(57)【要約】【課題】記録媒体の反射率に合わせて画像部の最大濃度を変化させ、かつ、画像の最大濃度の反射率と記録媒体の反射率の間を各階調間の反射率の差が一定となるように分割することにより、出力画像の高品位化を図ること。【解決手段】画像形成装置は、反射率測定装置の光センサなどを用いて、記録媒体の反射率ρＢを測定する（Ｓ１１）。続いて、画像形成装置は、反射率測定装置で測定された記録媒体の反射率ρＢをレーザ制御装置に送信する（Ｓ１２）。次に、画像形成装置は、反射率の基準値ρＰＲを設定する（Ｓ１３）。その後、記録媒体の反射率ρＢと、画像の最大濃度の反射率ρＰをもとに各階調の反射率を設定する（Ｓ１４）。このように設定された各階調の反射率を、濃度に変換する（Ｓ１５）。そして、画像形成装置は、この変換された画像濃度に対応した出力となるようにレーザビーム１４を制御し（Ｓ１６）、処理を終了する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調画像を記録媒体に形成する画像形成装置において、
前記記録媒体の反射率を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記記録媒体の反射率に基づいて、前記階調画像の最大濃度を設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された前記階調画像の最大濃度に基づいて、前記階調画像の各階調における濃度を変換する変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記設定手段は、当該画像形成装置に予め設定されている基準値と、前記記録媒体の反射率と、を比較することにより前記階調画像の最大濃度を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記記録媒体の反射率が前記基準値より小さい場合、前記画像の最大濃度を前記基準値より小さく設定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記記録媒体の反射率が前記基準値より大きい場合、前記画像の最大濃度を前記基準値より大きく設定することを特徴とすることを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記変換手段は、前記記録媒体の反射率および前記画像の最大濃度を前記階調画像の各階調の反射率の差が一定となるように分割し、前記各階調の反射率に対応した濃度に変換することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
階調画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、
前記記録媒体の反射率を測定する第１ステップと、
前記第１ステップにより測定された前記記録媒体の反射率に基づいて、前記階調画像の最大濃度を設定する第２ステップと、
前記第２ステップにより設定された前記階調画像の最大濃度に基づいて、前記階調画像の各階調における濃度を変換する第３ステップと、
前記第３ステップにより変換された前記階調画像の各階調における濃度に基づいて、前記階調画像を記録媒体に形成する第４ステップと、
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
前記第４ステップは、電子写真プロセスにより前記階調画像を形成することを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用する記録媒体の反射率に対応した画像形成を行うことが可能な、電子複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置などの画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子複写装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置などの画像形成装置において、高速かつ低騒音の装置の代表として、電子写真方式を採用したものが広く普及してきている。この電子写真方式を採用した画像形成装置では、一般に、像担持体として、表面に感光層を有するドラム状やベルト状の感光体を備えている。
そして、この画像形成装置の感光体の周囲には、感光層の移動方向に沿って、感光体を帯電させて感光性を与える帯電装置、感光体を露光して静電潜像を作る露光装置、潜像をトナーなどの現像剤で現像する現像装置、現像された像を記録媒体に転写する転写分離装置、感光体についたトナーを除去するクリーニング装置、感光体を除電する除電装置が順に配置されている。
【０００３】
さらに、記録媒体の搬送方向における感光体の下流側には、感光ドラムから記録媒体に転写されたトナー像を融着して定着させる定着装置が設けられている。
なお、画像形成装置の記録媒体としては、一般的に紙が使用され、装置に設けた給紙装置により転写分離装置に供給される。
記録媒体として使用される紙については、これまで各種の用紙が使用されていたため、用紙の違いを無視して画一的な画像形成条件を設定すると、用紙によっては画像品質に違いが生じたり、劣化したりなどの不具合があった。
このような不具合を解消する技術が、下記の特許文献をはじめ種々開示されている。
【特許文献１】
特開２００２−１９１８９公報
【特許文献２】
特開平１１−１７９４７号公報
【特許文献３】
特開平６−１６４８７５号公報
【特許文献４】
特開平７−２２３３３３号公報
【０００４】
特許文献１には、記録媒体ごとに明度がばらつくような場合において、画像の最大濃度の明度と、背景部分の明度との比率を一定にすることにより、階調画像の明度を適正値に調整する技術が開示されている。
特許文献２には、最小・最大濃度に対応する最小・最大明度を求め、この値に基づいて出力特性を視覚特性に適合させることにより、出力画像の高品質化を図る技術が開示されている。
特許文献３には、受信データの記録密度データに基づいて記録紙の記録密度を制御すると共に、記録紙の画素ごとの濃度階調に基づいて発光強度を変化させることにより、記録画像の濃度変化を抑制する技術が開示されている。
特許文献４には、未転写受像紙の反射濃度を測定し、この測定結果に基づいて各画素の画像データを補正することにより、受像紙の白色度の違いにより発生する記録濃度のズレを補正する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記録媒体として一般的に使われている紙は、各メーカーにより反射率に差が存在しているにも関わらず、上記の特許文献には、反射率を考慮して画像データを補正する技術については開示されていない。
また、近年、紙のリサイクル化が進んでいるため、この傾向が顕著化している。このような紙を記録媒体として使用すると、あるいは、このような紙が混在した状態で使用すると、画像部分の反射率が一定であるのに対し、背景部分（記録媒体の地肌部分）の反射率が変動するため、画像部分と背景部分の反射率の比が記録媒体ごとに異なってしまい、記録媒体が複数枚に渡る書類を作成した場合、大変見にくいものとなってしまい、目の疲労感が増大する問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録媒体の反射率に合わせて画像部の最大濃度を変化させ、かつ、画像の最大濃度の反射率と記録媒体の反射率の間を各階調間の反射率の差が一定となるように分割することにより、出力画像の高品位化を図ることが可能な画像形成装置、および、画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、階調画像を記録媒体に形成する画像形成装置において、前記記録媒体の反射率を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記記録媒体の反射率に基づいて、前記階調画像の最大濃度を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された前記階調画像の最大濃度に基づいて、前記階調画像の各階調における濃度を変換する変換手段と、を備えることにより、前記目的を達成する。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記設定手段は、当該画像形成装置に予め設定されている基準値と、前記記録媒体の反射率と、を比較することにより前記階調画像の最大濃度を設定することにより、前記目的を達成する。
【０００８】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記設定手段は、前記記録媒体の反射率が前記基準値より小さい場合、前記画像の最大濃度を前記基準値より小さく設定することにより、前記目的を達成する。
請求項４記載の発明では、請求項２または請求項３記載の発明において、前記設定手段は、前記記録媒体の反射率が前記基準値より大きい場合、前記画像の最大濃度を前記基準値より大きく設定することにより、前記目的を達成する。
請求項５記載の発明では、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の発明において、前記変換手段は、前記記録媒体の反射率および前記画像の最大濃度を前記階調画像の各階調の反射率の差が一定となるように分割し、前記各階調の反射率に対応した濃度に変換することにより、前記目的を達成する。
【０００９】
請求項６記載の発明では、階調画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、前記記録媒体の反射率を測定する第１ステップと、前記第１ステップにより測定された前記記録媒体の反射率に基づいて、前記階調画像の最大濃度を設定する第２ステップと、前記第２ステップにより設定された前記階調画像の最大濃度に基づいて、前記階調画像の各階調における濃度を変換する第３ステップと、前記第３ステップにより変換された前記階調画像の各階調における濃度に基づいて、前記階調画像を記録媒体に形成する第４ステップと、を備えることにより、前記目的を達成する。
請求項７記載の発明では、請求項６記載の発明において、前記第４ステップは、電子写真プロセスにより前記階調画像を形成することにより、前記目的を達成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図１ないし図５を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示した図である。
なお、本実施の形態では、記録媒体１５に画像を形成する例について示す。
図１に示すように、画像形成装置は、感光体１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写分離装置５、クリーニング装置６、除電装置７、反射率測定装置８、定着装置９から構成される。
【００１１】
図２は、画像形成装置に設けられた露光装置３の構成を示した図である。
図２に示すように露光装置３は、レーザ制御装置１０、レーザ発生装置１１、ポリゴンミラー１２、ｆθレンズを含む光学系１３から構成される。
次に、画像形成装置における各構成要素の機能について説明する。
帯電装置２は、感光体１を帯電させて感光性を与えるための装置であり、スコロトロン帯電器などで構成される。
【００１２】
露光装置３は、記録媒体１５に形成する画像情報に基づいて、レーザ発生装置１１よりレーザビーム１４を出力し、ポリゴンミラー１２やｆθレンズを含む光学系１３により感光体１の表面にレーザビーム１４を結像させながら走査し、静電潜像を形成する。
レーザ制御装置１０は、画像情報に基づいてレーザビーム１４の出力を制御する。
現像装置４は、露光装置３により形成された感光体１上の静電潜像を現像剤などにより可視像に現像する。
転写分離装置５は、現像された像を記録媒体１５に転写し、転写後、記録媒体１５を感光体１から分離する。
【００１３】
クリーニング装置６は、転写後に感光体１上に残った現像剤を除去する。
除電装置７は、感光体１上に残っている電荷を除電する。
定着装置９は、記録媒体１５の搬送方向における感光体１の下流側に設置され、感光体１から記録媒体１５に転写された転写像を融着し定着させる。
反射率測定装置８は、記録媒体１５の搬送方向における感光体１の上流側に設置され、露光プロセスが開始される前に、搬送される記録媒体１５ごとの反射率を測定し、その情報をレーザ制御装置１０に送る。この反射率測定装置８は、給紙テーブル内に配置しても、給紙テーブルから転写分離装置５までの給紙経路途中に配置してもよい。
【００１４】
次に、このような構成された画像形成装置の動作について説明する。
図３は、本実施の形態に係る画像形成装置における画像の最大濃度および各階調の濃度を決定する処理の手順について示したフローチャートである。
まず、画像形成装置は、反射率測定装置８の光センサなどを用いて、記録媒体の反射率ρＢを測定する（ステップ１１）。
そして、画像形成装置は、反射率測定装置８で測定された記録媒体の反射率ρＢをレーザ制御装置１０に送信する（ステップ１２）。
【００１５】
次に、画像形成装置は、画像の最大濃度の反射率ρＰを設定する（ステップ１３）。
本実施例では、レーザ制御装置１０において予め設定されている記録媒体の反射率基準値ρＢＲおよび画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲと、記録媒体の反射率ρＢと、を比較して画像の最大濃度の反射率ρＰを設定している。
ここでは、画像の最大濃度の反射率ρＰの２種類の設定方法について説明する。
（第１の設定方法）
レーザ制御装置１０では、記録媒体の反射率ρＢと、記録媒体の反射率基準値ρＢＲとを比較する。
記録媒体の反射率ρＢ≧記録媒体の反射率基準値ρＢＲ・・・（１）
記録媒体の反射率ρＢ＜記録媒体の反射率基準値ρＢＲ・・・（２）
その結果、（１）に示す関係が成立する場合には、画像の最大濃度の反射率ρＰを画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲになるように設定する（ρＰ＝ρＰＲ）。
一方、（２）に示す関係が成立する場合には、画像の最大濃度の反射率ρＰを画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲより小さくなるように設定する（ρＰ＜ρＰＲ）。
【００１６】
例えば、記録媒体の反射率基準値ρＢＲが７５％、画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲが３％と設定されている場合において、記録媒体の反射率ρＢが８５％であるときに画像の最大濃度の反射率ρＰを３％に設定する（例１）。また、記録媒体の反射率ρＢが６５％であるときに画像の最大濃度の反射率ρＰを２％に設定する（例２）。同様に、記録媒体の反射率ρＢが５５％であるときに画像の最大濃度の反射率ρＰを１．５％に設定する（例３）。
図４は、ここで示した例１〜３における各階調と反射率との関係を示した図である。
【００１７】
（第２の設定方法）
レーザ制御装置１０では、記録媒体の反射率ρＢと、記録媒体の反射率基準値ρＢＲとを比較する。
記録媒体の反射率ρＢ＝記録媒体の反射率基準値ρＢＲ・・・（３）
記録媒体の反射率ρＢ＜記録媒体の反射率基準値ρＢＲ・・・（４）
記録媒体の反射率ρＢ＞記録媒体の反射率基準値ρＢＲ・・・（５）
その結果、（３）に示す関係が成立する場合には、画像の最大濃度の反射率ρＰを画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲになるように設定する（ρＰ＝ρＰＲ）。
一方、（４）に示す関係が成立する場合には、画像の最大濃度の反射率ρＰを画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲより小さくなるように設定する（ρＰ＜ρＰＲ）。
また、（５）に示す関係が成立する場合には、画像の最大濃度の反射率ρＰを画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲより大きくなるように設定する（ρＰ＞ρＰＲ）。
【００１８】
例えば、記録媒体の反射率基準値ρＢＲが７５％、画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲが３％と設定されている場合において、記録媒体の反射率ρＢが８５％であるときに画像の最大濃度の反射率ρＰを４．５％に設定する（例４）。また、記録媒体の反射率ρＢが６５％であるときに画像の最大濃度の反射率ρＰを１．５２％に設定する（例５）。
図５は、ここで示した例４および例５における各階調と反射率との関係を示した図である。
【００１９】
上述した例１〜５では、記録媒体の反射率基準値ρＢＲを７５％、画像の最大濃度の反射率基準値ρＰＲを３％と設定したが、基準値はこの値に限ったものではなく、状況に応じて自由に設定可能である。
このような算出データを、複数種類のメモリなどの記憶装置に記憶させておき、記録媒体１５の記録媒体の反射率ρＢの値により、記憶装置から読み出すようにしてもよい。
【００２０】
次に、画像形成装置は、記録媒体の反射率ρＢと、画像の最大濃度の反射率ρＰをもとに各階調の反射率を設定する（ステップ１４）。
例えば、階調数が８階調の場合、記録媒体の反射率ρＢと画像の最大濃度の反射率ρＰの間を７分割し、各階調間の反射率が一定の等間隔になるように設定する。
図４、および図５に示す例では、画像の最大濃度の階調を０、記録媒体の階調を７としている。なお、ｎ階調の場合はρＢとρＰの間を（ｎ−１）分割すればよい。
次に、このように設定された各階調の反射率を濃度に変換する（ステップ１５）。そして、画像形成装置は、この変換された画像濃度に対応した出力となるようにレーザビーム１４を制御し（ステップ１６）、処理を終了する。
【００２１】
本実施例によれば、記録媒体の反射率ρＢの算出を反射率測定装置８で行うようにしているが、この機能をレーザ制御装置１０に持たせるようにしてもよい。
また、本実施例においては、モノクロの電子写真プロセスを例として説明したが、カラーの電子写真プロセス、インクジェットプリンタにおいても当該画像形成装置を適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１および請求項６記載の発明によれば、記録媒体の反射率に基づいて、階調画像の最大濃度を設定し、この階調画像の最大濃度に基づいて、階調画像の各階調における濃度を変換することにより、記録媒体ごとの反射率にばらつきが生じた場合でも良好な階調画像を提供することが可能となる。
請求項２、請求項３および請求項４記載の発明によれば、基準値と記録媒体の反射率とを比較して階調画像の最大濃度を設定することにより、記録媒体に適した階調画像の最大濃度を設定することができる。
請求項５記載の発明によれば、画像の最大濃度を階調画像の各階調の反射率の差が一定となるように分割することにより、各階調に適した濃度を設定することができる。
請求項７記載の発明によれば、電子写真プロセスで階調画像を形成することにより、高品位な階調画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示した図である。
【図２】画像形成装置に設けられた露光装置の構成を示した図である。
【図３】本実施の形態に係る画像形成装置における画像の最大濃度および各階調の濃度を決定する処理の手順について示したフローチャートである。
【図４】第１の設定方法に示した例１〜３における各階調と反射率との関係を示した図である。
【図５】第２の設定方法に示した例４および例５における各階調と反射率との関係を示した図である。
【符号の説明】
１    感光体
２    帯電装置
３    露光装置
４    現像装置
５    転写分離装置
６    クリーニング装置
７    除電装置
８    反射率測定装置
９    定着装置
１０  レーザ制御装置
１１  レーザ発生装置
１２  ポリゴンミラー
１３  光学系
１４  レーザビーム
１５  記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004216827.tif 000006
【図５】
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