(57)【要約】【課題】  電子写真方式等の画像形成装置において、一度の濃度制御で、すべての印字モードに対して濃度制御を行い得る画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  電子写真方式の画像形成装置において、基準入力画像データに基づき出力される出力画像の濃度を測定する測定手段と、前記画像形成装置の出力画像の濃度をシミュレーションの条件を変えることで予測する画像シミュレーション手段と、前記出力画像の濃度と、前記画像シミュレーション手段により予測されたシミュレーション画像の濃度を比較する濃度比較手段と、前記濃度比較手段の結果に応じて、入力画像信号を補正する濃度補正制御手段を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置において、基準入力画像データに基づき出力される出力画像の濃度を測定する測定手段と、前記画像形成装置の出力画像の濃度をシミュレーションの条件を変えることで予測する画像シミュレーション手段と、前記出力画像の濃度と、前記画像シミュレーション手段により予測されたシミュレーション画像の濃度を比較する濃度比較手段と、前記濃度比較手段の結果に応じて、入力画像信号を補正する濃度補正制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記測定手段は、前記基準入力画像データに基づき像担持体上に形成される可視像の濃度を測定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１において、前記画像シミュレーション手段は、像担持体上に形成される可視像を予測する画像シミュレーション装置であり、画像形成に係るシミュレーション条件を変えることで、様々な画像形成装置のエンジン状態での出力画像を予測可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１において、前記濃度補正制御手段は、前記出力画像の濃度に一致する前記画像シミュレーション手段により求めた濃度特性が目標とする濃度特性に合うように、入力画像信号を変換し補正することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を適用したプリンタ、複写機等の画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等を採用した画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。特に、濃度の階調と濃度の安定性は、人間が下す画像の良し悪しを判断するのに大きな影響を与える。
【０００３】
ところが、画像形成装置は温度や湿度等の環境変化や長時間の使用による装置各部の変化があると、得られる画像の濃度が変動する。特に電子写真方式の画像形成装置の場合、わずかの環境変動においても出力画像の濃度が変動するため、常に一定の濃度を保つ方法が必要である。
【０００４】
従来は、画像の濃度変動を補正する方法として、像担持体上に形成される潜像可視像（パッチ画像）の濃度を一つあるいは複数測定することで像担持体表面の潜像特性、現像特性を検知し、その特性に係る条件を目標とする濃度値に調整する濃度補正制御などが提案されている。
【０００５】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平１１−０４１４５９号公報
【特許文献２】特開２０００−０１０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の濃度制御ではある特定の印字モード（スクリーンパターン）にしか対応しておらず、すべての印字モードを正確に濃度制御するには、印字モードごとに濃度制御を行う必要があった。
【０００７】
そこで、本発明は一度の濃度制御で、すべての印字モードに対して濃度制御を行い得る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の画像濃度制御は、電子写真方式の画像形成装置において、基準入力画像データに基づき出力される出力画像の濃度を測定する測定手段と、前記画像形成装置の出力画像の濃度をシミュレーションの条件を変えることで予測する画像シミュレーション手段と、前記出力画像の濃度と、前記画像シミュレーション手段により予測されたシミュレーション画像の濃度を比較する濃度比較手段と、前記濃度比較手段の結果に応じて、入力画像信号を補正する濃度補正制御手段から構成されている。
【０００９】
上記構成において、画像形成装置で形成された可視像の濃度の測定値と画像シミュレーション手段により予測されたシミュレーション画像の濃度値を比較し、濃度値が一致するようにシミュレーション条件を変えることで、現在の画像形成装置のエンジン状態を予測する。予測された画像形成装置のエンジン状態から画像シミュレーション手段を用いて、すべての印字モードにおける各階調で出力される画像の濃度を求め、求められたすべての印字モードにおける各階調の濃度を目標とする濃度に合せることで、出力画像の濃度を安定させる画像濃度制御を行う。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように本発明によれば、画像形成装置で出力される画像の濃度を目標とする濃度に低濃度側から高濃度側まで合わせることで、温度、湿度等の環境変動による濃度変化や装置各部の劣化による濃度変化を調整することができる。また、一度の濃度制御ですべての印字モードについても補正することができ、印字モードごとに濃度制御を行わずに、すべての印字モードにおいて良好な画質の画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。また図１は、潜像担持体であるドラム上の感光ドラム１、静電潜像を形成するための帯電手段２、露光手段３、静電潜像を可視像とするための現像手段４、記録媒体である転写材に転写するための転写手段５、転写処理済みの転写材に加熱及び加圧により定着処理するための定着手段７を備えている。
【００１３】
感光ドラム１は、金属製のドラム基体の外周面にOPC（有機半導体）等による感光層で構成されており、図示しない駆動手段によって回転駆動され、感光ドラム１の周囲には、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６等を備えている。
【００１４】
帯電手段２は、感光ドラム１表面上に図示しない接触配置された帯電ローラと、帯電ローラに帯電バイアスを印加する帯電バイアス電線とを有し、感光ドラム１表面の電位を一様に帯電する。
【００１５】
露光手段３は、レーザ発振器３１、ポリゴンミラー３２等を有し、入力画像情報に基づき感光ドラム１表面を光照射し、感光ドラム１表面に静電潜像を形成する。
【００１６】
現像手段４は、イエロー（Y）４Ｙ、マゼンタ（M）４Ｍ、シアン（C）４Ｃ、ブラック（K）４Ｋといった４色の現像剤（トナー）を収容した現像器とを有し、感光ドラム１上の静電潜像にそれぞれのトナーを付着させてトナー像として現像する。
【００１７】
転写手段５は、円筒状に形成された像担持体である中間転写ドラム５１とを有し、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ドラム５１上に一次転写する。
【００１８】
クリーニング手段６は、感光ドラム１表面に接触配置したクリーニングブレードとを有し、中間転写ドラムに一次転写されず、感光ドラム１上に残った一次転写残トナーを除去する。
【００１９】
中間転写ドラム５１の下方には、二次転写ベルト５２が備えてあり、中間転写ドラム５１上に一次転写された４色のトナー像が、紙などの転写材Ｓに一括して二次転写する。
【００２０】
トナー像の二次転写後の転写材Ｓは、定着装置７１によって加熱及び加圧されて転写材Ｓ上にトナー像が定着する。
【００２１】
なお、中間転写ドラム５１には、濃度センサー８１が中間転写ドラム５１表面に対向するように配置されており、画像形成装置が画像濃度制御を行う際に、中間転写ドラム５１上に形成するパッチ画像の濃度を測定することができる。
【００２２】
図２は、濃度センサー８１の説明図である。同図において、濃度センサー８１は、発光部８２と受光部８３とを有し、中間転写ドラム５１上に形成されたパッチ画像Ｔに対し、発光部８２から光を照射し、反射光を受光部８３で受光し、濃度を測定する。その測定結果を基準となる濃度目標値に合わせるように、画像形成装置の画像処理部及びプロセス形成部にフィードバックすることで画像濃度制御を行うことができる。
【００２３】
図３は、画像濃度制御の処理手順を表すブロック図である。以下、同図のブロック図に沿って説明する。
【００２４】
まず、画像入力部９１において、基準画像データ（パッチ画像）が画像形成装置に送られ、基準画像データは、画像形成装置の画像処理部９２によって２値化された画像（ハーフトーン画像）となる。基準画像データは、ドット面積率１００％のべた画像であっても良いし、ドット面積率５０％等の中間調画像であっても良い。また、画像処理部９２における基準画像データの画像処理は、複数ある印字モードの中からある一つの印字モードで行われる。
【００２５】
次に、入力された基準画像データに基づき、プロセス形成部９３において、帯電手段２により感光ドラム１を一様に帯電し、露光手段３により感光ドラム１上に静電潜像が形成され、現像手段４により感光ドラム１上の形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。
【００２６】
次に、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ドラム５１に一次転写し、その一次転写されたトナー像であるパッチ画像を濃度センサー８１により測定する。
【００２７】
次に、画像シミュレーション部９５において、中間転写ドラム上に形成されるパッチ画像を予測し、濃度評価部９７では、濃度センサー８１により測定されたパッチ画像の濃度値と画像シミュレーション部９５により予測されたパッチ画像の濃度値を比較する。
【００２８】
中間転写ドラム上に形成されるパッチ画像を予測する手段として、本実施形態では、例えば、特開平１１−４１４５９号公報記載の電子写真方式により形成される画像を予測する画像シミュレーション部９５を用いる。
【００２９】
次に、濃度評価部９７の比較結果に応じ、画像シミュレーション部９５では、濃度センサー８１により測定されたパッチ画像の濃度値に一致するように現像バイアスの値を変化させ、現在の画像形成装置のエンジン状態を予測する。本実施形態では、シミュレーション条件として、現像バイアスの値を変化させる。また、濃度センサー８１により測定されたパッチ画像の濃度と画像シミュレーション部９５により予測されたパッチ画像の濃度を一致させる方法として、例えば、２分法を用い、最適な現像バイアスの値を求める。
【００３０】
次に、予測された画像形成装置のエンジン状態から画像シミュレーション部９５を用いて、すべての印字モードにおける各階調の濃度を求める。
【００３１】
次に、すべての印字モードにおける各階調の濃度を目標とする濃度特性に補正するγ補正テーブルを求め、入力画像信号を求めたγ補正テーブルを適用し、補正する。
【００３２】
図４は、画像濃度制御により、ある印字モードの各階調において、入力画像信号が目標とする濃度特性に補正する一例を示した図である。入力画像信号は２５６階調とし、目標とする濃度特性を示す各階調の濃度が図中の波線Ｌであり、中間転写ドラム上に形成されたパッチ画像を測定した結果に一致する画像形成装置のエンジン状態で各階調の濃度を画像シミュレーション部９５により求めたのが図中の実線Ｃである。
【００３３】
画像シミュレーション部９５により求めた各階調の濃度曲線Ｃを目標とする濃度特性Ｌに補正する方法は以下に示すとおりである。例えば、入力画像信号Ｘの値において、目標とする濃度特性Ｌ上にある出力濃度は濃度値ＯＤ１となる。また、画像シミュレーション部９５により求めた各階調の濃度曲線Ｃにおいて、濃度値ＯＤ１を出力する入力画像信号はＸ´となる。そこで、入力画像信号Ｘを入力画像信号Ｘ´に置き換えることで、入力画像信号Ｘにおいて目標とする濃度値ＯＤ１を出力するように補正する。すべての入力画像信号に対して同様に補正を行うことで、濃度曲線Ｃを目標とする濃度特性Ｌに補正することができる。なお、図４の例では目標とする濃度特性としてリニアな濃度特性を扱っているが、目標とする濃度特性はリニアに限定するものではないことは言うまでもない。
【００３４】
以上の動作を各色ごとに行うことで、各色すべての入力画像信号及びすべての印字モードの出力画像濃度を目標とする濃度に一致させ、画像濃度が安定するよう制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本実施形態における画像形成装置における濃度センサーの詳細を示す図である。
【図３】本実施形態における画像濃度制御の処理手順を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における画像濃度制御の一例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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