(S22でNo)は、階調補正情報反映タイミングの判断から処理を繰り返す(S12〜S22)。   If the printing is not finished (No in S22), the process is repeated from the judgment of the gradation correction information reflection timing (S12 to S22).

なお、階調パターン画像パターンの検知タイミング及び基準濃度画像の濃度補正タイミングは、計算処理が可能な範囲で、それぞれ任意に設定してもよい。例えば、基準濃度画像の濃度補正タイミングは印刷10枚毎、階調パターン画像パターンの検知タイミングは印刷100枚毎、といったように印刷枚数を基準に設定してもよいし、印刷開始からの時間を基準に設定してもよい。   Note that the detection timing of the gradation pattern image pattern and the density correction timing of the reference density image may be arbitrarily set within a range where calculation processing is possible. For example, the density correction timing of the reference density image may be set on the basis of the number of prints, such as every 10 prints and the gradation pattern image pattern detection timing is every 100 prints. It may be set as a reference.

また、階調補正情報反映タイミングは、階調パターン画像パターンの検知タイミングで検知した検知結果に基づいて階調補正情報が算出されたタイミングで設定してもよい。また、階調補正情報反映タイミングは、予め測定から階調補正情報の算出に必要な時間を算出しておき、その時間以降に設定してもよい。   The gradation correction information reflection timing may be set at a timing at which the gradation correction information is calculated based on the detection result detected at the detection timing of the gradation pattern image pattern. The gradation correction information reflection timing may be set after the time required for calculating the gradation correction information is calculated in advance from the measurement.

図10は、実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の一例を示す図である。
基準濃度画像の濃度補正では、まず、中間転写ベルト20上のユーザーによる出力画像である印刷画像200の領域外に、測定用パターンとしての基準濃度画像220を作成する。なお、以降の例では、基準濃度画像としてベタパターンからなる最大濃度画像(例えばベタ画像)を用いる例を示す。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a reference density image in density correction control in the image forming apparatus according to the embodiment.
In the density correction of the reference density image, first, a reference density image 220 as a measurement pattern is created outside the area of the print image 200 that is an output image by the user on the intermediate transfer belt 20. In the following examples, an example in which a maximum density image (for example, a solid image) composed of a solid pattern is used as the reference density image is shown.

また、図10には1色分の基準濃度画像を作成する例を示しているが、複数の色ごとにプロセスユニット10を有する画像形成装置の場合、複数色の基準濃度画像を同時に作成してもよい。また、複数色の基準濃度画像をタイミングずらして作成してもよい。例えば、1色目の基準濃度画像は1枚目の印刷タイミングで形成し、2色目の基準濃度画像は2枚目の印刷タイミングで形成してもよい。なお、このような複数色の場合の基準濃度画像の形成については、後述の測定用パターンが階調補正制御における階調パターン画像及びそれと一緒に形成される基準濃度画像についても同様である。   FIG. 10 shows an example of creating a reference density image for one color. In the case of an image forming apparatus having a process unit 10 for each of a plurality of colors, a plurality of reference density images for a plurality of colors are created simultaneously. Also good. Also, the reference density images of a plurality of colors may be created with a timing shift. For example, the reference density image of the first color may be formed at the printing timing of the first sheet, and the reference density image of the second color may be formed at the printing timing of the second sheet. The formation of the reference density image in the case of a plurality of colors is the same for a gradation pattern image in which a measurement pattern described later is formed in gradation correction control and a reference density image formed therewith.

中間転写ベルト20上に作成した基準濃度画像は画像濃度センサ40で測定される。そして、画像濃度センサ40で検知した基準濃度画像の検知結果である測定最大濃度に基づいて、作像条件である帯電電位、露光量、現像電位の少なくとも1つを調整して決定する。例えば、測定最大濃度と所定の目標濃度(本例では、目標最大濃度)との差分に基づいて、作像条件である帯電電位、露光量、現像電位の少なくとも1つを調整して決定する。目標濃度の初期値は予め定められ、その後、階調補正制御時に作成される基準濃度画像の検知結果である測定最大濃度が設定される。   The reference density image created on the intermediate transfer belt 20 is measured by the image density sensor 40. Then, based on the measured maximum density, which is the detection result of the reference density image detected by the image density sensor 40, at least one of the charging potential, the exposure amount, and the development potential, which are image forming conditions, is adjusted and determined. For example, based on the difference between the measured maximum density and a predetermined target density (target maximum density in this example), it is determined by adjusting at least one of charging potential, exposure amount, and development potential, which are image forming conditions. The initial value of the target density is determined in advance, and then the maximum measured density that is the detection result of the reference density image created during the gradation correction control is set.

上記作像条件の調整(決定)は、例えば、測定最大濃度と目標最大濃度の差分である画像濃度差(付着量差)と帯電電位等の作像条件の変更量(補正量)とを対応付けて予め作成して制御部に記憶しておいた作像条件補正データを用いて行ってもよい。この場合、予め作成した作像条件補正データに従って、帯電電位等の作像条件を変更するように決定する。   The adjustment (determination) of the image forming condition corresponds to, for example, an image density difference (adhesion amount difference) that is a difference between the measured maximum density and the target maximum density, and a change amount (correction amount) of the image forming condition such as a charging potential. Alternatively, the image forming condition correction data created in advance and stored in the control unit may be used. In this case, it is determined to change the imaging conditions such as the charging potential according to the imaging condition correction data created in advance.

表1は、作像条件補正データの一例を示す補正テーブルである。
Table 1 is a correction table showing an example of image forming condition correction data.

前述の図3に示したように、感光体11の帯電電位を上げると露光部電位も上がり、現像ポテンシャルが小さくなるため、画像濃度(トナー付着量)は低下する。逆に帯電電位を下げると露光部電位も下がり、画像濃度(トナー付着量)は上昇する。この関係から、感光体11の帯電電位の変更量(補正量)と、基準濃度画像の画像濃度(トナー付着量)の閾値1〜4との差(以下「画像濃度差」という。)とを対応させた表1の作像条件補正データ(補正テーブル)を予め作成して記憶しておく。そして、この作像条件補正データに従って、帯電電位を変更して決定する。帯電電位の変更量(補正量)は、予め実験で帯電電位と画像濃度(トナー付着量)の変化量との関係を確認して決定すればよい。   As shown in FIG. 3 described above, when the charging potential of the photoconductor 11 is increased, the exposed portion potential is also increased and the developing potential is decreased, so that the image density (toner adhesion amount) is decreased. Conversely, when the charging potential is lowered, the exposed portion potential is also lowered, and the image density (toner adhesion amount) is raised. From this relationship, the difference between the change amount (correction amount) of the charging potential of the photoconductor 11 and the threshold values 1 to 4 of the image density (toner adhesion amount) of the reference density image (hereinafter referred to as “image density difference”). Corresponding image forming condition correction data (correction table) in Table 1 is created and stored in advance. Then, the charging potential is changed and determined according to the image forming condition correction data. The change amount (correction amount) of the charging potential may be determined in advance by confirming the relationship between the charging potential and the change amount of the image density (toner adhesion amount) through experiments.

また、現像ローラ14aの現像電位(現像バイアス)を上げると現像ポテンシャルが大きくなるため、画像濃度(トナー付着量)が上昇し、現像電位(現像バイアス)を下げると画像濃度(トナー付着量)は低下する。この関係から、現像電位(現像バイアス)の変更量(補正量)と画像濃度差とを対応させた表1同様の作像条件補正データ(補正テーブル)を予め作成して記憶しておいてもよい。この場合、作像条件補正データに従って、現像電位(現像バイアス)を変更して決定する。   Further, when the development potential (development bias) of the developing roller 14a is increased, the development potential increases, so that the image density (toner adhesion amount) increases, and when the development potential (development bias) is decreased, the image density (toner adhesion amount) increases. descend. From this relationship, image forming condition correction data (correction table) similar to Table 1 in which the change amount (correction amount) of the development potential (development bias) and the image density difference are associated with each other may be created and stored in advance. Good. In this case, the development potential (development bias) is changed and determined according to the image forming condition correction data.

同様に、露光量を上げると露光部電位が下がり、現像ポテンシャルが大きくなるため画像濃度(トナー付着量)が上昇し、露光量を下げると露光部電位が上がり、画像濃度(トナー付着量)が低下する。この関係から、露光量の変更量(補正量)と画像濃度差とを対応させた表1同様の作像条件補正データ(補正テーブル)を予め作成して記憶しておいてもよい。この場合、作像条件補正データに従って、露光量を変更して決定する。   Similarly, when the exposure amount is increased, the exposed portion potential is decreased and the development potential is increased, so that the image density (toner adhesion amount) is increased. When the exposure amount is decreased, the exposed portion potential is increased and the image density (toner adhesion amount) is increased. descend. From this relationship, image forming condition correction data (correction table) similar to Table 1 in which the exposure amount change amount (correction amount) is associated with the image density difference may be created and stored in advance. In this case, the exposure amount is changed and determined according to the image forming condition correction data.

また、上記帯電電位、現像電位(現像バイアス)、露光量などの複数の作像条件を組み合わせて補正してもよい。例えば、画像形成装置によっては、出力画像(印刷画像)の残像や異常画像に対する対策を目的として、帯電電位と現像電位(現像バイアス)との差である地肌電位や露光部電位を任意の値にしたい場合がある。この場合、まず画像濃度差と現像ポテンシャルの変更量(補正量)を表1のように予め実験等をもとに決定する。その後、露光部電位に現像ポテンシャルを加えた値を現像電位とし、現像電位に地肌電位を加えた値を帯電電位として、作像条件を調整して決定してもよい。   Further, a plurality of image forming conditions such as the charging potential, the developing potential (developing bias), and the exposure amount may be corrected in combination. For example, depending on the image forming apparatus, the background potential or the exposure portion potential, which is the difference between the charging potential and the developing potential (developing bias), is set to an arbitrary value for the purpose of dealing with an afterimage or abnormal image of the output image (printed image). You may want to In this case, first, the change amount (correction amount) of the image density difference and the development potential is determined in advance based on experiments as shown in Table 1. Thereafter, the value obtained by adding the developing potential to the exposed portion potential may be set as the developing potential, and the value obtained by adding the background potential to the developing potential may be set as the charging potential, and may be determined by adjusting the image forming conditions.

また、現像装置14でトナーとキャリアとを含む2成分現像剤を用いる画像形成装置においてトナー濃度制御手法を有している場合は、現像剤のトナー濃度の検知結果又はトナー濃度目標値を変更することで作像条件を変更してもよい。例えば、予め画像濃度差とトナー濃度目標値の変更量を対応させた表1のような作像条件補正データ(補正テーブル)を有しておき、この作像条件補正データ(補正テーブル)に従ってトナー濃度目標値を変更して決定してもよい。   Further, when the image forming apparatus using the two-component developer including toner and carrier in the developing device 14 has a toner concentration control method, the detection result of the toner concentration of the developer or the toner concentration target value is changed. Thus, the image forming conditions may be changed. For example, the image forming condition correction data (correction table) as shown in Table 1 in which the image density difference and the change amount of the toner density target value are associated in advance is provided, and the toner is set according to the image forming condition correction data (correction table). The density target value may be changed and determined.

図11は、実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の他の例を示す図である。基準濃度画像の濃度情報が得られれば、図11に示すように画像濃度センサとしてラインセンサ41を用いてもよい。また、基準濃度画像220は、ユーザーによる出力画像(印刷画像)200の領域以外であれば、図10のように主走査方向の領域外に作成してもよいし、図11のように副走査方向の領域外に作成してもよい。なお、このような測定用パターンの作成位置については、後述の測定用パターンが階調補正パターン画像の場合でも同様である。以降、主走査方向の領域外に測定用パターンを作成する例をもって説明する。   FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the reference density image in the density correction control in the image forming apparatus according to the embodiment. If the density information of the reference density image is obtained, the line sensor 41 may be used as the image density sensor as shown in FIG. Further, the reference density image 220 may be created outside the area in the main scanning direction as shown in FIG. 10 as long as it is outside the area of the output image (printed image) 200 by the user, or sub-scanning as shown in FIG. It may be created outside the direction area. Note that the measurement pattern creation position is the same even when a measurement pattern described later is a gradation correction pattern image. Hereinafter, an example in which a measurement pattern is created outside an area in the main scanning direction will be described.

図12は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の一例を示す図である。
階調補正制御における階調パターン画像の検知タイミングでは、例えば図12に示すような、階調パターン画像210と基準濃度画像(最大濃度画像)215とを含む測定用パターンを作成する。階調パターン画像210は前述の図6中の右側のグラフに示した原稿濃度とプリント濃度の関係が精度よく得られるよう、互いに異なる複数点の階調(濃度)の画像部を有するように形成するのが望ましい。図12では3点の階調(濃度)の画像部を有する階調パターン画像210の例を示しているが、階調パターン画像210に含める複数の階調(濃度)画像部分の数を増やすことで、階調作像条件である階調補正情報の算出をより精度良く実施できる。一方で階調パターン画像210に含める複数の階調(濃度)画像部分の数を増やすと、階調パターン画像210の形成に用いるトナー消費量が増えたり、階調パターン画像210の濃度測定に時間が必要となったりする。従って、階調パターン画像210に含める複数の階調(濃度)画像部分の数は原稿濃度とプリント濃度の関係の精度とのバランスを考慮して決定してもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment.
At the detection timing of the gradation pattern image in the gradation correction control, for example, a measurement pattern including a gradation pattern image 210 and a reference density image (maximum density image) 215 as shown in FIG. 12 is created. The gradation pattern image 210 is formed so as to have a plurality of different gradation (density) image portions so that the relationship between the document density and the print density shown in the graph on the right side in FIG. It is desirable to do. Although FIG. 12 shows an example of the gradation pattern image 210 having three gradation (density) image portions, the number of a plurality of gradation (density) image portions included in the gradation pattern image 210 is increased. Thus, calculation of gradation correction information, which is a gradation image forming condition, can be performed with higher accuracy. On the other hand, when the number of a plurality of gradation (density) image parts included in the gradation pattern image 210 is increased, the amount of toner consumed for forming the gradation pattern image 210 increases, or the time required for measuring the density of the gradation pattern image 210 is increased. Is necessary. Therefore, the number of gradation (density) image parts included in the gradation pattern image 210 may be determined in consideration of the balance between the document density and the accuracy of the relationship between the print density.

階調補正制御において階調パターン画像210とともに形成する基準濃度画像(最大濃度画像)215は、前述の濃度補正制御で用いられる基準濃度画像(最大濃度画像)220と同様の最大濃度で作成されるパターンである。   The reference density image (maximum density image) 215 formed together with the gradation pattern image 210 in the gradation correction control is created with the same maximum density as the reference density image (maximum density image) 220 used in the above-described density correction control. It is a pattern.

上記階調パターン画像210及び基準濃度画像(最大濃度画像)215の濃度はそれぞれ画像濃度センサ40で検知される。   The densities of the gradation pattern image 210 and the reference density image (maximum density image) 215 are detected by the image density sensor 40, respectively.

なお、上記階調パターン画像210の複数の階調(濃度)画像部分と基準濃度画像(最大濃度画像)215はそれぞれ1つずつでもよいが、主走査方向のばらつきや測定誤差を考慮し、より正確な値を得るために、複数個作成し、その平均値を用いるようにしてもよい。また、後述の図20に示すように、ユーザーによる出力画像(印刷画像)の領域中から階調補正制御の濃度測定に用いることのできる領域を抽出し、その領域の濃度の検知結果(測定値)を用いてもよい。   The gradation pattern image 210 may have only one gradation (density) image portion and one reference density image (maximum density image) 215. However, in consideration of variations in the main scanning direction and measurement errors, more In order to obtain an accurate value, a plurality of values may be created and the average value may be used. Further, as shown in FIG. 20 described later, an area that can be used for density measurement of gradation correction control is extracted from the area of the output image (printed image) by the user, and the density detection result (measured value) of the area is extracted. ) May be used.

図13は、階調パターン画像の濃度の検知結果を用いた階調補正情報の決定の一例を示す図である。階調パターン画像210の濃度の検知が終了したら、その検知結果(図示の例では4箇所の測定点における濃度の検知結果)に基づいて、図13に示すように階調(面積率)と画像濃度との関係を取得する。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of determination of gradation correction information using the density detection result of the gradation pattern image. When the detection of the density of the gradation pattern image 210 is completed, the gradation (area ratio) and the image as shown in FIG. 13 based on the detection result (in the example shown, the detection result of the density at four measurement points). Get the relationship with concentration.

なお、後述の図20に示すようにユーザーの出力画像(印刷画像)を用いて測定を行う場合、その出力画像(印刷画像)中の測定領域の面積率は出力画像(印刷画像)に依存するため、任意の面積率による画像を測定することはできない。しかしながら、この場合も図13に示すように、出力画像(印刷画像)中の測定領域における濃度の検知結果に基づいて、各面積率での濃度の値を予測値として算出し、その予測値に基づいて階調補正を行ってもよい。予測値の算出方法としては、例えば測定点の濃度の値をもとに二次近似を用いて算出すればよい。また、装置の特性や計算負荷を考慮して、一次近似や三次近似を用いるなど、その他の近似を用いてももちろんよい。   When measurement is performed using a user output image (print image) as shown in FIG. 20 described later, the area ratio of the measurement region in the output image (print image) depends on the output image (print image). For this reason, an image with an arbitrary area ratio cannot be measured. However, also in this case, as shown in FIG. 13, based on the detection result of the density in the measurement region in the output image (printed image), the density value at each area ratio is calculated as the predicted value, and the predicted value is Gradation correction may be performed based on this. As a calculation method of the predicted value, for example, it may be calculated by using a quadratic approximation based on the density value at the measurement point. Of course, other approximations such as a first-order approximation or a third-order approximation may be used in consideration of the characteristics of the apparatus and calculation load.

上記決定した階調補正情報を反映した後は、この階調補正情報の関係を用い、原稿濃度(入力画像)の各部で指定された画像濃度が得られるよう、その原稿濃度に対する出力階調(面積率)決定するようにすれば、所望の濃度を得ることができる。   After reflecting the determined gradation correction information, the output gradation corresponding to the original density (in order to obtain the image density specified in each part of the original density (input image) using the relationship of the gradation correction information ( If the area ratio is determined, a desired concentration can be obtained.

図14は、階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の一例について説明する図である。階調補正制御の測定用パターンの検知タイミング(測定タイミング)に階調パターン画像及び最大濃度画像それぞれの濃度を検知した後、階調補正情報を算出して決定する。この階調補正情報の算出は、前述の最大濃度画像の検知結果に基づいて作像条件を決定する濃度補正の場合に比べ計算時間を必要とする。そのため、一般に階調補正制御の測定用パターンの検知タイミング(測定タイミング)と、上記算出して決定した階調補正情報の反映タイミングとの間にはある程度の時間差が存在する。   FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the reflection of the target maximum density image at the timing of reflecting the gradation correction information. After detecting the densities of the gradation pattern image and the maximum density image at the detection timing (measurement timing) of the measurement pattern for gradation correction control, the gradation correction information is calculated and determined. The calculation of the gradation correction information requires a calculation time compared to the case of the density correction in which the image forming condition is determined based on the detection result of the maximum density image described above. Therefore, in general, there is a certain time difference between the detection timing (measurement timing) of the measurement pattern for gradation correction control and the reflection timing of the gradation correction information determined by the above calculation.

本実施形態の階調補正制御では、階調補正情報の反映タイミングにおいて、画像形成装置における目標最大濃度を、階調パターン画像とともに形成した最大濃度画像の検知結果である測定最大濃度に変更する。これにより、階調補正情報の反映タイミング以降は、目標最大濃度が階調補正制御の測定用パターンの検知タイミング(測定タイミング)の最大濃度と一致することになる。そのため、上記算出して決定した階調補正情報を最適な状態を維持することができ、多階調の出力画像における全体としての画像品質を安定化することができる。   In the gradation correction control of the present embodiment, at the reflection timing of gradation correction information, the target maximum density in the image forming apparatus is changed to the measured maximum density that is the detection result of the maximum density image formed together with the gradation pattern image. Thereby, after the reflection timing of the gradation correction information, the target maximum density coincides with the maximum density of the measurement pattern detection timing (measurement timing) of the gradation correction control. Therefore, the gradation correction information determined by calculation can be maintained in an optimum state, and the overall image quality in the multi-tone output image can be stabilized.

なお、予め最大濃度画像の濃度の変化量と最大濃度画像の作像条件の変更量とを対応させた補正テーブルを記憶しておき、階調補正情報の反映タイミングで当該補正テーブルに従って最大濃度画像の作像条件を変更してもよい。この場合、次回の最大濃度画像の検知結果を用いた濃度補正制御のタイミングを待つことなく最大濃度画像の作像条件が変化するため、目標最大濃度の変更による画像品質の安定化の効果をより早く反映させることができる。   A correction table in which the amount of change in the density of the maximum density image is associated with the amount of change in the imaging condition of the maximum density image is stored in advance, and the maximum density image according to the correction table at the reflection timing of the gradation correction information. The image forming conditions may be changed. In this case, since the imaging condition of the maximum density image changes without waiting for the timing of density correction control using the detection result of the next maximum density image, the effect of stabilizing the image quality by changing the target maximum density is further improved. It can be reflected quickly.

図15は、階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の他の例について説明する図である。本例では、最大濃度の複数の検知結果(測定値)を平均した平均値を用いて目標最大濃度を変更している。階調パターン画像210の検知や階調補正情報の算出を行う測定タイミングにおいて一定時間が必要な場合は、その測定タイミング間に最大濃度画像215の最大濃度を複数回検知して測定してもよい。そして、その複数の最大濃度の測定値を平均した平均値に目標最大濃度を変更してもよい。   FIG. 15 is a diagram illustrating another example of reflecting the target maximum density image at the timing of reflecting the gradation correction information. In this example, the target maximum density is changed using an average value obtained by averaging a plurality of detection results (measured values) of the maximum density. When a certain time is required at the measurement timing for detecting the gradation pattern image 210 or calculating the gradation correction information, the maximum density of the maximum density image 215 may be detected and measured a plurality of times during the measurement timing. . Then, the target maximum density may be changed to an average value obtained by averaging the measurement values of the plurality of maximum densities.

また、制御部における計算負荷を低減する必要のある場合は、上記測定タイミングの開始時又は測定終了時における最大濃度画像215の測定最大濃度や、上記測定タイミング間の任意の点での最大濃度画像215の測定最大濃度に、目標最大濃度を変更してもよい。   When it is necessary to reduce the calculation load in the control unit, the maximum measurement image density of the maximum density image 215 at the start of the measurement timing or at the end of the measurement, or the maximum density image at any point between the measurement timings. The target maximum density may be changed to the measured maximum density of 215.

図16は、階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の更に他の例について説明する図である。本例では、直近の過去の階調補正制御における検知結果を含む複数の最大濃度の検知結果(測定値)を平均した平均値を用いて目標最大濃度を変更している。測定用パターンの検知結果に基づいて階調補正情報を変更する階調補正制御を複数回行う場合、前回及び今回それぞれの測定用パターン検知時の最大濃度画像215の測定最大濃度の平均値を計算し、その平均値を今回の目標最大濃度にしてもよい。この場合は、測定誤差の影響を低減することができる。   FIG. 16 is a diagram illustrating still another example of reflection of the target maximum density image at the timing of reflecting the gradation correction information. In this example, the target maximum density is changed using an average value obtained by averaging a plurality of maximum density detection results (measured values) including detection results in the latest past gradation correction control. When the gradation correction control for changing the gradation correction information based on the measurement pattern detection result is performed a plurality of times, the average value of the maximum measured density of the maximum density image 215 at the time of the previous and current measurement pattern detection is calculated. The average value may be set to the target maximum density of this time. In this case, the influence of measurement error can be reduced.

なお、図16には前回及び今回それぞれの測定用パターン検知時の最大濃度画像215の測定最大濃度の平均値を用いる例を示したが、この例に限定されない。例えば、過去の任意回数(2回以上)の測定用パターン検知時それぞれにおける最大濃度画像215の測定最大濃度の平均値を用いてもよい。また、過去の任意回数(2回以上)の測定用パターン検知時及び今回の測定用パターン検知時それぞれの最大濃度画像215の測定最大濃度の平均値を用いてもよい、   Although FIG. 16 shows an example in which the average value of the maximum measured density of the maximum density image 215 at the time of detection of the previous and current measurement patterns is used, the present invention is not limited to this example. For example, an average value of the measured maximum density of the maximum density image 215 at each of the past detection times of arbitrary number of times (two or more times) may be used. In addition, the average value of the maximum measured density of the maximum density image 215 at the time of detection of the measurement pattern at an arbitrary number of times (two times or more) and at the time of detection of the current measurement pattern may be used.

更に、過去の任意回数の最大濃度画像215の濃度の測定値に重みづけをし、重みづけをした後の値の平均値を算出し、その平均値を目標最大濃度に設定してもよい。例えば、表2に示すように重み付けをした場合、次式(1)の平均値を算出し、その平均値を目標最大濃度に設定してもよい。
(a+2×b+3×c+4×d+5×e)/15 ・・・(1)
Furthermore, it is also possible to weight the measured value of the density of the maximum density image 215 in any past number of times, calculate an average value after the weighting, and set the average value as the target maximum density. For example, when weighting is performed as shown in Table 2, the average value of the following equation (1) may be calculated, and the average value may be set as the target maximum density.
(A + 2 × b + 3 × c + 4 × d + 5 × e) / 15 (1)

図17は、最大濃度画像の作像条件の設定方法の一例を示すグラフである。本例では、前述の補正テーブルの代わりに、上記階調補正制御や最大濃度制御とは別の所定のタイミングで中間転写ベルト20上に、画像濃度(トナー付着量)が互いに異なるよう、互いに異なる電位条件で複数個の濃度検知用パターンを作成する。そして、これらの複数個の濃度検知用パターンの画像濃度(トナー付着量)を検知し、その複数の画像濃度(トナー付着量)の検知結果(測定値)と電位条件との関係を算出する。この関係を用いて、図17のように目標付着量(目標濃度)を得るための作像条件(図17の例では現像ポテンシャル)を算出し、その算出した作像条件を用いて、所定の反映タイミングでの作像条件を変更してもよい。   FIG. 17 is a graph illustrating an example of a method for setting the image forming condition of the maximum density image. In this example, instead of the above-described correction table, the image density (toner adhesion amount) is different from each other on the intermediate transfer belt 20 at a predetermined timing different from the gradation correction control and the maximum density control. A plurality of density detection patterns are created under a potential condition. Then, the image density (toner adhesion amount) of the plurality of density detection patterns is detected, and the relationship between the detection result (measured value) of the plurality of image densities (toner adhesion amount) and the potential condition is calculated. Using this relationship, an image forming condition (development potential in the example of FIG. 17) for obtaining a target adhesion amount (target density) as shown in FIG. 17 is calculated, and a predetermined value is used using the calculated image forming condition. The image forming conditions at the reflection timing may be changed.

図18は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図である。本例では、出力画像の形成中(印刷中)も実際の最大濃度は常に変動しているため、より正確な値を得るために、図18に示すように基準濃度画像としての最大濃度画像215を中間転写ベルト移動方向における階調パターン画像210の前後に作成する。そして、階調パターン画像210の前後の合計4個の最大濃度画像215の濃度の検出結果(測定値)の平均値を算出し、その平均値を、目標最大濃度に設定する。   FIG. 18 is a diagram illustrating another example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment. In this example, since the actual maximum density always fluctuates during the formation of the output image (during printing), in order to obtain a more accurate value, the maximum density image 215 as a reference density image is obtained as shown in FIG. Are created before and after the gradation pattern image 210 in the moving direction of the intermediate transfer belt. Then, an average value of density detection results (measured values) of a total of four maximum density images 215 before and after the gradation pattern image 210 is calculated, and the average value is set as a target maximum density.

図19は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図である。本例では、階調パターン画像210として連続的に濃度が変化するパターンを用いている。このようなパターンを用いることで、より詳細な階調の状態が測定できるため、階調補正情報の精度を上げることができる。但し、濃度の測定点が多いほどメモリ量や計算時間が必要となるため、精度とのバランスを考慮して測定点を決定する。   FIG. 19 is a diagram illustrating another example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment. In this example, a pattern whose density continuously changes is used as the gradation pattern image 210. By using such a pattern, a more detailed gradation state can be measured, so that the accuracy of gradation correction information can be increased. However, since the amount of memory and the calculation time are required as the number of concentration measurement points increases, the measurement points are determined in consideration of balance with accuracy.

図20は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図である。本例では、ユーザーの出力画像(印刷画像)200中に、上記階調パターン画像に相当する階調測定画像領域201と上記最大濃度画像に相当する最大濃度測定画像領域202とが存在している。そして、ユーザーの印刷画像中に、上記階調パターン画像及び最大濃度画像の代わりに、階調測定画像領域201及び最大濃度測定画像領域202それぞれの濃度を画像濃度センサ(ラインセンサ)41で測定している。   FIG. 20 is a diagram illustrating another example of the gradation pattern image and the reference density image in the gradation correction control of the image forming apparatus according to the embodiment. In this example, the user output image (printed image) 200 includes a gradation measurement image area 201 corresponding to the gradation pattern image and a maximum density measurement image area 202 corresponding to the maximum density image. . Then, instead of the gradation pattern image and the maximum density image, the density of the gradation measurement image area 201 and the maximum density measurement image area 202 are measured by the image density sensor (line sensor) 41 in the print image of the user. ing.

図20の例の場合は、実施形態の画像形成装置1の制御部90は、出力画像の画像情報を取得する画像情報取得手段、及び出力画像の中に基準濃度画像又は階調パターン画像として用いることができる領域を探索する領域探索手段としても機能する。領域探索手段は、画像情報取得手段より得られる画像情報によって示される画像の全領域のうち、どの領域を測色対象となる測色適応領域にするのかを探索する。   In the case of the example in FIG. 20, the control unit 90 of the image forming apparatus 1 according to the embodiment uses an image information acquisition unit that acquires image information of an output image, and uses it as a reference density image or a gradation pattern image in the output image. It also functions as a region search means for searching for a region that can be used. The area search means searches for all areas of the image indicated by the image information obtained from the image information acquisition means to be set as the colorimetric adaptation area to be a colorimetric target.

測色適応領域の探索は例えば次のようにして行われる。即ち、出力画像の画像情報によって表される画素マトリクスの所定位置にある画素を注目画素とし、その注目画素を中心とする所定サイズの領域を部分領域として抽出する。例えば、初回の抽出においては、例えば200dpiの解像度の画素マトリクスにおける左上から21列目で且つ21行目の画素を注目画素とし、この注目画素を中心とする41画素×41画素の5mm角程度の領域を部分領域として抽出する。そして、抽出した部分領域における各画素の画素値(C,M,Y,K)を参照しながら、その部分領域全体としての濃淡の平坦さを示す平坦度を算出する。平坦度としては、様々な算出法によって求められたものを用いることが可能である。   The search for the colorimetric adaptation region is performed as follows, for example. That is, a pixel at a predetermined position in the pixel matrix represented by the image information of the output image is set as a target pixel, and a region having a predetermined size centered on the target pixel is extracted as a partial region. For example, in the first extraction, for example, the pixel in the 21st column and the 21st row from the upper left in the pixel matrix having a resolution of 200 dpi is the pixel of interest, and a pixel of about 41 mm × 41 pixels having a size of about 5 mm square. Extract the region as a partial region. And the flatness which shows the flatness of the light and dark as the whole partial area is calculated, referring the pixel value (C, M, Y, K) of each pixel in the extracted partial area. As the flatness, those obtained by various calculation methods can be used.

平坦度の第1例としては、次のような算出法によって求められたものを挙げることができる。即ち、まず、C,M,Y,Kについてそれぞれ、各画素の分散を求める。次いで、その分散の和に負の符号をつけたものを部分領域内の平坦度として求める。   As a first example of flatness, one obtained by the following calculation method can be cited. That is, first, the variance of each pixel is obtained for C, M, Y, and K, respectively. Next, a value obtained by adding a negative sign to the sum of the variances is obtained as the flatness in the partial region.

また、平坦度として、色の周波数特性を利用したものを挙げることができる。具体的には、部分領域内の各画素値を用いてフーリエ変換を行い、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を求める。この和に負の符号を付けて平坦度とする。特定周波数については複数の周波数を用いることができる。   Further, examples of the flatness include those utilizing color frequency characteristics. Specifically, the Fourier transform is performed using each pixel value in the partial region, and the sum of the squares of the absolute values of the Fourier coefficients of the specific frequency is obtained. A flatness is obtained by adding a negative sign to this sum. A plurality of frequencies can be used for the specific frequency.

第1例の平坦度では、中間調処理された画像に対しては中間調処理のパターンの影響を受けて、平坦である領域を識別できないケースがある。これに対し、フーリエ変換を用いた平坦度では、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を用いることで、中間調処理の影響を排した平坦度を算出することができる。なお、平坦度の算出は、これらのものに限られるものではなく、公知の平坦度算出技術を用いることが可能である。   In the flatness of the first example, there is a case in which a flat region cannot be identified for an image subjected to halftone processing due to the influence of the pattern of halftone processing. On the other hand, in flatness using Fourier transform, flatness excluding the influence of halftone processing can be calculated by using the sum of the squares of the absolute values of the Fourier coefficients of a specific frequency. The calculation of the flatness is not limited to these, and a known flatness calculation technique can be used.

抽出した部分領域の平坦度を求めると、次に、全ての部分領域を抽出したか否か(画像の全領域について部分領域の抽出が完了したか否か)、を判断する。そして、まだ抽出していない部分領域があると判断した場合には、注目画素の位置を右方向に1画素分だけずらして、それを中心とする41画素×41画素の5mm角程度の領域を部分領域として抽出する。そして、同様にして、抽出した部分領域の色の平坦度を算出する。以降、3、4、5・・・n個目の部分領域の抽出の際に、それぞれ注目画素の位置を右方向に1画素分だけずらしていく。そして、注目画素の列方向の位置をマトリクスの右端から左に向けて21番目の位置までずらした後は、注目画素の列方向の位置をマトリクスの左端から右に向けて21番目の位置まで戻すとともに、行方向の位置を1画素分だけ下方向にずらす。その後、注目画素の位置を1画素分ずつ右にずらす処理を繰り返す。以上のようにして、注目画素の位置をラスタ走査のように順次ずらしていって、画像の全領域を網羅する。   When the flatness of the extracted partial areas is obtained, it is next determined whether or not all partial areas have been extracted (whether or not extraction of partial areas has been completed for all areas of the image). If it is determined that there is a partial area that has not yet been extracted, the position of the target pixel is shifted by one pixel in the right direction, and an area of about 5 mm square of 41 pixels × 41 pixels centered on it is obtained. Extract as a partial area. Similarly, the flatness of the color of the extracted partial area is calculated. Thereafter, when extracting the third, fourth, fifth,..., Nth partial area, the position of the target pixel is shifted by one pixel to the right. After shifting the position of the pixel of interest in the column direction from the right end of the matrix to the 21st position, the position of the pixel of interest in the column direction is returned from the left end of the matrix to the right to the 21st position. At the same time, the position in the row direction is shifted downward by one pixel. Thereafter, the process of shifting the position of the target pixel to the right by one pixel is repeated. As described above, the position of the target pixel is sequentially shifted like raster scanning to cover the entire area of the image.

なお、注目画素を1画素分ずつずらすのではなく、抽出した部分領域同士の縁部を互いに重ねないように各部分領域を抽出してもよい。例えば、21列目、21行目の注目画素を中心とする41画素×41画素の大きさの部分領域を抽出した後には、62列目、62行目の注目画素を中心とする41画素×41画素の大きさの部分領域を抽出する。   Instead of shifting the target pixel by one pixel, each partial area may be extracted so that the edges of the extracted partial areas do not overlap each other. For example, after extracting a partial region having a size of 41 pixels × 41 pixels centered on the pixel of interest in the 21st column and the 21st row, 41 pixels × centering on the pixel of interest in the 62nd column and the 62nd row A partial region having a size of 41 pixels is extracted.

画像の全領域からの部分領域の抽出や平坦度の算出を行うと、全ての部分領域の平坦度について、それぞれ所定の基準平坦度よりも優れているか否かを判定する。そして、優れている場合には、その部分領域を測色に適した測色適応領域とする。   When partial areas are extracted from the entire area of the image and the flatness is calculated, it is determined whether or not the flatness of all the partial areas is better than a predetermined reference flatness. If it is excellent, the partial area is set as a colorimetric adaptation area suitable for colorimetry.

次に、測色適応領域となった部分領域それぞれの平均濃度を画像情報より算出する。そして、予め定められた階調パターン画像における複数の階調画像部それぞれの濃度に対し、濃度が一定範囲内となる測色領域が存在するか否かを判定する。当該測色領域が存在しなかった階調画像部のみを、階調パターン画像として非画像領域に作成する。   Next, the average density of each partial area that has become the colorimetric adaptation area is calculated from the image information. Then, it is determined whether or not there is a colorimetric region where the density is within a certain range with respect to the density of each of the plurality of gradation image portions in the predetermined gradation pattern image. Only the gradation image portion in which the color measurement area does not exist is created as a gradation pattern image in the non-image area.

このようにユーザー出力画像(印刷画像)を活用することで、測定用パターン(階調パターン画像及び基準濃度画像)の作成頻度が低減するため、測定に用いるトナー量を減らすことができる。   By utilizing the user output image (printed image) in this way, the frequency of creating the measurement pattern (tone pattern image and reference density image) is reduced, so that the amount of toner used for measurement can be reduced.

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
中間転写ベルト20等の像担持体上に画像を形成するプロセスユニット10等の画像形成手段と、像担持体上の画像の濃度を検知する画像濃度センサ40等の濃度検知手段と、像担持体上に所定濃度の基準濃度画像220を形成し、基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて、画像形成手段で画像を形成するときに用いる帯電電位などの画像形成条件を変更する制御部90等の画像形成条件変更手段と、像担持体上に階調パターン画像210を形成し、階調パターン画像の濃度を検知し、そのの検知結果に基づいて、画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を変更する制御部90等の階調補正情報変更手段と、を備える画像形成装置1において、階調パターン画像210を形成するときに基準濃度画像215を像担持体上に形成し、その基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果を前記目標濃度に設定する。
前述の課題は、具体的には次のような場合に発生することが判明した。すなわち、基準濃度画像の濃度の検知結果と目標濃度とに基づいて画像形成条件を変更した後、環境変動などによって画像形成装置の状態が変動し、画像形成時の画像濃度が狙いの濃度からずれるように変動する場合がある。そして、この画像形成時の画像濃度が狙いの濃度からずれたタイミングで階調パターン画像を形成し、その階調パターン画像の検知結果に基づいて階調補正情報を変更する場合がある。この変更後の階調補正情報は、上記狙いの濃度からずれた階調パターン画像の画像濃度で所定の階調が再現されるように変更されたものである。そのため、その後に環境変動等によって画像形成時の画像濃度が変動する場合、変更後の階調補正情報に基づいて形成される多階調画像の階調再現性が経時的に大きく変化するおそれがある。
本態様では、階調補正情報の変更に用いる階調パターン画像を形成するときに、基準濃度画像を形成し、その基準濃度画像の濃度の検知結果を、前記画像形成条件の変更に用いられる目標濃度に設定する。その後に行われる画像形成条件の変更は、階調補正情報の変更時に設定された目標濃度と基準濃度画像の検知結果とに基づいて行われる。この画像形成条件の変更により、その後の画像形成時の画像濃度の変動は、上記所定の階調が再現されるように階調補正情報を変更したときの画像形成時の画像濃度を中心にした比較的小さな変動幅の変動になる。従って、階調補正情報に基づいて形成される多階調画像の階調再現性は、上記階調補正情報の変更時の目標濃度の設定を行わない場合よりも小さい変化幅で変化するようになる。よって、多階調画像の階調再現性の経時的な変化を抑制することができる。
(態様B)
上記態様Aにおいて、前記画像形成手段は、感光体11等の潜像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電ローラ12等の帯電手段と、潜像担持体の帯電された表面を露光する光書込装置30等の露光手段と、露光によって潜像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像ローラ14a等の現像剤担持体に担持された現像剤によって現像する現像装置14等の現像手段とを備え、前記画像形成条件は、帯電手段による帯電電位、露光手段による露光量及び現像剤担持体に印加される現像バイアスの少なくとも一つを含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件として画像濃度への影響が大きい帯電電位、露光量及び現像バイアスの少なくとも一つを決定することにより、画像濃度をより確実にかつ精度よく狙いの濃度に制御できる。
(態様C)
上記態様A又は態様Bにおいて、前記画像形成手段は、像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電手段と、像担持体の帯電された表面を露光する露光手段と、露光によって像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像剤担持体に担持されたトナーとキャリアとを含む現像剤によって現像する現像手段と、現像手段における現像剤のトナー濃度を制御する制御部90等のトナー濃度制御手段と、を備え、前記画像形成条件は、トナー濃度制御手段におけるトナー濃度の目標値を含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件として画像濃度への影響が大きいトナー濃度の目標値を決定することにより、画像濃度をより確実にかつ精度よく狙いの濃度に制御できる。
(態様D)
上記態様A乃至Cのいずれかにおいて、前記基準濃度画像は最大濃度画像である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件の変化に対する濃度変化が大きい最大濃度画像の濃度の検知結果に基づいて画像形成条件を決定することにより、画像形成時の画像濃度をより精度よく狙いの濃度に制御できる。
(態様E)
上記態様A乃至Dのいずれかにおいて、前記濃度補正制御手段は、基準濃度画像を複数形成するように画像形成手段を制御し、複数の基準濃度画像それぞれの濃度の検知結果の平均値を算出し、その平均値と目標濃度とに基づいて画像形成条件を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濃度検知手段による基準濃度画像の検知のばらつきや像担持体上の基準濃度画像の位置のばらつきによる基準濃度画像の濃度の検知結果への影響を低減することができる。
(態様F)
上記態様A乃至Dのいずれかにおいて、前記目標濃度設定手段は、階調パターン画像の濃度が検知されている時間内に検知された基準濃度画像の濃度の複数の検知濃度の平均値を算出し、その平均値を目標濃度に設定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濃度検知手段による基準濃度画像の検知のばらつきや像担持体上の基準濃度画像の位置のばらつきによる基準濃度画像の濃度の検知結果への影響を低減することができる。
(態様G)
上記態様A乃至Dのいずれかにおいて、前記目標濃度設定手段は、基準濃度画像の濃度の検知結果と、過去の一又は複数の基準濃度画像の濃度の検知結果との平均値を算出し、その平均値を目標濃度に設定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濃度検知手段による基準濃度画像の検知のばらつきや像担持体上の基準濃度画像の位置のばらつきによる基準濃度画像の濃度の検知結果への影響を低減することができる。
(態様H)
上記態様A乃至Gのいずれかにおいて、前記濃度補正制御手段は、基準濃度画像の濃度の変化量と画像形成条件の補正量とを互いに対応付けて予め作成された画像形成条件補正データと、基準濃度画像の濃度の検知結果とに基づいて画像形成条件を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件補正データを用いることにより、基準濃度画像の濃度の検知結果に基づく画像形成条件の変更処理が簡易になるので、出力画像の濃度を速やかに狙いの濃度に制御できる。
(態様I)
上記態様A乃至Hのいずれかにおいて、出力画像の画像情報を取得する制御部90等の画像情報取得手段と、出力画像200の中に、基準濃度画像又は階調パターン画像として用いることができる最大濃度測定画像領域202又は階調測定画像領域201等の領域を探索する制御部90等の領域探索手段と、を備え、出力画像の中に基準濃度画像又は階調パターン画像として用いることができる領域が存在する場合は、当該領域の濃度を、基準濃度画像又は階調パターン画像の濃度として検知して制御に用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体上に基準濃度画像又は階調パターン画像を別途形成することなく、画像形成条件又は階調補正情報を決定して変更できる。
(態様J)
上記態様A乃至Iのいずれかにおいて、階調パターン画像の濃度の検知結果に基づいて、各階調に対応する濃度予測値を算出する制御部90等の算出手段を備え、前記階調補正制御手段は、算出手段で算出した各階調に対応する濃度予測値から得られる階調特性が目標階調特性に基づいて、階調補正情報を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、階調パターン画像における階調の数を少なくすることができる。
What was demonstrated above is an example, and there exists an effect peculiar for every following aspect.
(Aspect A)
Image forming means such as a process unit 10 for forming an image on an image carrier such as the intermediate transfer belt 20, density detecting means such as an image density sensor 40 for detecting the density of the image on the image carrier, and image carrier A reference density image 220 having a predetermined density is formed thereon, the density of the reference density image is detected, and based on the detection result and the target density, image formation such as a charging potential used when an image is formed by the image forming unit The image forming condition changing means such as the control unit 90 for changing the conditions, and the gradation pattern image 210 is formed on the image carrier, the density of the gradation pattern image is detected, and the image formation is performed based on the detection result. When the gradation pattern image 210 is formed in the image forming apparatus 1 including gradation correction information changing means such as the control unit 90 that changes the gradation correction information used when the multi-tone image is formed by the means. Base Forming a density image 215 on an image bearing member, and detects the density of the reference density image and sets the detection result to the target concentration.
Specifically, it has been found that the above problem occurs in the following cases. That is, after changing the image forming conditions based on the detection result of the density of the reference density image and the target density, the state of the image forming apparatus fluctuates due to environmental fluctuations, and the image density at the time of image formation deviates from the target density. May vary. In some cases, a gradation pattern image is formed at a timing when the image density at the time of image formation deviates from the target density, and the gradation correction information is changed based on the detection result of the gradation pattern image. The gradation correction information after the change is changed so that a predetermined gradation is reproduced with the image density of the gradation pattern image deviated from the target density. Therefore, when the image density at the time of image formation changes due to environmental changes or the like thereafter, the tone reproducibility of the multi-tone image formed based on the changed tone correction information may change greatly with time. is there.
In this aspect, when forming a gradation pattern image used for changing gradation correction information, a reference density image is formed, and the detection result of the density of the reference density image is used as a target used for changing the image forming condition. Set to concentration. Thereafter, the image forming condition is changed based on the target density set when the gradation correction information is changed and the detection result of the reference density image. Due to this change in the image forming conditions, the variation in image density during subsequent image formation is centered on the image density during image formation when the gradation correction information is changed so that the predetermined gradation is reproduced. The fluctuation is relatively small. Accordingly, the gradation reproducibility of the multi-tone image formed based on the gradation correction information is changed with a smaller change width than when the target density is not set when changing the gradation correction information. Become. Therefore, it is possible to suppress the change with time of the gradation reproducibility of the multi-tone image.
(Aspect B)
In the above aspect A, the image forming means exposes the charging surface such as the charging roller 12 that charges the surface of the latent image carrier such as the photoreceptor 11 to a predetermined charging potential, and the charged surface of the latent image carrier. The latent image formed on the latent image carrier by the exposure means such as the optical writing device 30 and the like is developed by the developer carried on the developer carrier such as the developing roller 14a to which a predetermined developing bias is applied. The image forming conditions include at least one of a charging potential by the charging unit, an exposure amount by the exposure unit, and a developing bias applied to the developer carrying member.
According to this, as described in the above embodiment, by determining at least one of a charging potential, an exposure amount, and a developing bias having a large influence on the image density as an image forming condition, the image density can be more reliably increased. The target concentration can be accurately controlled.
(Aspect C)
In the above aspect A or B, the image forming means includes a charging means for charging the surface of the image carrier to a predetermined charging potential, an exposure means for exposing the charged surface of the image carrier, and an image carrier by exposure. A developing means for developing a latent image formed on the body with a developer including a toner and a carrier carried on a developer carrying body to which a predetermined developing bias is applied, and controlling a toner density of the developer in the developing means Toner density control means such as a control unit 90, and the image forming conditions include a target value of toner density in the toner density control means.
According to this, as described in the above embodiment, the image density is controlled to the target density more reliably and accurately by determining the target value of the toner density having a large influence on the image density as the image forming condition. it can.
(Aspect D)
In any one of the above aspects A to C, the reference density image is a maximum density image.
According to this, as described in the above embodiment, the image density at the time of image formation is determined by determining the image formation condition based on the density detection result of the maximum density image having a large density change with respect to the change in the image formation condition. Can be controlled to a target concentration with higher accuracy.
(Aspect E)
In any one of the above aspects A to D, the density correction control unit controls the image forming unit to form a plurality of reference density images, and calculates an average value of the density detection results of each of the plurality of reference density images. The image forming conditions are changed based on the average value and the target density.
According to this, as described in the above embodiment, the influence on the detection result of the density of the reference density image due to the variation in the detection of the reference density image by the density detection means and the variation in the position of the reference density image on the image carrier. Can be reduced.
(Aspect F)
In any one of the aspects A to D, the target density setting unit calculates an average value of a plurality of detected densities of the density of the reference density image detected within the time when the density of the gradation pattern image is detected. The average value is set as the target density.
According to this, as described in the above embodiment, the influence on the detection result of the density of the reference density image due to the variation in the detection of the reference density image by the density detection means and the variation in the position of the reference density image on the image carrier. Can be reduced.
(Aspect G)
In any one of the aspects A to D, the target density setting unit calculates an average value of the density detection result of the reference density image and the density detection result of one or more reference density images in the past, and Set the average value to the target density.
According to this, as described in the above embodiment, the influence on the detection result of the density of the reference density image due to the variation in the detection of the reference density image by the density detection means and the variation in the position of the reference density image on the image carrier. Can be reduced.
(Aspect H)
In any one of the above aspects A to G, the density correction control means includes image formation condition correction data created in advance in association with a density change amount of a reference density image and a correction amount of an image formation condition, and a reference The image forming condition is changed based on the density detection result of the density image.
According to this, as described in the above embodiment, by using the image forming condition correction data, the image forming condition changing process based on the detection result of the density of the reference density image is simplified. Can be quickly controlled to the desired concentration.
(Aspect I)
In any of the above aspects A to H, the maximum information that can be used as the reference density image or the gradation pattern image in the image information acquisition means such as the control unit 90 that acquires the image information of the output image and the output image 200. An area search means such as a control unit 90 for searching for an area such as a density measurement image area 202 or a gradation measurement image area 201, and an area that can be used as a reference density image or a gradation pattern image in an output image Is present, the density of the region is detected as the density of the reference density image or the gradation pattern image and used for control.
According to this, as described in the above embodiment, the image forming conditions or the gradation correction information can be determined and changed without separately forming the reference density image or the gradation pattern image on the image carrier.
(Aspect J)
In any of the above aspects A to I, the tone correction control unit includes a calculation unit such as a control unit 90 that calculates a density predicted value corresponding to each tone based on the density detection result of the tone pattern image. The tone characteristic obtained from the density predicted value corresponding to each tone calculated by the calculating means determines the tone correction information based on the target tone characteristic.
According to this, as described in the above embodiment, the number of gradations in the gradation pattern image can be reduced.

1 画像形成装置
10(10Y、10C、10M、10K) プロセスユニット(作像部)
11(11Y、11C、11M、11K) 感光体
12 帯電ローラ
13
14 現像装置
14a 現像ローラ
14b トナー濃度センサ
15(15Y、15C、15M、15K) 1次転写チャージャ
16 感光体クリーニング装置
20 中間転写ベルト
30 光書込装置(光走査装置)
40 画像濃度センサ
41 画像濃度センサ(ラインセンサ)
90 制御部
100 画像形成部
200 出力画像(ユーザーの印刷画像)
201 階調測定画像領域
202 最大濃度測定画像領域
210 階調パターン画像
215 基準濃度画像(最大濃度画像)
220 基準濃度画像(最大濃度画像)
1 Image forming apparatus 10 (10Y, 10C, 10M, 10K) Process unit (image forming unit)
11 (11Y, 11C, 11M, 11K) Photoconductor 12 Charging roller 13
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Developing device 14a Developing roller 14b Toner density sensor 15 (15Y, 15C, 15M, 15K) Primary transfer charger 16 Photoconductor cleaning device 20 Intermediate transfer belt 30 Optical writing device (optical scanning device)
40 Image density sensor 41 Image density sensor (line sensor)
90 Control unit 100 Image forming unit 200 Output image (user print image)
201 gradation measurement image area 202 maximum density measurement image area 210 gradation pattern image 215 reference density image (maximum density image)
220 Reference density image (maximum density image)

特開2011−164240号公報JP 2011-164240 A 特開2012−165296号公報JP 2012-165296 A

Claims (10)

像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上の画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記像担持体上に所定濃度の基準濃度画像を形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて、前記画像形成手段で画像を形成するときに用いる画像形成条件を変更する画像形成条件変更手段と、
前記像担持体上に階調パターン画像を形成し、該階調パターン画像の濃度を検知し、その検知結果に基づいて、前記画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を変更する階調補正情報変更手段と、を備える画像形成装置において、
前記階調パターン画像を形成するときに前記基準濃度画像を前記像担持体上に形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果を前記目標濃度に設定することを特徴とする画像形成装置。
An image forming means for forming an image on the image carrier;
Density detecting means for detecting the density of the image on the image carrier;
An image used when a reference density image having a predetermined density is formed on the image carrier, the density of the reference density image is detected, and the image forming unit forms an image based on the detection result and the target density. Image forming condition changing means for changing the forming conditions;
Gradation correction used when a gradation pattern image is formed on the image carrier, the density of the gradation pattern image is detected, and a multi-gradation image is formed by the image forming unit based on the detection result. In an image forming apparatus comprising gradation correction information changing means for changing information,
An image characterized in that when forming the gradation pattern image, the reference density image is formed on the image carrier, the density of the reference density image is detected, and the detection result is set to the target density. Forming equipment.
請求項1の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、潜像像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電手段と、前記潜像担持体の帯電された表面を露光する露光手段と、前記露光によって前記潜像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像剤担持体に担持された現像剤によって現像する現像手段とを備え、
前記画像形成条件は、前記帯電手段による帯電電位、前記露光手段による露光量及び前記現像剤担持体に印加される現像バイアスの少なくとも一つを含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming means includes a charging means for charging the surface of the latent image carrier to a predetermined charging potential, an exposure means for exposing the charged surface of the latent image carrier, and the latent image carrier by the exposure. And developing means for developing the latent image formed on the developer carrier carried on the developer carrier to which a predetermined development bias is applied,
The image forming apparatus includes at least one of a charging potential by the charging unit, an exposure amount by the exposure unit, and a developing bias applied to the developer carrying member.
請求項1又は2の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、前記像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電された表面を露光する露光手段と、前記露光によって前記像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像剤担持体に担持されたトナーとキャリアとを含む現像剤によって現像する現像手段と、
前記現像手段における前記現像剤のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、を備え、
前記画像形成条件は、前記トナー濃度制御手段におけるトナー濃度の目標値を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming unit is formed on the image carrier by charging, a charging unit that charges the surface of the image carrier to a predetermined charging potential, an exposure unit that exposes a charged surface of the image carrier, and the exposure. Developing means for developing the latent image with a developer including a toner and a carrier carried on a developer carrying body to which a predetermined developing bias is applied;
Toner density control means for controlling the toner density of the developer in the developing means,
The image forming apparatus, wherein the image forming condition includes a target value of toner density in the toner density control means.
請求項1乃至3のいずれかの画像形成装置において、
前記基準濃度画像は最大濃度画像であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the reference density image is a maximum density image.
請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置において、
前記画像形成条件変更手段は、前記基準濃度画像を複数形成するように前記画像形成手段を制御し、該複数の基準濃度画像それぞれの濃度の検知結果の平均値を算出し、その平均値と前記目標濃度とに基づいて前記画像形成条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming condition changing unit controls the image forming unit to form a plurality of the reference density images, calculates an average value of the density detection results of each of the plurality of reference density images, and calculates the average value and the An image forming apparatus, wherein the image forming condition is determined based on a target density.
請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置において、
前記目標濃度設定手段は、前記階調パターン画像の濃度が検知されている時間内に検知された前記基準濃度画像の濃度の複数の検知結果の平均値を算出し、その平均値を、前記目標濃度に設定することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The target density setting means calculates an average value of a plurality of detection results of the density of the reference density image detected within a time when the density of the gradation pattern image is detected, and the average value is calculated as the target value. An image forming apparatus characterized in that the density is set.
請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置において、
前記目標濃度設定手段は、前記基準濃度画像の濃度の検知結果と、過去の一又は複数の前記基準濃度画像の濃度の検知結果との平均値を算出し、その平均値を、前記目標濃度に設定することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The target density setting means calculates an average value of the density detection result of the reference density image and the density detection result of one or more of the reference density images in the past, and uses the average value as the target density. An image forming apparatus comprising: setting.
請求項1乃至7のいずれかの画像形成装置において、
前記画像形成条件変更手段は、前記基準濃度画像の濃度の変化量と前記画像形成条件の補正量とを互いに対応付けて予め作成された画像形成条件補正データと、前記基準濃度画像の濃度の検知結果とに基づいて前記画像形成条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming condition changing unit detects the density of the reference density image and the image forming condition correction data created in advance by associating the change amount of the density of the reference density image with the correction amount of the image forming condition. An image forming apparatus, wherein the image forming condition is determined based on a result.
請求項1乃至8のいずれかの画像形成装置において、
出力画像の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記出力画像の中に、前記基準濃度画像又は前記階調パターン画像として用いることができる領域を探索する領域探索手段と、を備え、
前記出力画像の中に前記基準濃度画像又は前記階調パターン画像として用いることができる領域が存在する場合は、当該領域の濃度を、前記基準濃度画像又は前記階調パターン画像の濃度として検知して制御に用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
Image information acquisition means for acquiring image information of the output image;
A region search means for searching a region that can be used as the reference density image or the gradation pattern image in the output image;
When there is a region that can be used as the reference density image or the gradation pattern image in the output image, the density of the region is detected as the density of the reference density image or the gradation pattern image. An image forming apparatus used for control.
請求項1乃至9のいずれかの画像形成装置において、
前記階調パターン画像の濃度の検知結果に基づいて、各階調に対応する濃度予測値を算出する算出手段を備え、
前記階調補正情報変更手段は、前記算出手段で算出した各階調に対応する濃度予測値から得られる階調特性に基づいて、前記階調補正情報を決定することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
A calculation means for calculating a predicted density value corresponding to each gradation based on the detection result of the density of the gradation pattern image;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the gradation correction information changing unit determines the gradation correction information based on a gradation characteristic obtained from a density prediction value corresponding to each gradation calculated by the calculation unit.
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