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JP5233259B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP5233259B2
JP5233259B2 JP2007314853A JP2007314853A JP5233259B2 JP 5233259 B2 JP5233259 B2 JP 5233259B2 JP 2007314853 A JP2007314853 A JP 2007314853A JP 2007314853 A JP2007314853 A JP 2007314853A JP 5233259 B2 JP5233259 B2 JP 5233259B2
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昌彦 久保
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Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image.

電子写真方式の画像形成装置では、所定の電位に帯電された感光体に光を照射して露光することにより静電潜像を形成し、現像ロールに印加する現像バイアスとの電位差により、静電潜像を現像剤で現像する、というプロセスを実行する。ところが、感光体に形成されたトナー像を用紙などの記録媒体に転写すると、記録媒体の種別によってトナー像の濃度が異なる。これは、記録媒体の材質や表面粗さ、厚み等によるものである。例えば、パルプ繊維状の材質からなる普通紙と、記録面にカオリンや炭酸カルシウムなどによる塗工層が形成された記録用紙(いわゆるコート紙)とを比較した場合、同じ階調値の画像データに基づいて画像を形成したとしても、コート紙に形成した画像の方が普通紙上の画像よりも高濃度になりやすい。このように記録用紙の種別によって色再現性に差異が生じないように、例えば特許文献1には、用紙の種別に応じたICC(International Color Consortium)カラープロファイルデータを用いたり、階調補正を行うことにより、色再現性を補正することが開示されている。
特開平6−62249号公報
In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by irradiating and exposing a photosensitive member charged to a predetermined potential, and electrostatic potential is generated by a potential difference from a developing bias applied to a developing roll. A process of developing the latent image with a developer is executed. However, when the toner image formed on the photosensitive member is transferred to a recording medium such as paper, the density of the toner image varies depending on the type of the recording medium. This is due to the material, surface roughness, thickness, etc. of the recording medium. For example, when comparing plain paper made of pulp fiber material and recording paper (so-called coated paper) with a coating layer formed of kaolin or calcium carbonate on the recording surface, image data with the same gradation value Even if the image is formed based on the image, the image formed on the coated paper tends to have a higher density than the image on the plain paper. As described above, for example, in Patent Document 1, ICC (International Color Consortium) color profile data corresponding to the paper type is used or gradation correction is performed so that there is no difference in color reproducibility depending on the type of recording paper. Thus, it is disclosed to correct color reproducibility.
JP-A-6-62249

特許文献1に記載された技術は、色再現性が普通紙とコート紙とにおいて、いわゆるオフセット印刷(ジャパンカラー等)の色再現に一致するように画像データの階調値を補正するものである。したがって、低濃度域においてトナーの面積率(単位面積当たりの記録用紙(媒体)に対するトナーの被覆率)の変化量に対する濃度変化量が大きく、高濃度域においてトナーの面積率に対する濃度変化量が小さくなる傾向(いわゆる、ハイガンマ特性)を示すコート紙を使用した場合に、この関係が全濃度域で略線形変化する普通紙に比べて、トーンジャンプが発生しやすい。また、普通紙に比べて高濃度な像が再現されるコート紙においては、入力される画像信号が表すベタ画像部(面積率が100%)が、いわゆるラインスクリーン等の中間調で表現され、普通紙を使用した場合と画像の質感が異なってしまうという問題があるし、文字や細線が途切れるという画質劣化も発生する。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗工層が設けられた記録媒体において発生しやすいトーンジャンプや細線の途切れなどの画質劣化を抑制することにある。
The technique described in Patent Document 1 corrects the tone value of image data so that the color reproducibility matches the color reproduction of so-called offset printing (Japan color, etc.) on plain paper and coated paper. . Therefore, the density change amount with respect to the change amount of the toner area ratio (the coverage of the toner on the recording paper (medium) per unit area) is large in the low density range, and the density change amount with respect to the toner area ratio is small in the high density range. When coated paper showing such a tendency (so-called high gamma characteristic) is used, tone jump is more likely to occur than plain paper in which this relationship changes substantially linearly in the entire density range. Further, in coated paper that reproduces an image with a higher density than plain paper, the solid image portion (area ratio is 100%) represented by the input image signal is expressed in a halftone such as a so-called line screen, There is a problem that the texture of the image is different from that when plain paper is used, and there is also a deterioration in image quality in which characters and fine lines are interrupted.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress image quality deterioration such as tone jump and fine line breakage that are likely to occur in a recording medium provided with a coating layer.

上述した課題を解決するため、本発明は、自画像形成手段の駆動状態を決定付ける制御パラメータに従って、像保持体を帯電させ、帯電した像保持体に対して画像データに応じた光を照射して静電潜像を形成し、色材を含む現像剤によって当該静電潜像を現像し、現像された像を記録媒体の記録面に転写して定着させる画像形成手段と、前記像が転写される記録媒体が、その記録面に塗工層が設けられている記録媒体であるか又は当該塗工層が設けられていない記録媒体であるかを検知する検知手段と、前記検知手段によって前記塗工層が設けられていると検知された前記記録媒体の記録面に対し画像データに応じた画像を形成する場合には、当該塗工層が設けられている記録面に形成される画像の濃度と、前記塗工層が設けられていない記録面に画像を形成するとした場合の当該画像の濃度との差が小さくなるように前記制御パラメータを決定して、前記塗工層が設けられている記録面に転写する前記色材の量を減じさせて前記画像形成手段に前記画像を形成させる制御手段と、前記記録媒体の種別を指定して、当該記録媒体に対する前記制御パラメータの設定が指示されると、特定の面積率である複数のテスト画像を、前記制御パラメータを各々異ならせて、前記画像形成手段により前記種別の記録媒体の記録面に形成させるテスト画像形成制御手段とを備え、前記制御手段は、前記複数のテスト画像を読み取った濃度をそれぞれ求め、求めた前記複数のテスト画像の濃度に基づいて、前記種別の記録媒体に前記面積率の画像を目標濃度で形成するための前記制御パラメータを記憶し、前記記録媒体の記録面に対し画像データに応じた画像を形成する場合には、当該記録媒体の種別に対応して記憶した前記制御パラメータを決定して、前記画像形成手段に画像を形成させることを特徴とする画像形成装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention charges the image carrier in accordance with a control parameter that determines the driving state of the self-image forming unit, and irradiates the charged image carrier with light according to image data. Image forming means for forming an electrostatic latent image, developing the electrostatic latent image with a developer containing a color material, transferring the developed image onto a recording surface of a recording medium, and fixing the image; Detecting means for detecting whether the recording medium is a recording medium having a coating layer on the recording surface or a recording medium having no coating layer, and the coating means by the detection means. When an image corresponding to image data is formed on the recording surface of the recording medium that is detected as having a coating layer, the density of the image formed on the recording surface on which the coating layer is provided And a note that the coating layer is not provided. By determining the control parameter as the difference between the density of the image is reduced in the case of the forming an image on the surface, reducing the amount of the coloring material to be transferred to said recording surface coating layer is provided When the control unit for forming the image on the image forming unit and the type of the recording medium are designated and the setting of the control parameter for the recording medium is instructed, a plurality of tests having a specific area ratio are performed. A test image formation control unit configured to form an image on a recording surface of the type of recording medium by using the image forming unit with different control parameters, and the control unit reads the plurality of test images. Each of the control parameters for determining the density and forming an image of the area ratio with the target density on the type of recording medium based on the determined densities of the plurality of test images. Remember, when forming an image according to the image data on the recording surface of the recording medium, the control parameter stored corresponding to the type of the recording medium is determined, and the image is recorded on the image forming means. to provide an image forming apparatus, characterized in that to form.

本発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記記録媒体の種別に関わらず共通の前記目標濃度を用いるようにしてもよい。 In the image forming apparatus of the present invention, the control unit may use the common target density regardless of the type of the recording medium.

本発明によれば、塗工層が設けられた記録媒体において発生しやすいトーンジャンプや細線の途切れなどの画質劣化の発生を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of image quality deterioration such as tone jump and fine line breakage that are likely to occur in a recording medium provided with a coating layer.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
(1)装置構成
図1は、本発明の一実施形態である画像形成装置1の構成を示す図である。画像形成装置1は、テスト画像信号発生回路11と、選択器12と、画像読取部20と、画像入力装置30と、UI(User Interface)部40と、画像形成部50と、プロセスコントロール部60とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1) Apparatus Configuration FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus 1 that is an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 includes a test image signal generation circuit 11, a selector 12, an image reading unit 20, an image input device 30, a UI (User Interface) unit 40, an image forming unit 50, and a process control unit 60. With.

テスト画像信号発生回路11は、予め決められたテスト画像を表すテスト画像信号を発生させるためのデータを記憶しており、発生したテスト画像信号を選択器12に供給する。このテスト画像について詳しくは後述する。選択器12は、テスト画像信号発生回路11から取得したテスト画像信号、または、画像入力装置30から取得した画像信号のいずれか一方を選択して画像形成部50に出力する。選択器12は、画像形成部50によって形成されるトナー像の基となる画像信号を出力することになる。   The test image signal generation circuit 11 stores data for generating a test image signal representing a predetermined test image, and supplies the generated test image signal to the selector 12. Details of this test image will be described later. The selector 12 selects either the test image signal acquired from the test image signal generation circuit 11 or the image signal acquired from the image input device 30 and outputs the selected image signal to the image forming unit 50. The selector 12 outputs an image signal that is a basis of the toner image formed by the image forming unit 50.

画像読取部20は、所謂スキャナであり、図示せぬ光源、結像レンズおよびラインセンサを有する。光源は、原稿等の被撮像物に光を照射する。結像レンズは、被撮像物からの反射光をラインセンサの位置に結像する。ラインセンサは、結像された光を受光し、その光に応じた画像信号を生成して出力する。このラインセンサは、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3色にて撮像可能な撮像素子を備え、これら3色の画像信号を生成する。そして、画像読取部20は、上記画像信号に対してA/D変換処理を施し、これを読取信号としてプロセスコントロール部60に出力する。   The image reading unit 20 is a so-called scanner, and includes a light source, an imaging lens, and a line sensor (not shown). The light source irradiates light on an object to be imaged such as a document. The imaging lens forms an image of reflected light from the object to be picked up at the position of the line sensor. The line sensor receives the imaged light, and generates and outputs an image signal corresponding to the light. This line sensor includes an image sensor that can image in three colors of R (red), G (green), and B (blue), and generates image signals of these three colors. Then, the image reading unit 20 performs A / D conversion processing on the image signal, and outputs this to the process control unit 60 as a read signal.

画像入力装置30は、LAN(Local Area Network)等のネットワークを介して、図示せぬコンピュータ等の外部装置から画像を形成するために与えられた画像信号を受信することにより、画像形成装置1に画像信号を入力する。この画像信号は、画像形成部50が形成するトナーの色に対応しており、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色の色成分に分けられた各画素の階調値を含んでいる。UI部40は、ユーザによる操作入力を受け付けるとともに、ユーザに対する表示を含む報知が可能なタッチパネル等のユーザインタフェースである。この画像形成装置1によって画像が形成される記録用紙には、パルプ繊維からなる記録用紙(以下、「普通紙」という)と、この普通紙の記録面に塗工層が設けられた「コート紙」とがある。「塗工層」や各記録用紙について詳しくは後述する。また、普通紙は、コート紙と比べると、安価で使用頻度が高い。
ユーザがUI部40を操作することによりトナー像を形成する記録用紙(記録媒体)の種別を指示すると、UI部40はこの記録用紙の種別を表す用紙種別信号をプロセスコントロール部60に出力する。
The image input device 30 receives an image signal given to form an image from an external device such as a computer (not shown) via a network such as a LAN (Local Area Network), so that the image forming device 1 receives the image signal. Input an image signal. This image signal corresponds to the color of the toner formed by the image forming unit 50, and is divided into four color components of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). The gradation value of each pixel is included. The UI unit 40 is a user interface such as a touch panel that accepts an operation input by a user and can be notified including a display for the user. The recording paper on which an image is formed by the image forming apparatus 1 includes a recording paper made of pulp fibers (hereinafter referred to as “plain paper”), and a “coated paper” in which a coating layer is provided on the recording surface of the plain paper. There is. Details of the “coating layer” and each recording sheet will be described later. Also, plain paper is cheaper and more frequently used than coated paper.
When the user operates the UI unit 40 to instruct the type of recording paper (recording medium) on which a toner image is to be formed, the UI unit 40 outputs a paper type signal indicating the type of recording paper to the process control unit 60.

画像形成部50は、選択器12から供給された画像信号に応じた画像を記録用紙に形成するものであり、給紙トレイ51と、画像形成エンジン52と、中間転写ベルト55と、2次転写器56、定着器57とを備える。給紙トレイ51は、給紙トレイ51a,51b,51cからなり、それぞれにA4などの所定サイズにカットされた複数枚の記録用紙を収容し、収容された用紙は給紙トレイ51から一枚ずつピッキングされ、2次転写器56、定着器57を経由して排紙口へと繋がる用紙搬送路600上を順次搬送されるようになっている。ここでは、給紙トレイ51aには「普通紙」が収容され、給紙トレイ51bには「コート紙」が収容され、給紙トレイ51cには異なる種別の記録用紙が収容されている。画像形成エンジン52は、C、M、Y、Kの各色の画像信号に応じたトナー像を中間転写ベルト55へ形成する。   The image forming unit 50 forms an image corresponding to the image signal supplied from the selector 12 on a recording sheet, and includes a paper feed tray 51, an image forming engine 52, an intermediate transfer belt 55, and a secondary transfer. Device 56 and a fixing device 57. The paper feed tray 51 is made up of paper feed trays 51a, 51b, and 51c, each of which contains a plurality of recording sheets cut into a predetermined size such as A4, and the stored sheets are one by one from the paper feed tray 51. The sheet is picked up and sequentially conveyed on a sheet conveyance path 600 connected to the sheet discharge port via the secondary transfer unit 56 and the fixing unit 57. Here, “plain paper” is stored in the paper feed tray 51a, “coated paper” is stored in the paper feed tray 51b, and different types of recording paper are stored in the paper feed tray 51c. The image forming engine 52 forms a toner image on the intermediate transfer belt 55 according to the image signals of C, M, Y, and K colors.

ここで、図2は、画像形成部50(主に画像形成エンジン52)およびプロセスコントロール部60の詳細な構成と、その周辺の構成とを示した図である。プロセスコントロール部60は、画像形成部50の駆動状態をコントロール(プロセスコントロール)するために、その駆動状態を決定付ける各種物理量(以下、「制御パラメータ」という)として好適な値を求める。なお、画像形成エンジン52が有するC,M,Y,Kの各色のトナー像を形成するための機構はそれぞれ同じ構成であるから、以下では、そのうちの1つの機構のみを図示して説明する。   Here, FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the image forming unit 50 (mainly the image forming engine 52) and the process control unit 60, and a configuration around it. In order to control (process control) the driving state of the image forming unit 50, the process control unit 60 obtains values suitable as various physical quantities (hereinafter referred to as “control parameters”) that determine the driving state. Note that the mechanisms for forming toner images of C, M, Y, and K in the image forming engine 52 have the same configuration, and therefore, only one of the mechanisms will be illustrated and described below.

画像形成エンジン52は、周回する感光体ドラム501を取り囲むように備えられた、帯電器502、電位センサ503、露光器504、現像器505、1次転写器506、トナー濃度センサ508、クリーナ509、レーザードライバ510、帯電器電源511、現像バイアス電源512、温度センサ513及び環境センサ514を備える。
感光体ドラム501は、例えば導体基板上に電荷受容体としてOPC(Organic Photo Conductor:有機光導電体)からなる電荷発生層や電荷輸送層を含む2層ないし3層の光導電層が積層されることによって形成された像保持体である。感光体ドラム501は、図示せぬ駆動機構によってその中心軸を中心として図に示す矢印Aの方向(時計周り方向)へ回転させられる。帯電器502は、感光体ドラム501の表面を一様に帯電させる一次帯電用のスコロトロンであり、感光体ドラム501の表面を所定の帯電電位に帯電させる。電位センサ503は、矢印A方向に対して帯電器502の帯電位置よりも下流側、且つ、現像器505の現像位置よりも上流側の感光体ドラム501の表面電位を検知するセンサであり、検知した表面電位を示す表面電位信号をプロセスコントロール部60へ出力する。
The image forming engine 52 includes a charging device 502, a potential sensor 503, an exposure device 504, a developing device 505, a primary transfer device 506, a toner density sensor 508, a cleaner 509, and the like, which are provided so as to surround the rotating photosensitive drum 501. A laser driver 510, a charger power supply 511, a developing bias power supply 512, a temperature sensor 513, and an environment sensor 514 are provided.
The photoconductive drum 501 has, for example, two to three photoconductive layers including a charge generation layer and a charge transport layer made of OPC (Organic Photo Conductor) as a charge acceptor on a conductive substrate. This is an image carrier formed by the above method. The photosensitive drum 501 is rotated in the direction of the arrow A (clockwise direction) shown in the drawing by the drive mechanism (not shown) around the central axis. The charger 502 is a scorotron for primary charging that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 501 and charges the surface of the photosensitive drum 501 to a predetermined charging potential. The potential sensor 503 is a sensor that detects the surface potential of the photosensitive drum 501 on the downstream side of the charging position of the charger 502 and on the upstream side of the developing position of the developing device 505 with respect to the arrow A direction. A surface potential signal indicating the surface potential is output to the process control unit 60.

露光器504は、ポリゴンミラーに向けてレーザー光を照射し、その反射光を感光体ドラム501の表面に照射することにより、光導電性により感光体ドラム501の表面電位を所定の電位まで低下させて静電潜像を形成する。現像器505は、現像剤に含まれているトナー(色材)を用いて静電潜像を現像する。このとき、現像器505は、プロセスコントロール部60による制御に応じた量のトナーを供給する。なお、露光光の走査方向は、感光体ドラムの軸方向と等しく、この方向を画像形成部50の「主走査方向」という。そして、この主走査方向と直交する方向を画像形成部50の「副走査方向」という。   The exposure unit 504 irradiates the polygon mirror with laser light and irradiates the surface of the photosensitive drum 501 with the reflected light, thereby reducing the surface potential of the photosensitive drum 501 to a predetermined potential due to photoconductivity. To form an electrostatic latent image. The developing device 505 develops the electrostatic latent image using toner (coloring material) contained in the developer. At this time, the developing device 505 supplies an amount of toner according to the control by the process control unit 60. The scanning direction of the exposure light is equal to the axial direction of the photosensitive drum, and this direction is referred to as the “main scanning direction” of the image forming unit 50. The direction orthogonal to the main scanning direction is referred to as “sub-scanning direction” of the image forming unit 50.

1次転写器506は、感光体ドラム501の表面に形成されたトナー像が、その感光体ドラム501の回転に伴って、自身と感光体ドラム501とが中間転写ベルト55を挟む位置(転写位置)に到達すると、そのトナー像を中間転写ベルト55に転写する。具体的には、1次転写器506にはプロセスコントロール部60が求めた制御パラメータに応じた大きさの1次転写電流が供給され、それに応じた電位(転写電位)に帯電された主動ロールと、感光体ドラム501との電位差によって静電力が発生し、その静電力の作用でトナー像が転写される。   The primary transfer unit 506 is configured such that the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 501 has a position (transfer position) between which itself and the photosensitive drum 501 sandwich the intermediate transfer belt 55 as the photosensitive drum 501 rotates. ), The toner image is transferred to the intermediate transfer belt 55. Specifically, a primary transfer current having a magnitude corresponding to a control parameter obtained by the process control unit 60 is supplied to the primary transfer unit 506, and a main roll that is charged to a potential (transfer potential) corresponding thereto. The electrostatic force is generated by the potential difference from the photosensitive drum 501, and the toner image is transferred by the action of the electrostatic force.

トナー濃度センサ508は、トナー像が形成された感光体ドラム501の表面に検出光を照射し、その反射光の光量に応じてトナー像の濃度を検出して、検出したトナー像の濃度を表す信号を出力する。ここでは、「濃度」とは光学濃度のことであり、トナー濃度センサ508は下記式(1)の演算を行うことによってトナー像の濃度Dを算出する。
D=−log(I/Io)・・・(1)
ただし、Ioは、トナー濃度センサ508が照射する検出光の光量であり、Iは、トナー濃度センサ508が受光する反射光の光量である。
The toner density sensor 508 irradiates the surface of the photosensitive drum 501 on which the toner image is formed with detection light, detects the density of the toner image according to the amount of reflected light, and represents the detected density of the toner image. Output a signal. Here, “density” refers to optical density, and the toner density sensor 508 calculates the density D of the toner image by performing the calculation of the following formula (1).
D = −log (I / Io) (1)
Here, Io is the amount of detection light emitted by the toner concentration sensor 508, and I is the amount of reflected light received by the toner concentration sensor 508.

クリーナ509は、感光体ドラム501の表面の残留トナーや紙粉を除去する。レーザードライバ510は、プロセスコントロール部60が求めた制御パラメータに応じて、露光器504が照射する光の強度(露光量)を制御し、感光体ドラム501の表面に静電潜像を形成する。帯電器電源511は、帯電器502に感光体ドラム501を帯電させるための電力を供給する。現像バイアス電源512は、現像器505の現像ロールに現像バイアスを印加させるための電力を供給する。これらの帯電器502及び現像器505に供給される電力の量は、プロセスコントロール部60が求めた制御パラメータに応じた量である。温度センサ513は、定着器57の周囲に設置され、検出した温度を表す信号を、プロセスコントロール部60に出力する。環境センサ514は、画像形成装置1内の温湿度を検出してその検出値を示す温湿度信号をプロセスコントロール部60へ出力する。   A cleaner 509 removes residual toner and paper dust on the surface of the photosensitive drum 501. The laser driver 510 controls the intensity (exposure amount) of light emitted by the exposure device 504 according to the control parameter obtained by the process control unit 60, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 501. The charger power supply 511 supplies the charger 502 with electric power for charging the photosensitive drum 501. The developing bias power supply 512 supplies power for applying a developing bias to the developing roll of the developing device 505. The amount of power supplied to the charger 502 and the developing device 505 is an amount corresponding to the control parameter obtained by the process control unit 60. The temperature sensor 513 is installed around the fixing device 57 and outputs a signal representing the detected temperature to the process control unit 60. The environmental sensor 514 detects the temperature and humidity in the image forming apparatus 1 and outputs a temperature and humidity signal indicating the detected value to the process control unit 60.

ここで図1に戻って説明する。
2次転写器56は、画像形成エンジン52により各色のトナー像が重畳形成された中間転写ベルト55のベルト面と、給紙トレイ51から用紙搬送路600経由で搬送されてくる用紙とが、自身の転写位置に到達すると、主動ロールの作用によってトナー像を中間転写ベルト55から記録用紙へと転写する。定着器57は、記録用紙に転写されたトナー像を定着する。具体的には、定着器57は、内部に加熱源を持つ加熱ロールと加圧ロールの周面同士で用紙搬送路600を挟み込むことによって接触領域を形成している。2次転写器56によるトナー像の転写を経た記録用紙がこの転写位置へ移動させられると、定着器57は、加熱ロールによる加熱作用と加圧ロールによる加圧作用とによってトナー像を記録用紙に定着する。
以上が、画像形成部50の構成である。
Here, returning to FIG.
The secondary transfer unit 56 includes the belt surface of the intermediate transfer belt 55 on which the toner images of each color are superimposed by the image forming engine 52 and the sheet conveyed from the sheet feeding tray 51 via the sheet conveying path 600. When the transfer position is reached, the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 55 to the recording sheet by the action of the main roll. The fixing device 57 fixes the toner image transferred to the recording paper. Specifically, the fixing device 57 forms a contact region by sandwiching the sheet conveyance path 600 between the peripheral surfaces of a heating roll having a heating source and a pressure roll. When the recording paper on which the toner image has been transferred by the secondary transfer device 56 is moved to this transfer position, the fixing device 57 applies the toner image to the recording paper by the heating action by the heating roll and the pressure action by the pressure roll. To settle.
The above is the configuration of the image forming unit 50.

続いて、再び図2を参照して、プロセスコントロール部60の構成について説明する。
プロセスコントロール部60は、ドットカウンタ601、パッチ信号生成部602、信号セレクタ603、電位制御コントローラ604、電位パラメータ決定部605、現像制御コントローラ606、転写制御コントローラ607および定着制御コントローラ608を備える。
Next, the configuration of the process control unit 60 will be described with reference to FIG. 2 again.
The process control unit 60 includes a dot counter 601, a patch signal generation unit 602, a signal selector 603, a potential controller 604, a potential parameter determination unit 605, a development control controller 606, a transfer control controller 607, and a fixing control controller 608.

ドットカウンタ601は、画像入力装置30から取得した画像信号に基づいて、露光器504が感光体ドラム501の表面に静電潜像を形成するときのドット数を計数する。ドットカウンタ601は、計数したドット数を現像制御コントローラ606に出力する一方で、取得した画像信号をそのまま信号セレクタ603へ出力する。   The dot counter 601 counts the number of dots when the exposure unit 504 forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 501 based on the image signal acquired from the image input device 30. The dot counter 601 outputs the counted number of dots to the development controller 606, while outputting the acquired image signal as it is to the signal selector 603.

パッチ信号生成部602は、所定の画像信号(以下、「パッチ画像信号」という)を生成し、信号セレクタ603に出力する。パッチ画像信号は、各々の濃度が最高濃度から最低濃度へと段階的に遷移する複数の矩形画像を副走査方向に並べたラスタデータの画像信号である。この矩形画像の主走査方向の幅は、トナー濃度センサ508の濃度検出点の周辺の狭小な範囲に収まる。   The patch signal generation unit 602 generates a predetermined image signal (hereinafter referred to as “patch image signal”) and outputs the signal to the signal selector 603. The patch image signal is an image signal of raster data in which a plurality of rectangular images each having a density that gradually changes from the highest density to the lowest density are arranged in the sub-scanning direction. The width of the rectangular image in the main scanning direction is within a narrow range around the density detection point of the toner density sensor 508.

信号セレクタ603は、ドットカウンタ601から取得した画像信号、またはパッチ信号生成部602から取得したパッチ画像信号のいずれかを選択してに画像形成部50のレーザードライバ510へ出力する。具体的には、信号セレクタ603は、後述する画像選択信号を取得した場合には、パッチ画像信号を選択して出力するし、それ以外の場合は、ドットカウンタ601から取得した画像信号を選択して出力する。   The signal selector 603 selects either the image signal acquired from the dot counter 601 or the patch image signal acquired from the patch signal generation unit 602 and outputs the selected signal to the laser driver 510 of the image forming unit 50. Specifically, the signal selector 603 selects and outputs a patch image signal when an image selection signal described later is acquired, and selects the image signal acquired from the dot counter 601 otherwise. Output.

電位制御コントローラ604は、レーザードライバ510、帯電器電源511及び現像バイアス電源512の各部の駆動を制御する。具体的には、電位制御コントローラ604は、信号セレクタ603から画像形成部50へ画像信号が供給されてトナー像の形成が行われるたびに、UI部40からの用紙種別信号と、電位センサ503からの表面電位信号と、環境センサ514からの温湿度信号とをそれぞれ取得する。そして、電位制御コントローラ604は、取得した各信号に基づいて、露光器504のレーザーダイオードの露光量、帯電器502の帯電電位、及び現像器505の現像バイアスの電位の実値と理想値との偏差を割り出す。そして、電位制御コントローラ604は、その偏差を埋め合わせるような制御パラメータに基づいてレーザードライバ510、帯電器電源511、現像バイアス電源512を駆動させるべく、それぞれに露光量制御信号、帯電電位制御信号、現像バイアス制御信号を出力する。   The potential controller 604 controls driving of the laser driver 510, the charger power supply 511, and the developing bias power supply 512. Specifically, the potential controller 604 receives the paper type signal from the UI unit 40 and the potential sensor 503 each time an image signal is supplied from the signal selector 603 to the image forming unit 50 to form a toner image. The surface potential signal and the temperature / humidity signal from the environmental sensor 514 are respectively acquired. Based on the acquired signals, the potential controller 604 determines the actual value and the ideal value of the exposure amount of the laser diode of the exposure unit 504, the charging potential of the charging unit 502, and the developing bias potential of the developing unit 505. Determine the deviation. Then, the potential controller 604 drives the laser driver 510, the charger power supply 511, and the development bias power supply 512 based on the control parameters that compensate for the deviation, respectively, the exposure amount control signal, the charge potential control signal, and the development. Outputs a bias control signal.

このとき、電位制御コントローラ604は、用紙種別信号に応じて特定される記録用紙の種別に応じて、単位面積当たりの色材の量(以下、単に「トナー重量」という)を制御するための制御パラメータで各部を駆動させる。
現像時に現像器505から感光体ドラム501表面に移るトナーのトナー重量は、感光体ドラム501の表面電位と現像器505の現像バイアスとの電位差によって決まり、この電位差が小さいほど静電力が小さくなり、トナー重量は小さくなる。例えば、現像バイアスおよび帯電電位を一定にしたまま、露光量を小さくすると、露光された領域つまり静電潜像の領域の電位は大きくなるため、静電潜像と現像バイアスとの電位差が小さくなり、トナー重量も小さくなる。また、帯電電位と露光量を一定にしたまま、現像バイアスを小さくした場合にも、現像バイアスと静電潜像との電位差が小さくなり、トナー重量は小さくなる。また、露光量および現像バイアスを一定にしたまま帯電電位を大きくすると、これに応じて静電潜像の電位も高くなるため、静電潜像と現像バイアスとの電位差は小さくなり、トナー重量は小さくなる。このように、露光量、帯電電位および現像バイアスに応じて、感光体ドラム501上の現像像のトナー重量が変化する。電位制御コントローラ604は、目標とするトナー重量でトナー像を形成するよう、画像データに含まれる階調値と用紙種別信号とに応じた各制御パラメータに基づいて各部を駆動させることになる。これらの制御パラメータは、記録用紙の種別を表す識別情報に対応付けて電位制御コントローラ604の図示せぬメモリに予め記憶されている。
また、電位制御コントローラ604は、上述の露光量、帯電電位、現像バイアスの電位の実値と理想値との偏差が閾値以上になったタイミングで、信号セレクタ603へ画像選択信号を出力する。この偏差が大きくなる場合とは、レーザードライバ510、帯電器電源511および現像バイアス電源512の各部の駆動状態が理想とする場合と異なる場合ということになる。
At this time, the potential controller 604 controls to control the amount of color material per unit area (hereinafter simply referred to as “toner weight”) in accordance with the type of recording paper specified in accordance with the paper type signal. Each part is driven with parameters.
The toner weight of toner transferred from the developing unit 505 to the surface of the photosensitive drum 501 during development is determined by the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 501 and the developing bias of the developing unit 505, and the electrostatic force decreases as the potential difference decreases. The toner weight is reduced. For example, if the exposure amount is reduced while the development bias and the charging potential are kept constant, the potential of the exposed area, that is, the electrostatic latent image area, increases, so the potential difference between the electrostatic latent image and the development bias decreases. Also, the toner weight is reduced. Further, even when the developing bias is reduced while the charging potential and the exposure amount are kept constant, the potential difference between the developing bias and the electrostatic latent image is reduced, and the toner weight is reduced. In addition, if the charging potential is increased while the exposure amount and the developing bias are kept constant, the potential of the electrostatic latent image also increases accordingly, so the potential difference between the electrostatic latent image and the developing bias decreases, and the toner weight is Get smaller. As described above, the toner weight of the developed image on the photosensitive drum 501 changes according to the exposure amount, the charging potential, and the developing bias. The potential controller 604 drives each unit based on each control parameter according to the gradation value included in the image data and the paper type signal so as to form a toner image with a target toner weight. These control parameters are stored in advance in a memory (not shown) of the potential controller 604 in association with identification information indicating the type of recording paper.
In addition, the potential controller 604 outputs an image selection signal to the signal selector 603 at a timing when the deviation between the actual value of the exposure amount, the charging potential, and the developing bias potential and the ideal value is equal to or greater than the threshold value. The case where the deviation becomes large is a case where the driving states of the laser driver 510, the charger power supply 511, and the developing bias power supply 512 are different from the ideal drive states.

電位パラメータ決定部605は、画像形成部50によって記録用紙に形成されたパッチ画像が画像読取部20によって読み取られた場合に、その読取結果を表す読取信号を取得し、それに基づいて決定した制御パラメータを、用紙種別信号に対応付けて電位制御コントローラ604に出力する。電位パラメータ決定部605の機能及び動作について詳しくは後述する。   When the patch image formed on the recording paper by the image forming unit 50 is read by the image reading unit 20, the potential parameter determination unit 605 acquires a read signal indicating the reading result, and the control parameter determined based on the read signal Is output to the potential controller 604 in association with the paper type signal. The function and operation of the potential parameter determination unit 605 will be described in detail later.

現像制御コントローラ606は、パッチ画像信号に応じたトナー像が形成されると、トナー濃度センサ508が検出するそのトナー像の濃度を現像器505のトナー供給量にフィードバックさせるような機能を有する。具体的には、現像制御コントローラ606は、ドットカウンタ601から供給されるドットカウント値を計数し、その累算値が予めに設定された閾値を超えると、信号セレクタ603へ画像選択信号を出力する。この閾値は、現像器505のトナー供給量のキャリブレーションが必要となる出力枚数(例えば30枚)に応じて決められたドット数に基づいて設定される。すなわち、画像選択信号は、所定回数以上の画像形成処理が行われ、最適なトナー供給量を再設定することが好ましいと考えられるタイミングで出力される。   The development controller 606 has a function of feeding back the density of the toner image detected by the toner density sensor 508 to the toner supply amount of the developer 505 when a toner image corresponding to the patch image signal is formed. Specifically, the development controller 606 counts the dot count value supplied from the dot counter 601 and outputs an image selection signal to the signal selector 603 when the accumulated value exceeds a preset threshold value. . This threshold value is set based on the number of dots determined according to the number of output sheets (for example, 30 sheets) that requires calibration of the toner supply amount of the developing device 505. In other words, the image selection signal is output at a timing at which it is preferable that the image forming process is performed a predetermined number of times or more and the optimum toner supply amount is reset.

画像選択信号を取得した信号セレクタ603が、パッチ画像信号を画像形成部50に出力すると、画像形成部50によってそのパッチ画像信号に応じた各濃度の矩形画像のトナー像が感光体ドラム501に順次形成される。そして、形成されたトナー像の濃度は、トナー濃度センサ508により読み取られ、トナー濃度信号として現像制御コントローラ606へ供給される。現像制御コントローラ606は、トナー濃度センサ508から順次供給されるトナー濃度信号を基に濃度検出点の濃度の実値と自らのメモリに記憶されている濃度の理想値の偏差を割り出し、その偏差が予め設定された許容範囲に収まるか否か判断する。そして、許容範囲を超えたと判断すると、以降、画像入力装置30によって入力される画像信号に応じたトナー像を形成するに際しては、現像制御コントローラ606は、その偏差を埋め合わせるようなトナー供給制御信号を現像器505に出力し、トナーカートリッジから現像器505に供給されるトナー量を増減させる。例えば、濃度検出点の濃度の実値が許容範囲の下限を下回っていればトナー供給量を多くすることを指示するトナー供給制御信号を供給し、許容範囲を上回っていればトナー供給量を少なくすることを指示するトナー供給制御信号を出力する。   When the signal selector 603 that has acquired the image selection signal outputs the patch image signal to the image forming unit 50, the image forming unit 50 sequentially causes the toner images of rectangular images of respective densities corresponding to the patch image signal to the photosensitive drum 501. It is formed. The density of the formed toner image is read by the toner density sensor 508 and supplied to the development controller 606 as a toner density signal. The development controller 606 calculates a deviation between the actual density value at the density detection point and the ideal density value stored in its own memory based on the toner density signals sequentially supplied from the toner density sensor 508, and the deviation is calculated. It is determined whether or not it falls within a preset allowable range. When it is determined that the allowable range has been exceeded, the development control controller 606 then generates a toner supply control signal that compensates for the deviation when forming a toner image according to the image signal input by the image input device 30. The amount of toner supplied to the developing device 505 and supplied from the toner cartridge to the developing device 505 is increased or decreased. For example, if the actual value of the density at the density detection point is below the lower limit of the allowable range, a toner supply control signal instructing to increase the toner supply amount is supplied, and if it exceeds the allowable range, the toner supply amount is decreased. A toner supply control signal instructing to do so is output.

転写制御コントローラ607は、用紙種別信号に応じた1次転写電流制御信号を1次転写器506に供給し、1次転写器506に流れる1次転写電流を制御する。ここで転写制御コントローラ607が制御する1次転写電流の大きさは、記録用紙の種別を表す識別情報に対応付けて予め設定されている。これによって、感光体ドラム501から中間転写ベルト55に転写されるトナーのトナー重量を制御することができる。具体的には、感光体ドラム501の表面電位と1次転写器506の転写電位とは逆極性であり、1次転写電流値が小さくなるほどこれらの間に生じる静電力は小さくなるから、転写されるトナー重量は減じられる(転写率が小さくなる)。一方で、1次転写電流を大きくするほど、これらの電位差が大きくなり、中間転写ベルト55に転写されるトナーのトナー重量は大きくなる(転写率が大きくなる)。   The transfer controller 607 supplies a primary transfer current control signal corresponding to the paper type signal to the primary transfer unit 506 and controls the primary transfer current flowing through the primary transfer unit 506. Here, the magnitude of the primary transfer current controlled by the transfer controller 607 is set in advance in association with identification information representing the type of recording paper. As a result, the toner weight of the toner transferred from the photosensitive drum 501 to the intermediate transfer belt 55 can be controlled. Specifically, the surface potential of the photosensitive drum 501 and the transfer potential of the primary transfer unit 506 are opposite in polarity, and the electrostatic force generated between them becomes smaller as the primary transfer current value becomes smaller. Toner weight is reduced (transfer rate is reduced). On the other hand, as the primary transfer current increases, these potential differences increase, and the toner weight of the toner transferred to the intermediate transfer belt 55 increases (transfer rate increases).

定着制御コントローラ608は、用紙種類信号および温度センサ513から取得する定着ロール温度に基づいて、定着温度や定着速度、定着圧力を制御する定着制御信号を定着器57に出力する。この定着制御信号に対応する制御パラメータは、例えば、厚さが大きい記録用紙には定着温度を大きくしたり、定着速度を小さくしたり、定着圧力を大きくするよう予め設定されている。また、定着制御コントローラ608は、トナー重量に応じて定着条件の制御パラメータを制御するが、これについて詳しくは後述する。
以上のようにして、プロセスコントロール部60は、用紙種別や用紙の性質に応じた制御パラメータを画像形成部50に出力して、記録用紙に形成させるトナー像のトナー重量を制御する。
The fixing controller 608 outputs a fixing control signal for controlling the fixing temperature, fixing speed, and fixing pressure to the fixing device 57 based on the sheet type signal and the fixing roll temperature acquired from the temperature sensor 513. The control parameter corresponding to the fixing control signal is set in advance to increase the fixing temperature, decrease the fixing speed, or increase the fixing pressure, for example, for a recording sheet having a large thickness. The fixing controller 608 controls a control parameter for fixing conditions according to the toner weight, which will be described in detail later.
As described above, the process control unit 60 outputs the control parameters according to the paper type and the paper property to the image forming unit 50 to control the toner weight of the toner image formed on the recording paper.

(2)記録用紙の種別
次に、図3は、普通紙およびコート紙の構造および現像時にこれらの記録用紙に重ねられるトナーからなる画像構造体を説明する図である。
図3(a)に示したように、普通紙にトナー像を形成した場合、画像構造体は、微細な糸状のパルプ繊維が膨大な数絡み合うことによって構成されている「繊維層」と、この繊維層にトナーが重ねられることによって構成されている「トナー層」とからなる。同図からも分かるように、「繊維層」においては、各パルプ繊維どうしの間には空隙が存在している。また、普通紙の記録面においては、このパルプ繊維が露出しており、表面粗さが非常に大きい。ここでの「表面粗さ」とは中心線平均粗さのことをいい、普通紙において、その大きさはおよそ10μm〜20μmである。
(2) Types of Recording Paper Next, FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of plain paper and coated paper and an image structure made of toner that is superimposed on these recording papers during development.
As shown in FIG. 3A, when a toner image is formed on plain paper, the image structure has a “fiber layer” composed of a large number of fine thread-like pulp fibers entangled with each other. It consists of a “toner layer” configured by superposing toner on a fiber layer. As can be seen from the figure, in the “fiber layer”, there are voids between the pulp fibers. Further, the pulp fiber is exposed on the recording surface of plain paper, and the surface roughness is very large. Here, the “surface roughness” refers to the centerline average roughness, and the size of plain paper is about 10 μm to 20 μm.

一方、図3(b)に示したように、コート紙にトナー像を形成した場合、画像構造体は、「繊維層」と、「繊維層」の両面のそれぞれに重ねられた「塗工層」と、上面の「塗工層」上に重ねられたトナーによって構成されている「トナー層」とからなる。「塗工層」は、普通紙(繊維層)の表面に形成されたコート材によって形成される層のことであり、このコート材として、例えば炭酸カルシウムやカオリン等の顔料を含む塗料等が用いられる。この「塗工層」は、記録用紙の表面の表面粗さを小さくするために設けられたものであり、光沢度も普通紙に比べて高い。トナー像が形成されるに際しては、トナーがこの塗工層に重ねられることによって「トナー層」が形成される。このコート紙の表面に露出している「塗工層」は、表面粗さ(中心線平均粗さ)が普通紙に比べて非常に小さくなるように塗布されており、その大きさはおよそ1μm〜3μmである。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the toner image is formed on the coated paper, the image structure is composed of the “fiber layer” and the “coating layer” superimposed on both sides of the “fiber layer”. And a “toner layer” composed of toner superimposed on the “coating layer” on the upper surface. The “coating layer” is a layer formed by a coating material formed on the surface of plain paper (fiber layer). As this coating material, for example, a paint containing a pigment such as calcium carbonate or kaolin is used. It is done. This “coating layer” is provided to reduce the surface roughness of the surface of the recording paper, and has a higher gloss than that of plain paper. When a toner image is formed, a “toner layer” is formed by superimposing toner on the coating layer. The “coating layer” exposed on the surface of the coated paper is applied such that the surface roughness (centerline average roughness) is much smaller than that of plain paper, and the size is about 1 μm. ~ 3 μm.

(3)記録用紙の種別とトナー像の濃度との関係
続いて、記録用紙の種別と、トナー像の濃度との関係について説明する。
図4は、普通紙とコート紙とのそれぞれに同じトナー像を形成した場合の、トナーの面積率と、そのトナー像の濃度との関係を実験的に求めたものを表したグラフである。以下、この関係を「階調特性」という。
図4に示したように、面積率0%〜100%のほぼ全域において、コート紙に形成されたトナー像の濃度(破線で図示)の方が、普通紙に形成されたトナー像の濃度(実線で図示)よりも高くなっていることが分かる。例えば面積率100%のそれぞれのトナー像の濃度に注目する。これらの記録用紙にトナー像を形成したときのトナーのトナー重量はほぼ一致しているにも関わらず、普通紙に形成されたトナー像の濃度(目標濃度)Dmax1がおよそ「1.75」であるのに対し、コート紙に形成されたトナー像の濃度Dmax2はおよそ「2.0」もあり、コート紙の方が濃度がおよそ「0.25」も高くなっていることが分かる。また、これらの記録用紙における階調特性を参照すると、普通紙においては、ほぼ線形的な階調特性を示している一方で、コート紙においては、トナーの面積率の増加に対して濃度が線形的に大きくなっているわけではない。具体的には、低濃度域においてトナーの面積率に対する濃度変化量が大きく、高濃度域においてトナーの面積率に対する濃度変化量が小さくなる傾向を示す。このように、記録用紙の種別によって階調特性が異なっていると、トナー像が形成される記録用紙によって、色再現性が異なってしまう。
(3) Relationship Between Recording Paper Type and Toner Image Density Next, the relationship between the recording paper type and the toner image density will be described.
FIG. 4 is a graph showing experimentally obtained relationships between the toner area ratio and the density of the toner image when the same toner image is formed on plain paper and coated paper. Hereinafter, this relationship is referred to as “gradation characteristics”.
As shown in FIG. 4, the density of the toner image formed on the coated paper (illustrated by a broken line) is almost equal to the density of the toner image formed on the plain paper (indicated by a broken line) in almost the entire area of 0% to 100% area ratio. It can be seen that it is higher than that shown in the solid line). For example, attention is paid to the density of each toner image having an area ratio of 100%. The density (target density) Dmax1 of the toner image formed on the plain paper is approximately “1.75” even though the toner weights when the toner images are formed on these recording papers are substantially the same. On the other hand, the density Dmax2 of the toner image formed on the coated paper is about “2.0”, and it can be seen that the density of the coated paper is about “0.25”. Further, referring to the gradation characteristics of these recording papers, the plain paper shows a substantially linear gradation characteristic, while the coated paper has a linear density with respect to an increase in the toner area ratio. It ’s not really big. Specifically, the density change amount with respect to the toner area ratio is large in the low density region, and the density change amount with respect to the toner area ratio tends to be small in the high density region. As described above, when the gradation characteristics differ depending on the type of recording paper, the color reproducibility differs depending on the recording paper on which the toner image is formed.

このようになる理由について、前掲の図3を参照しつつ説明する。
図3(a)に示した画像構造体の普通紙に重ねられた「トナー層」を微視的に見ると、紙面の各位置に対して一様な量のトナーが転写されたにもかかわらず、そのトナー量の分布は各角位置によって大きく異なっている。これは、同図(a)に示したように、繊維層のパルプ繊維間の空隙にトナーが入り込んで、繊維層に吸収されたような状態になってしまうからである。従って、人間が視認できるトナーの量は少なくなってしまい、トナー像の濃度は低下した状態となる。また、トナー層の表面は、普通紙上にあるトナー量の分布の偏りにより、凸凹が生じており、平らでない。
The reason for this will be described with reference to FIG.
When the “toner layer” superimposed on the plain paper of the image structure shown in FIG. 3A is viewed microscopically, although a uniform amount of toner has been transferred to each position on the paper surface. In other words, the toner amount distribution varies greatly depending on each angular position. This is because the toner enters the gaps between the pulp fibers of the fiber layer and is absorbed by the fiber layer as shown in FIG. Accordingly, the amount of toner visible to humans is reduced, and the density of the toner image is reduced. Further, the surface of the toner layer is uneven due to uneven distribution of the toner amount on the plain paper.

一方、図3(b)に示したように、コート紙においては、塗工層にトナーがほとんど吸収されずに、その表面にトナーが重ねられる。よって、平滑な塗工層上に各位置で一様の量のトナーによってトナー層が構成されることになる。つまり、各位置でトナー層の厚みは一様であり、トナー像の表面も平らである。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the coated paper, the toner is superimposed on the surface of the coated layer with almost no toner absorbed. Therefore, the toner layer is composed of a uniform amount of toner at each position on the smooth coating layer. That is, the thickness of the toner layer is uniform at each position, and the surface of the toner image is also flat.

以上説明したように、同じトナー重量のトナーで普通紙とコート紙とのそれぞれにトナー像が形成された場合、普通紙の方がコート紙に比べて濃度が大幅に低くなる。さらに、普通紙に構成された「トナー層」の表面は平らでないから、トナー層に光が照射されると、その反射光のうち、正反射光成分の強度が小さく、乱反射光成分の強度が大きくなる。この場合、式(1)によれば、I/Ioが小さくなるから、トナー像の濃度Dは更に小さくなってしまう。したがって、画像形成装置1がコート紙にトナー像を形成しようとした場合に、普通紙に対してトナー像を目標とする濃度で形成できるように最適に設定された制御パラメータをそのまま用いると、コート紙上のトナー像の濃度がかなり高くなってしまう。   As described above, when toner images are formed on plain paper and coated paper with the same toner weight, the density of plain paper is significantly lower than that of coated paper. Furthermore, since the surface of the “toner layer” formed on plain paper is not flat, when the toner layer is irradiated with light, the intensity of the specular reflection component of the reflected light is small and the intensity of the irregular reflection component is small. growing. In this case, according to the equation (1), since I / Io is reduced, the density D of the toner image is further reduced. Therefore, when the image forming apparatus 1 attempts to form a toner image on coated paper, the control parameters optimally set so that the toner image can be formed on the plain paper at a target density are used as they are. The density of the toner image on the paper becomes considerably high.

このような理由によって記録用紙の種別によってトナー像の濃度に差異が生じてしまうから、これを補正するために、画像信号の階調値に記録用紙の種別に応じたルックアップテーブルを作用させて階調特性を補正する、という手法が知られている。
この手法によれば、コート紙におけるトナーの面積率100%のトナー像の濃度Dmax2を、普通紙におけるトナーの面積率100%のトナー像の濃度(以下、「目標濃度」)Dmax1を目標として近づけるよう、階調特性を補正することができる。しかしながら、この画像処理による補正では、図4の矢印R1で示したように、普通紙において面積率100%で表される目標濃度Dmax1が、コート紙においては面積率50%程度で表現されることになる。これでは、それぞれの記録用紙でトナー像の濃度を一致させることができるものの、トナーの面積率が異なることにより、その質感が異なってしまう。例えば、普通紙では面積率100%のベタ画像で表される文字を意味するトナー像が、コート紙では列状や網点状等のなど中間調で表現されると、これを見たユーザは違和感を抱いてしまい、これが結果的に画質劣化となってしまうことになる。さらには、普通紙における面積率100%に相当する濃度の文字や細線を再現した場合には、トナー像の濃度は普通紙と一致するものの、文字や細線が途切れてしまう、という画像欠陥が生じてしまうこともある。
For this reason, the density of the toner image varies depending on the type of recording paper. To correct this, a look-up table corresponding to the type of recording paper is applied to the gradation value of the image signal. A method of correcting the gradation characteristics is known.
According to this method, the density Dmax2 of the toner image having a toner area ratio of 100% on the coated paper is brought close to the density of the toner image having the toner area ratio of 100% on the plain paper (hereinafter referred to as “target density”) Dmax1. As described above, the gradation characteristics can be corrected. However, in this correction by image processing, as indicated by an arrow R1 in FIG. 4, the target density Dmax1 represented by an area ratio of 100% on plain paper is expressed by an area ratio of about 50% on coated paper. become. In this case, although the density of the toner image can be matched between the respective recording sheets, the texture is different due to the difference in the toner area ratio. For example, when a toner image that represents a character represented by a solid image with an area ratio of 100% on plain paper is expressed in a halftone such as a line or halftone dot on a coated paper, This results in an uncomfortable feeling, which results in image quality degradation. Furthermore, when characters and fine lines with a density equivalent to 100% of the area ratio on plain paper are reproduced, the density of the toner image matches that of plain paper, but there is an image defect that the characters and fine lines are interrupted. Sometimes.

また、例えば、トナー像の濃度を256階調(8ビット)で表現する場合、普通紙においては面積率0%〜100%の範囲内で、面積率に応じた濃度が表現されることになる。一方、コート紙においては、最大濃度を目標濃度Dmax1として各濃度が表現されるから、図4から分かるように、およそ面積率0%〜50%の範囲内での面積率に応じて各濃度が表現されることになる。つまり、普通紙にトナー像が形成される場合には、コート紙の場合と比べて、50%程度の範囲の面積率でしかトナー像の濃度を表現できないから、濃度の階調数はおよそ50%(階調数がおよそ「128」)に小さくなってしまう。この階調数の減少により、面積率の変化に対するトナー像の濃度変化が大きくなるトーンジャンプが発生してしまう。このトーンジャンプによって、例えばグラデーション画像における滑らかな色の変化を表現できず、濃度に段差が生じてしまい、擬似輪郭が発生するなどの画像欠陥が発生してしまうことがある。
以上のように、従来の技術を採用して階調特性を一致させるよう補正すると、塗工層を有するコート紙において、画質が劣化したり、画像欠陥が生じてしまう。
For example, when the density of the toner image is expressed by 256 gradations (8 bits), the density corresponding to the area ratio is expressed in the range of 0% to 100% in the plain paper. . On the other hand, in the coated paper, each density is expressed with the maximum density as the target density Dmax1, and as can be seen from FIG. 4, each density is approximately in accordance with the area ratio within the range of 0% to 50% area ratio. Will be expressed. That is, when a toner image is formed on plain paper, the density of the toner image can be expressed only with an area ratio in the range of about 50% compared to the case of coated paper, and therefore the number of density gradations is about 50. % (The number of gradations is about “128”). This decrease in the number of gradations causes a tone jump in which the change in density of the toner image with respect to the change in area ratio increases. Due to this tone jump, for example, a smooth color change in a gradation image cannot be expressed, a level difference occurs, and an image defect such as a pseudo contour may occur.
As described above, when the conventional technique is used to correct the gradation characteristics so as to match, the coated paper having the coating layer deteriorates the image quality or causes image defects.

(4)トナー重量の制御による濃度の補正
上記のような画像欠陥や画質劣化を発生させないようにトナー像の濃度を補正するべく、画像形成装置1は、記録用紙の種別に応じた制御パラメータでプロセスコントロールを行って、トナー像を形成するときのトナー重量を制御する。
ここで、図5は、普通紙およびコート紙に形成される、面積率100%の画像(いわゆるベタ画像)を表す画像データに基づく画像形成時における、トナー重量の変化に対するトナー像の濃度の変化との関係を実験的に求めたものを表したグラフである。
図5に示したように、図示したトナー重量の範囲内で、普通紙およびコート紙に形成されたトナー像の濃度を比較すると、コート紙の方が普通紙よりも2割程度高くなっていることが分かる。従って、コート紙に形成されるトナー像のトナー重量を同図の特性に従って減じれば、コート紙と普通紙とにおける濃度の差異をほぼなくすことができ、それぞれの階調特性の差異も小さくすることができる。具体的には、図示したように、目標濃度Dmax1(=1.75)としてトナー像を形成する場合、普通紙に対するトナーのトナー重量を、M1≒4.8g/m2とすれば、面積率100%において目標濃度Dmax1となる。一方で、コート紙においては、矢印R2で示したように、トナー重量M2≒3.7g/m2に減じれば、面積率100%での濃度の目標濃度Dmax1に一致させることができる。
(4) Density Correction by Controlling Toner Weight In order to correct the density of the toner image so as not to cause image defects and image quality degradation as described above, the image forming apparatus 1 uses control parameters according to the type of recording paper. Process control is performed to control the toner weight when forming a toner image.
Here, FIG. 5 shows a change in toner image density with respect to a change in toner weight during image formation based on image data representing an image with a 100% area ratio (so-called solid image) formed on plain paper and coated paper. It is the graph showing what calculated | required the relationship between and experimentally.
As shown in FIG. 5, when comparing the density of the toner images formed on the plain paper and the coated paper within the range of the illustrated toner weight, the coated paper is about 20% higher than the plain paper. I understand that. Therefore, if the toner weight of the toner image formed on the coated paper is reduced according to the characteristics shown in the figure, the difference in density between the coated paper and the plain paper can be almost eliminated, and the difference in the respective gradation characteristics is also reduced. be able to. Specifically, as shown in the figure, when forming a toner image with a target density Dmax1 (= 1.75), if the toner weight of the toner with respect to plain paper is M1≈4.8 g / m 2 , the area ratio The target density Dmax1 is reached at 100%. On the other hand, as shown by the arrow R2, in the coated paper, if the toner weight is reduced to M2≈3.7 g / m 2 , the density can be made to coincide with the target density Dmax1 at an area ratio of 100%.

また、コート紙に使用するトナーの最適なトナー重量は、トナーの色、記録用紙の色や、光沢度を決定付ける定着条件、記録用紙の表面粗さによっても異なるが、発明者らは、普通紙に使用するトナーのトナー重量に対して5%〜40%程度削減しても、ほぼ同等の色を再現することができることが分かった。電子写真方式の画像形成装置では、普通紙を使用する場合も、コート紙を使用する場合も、いわゆるオフセット印刷(ジャパンカラー等)の色再現を目標とするので、それぞれの記録用紙において目標濃度は同じである。したがって、コート紙を使用する場合のトナーのトナー重量を、普通紙を使用する場合よりも減じることにより、トーンジャンプなどの画像欠陥や画質劣化を発生させることなく、目標濃度に近づくようトナー像の濃度を補正することができるのである。   In addition, the optimum toner weight of the toner used for the coated paper varies depending on the color of the toner, the color of the recording paper, the fixing conditions that determine the glossiness, and the surface roughness of the recording paper. It has been found that even if the toner weight used for paper is reduced by about 5% to 40%, almost the same color can be reproduced. In the electrophotographic image forming apparatus, whether to use plain paper or coated paper, the target color reproduction of so-called offset printing (Japan color, etc.) is targeted. The same. Therefore, by reducing the toner weight of the toner when using coated paper compared to when using plain paper, the toner image can be brought closer to the target density without causing image defects such as tone jumps or image quality degradation. The density can be corrected.

したがって、図5に示したような記録用紙の種別に応じたトナー重量と濃度との関係に応じて最適なトナー重量が決定されると、プロセスコントロール部60は、決定したトナー重量に従ってこれ減じるように各制御パラメータを制御してトナー像の濃度を補正することによって、各記録用紙で階調特性を一致させることができる。この最適なトナー重量を実現するために、露光量、帯電電位、現像バイアス及び1次転写電流に対する各制御パラメータが、記録用紙の種別ごとにプロセスコントロール部60内に記憶されている。
よって、画像形成時においては、選択器12が画像入力装置30から取得した画像信号を画像形成部50に出力する一方で、プロセスコントロール部60によってコート紙の使用が検知された場合には、普通紙の使用時よりもトナー重量を減じられるよう、各制御パラメータを決定してトナー像が形成されることになる。ただし、この場合、コート紙に形成される画像の濃度と、普通紙に形成される画像の濃度との差が小さくなるように、各制御パラメータが決定される。
Therefore, when the optimum toner weight is determined according to the relationship between the toner weight and the density according to the type of recording paper as shown in FIG. 5, the process control unit 60 reduces the toner weight according to the determined toner weight. Further, by controlling the control parameters and correcting the density of the toner image, the tone characteristics can be made to coincide on each recording sheet. In order to realize the optimum toner weight, control parameters for the exposure amount, the charging potential, the developing bias, and the primary transfer current are stored in the process control unit 60 for each type of recording paper.
Therefore, at the time of image formation, when the selector 12 outputs the image signal acquired from the image input device 30 to the image forming unit 50, while the use of the coated paper is detected by the process control unit 60, it is normal. Each control parameter is determined so that a toner image is formed so that the toner weight can be reduced as compared to when using paper. However, in this case, each control parameter is determined so that the difference between the density of the image formed on the coated paper and the density of the image formed on the plain paper becomes small.

図6は、普通紙におけるトナー重量をM1とし、コート紙におけるトナー重量をM1からM2に減じた場合の、普通紙とコート用紙における階調特性を実験的に求めたものを表したグラフである。図6において、破線で示した曲線P1が、コート紙の使用時において、トナー重量M1のまま(濃度の補正前)、記録用紙にトナー像を形成した場合の階調特性である。また、一点鎖線で示した曲線P2は、コート紙の使用時において、トナー重量M2に減じて(濃度の補正後)、記録用紙にトナー像を形成した場合の階調特性である。また、実線で示した曲線P3は、普通紙の使用時において、トナー重量M1で記録用紙にトナー像を形成した場合の階調特性である。同図から分かるように、曲線P2で図示したトナー重量の補正後の階調特性は、実線P3で図示した普通紙における階調特性にほぼ一致しており、これらの差異は、曲線P1で図示したコート紙における補正前の階調特性との差異よりも小さくなっている。このようにして、コート紙における濃度Dmax2が、目標濃度Dmax1にほぼ一致するよう補正することにより、画像形成装置1は、普通紙に形成されたトナー像と、コート紙に形成されたトナー像との質感に差がないようにトナー像を形成することができるようになる。   FIG. 6 is a graph showing experimentally obtained gradation characteristics of plain paper and coated paper when the toner weight of plain paper is M1 and the toner weight of coated paper is reduced from M1 to M2. . In FIG. 6, a curved line P1 indicated by a broken line is a gradation characteristic when a toner image is formed on the recording paper while the toner weight M1 is maintained (before density correction) when the coated paper is used. A curve P2 indicated by a one-dot chain line is a gradation characteristic when the toner image is formed on the recording paper by reducing the toner weight M2 (after correcting the density) when the coated paper is used. A curve P3 indicated by a solid line is a gradation characteristic when a toner image is formed on a recording sheet with a toner weight M1 when plain paper is used. As can be seen from the figure, the gradation characteristics after correction of the toner weight illustrated by the curve P2 substantially match the gradation characteristics of the plain paper illustrated by the solid line P3, and these differences are illustrated by the curve P1. It is smaller than the difference from the gradation characteristics before correction in the coated paper. In this way, by correcting the density Dmax2 of the coated paper so that it substantially matches the target density Dmax1, the image forming apparatus 1 can detect the toner image formed on the plain paper and the toner image formed on the coated paper. The toner image can be formed so that there is no difference in the texture of the toner.

また、図7は、コート紙に形成されたトナー像の明度L*と光沢度との関係の測定結果を表すグラフである。同図おいて、実線のグラフは、普通紙において使用するトナーのトナー重量M1(濃度の補正前)としてトナー像を形成した場合の関係を示し、破線のグラフは、図5を用いて前述したようにしてトナー重量をM2に減じた(濃度の補正後)場合の関係を示している。
図7から分かるように、特に明度L*が低いほど、トナー重量を減じたことによるトナー像の光沢度の低下が顕著である一方で、明度L*が高いほど光沢度の低下がほとんどない。このような現象により、トナー重量M2に減じてトナー像を形成した場合、低明度から高明度までのトナー像を形成した場合の、トナー像の光沢度の最大値と最小値との差分の大きさを表す「光沢度差」が小さくなる。具体的には、トナー重量をM1としたときの光沢度の最大値はおよそ「65」で、最小値はおよそ「35」であり、光沢度差はおよそ「30」である。一方、トナー重量M2に減じたときの光沢度の最大値はおよそ「48」で、最小値はおよそ「35」であり、光沢度差はおよそ「13」である。つまり、この例では、光沢度差が3分の1近くまで低減されたことになる。一般に、トナー像において、明度の変化に対する光沢度の変化量が小さい(すなわち、光沢度差が小さい)ほど、人間が画像を見た場合に違和感を抱きにくく、好ましい画像とされている。したがって、コート紙の使用時において、普通紙の使用時よりもトナー重量を減じることは、このような光沢度の観点からも、コート紙の使用時における画質を向上させることに寄与すると言うことができる。
FIG. 7 is a graph showing the measurement result of the relationship between the lightness L * and the glossiness of the toner image formed on the coated paper. In the figure, the solid line graph shows the relationship when a toner image is formed as the toner weight M1 of the toner used on plain paper (before density correction), and the broken line graph is described above with reference to FIG. Thus, the relationship when the toner weight is reduced to M2 (after density correction) is shown.
As can be seen from FIG. 7, the lower the lightness L *, the more the reduction in the glossiness of the toner image due to the reduction in the toner weight, while the lower the lightness L *, the lower the glossiness. Due to such a phenomenon, when the toner image is formed with the toner weight M2 being reduced, the difference between the maximum value and the minimum value of the glossiness of the toner image when a toner image with low to high brightness is formed is large. The “gloss difference” indicating the thickness becomes smaller. Specifically, when the toner weight is M1, the maximum glossiness value is approximately “65”, the minimum value is approximately “35”, and the glossiness difference is approximately “30”. On the other hand, when the toner weight is reduced to M2, the maximum value of the glossiness is about “48”, the minimum value is about “35”, and the difference in glossiness is about “13”. That is, in this example, the difference in glossiness is reduced to nearly one third. In general, in a toner image, the smaller the amount of change in glossiness with respect to the change in brightness (that is, the smaller the difference in glossiness), the less likely it is to feel uncomfortable when a human sees the image. Therefore, when using coated paper, it can be said that reducing the toner weight compared to using plain paper contributes to improving the image quality when using coated paper from the viewpoint of glossiness. it can.

さらに、トナー重量を減じることは、コート紙で目立つトナーの飛び散り(いわゆるブラー)や転写抜けなどの転写ディフェクトや、背景部に相当する領域にトナーが付着するかぶりや、感光体ドラム501表面における現像された領域と、現像されていない領域とに電位差が生じることにより生じるエッジ効果などの現像ディフェクトも改善することができる。また、用紙表面に気泡が発生するブリスタや、トナーが定着器57等に取り残されてしまうオフセットなどの定着ディフェクトも改善することができる。
これらに加えて、画像形成装置1は、トナー像を定着するときの省エネルギー化も実現できるという効果がある。具体的には、トナー重量を減じたときには、プロセスコントロール部60の定着制御コントローラ608は、用紙種別信号に応じてこれを特定し、そのトナー重量を減じた量に応じて、定着器57の定着速度、定着温度又は定着圧力を制御する。具体的には、トナー重量を減じた量が多いほど、つまりトナー像を形成するトナーのトナー重量が小さいほど、定着に必要な熱エネルギーは小さくて済むので、定着器57の定着速度を高速化させたり、定着温度を低下させたりすることができるし、定着圧力を小さくしてもよい。これにより、確実にトナー像を定着させることができる。
Further, reducing the toner weight means that transfer defects such as toner scattering (so-called blur) and transfer omission that are conspicuous on coated paper, fogging that the toner adheres to an area corresponding to the background, development on the surface of the photosensitive drum 501, and so on. It is also possible to improve development defects such as an edge effect caused by a potential difference between the developed area and the undeveloped area. Further, it is possible to improve fixing defects such as blisters in which bubbles are generated on the paper surface and offsets in which toner is left behind in the fixing device 57 and the like.
In addition to these, the image forming apparatus 1 has an effect of realizing energy saving when fixing a toner image. Specifically, when the toner weight is reduced, the fixing control controller 608 of the process control unit 60 specifies this according to the paper type signal, and the fixing of the fixing device 57 according to the amount by which the toner weight is reduced. Control speed, fusing temperature or fusing pressure. Specifically, the greater the amount of toner reduced, that is, the smaller the toner weight of the toner that forms the toner image, the smaller the heat energy required for fixing, so the fixing speed of the fixing device 57 is increased. Or the fixing temperature can be lowered, or the fixing pressure can be reduced. Thereby, the toner image can be reliably fixed.

(5)制御パラメータの設定
上記では、普通紙およびコート紙を例に挙げて説明したが、これ以外の種別の記録用紙で、画像形成装置1に制御パラメータが設定されていないものが使用される場合もある。最適なトナー重量は、前述したように、記録用紙の表面粗さ、厚み、色(白色度)、定着条件などの条件によって決まるものであるから、プロセスコントロール部60は、トナー像を形成する記録用紙の種別毎に制御パラメータを設定しておく必要がある。また、制御パラメータが設定されている普通紙やコート紙においても、ユーザの希望に応じて、トナーの面積率100%のときのトナー像の濃度を目標濃度Dmax1よりも高くしたり、低くしたりする場合もある。このような場合には、プロセスコントロール部60が用いる制御パラメータを追加したり、更新する必要がある。このような要望に応えるために、画像形成装置1は以下に説明する機能を備える。
(5) Setting of control parameters In the above description, plain paper and coated paper have been described as examples. However, other types of recording paper that do not have control parameters set in the image forming apparatus 1 are used. In some cases. As described above, the optimum toner weight is determined by conditions such as the surface roughness, thickness, color (whiteness), and fixing conditions of the recording paper. Therefore, the process control unit 60 performs recording to form a toner image. It is necessary to set a control parameter for each paper type. Also for plain paper or coated paper for which control parameters are set, the density of the toner image when the toner area ratio is 100% is made higher or lower than the target density Dmax1 according to the user's request. There is also a case. In such a case, it is necessary to add or update control parameters used by the process control unit 60. In order to meet such a demand, the image forming apparatus 1 has the functions described below.

ここで、図8は、テスト画像と制御パラメータとの関係を説明する図である。このテスト画像はテスト画像T1,T2,・・・T9はそれぞれ面積率100%で表される正方形の画像からなる。
例えばユーザがUI部40を用いて、給紙トレイ51cに収容されている、制御パラメータが設定されていない種別の記録用紙に対する制御パラメータの設定を指示すると、選択器12はテスト画像信号発生回路11からテスト画像信号を取得して画像形成部50に供給する。画像形成部50は、給紙トレイ51cに収容された記録用紙に、取得したテスト画像信号に応じた画像を形成させることになる。ここでは、図8において破線で囲まれたテスト画像T1〜T9が副走査方向に対して順次形成される。また、これらのテスト画像T1〜T9の形成時においては、画像形成部50は、それぞれのテスト画像の右側に説明しているようにして、露光量を段階的に変化させて静電潜像を形成する。このときの露光量は、普通紙にトナー像を形成するときの露光量を100%として、この露光量に対する光量を表している。
Here, FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the test image and the control parameters. The test images T1, T2,... T9 are square images each represented by an area ratio of 100%.
For example, when the user uses the UI unit 40 to instruct setting of control parameters for a type of recording paper that is accommodated in the paper feed tray 51c and for which no control parameters are set, the selector 12 causes the test image signal generation circuit 11 to operate. The test image signal is acquired from the image data and supplied to the image forming unit 50. The image forming unit 50 forms an image corresponding to the acquired test image signal on the recording paper stored in the paper feed tray 51c. Here, test images T1 to T9 surrounded by broken lines in FIG. 8 are sequentially formed in the sub-scanning direction. Further, during the formation of these test images T1 to T9, the image forming unit 50 changes the exposure amount in steps as described on the right side of each test image, thereby generating an electrostatic latent image. Form. The exposure amount at this time represents the amount of light with respect to this exposure amount, assuming that the exposure amount when forming a toner image on plain paper is 100%.

続いて、ユーザは、テスト画像T1〜T9が形成された記録用紙を画像読取部20にセットし、UI部40を介して読み取りを指示する。これに応じて、画像読取部20は記録用紙を読み取って、読取結果を表す画像信号(読取信号)を生成し、プロセスコントロール部60の電位パラメータ決定部605に出力する。この読取信号は、R,G,Bの各階調値を表すものである。   Subsequently, the user sets the recording paper on which the test images T <b> 1 to T <b> 9 are formed in the image reading unit 20, and instructs the reading through the UI unit 40. In response to this, the image reading unit 20 reads the recording sheet, generates an image signal (reading signal) indicating the reading result, and outputs the image signal to the potential parameter determination unit 605 of the process control unit 60. This read signal represents each gradation value of R, G, and B.

電位パラメータ決定部605は、RGB色空間で表されるこの読取信号にラスタライズ処理や色空間変換処理を施し、CMYK色空間で表されるラスタ形式の画像信号に変換してから、階調値に応じてC,M,Y,Kの各色の濃度を求める。そして、電位パラメータ決定部605は、C、M、Y、Kの各色の濃度に基づいて決定した電位パラメータを、用紙種別信号を対応付けて電位制御コントローラ604に出力する。ここでの「電位パラメータ」は、露光量を表すものである。例えば、画像読取部20によるテスト画像の読取結果から求められたテスト画像T1〜T9の濃度が、図8に示したように、それぞれ「2.0」、「1.95」、「1.90」、「1.80」、「1.70」、「1.60」、「1.50」、「1.40」、「1.30」であったとする。ここで、面積率100%におけるトナー像の濃度を「1.70」にしたい場合には、図示したように露光量を「80%」とすればよいことになるから、ユーザによってその旨が指示されると、電位パラメータ決定部605は用紙種別信号と露光量を「80%」とすることを表す制御パラメータとを対応付けて、電位制御コントローラ604に出力する。電位制御コントローラ604は、取得した用紙種別信号に応じた記録用紙の識別情報と、電位パラメータとを対応付けて記憶しておく。以降、この用紙種別信号に対応する記録用紙にトナー像を形成する際には、電位制御コントローラ604は、この電位パラメータに基づいて制御パラメータを設定する。
このようにすれば、制御パラメータが設定されていない、例えば厚紙や、OHP(OverHead Projector)シート等のプラスティックからなるシート状物を使用する場合や、目標濃度を様々に変更する場合にも最適な制御パラメータを設定し、目標する階調特性でトナー像を形成するようトナー像の濃度を補正することができる。
The potential parameter determination unit 605 performs rasterization processing and color space conversion processing on the read signal represented in the RGB color space, converts the read signal into a raster format image signal represented in the CMYK color space, and converts the read signal into a gradation value. Accordingly, the density of each color of C, M, Y, and K is obtained. The potential parameter determination unit 605 outputs the potential parameter determined based on the density of each color of C, M, Y, and K to the potential controller 604 in association with the paper type signal. The “potential parameter” here represents the exposure amount. For example, the densities of the test images T1 to T9 obtained from the test image reading result by the image reading unit 20 are “2.0”, “1.95”, and “1.90”, respectively, as shown in FIG. ”,“ 1.80 ”,“ 1.70 ”,“ 1.60 ”,“ 1.50 ”,“ 1.40 ”,“ 1.30 ”. Here, when the density of the toner image at the area ratio of 100% is to be set to “1.70”, the exposure amount may be set to “80%” as shown in the figure, so that the user indicates that. Then, the potential parameter determination unit 605 associates the paper type signal with the control parameter indicating that the exposure amount is set to “80%”, and outputs it to the potential controller 604. The potential controller 604 stores recording sheet identification information corresponding to the acquired sheet type signal and the potential parameter in association with each other. Thereafter, when forming a toner image on a recording sheet corresponding to the sheet type signal, the potential controller 604 sets a control parameter based on the potential parameter.
In this way, when the control parameter is not set, for example, when using a sheet-like material made of plastic such as thick paper or an OHP (OverHead Projector) sheet, or when changing the target density in various ways, it is optimal. By setting control parameters, the density of the toner image can be corrected so as to form the toner image with a target gradation characteristic.

以上説明した実施形態によれば、記録用紙の種別に応じてトナー重量を最適な量に減じるように、画像形成部50の駆動状態を決定付ける制御パラメータを設定してトナー像を形成するから、画像劣化や画像欠陥を発生させることなく、様々な種別の記録用紙に形成されたトナー像の濃度が一致するよう濃度の補正することができる。   According to the embodiment described above, the toner image is formed by setting the control parameter that determines the driving state of the image forming unit 50 so as to reduce the toner weight to the optimum amount according to the type of recording paper. The density can be corrected so that the densities of the toner images formed on various types of recording paper are matched without causing image degradation or image defects.

(6)変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
上述した実施形態では、記録用紙の種別に応じて、プロセスコントロール部60は、露光量、帯電電位、現像バイアス及び転写電位のすべてについて制御パラメータを制御していたが、これらのうち少なくともいずれか1つを制御すれば、記録用紙に転写されるトナー重量を制御する(減じる)ことができる。各記録用紙にトナー像を形成する場合の、それぞれの階調特性の差異が小さくなるようにトナー重量を減じることができるのであれば、どの制御パラメータを制御してもよい。例えば、例えば1次転写電流のみを変化させても、この電流値に応じた量のトナーが中間転写ベルト55に転写されるから、記録用紙に重ねられるトナーのトナー重量を変化させることもできる。
(6) Modifications The above embodiment may be modified as follows. Specifically, the following modifications are mentioned, for example. These modifications can be appropriately combined with each other.
In the above-described embodiment, the process control unit 60 controls the control parameters for all of the exposure amount, the charging potential, the developing bias, and the transfer potential according to the type of the recording paper. However, at least one of these parameters is controlled. By controlling one of them, it is possible to control (reduce) the weight of toner transferred to the recording paper. Any control parameter may be controlled as long as the toner weight can be reduced so as to reduce the difference in gradation characteristics when forming a toner image on each recording sheet. For example, even if only the primary transfer current is changed, for example, an amount of toner corresponding to the current value is transferred to the intermediate transfer belt 55, so that the toner weight of the toner superimposed on the recording paper can be changed.

上述した実施形態では、テスト画像の読取結果に応じて、電位パラメータ決定部605は面積率100%における濃度が目標濃度Dmax1に一致するように、露光量の制御パラメータを決定していたが、帯電電位や現像バイアスを設定するようにしてもよい。感光体ドラム501の表面電位と現像バイアスとの電位差によってトナー重量が変化するから、プロセスコントロール部60は、露光量に代えて、帯電電位又は現像バイアスを制御してもよい。また、プロセスコントロール部60は、転写制御コントローラ607が転写率を最適に制御するための制御パラメータを制御する構成としてもよい。
ただし、トナー重量を制御するためには、上記の制御パラメータのうち露光量を制御することが最も効果的であるため、実施形態ではテスト画像の読取結果に応じて露光量を補正している。
In the above-described embodiment, the potential parameter determining unit 605 determines the exposure amount control parameter so that the density at the area ratio of 100% matches the target density Dmax1 according to the test image reading result. A potential and a developing bias may be set. Since the toner weight changes depending on the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 501 and the developing bias, the process control unit 60 may control the charging potential or the developing bias instead of the exposure amount. Further, the process control unit 60 may be configured to control a control parameter for the transfer control controller 607 to optimally control the transfer rate.
However, in order to control the toner weight, it is most effective to control the exposure amount among the above control parameters. Therefore, in the embodiment, the exposure amount is corrected according to the result of reading the test image.

上述した実施形態では、ユーザによるUI部40による操作によって、トナー像を形成する記録用紙がコート紙であるか又は普通紙であるかを検知したが、これ以外の方法で記録用紙の種別を特定してもよい。例えば、各記録用紙の種別に応じた不可視情報(イエロードット等)を埋め込んでおき、給紙トレイ51に収容された記録用紙、または、用紙搬送路600を搬送される記録用紙を読み取ることができるセンサを設けておく。そして、画像形成時には、センサがこの種別情報を読み取り、その読取結果に応じて、各部が記録用紙の種別を検知してもよい。また、画像入力装置30が外部装置から画像データを受信するときに、用紙種別信号も取得し、これによって用紙種別を検知してもよい。外部装置のユーザによって指定された種別の記録用紙にトナー像を形成する場合には、用紙の種別を指定する旨の指示も受信することができる。
また、画像読取部20は、RGB形式の画像信号を生成していたが、テスト画像T1〜T9の濃度を検出できればよいので、画像読取部20に代えて、トナー濃度センサ508と同等の構成の装置を採用してもよい。また、画像読取部20に変えてCIELAB色空間の測色値を求める測色器を採用してもよい。この場合、電位パラメータ決定部605は、CIELAB色空間からCMYK色空間に変換することになる。もちろん、トナーの色に対応する色空間に変換できるのであれば、これ以外の色空間でテスト画像の読取結果を表してもよい。
In the embodiment described above, whether the recording paper on which the toner image is to be formed is coated paper or plain paper is detected by a user operation on the UI unit 40, but the type of the recording paper is specified by other methods. May be. For example, invisible information (yellow dots or the like) corresponding to the type of each recording sheet is embedded, and the recording sheet stored in the paper feed tray 51 or the recording sheet conveyed through the sheet conveyance path 600 can be read. A sensor is provided. At the time of image formation, the sensor may read this type information, and each unit may detect the type of the recording paper according to the read result. In addition, when the image input device 30 receives image data from an external device, a paper type signal may also be acquired, thereby detecting the paper type. When a toner image is formed on a recording sheet of a type designated by the user of the external device, an instruction for designating the type of paper can also be received.
The image reading unit 20 generates an RGB format image signal. However, the image reading unit 20 only needs to be able to detect the densities of the test images T <b> 1 to T <b> 9, and thus has the same configuration as the toner density sensor 508 instead of the image reading unit 20. An apparatus may be employed. In addition, a colorimeter that obtains colorimetric values in the CIELAB color space may be employed instead of the image reading unit 20. In this case, the potential parameter determination unit 605 converts from the CIELAB color space to the CMYK color space. Of course, as long as it can be converted into a color space corresponding to the color of the toner, the reading result of the test image may be expressed in a color space other than this.

上述した実施形態では、画像形成装置1は、コート紙に画像を形成する際には、普通紙の使用を基準として決められたトナー重量を減じることによって、それぞれの用紙に形成した画像の濃度差が小さくなるようにトナー像の濃度を補正していた。このような手法は、コート紙の表面の表面粗さが、塗工層が設けられることにより普通紙の表面粗さよりも小さくなるから、有効なものであった。したがって、塗工層に用いられるコート材には、普通紙の記録面よりも平滑な記録面を得ることができるのであれば、前掲したもの以外のものを使用することもできる。例えば、各種顔料、各種樹脂、ゴムラッテクス又は高分子材料等である。   In the embodiment described above, when forming an image on coated paper, the image forming apparatus 1 reduces the toner weight determined based on the use of plain paper, thereby reducing the density difference between the images formed on the respective paper. The toner image density was corrected so as to be small. Such a method is effective because the surface roughness of the surface of the coated paper becomes smaller than the surface roughness of the plain paper by providing the coating layer. Therefore, as the coating material used for the coating layer, materials other than those described above can be used as long as a recording surface smoother than the recording surface of plain paper can be obtained. For example, various pigments, various resins, rubber latex or polymer materials.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構造を示す図である。1 is a diagram illustrating a structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成部およびプロセスコントロール部の詳細な構成と、その周辺の構成とを示した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of an image forming unit and a process control unit and a configuration around the configuration. 普通紙およびコート紙の構造および現像時にこれらの記録用紙に重ねられるトナーからなる画像構造体を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of plain paper and coated paper and an image structure made of toner that is superimposed on these recording papers during development. 普通紙とコート用紙とにおけるトナーの面積率と、そのトナー像の濃度との関係(階調特性)を実験的に求めたものを表したグラフである。5 is a graph showing experimentally obtained relationships (tone characteristics) between the area ratio of toner on plain paper and coated paper and the density of the toner image. トナーの面積率100%の画像を表す画像データに基づく画像形成時における、トナー重量の変化に対するトナー像の濃度の変化との関係を実験的に求めたものを表したグラフである。6 is a graph showing an experimentally obtained relationship between a change in toner image density and a change in toner weight during image formation based on image data representing an image with a toner area ratio of 100%. 普通紙とコート用紙とにおける階調特性を実験的に求めたものを表したグラフであるIt is a graph showing the experimentally obtained gradation characteristics of plain paper and coated paper コート紙に形成されたトナー像の明度と光沢度との関係の測定結果を表すグラフである。It is a graph showing the measurement result of the relationship between the brightness and glossiness of the toner image formed on the coated paper. テスト画像と制御パラメータとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a test image and a control parameter.

符号の説明Explanation of symbols

1…画像形成装置、10…制御部、11…テスト画像信号発生回路、12…選択器、20…画像読取部、30…画像入力装置、40…UI部、50…画像形成部、501…感光体ドラム、502…帯電器、503…電位センサ、504…露光器、505…現像器、506…現像器、508…トナー濃度センサ、509…クリーナ、51,51a,51b,51c…給紙トレイ、510…レーザードライバ、511…帯電器電源、512…現像バイアス電源、513…温度センサ、514…環境センサ、52…画像形成エンジン、55…中間転写ベルト、56…2次転写器、57…定着器、600…用紙搬送路、601…ドットカウンタ、602…パッチ信号生成部、603…信号セレクタ、604…電位制御コントローラ、605…電位パラメータ決定部、606…現像制御コントローラ、607…転写制御コントローラ、608…定着制御コントローラ、60…プロセスコントロール部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10 ... Control part, 11 ... Test image signal generation circuit, 12 ... Selector, 20 ... Image reading part, 30 ... Image input device, 40 ... UI part, 50 ... Image forming part, 501 ... Photosensitive Body drum 502 ... charger 503 ... potential sensor 504 ... exposure device 505 ... developing device 506 ... developing device 508 ... toner density sensor 509 ... cleaner 51, 51a, 51b, 51c ... feed tray 510 ... Laser driver, 511 ... Charger power supply, 512 ... Development bias power supply, 513 ... Temperature sensor, 514 ... Environmental sensor, 52 ... Image forming engine, 55 ... Intermediate transfer belt, 56 ... Secondary transfer device, 57 ... Fixer , 600... Paper transport path, 601... Dot counter, 602. Patch signal generation unit, 603... Signal selector, 604. Over data determining section, 606 ... developing controller, 607 ... transfer controller, 608 ... fixing controller, 60 ... process control unit.

Claims (2)

自画像形成手段の駆動状態を決定付ける制御パラメータに従って、像保持体を帯電させ、帯電した像保持体に対して画像データに応じた光を照射して静電潜像を形成し、色材を含む現像剤によって当該静電潜像を現像し、現像された像を記録媒体の記録面に転写して定着させる画像形成手段と、
前記像が転写される記録媒体が、その記録面に塗工層が設けられている記録媒体であるか又は当該塗工層が設けられていない記録媒体であるかを検知する検知手段と、
前記検知手段によって前記塗工層が設けられていると検知された前記記録媒体の記録面に対し画像データに応じた画像を形成する場合には、当該塗工層が設けられている記録面に形成される画像の濃度と、前記塗工層が設けられていない記録面に画像を形成するとした場合の当該画像の濃度との差が小さくなるように前記制御パラメータを決定して、前記塗工層が設けられている記録面に転写する前記色材の量を減じさせて前記画像形成手段に前記画像を形成させる制御手段と、
前記記録媒体の種別を指定して、当該記録媒体に対する前記制御パラメータの設定が指示されると、特定の面積率である複数のテスト画像を、前記制御パラメータを各々異ならせて、前記画像形成手段により前記種別の記録媒体の記録面に形成させるテスト画像形成制御手段と
を備え、
前記制御手段は、
前記複数のテスト画像を読み取った濃度をそれぞれ求め、求めた前記複数のテスト画像の濃度に基づいて、前記種別の記録媒体に前記面積率の画像を目標濃度で形成するための前記制御パラメータを記憶し、前記記録媒体の記録面に対し画像データに応じた画像を形成する場合には、当該記録媒体の種別に対応して記憶した前記制御パラメータを決定して、前記画像形成手段に画像を形成させる
ことを特徴とする画像形成装置。
In accordance with a control parameter that determines the driving state of the self-image forming unit, the image holding member is charged, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the charged image holding member with light according to image data. Image forming means for developing the electrostatic latent image with a developer, transferring the developed image onto a recording surface of a recording medium, and fixing the image;
Detecting means for detecting whether the recording medium to which the image is transferred is a recording medium having a coating layer on the recording surface or a recording medium having no coating layer;
When an image corresponding to image data is formed on the recording surface of the recording medium that is detected by the detection means as having the coating layer, the recording surface is provided with the coating layer. The control parameter is determined so as to reduce the difference between the density of the image to be formed and the density of the image when the image is formed on a recording surface where the coating layer is not provided. Control means for reducing the amount of the color material transferred to the recording surface provided with the layer and causing the image forming means to form the image;
When the type of the recording medium is designated and the setting of the control parameter for the recording medium is instructed, a plurality of test images having a specific area ratio are made different from each other in the control parameter, and the image forming unit Test image formation control means for forming on the recording surface of the type of recording medium by
The control means includes
The density obtained by reading the plurality of test images is obtained, and the control parameter for forming the area ratio image at the target density on the recording medium of the type is stored based on the obtained densities of the plurality of test images. When an image corresponding to image data is formed on the recording surface of the recording medium, the stored control parameter corresponding to the type of the recording medium is determined, and the image is formed on the image forming unit. An image forming apparatus.
前記制御手段は、
前記記録媒体の種別に関わらず共通の前記目標濃度を用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The control means includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the common target density is used regardless of the type of the recording medium.
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