(57)【要約】  【課題】  各種の画像形成パラメータの補正を、テストパッチを作成しなくとも適切に行なえ、大量の画像形成ジョブが実行されても安定した画質を確保できる画像形成装置を提供する。  【解決手段】  出力対象画像データを閾値テーブル２ｄに基づいて擬似中間調処理するスクリーン処理部２ｃと、スクリーン処理後の画像データに基づいて感光体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写する画像形成部２１とを備えてなる画像形成装置であって、前記画像形成部２１によるトナー消費量を測定するトナー消費量測定部２ｋと、測定されたトナー消費量に基づいて前記閾値テーブル２ｄを補正する閾値補正部２ｌを備えてある。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力対象画像データを閾値テーブルに基づいて擬似中間調処理するスクリーン処理部と、スクリーン処理後の画像データに基づいて感光体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写する画像形成部とを備えてなる画像形成装置であって、
前記画像形成部によるトナー消費量を測定するトナー消費量測定部と、測定されたトナー消費量に基づいて前記閾値テーブルを補正する閾値補正部を備えてある画像形成装置。
【請求項２】
前記閾値補正部は、トナー消費量とトナー消費量に対応する補正値が予め設定されているテーブルデータに基づいて前記閾値テーブルを補正する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー消費量測定部は、画像形成ジョブ単位にトナー消費量を測定するもので、前記トナー消費量はドット形成に寄与する総画素数に基づいて求められる請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力対象画像データを閾値テーブルに基づいて擬似中間調処理するクリーン処理手段と、スクリーン処理後の画像データに基づいて感光体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写する画像形成部とを備えてなる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の画像形成装置において大量の画像形成ジョブが実行されると、画像形成装置を構成する感光体や現像器等の各部のコンディションが微妙に変化し、ドキュメント毎の色調変化や濃度ムラが発生するという問題がある。
【０００３】
そこで、従来、作像条件を決定する作像条件決定手段と、画像信号の階調を補正する階調補正手段と、像形成毎に階調パターンのパターン信号を変更して非画像領域に階調パターンを生成する階調パターン生成手段と、前記階調補正手段または階調パターン生成手段の出力信号に基づいて像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記階調パターンの潜像の表面電位を検出する表面電位検出手段と、前記潜像を可視化する現像手段と、像担持体上または転写体上の可視像に光を照射する光照射手段と、前記光照射手段で可視像に光を照射した反射光量を光学検知素子で検出して画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、前記光学検知素子の感度が低下する領域では前記画像濃度検出手段と前記表面電位検出手段で画像濃度を推定する画像濃度推定手段と、階調パターンの画像濃度を前記画像濃度推定手段で推定して目標画像濃度になるように前記階調補正部の補正量を変更する階調補正情報変更手段を有することを特徴とする像形成装置が提案されている。
【０００４】
また、画像濃度制御に関する性能を落とすことなく、パッチの作成回数を減少させるものとして、濃度測定用トナー像を所定のインターバルで繰り返し形成する第１の像形成手段と、所定の露光量調整用トナー像を形成する第２の像形成手段と、濃度測定センサと、濃度測定用トナー像の濃度に応じた量のトナーを補給するトナー補給手段と、露光量調整用トナー像の濃度に応じて露光光の光量を調整する露光光調整手段と、濃度測定用トナー像の濃度に応じて露光量調整用トナー像を形成するインターバルを決定するインターバル調整手段とを備え、露光量調整用トナー像をインターバル調整手段で決定されたインターバルで形成する画像形成装置が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−３５０１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された画像形成装置によれば、最適なγ補正値をリアルタイム（１枚毎）に設定することができ、連続コピー時でも安定した画像を形成できることを目的とするものであるが、像間に毎回階調パターンを作成し、読取る処理が必要となるばかりか、形成されたパターンに対応するトナーが画像形成処理以外に消費され、そのトナー像を除去するクリーナー部にも負担がかかるという問題があった。さらには、階調補正を行うことによって階調数が減少するという不都合もあった。また、特許文献２に記載された画像形成装置によれば、どのタイミングで補正を行うかが問題となる。
【０００６】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、各種の画像形成パラメータの補正を、テストパッチを作成しなくとも適切に行なえ、大量の画像形成ジョブが実行されても安定した画質を確保できる画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、出力対象画像データを閾値テーブルに基づいて擬似中間調処理するスクリーン処理部と、スクリーン処理後の画像データに基づいて感光体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録紙に転写する画像形成部とを備えてなる画像形成装置であって、前記画像形成部によるトナー消費量を測定するトナー消費量測定部と、測定されたトナー消費量に基づいて前記閾値テーブルを補正する閾値補正部を備えてある点にある。
【０００８】
上述の構成によれば、トナー濃度変化を検出するためのテストパッチを形成しなくとも、連続する画像形成ジョブにより現像器内のトナー帯電量の変動等の画像濃度の変動要因をトナー消費量測定部によって間接的に把握することができるので、その値に基づいてスクリーン処理部の閾値データテーブルを補正することにより階調数を維持しながら安定した画像を形成することができるようになるのである。ここでは、従来の階調変換のためのγテーブルを補正することは無いので、階調数の減少化を回避することができるようになるのである。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記閾値補正部は、トナー消費量とトナー消費量に対応する補正値が予め設定されているテーブルデータに基づいて前記閾値テーブルを補正する点にある。
【００１０】
閾値テーブルの補正に際しては、実行される画像形成ジョブの程度に応じて適切になされる必要がある。そこで、予め、試験等に基づいてトナー消費量とその消費量に到ったときの適切な閾値テーブルとの関係を求め、その関係に基づいて閾値テーブルを補正するためのテーブルデータを生成することにより、適切に補正することができるようになるのである。
【００１１】
同第三の特徴構成は同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記トナー消費量測定部は、画像形成ジョブ単位にトナー消費量を測定するもので、前記トナー消費量はドット形成に寄与する総画素数に基づいて求められる点にある。
【００１２】
画像形成に使用されるトナー消費量は、トナー像が形成されるドット数をカウントすることにより求められる。また、その累積値に１ドット当りのトナー消費量に相当する所定の相関係数を乗じることにより求めることも可能で、他のセンサを設けることなく演算導出できる。また、現像器内のトナーの帯電量の上昇傾向は現像器内で連続的にトナーが攪拌されるときに生じるものであるので、それに対応して、前記閾値テーブルの補正は画像形成装置の連続動作時の累積トナー消費量、つまり、画像形成ジョブ単位のトナー消費量に基づいて行なわれることが好ましいのである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明した通り、本発明によれば、各種の画像形成パラメータの補正を、テストパッチを作成しなくとも適切に行なえ、大量の画像形成ジョブが実行されても安定した画質を確保できる画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明による画像形成装置の一例である電子写真方式のプリンタを例に実施形態を説明する。図１に示すように、ネットワーク１上にプリンタ２と複数台のパーソナルコンピュータ３が接続されて画像形成システムが構築され、前記パーソナルコンピュータ３にインストールされたアプリケーションプログラムで生成された文書ファイルや画像ファイルが前記ネットワーク１を介して前記プリンタ２に出力されるように構成されている。
【００１５】
図２に示すように、前記パーソナルコンピュータ３のアプリケーション３ａで生成された文書ファイルや画像ファイルは、プリンタドライバ３ｂを介してページ記述言語（ＰＤＬ）等のプリンタ２が解釈可能なファイル形式に変換された後に前記プリンタ２に転送される。
【００１６】
前記プリンタ２は、転送されたファイルを受信する画像データ入力部２２と、入力された画像データを印字用の出力データに変換処理する画像処理部２０と、処理後の出力データに基づいて記録紙に印字出力する画像形成部２１とを備えて構成される。
【００１７】
前記画像処理部２０は、前記プリンタドライバ３ｂから転送されたファイルを解析してラスタデータに変換処理するラスタ化処理部２ａと、変換されたラスタデータを予め設定されているカラープロファイルデータに基づいてＰＤＬで規定されるＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）色空間からプリンタで使用されるＹ（黄）Ｍ（マゼンダ）Ｃ（シアン）Ｋ（黒）の各色材に適したＹＭＣＫ色空間データに変換するとともに、プリンタの出力特性に基づいてオリジナルの文書ファイルや画像ファイルで表される階調性や色を忠実に再現するように予め設定されたγテーブルに基づく階調補正処理や色変換処理を行なう色・階調変換処理部２ｂと、変換処理後のラスタデータを擬似中間調処理すべく色成分毎に面積階調変調方式により網点画像でなる出力データを生成する色成分毎のスクリーン処理部２ｃと、スクリーン処理された画素データに基づいて画像形成部２１によるトナー消費量を測定するトナー消費量測定部２ｋと、前記スクリーン処理部２ｃの閾値テーブルを補正する閾値補正部２ｌを備えて構成される。
【００１８】
前記画像形成部２１は、前記スクリーン処理部２ｃで生成された各色に対応する出力データに基づいて駆動されるレーザ駆動部２ｆと、レーザ駆動部２ｆの出力光でドット状に露光される感光体２ｇと、露光により感光体２ｇに形成された潜像を対応する色のトナーで顕像化する現像器２ｈと、現像された各色のトナー像を重ねて記録紙に転写する転写ベルト２ｉと、転写後のトナー像を熱定着する定着器２ｊ等を備えて構成される。
【００１９】
前記スクリーン処理部２ｃは、色・階調補正処理部２ｂで補正されたＹＭＣＫ色空間データに基づいて所定サイズの画素ブロック毎に網点画像データを生成するための色成分毎の閾値テーブル２ｅを備えて構成され、対応する画素データが閾値テーブル２ｅの値より大であればドットを形成し、小であればドットを形成しないように各色成分を並行してフィルタリング処理するもので、これにより画素ブロック単位で階調度が調整される。
【００２０】
前記閾値テーブル２ｅは、例えば、図３（ａ）に示すように、４×４画素のマトリックスで構成され、各枡目にはドットを形成するか否かを判断する閾値データが定義されており、対応する画素データがその閾値データと比較されてドットを形成するか否かが判断される。ここに示す閾値は例示であり、画素データの構成ビット数に応じて適宜設定される値である。また、元画像の特性に応じて画素ブロックの大きさ、つまり、上述のマトリクスサイズや閾値の設定の仕方は様々であり、画素の中央部から太るドット集中型やドットを分散させるベイヤー型等、適宜選択されるものである。図３（ａ）はスクリュー型の閾値テーブルで、グレーに塗り潰されている画素に対応するドットが形成され、白抜けの画素に対応するドットが形成されないようにフィルタリングされるものを示す。ここで、各画素の閾値を一律に２ステップ下げると、図３（ｂ）に示す閾値テーブルになり、これによると、同一の画素データに対して閾値を下げることにより画素ブロック全体の濃度が上昇することが理解される。
【００２１】
前記トナー消費量測定部２ｋは、スクリーン処理部２ｃで生成された各色に対応する出力データ、つまり、ドット形成に寄与する一画像の総画素数をカウントするトナー消費量カウンタが設けられている。
【００２２】
上述の画像形成装置で、多数枚のプリントを連続生成すると、その処理枚数に応じてプリントの画像濃度が次第に低下する傾向を示す。現像器内でのトナーとキャリアの攪拌によりトナーの帯電量が上昇することがその原因の一つであると考えられる。
【００２３】
そこで、前記閾値テーブル２ｄを補正する閾値補正部２ｌを設けてある。つまり、前記トナー消費量測定部２ｋで、画像形成ジョブ単位にトナー消費量を測定することにより、間接的にプリントの画像濃度の低下傾向を把握し、適切に前記閾値テーブル２ｅを補正、ここでは閾値を下げる方向に補正することによって濃度低下を抑え、全体として階調度を確保しながらほぼ均一な画質に維持することができるようになるのである。
【００２４】
具体的には、トナー消費量とトナー消費量に対応する補正値が予め設定されているテーブルデータに基づいて前記閾値テーブル２ｅが補正される。図４に示すように、横軸にトナー消費量を、縦軸にプリントされたテストパッチに対するマクベス反射濃度計による濃度値をとったグラフに、トナー消費量に対する濃度値をプロットすると、トナー消費量が増大するにつれて濃度が低下する傾向が把握される。機種毎にこの特性を把握し、濃度変動に対して複数の基準トナー消費量毎に前記閾値テーブルの値を補正するためのデータをテーブルデータとして準備しておくことにより、そのトナー消費量に達する度に前記閾値テーブルを補正することで、濃度低下を抑制することが可能となる。
【００２５】
以下に、上述のプリンタ２における画像濃度補正動作を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。前記パーソナルコンピュータ３から新たなプリントジョブが入力されると（Ｓ１）、トナー消費量カウンタ及び補正レベルカウンタをクリアして（Ｓ２）、スクリーン処理部２ｃから出力される一画像の総ドット数をトナー消費量カウンタでカウントする（Ｓ３，Ｓ４）。このときには一枚目の画像に対するトナー消費量がトナー消費量カウンタに格納されている。
【００２６】
補正レベルカウンタは、上述のテーブルデータに格納されている複数の基準トナー消費量に対応するカウンタでカウント値が０の時には一番低い基準トナー消費量を示し、カウントアップする度に順次多い基準トナー消費量に対応するように構成されている。
【００２７】
トナー消費量カウンタの値が、補正レベルカウンタの値に対応する基準トナー消費量以上となったか否かを判断し（Ｓ５）、基準トナー消費量未満の時には補正処理は行なわずにステップＳ８に移行し、基準トナー消費量以上となったときには、当該基準トナー消費量に対応する補正データを前記テーブルデータから読み取り、閾値テーブルの閾値を補正し（Ｓ６）、補正レベルカウンタをカウントアップする（Ｓ７）。
【００２８】
プリントジョブの終了チェックを行ない、次のプリントがあるとステップＳ３に戻って次の画像に対するスクリーン処理部２ｃから出力される当該画像の総ドット数をカウントする（Ｓ３，Ｓ４）。このとき、トナー消費量カウンタの値は、それまでのカウント値に当該画像に対するカウント値が加算されることになる。
【００２９】
同様にステップＳ５では、トナー消費量カウンタの値が、補正レベルカウンタの値に対応する基準トナー消費量以上となったか否かを判断し（Ｓ５）、基準トナー消費量未満の時には補正処理は行なわずにステップＳ８に移行し、基準トナー消費量以上となったときには、当該基準トナー消費量に対応する補正データを前記テーブルデータから読み取り、閾値テーブルの閾値を補正し（Ｓ６）、補正レベルカウンタをカウントアップする（Ｓ７）。
【００３０】
このような動作をプリントジョブが終了するまで繰り返すことにより、プリントの画像濃度がほぼ一定に維持されるのである。尚、上述の例では、特に示していないが、閾値テーブルの補正処理は色成分毎に行なわれるものである。
【００３１】
以下に別実施形態を説明する。上述の実施形態では、画像形成ジョブ単位にトナー消費量を測定し、その単位ジョブ内で閾値テーブルを補正するものを説明したが、複数の画像形成ジョブが連続して実行される場合には、トナー消費量カウンタの値をクリアすることなく、連続ジョブ間で補正処理を実行するものであってもよい。
【００３２】
上述の実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例に説明したが、本発明の対象となる画像形成装置は、電子写真方式を採用するもの全般に適用でき、複写機やファクシミリ、さらにはそれらの機能をミックスした複合機に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】システム構成図
【図２】画像形成装置のブロック構成図
【図３】閾値テーブルの説明図
【図４】画像形成装置の連続動作時の濃度特性図
【図５】フローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１：ネットワーク
２：プリンタ
２ｂ：色・階調補正処理部
２ｃ：スクリーン処理部
２ｄ：閾値テーブル
２ｋ：トナー消費量測定部
２ｌ：閾値補正部
３：パーソナルコンピュータ
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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