JP4323871B2

JP4323871B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4323871B2
Application number: JP2003166876A
Authority: JP
Inventors: 智久板垣; 暢彦財間; 二郎石塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-06-11
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、解像度や画像形成パターンを切り替えたときに、画像の安定化を図るようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の複写機は、プリンタなどとともにネットワークに接続されてＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｒｉｎｔｅｒ）として用いられるものもある。このような環境では、ネットワークに接続される装置間でプリントされる画像の色合わせ、あるいはＣＲＴ等の表示器上に表示される画像の色とプリントされる画像の色を合わせることが多く行われる。そして、そのためのカラーマネージメント手法が種々知られている。
【０００３】
例えば、ＩＣＣ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｌｏｒＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）プロファイルを用いたカラーマネージメントでは、プリンタや複写機などの装置独自のＩＣＣプロファイルを作成することにより、キャリブレーション（色合わせのこと。キャラクタライゼーションともいう。）を行い、これを用いて例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で色変換を行ってプリントデータを作成し、これをそのプロファイルに対応した装置に出力することにより、プリントされる画像の色と表示器等で表される画像の色を合わせている。
【０００４】
一般ユーザにおいても、プロファイルを作成するソフトウエアや測色器も市販されていることから、プリンタなどの画像形成装置が出力する色を目的の色にマッチングさせる環境が整いつつある。他のキャリブレーションとして、ＩＣＣプロファイルの多次元ＬＵＴによる色変換は用いず、階調性に関するガンマＬＵＴの内容を変更して所望の階調特性を得るキャリブレーションも行われている。
【０００５】
以上のようにカラーマネージメントは、同じ機種の複数の装置間や異なる機種間の出力色の差を抑制することができる点で有効な手法であり、その適用範囲は、上述のものばかりでない。例えば、オフセット印刷機で印刷される色にプリンタでプリントされる色を合わせることにより、プリンタを印刷の色校正に用いる場合にも適用されている。印刷機とプリンタのそれぞれのＩＣＣプロファイルを用意すれば、ＰＣのアプリケーション上で、例えば、図２２に示すようなカラーマネージメントが可能となる。
【０００６】
図２２に示すように、印刷用ＩＣＣプロファイル５１とプリンタ用ＩＣＣプロファイル５２の内容は、測色器を用いたパッチの色測定に基づき、それぞれ、印刷機及びプリンタに依存しない色空間、例えばＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間に対応付けて校正されており、これにより、印刷機で印刷する色とプリンタでプリントする色を一致させることができる。そして、カラーマネージメントモジュール（ＣＭＭ）５３は、これらのプロファイルを用いて色変換を行うことによりプリントデータを作成することができる。
【０００７】
以上のように、測色器、アプリケーション、プロファイル作成ソフトなどのカラーマネージメント環境が整ったことにより、電子写真方式の画像形成装置を、上述したように印刷機の色校正に用いることがデザイン業界を中心に広がりつつある。
【０００８】
一方、複写機エンジン側の色調整であるが、特許文献１に記載されているような単色の階調パッチを出力し、リーダー部で濃度を算出し、所望のターゲット（濃度リニア、明度リニアなど）となるように一次元ＬＵＴ（階調補正テーブル）を作成するというフローが行われていた。
【０００９】
さらに、特許文献２、特許文献３に記載されているように、転写体にパッチ像を形成し正反射センサでトナーの載り量（濃度）を換算し、ＬＵＴ又はＡＴＲにフィードバックし、ユーザの手を煩わすことなく色の安定性を維持していた。
【００１０】
一方、オフセット印刷画質と比較すると、解像度の差が歴然と現れてくる。オフセット印刷の刷版を作成するＣＴＰの解像度は最低でも２４００ｄｐｉである。これに対して、電子写真プリンタの解像度は６００ｄｐｉが平均である。このため小ポイントの文字、文字のプロポーション、書体のバリエーションであるファミリが形成できないなどの問題が発生してしまう。
【００１１】
さらに、６００ｄｐｉでディザマトリクスを組む場合には、制御点が少ないため、印刷同等のスクリーンを形成することが困難であった。
【００１２】
このように従来のカラー複写機では、解像度に起因する問題が多く、ユーザからは高解像度化のニーズがある半面、カラー複写機などは毎回カラーカンプやプルーファーとして使われるわけではなく、オフィスユースとしても使用される。すなわち、解像度を上げるためには、本体コストが上がる、処理時間が長くなるなど、すべてのユーザに共通の問題点があり、一概に解像度を上げることができないでいた。
【００１３】
このような問題に対して、コストをなるべく上げずに解像度を切り替え、双方のニーズに応えるものが提案されている。
【００１４】
特許文献４によれば、感光体ドラム上に形成する静電潜像のドット密度を変更でき、そのためにレーザビームの周波数、すなわちレーザパワー変調信号の周波数や、ポリゴンミラーの回転速度を変更するようになっている。
【００１５】
また、特許文献５によれば、レーザビームのパルス幅変調を行う際に、そのパルス幅に応じてパルスの立ち上がり時間を制御し、ドット間隔を調整することで高解像度化を達成する。
【００１６】
さらに、特許文献６によれば、いわゆるツインビームレーザを使って解像度の切り替えを行う。
【００１７】
そして、特許文献７では、６００ｄｐｉ時と１２００ｄｐｉ時とでプロセススピードを１／２にし、高解像度を望まない、プリント速度を望むユーザと、高精細な画像を好むユーザとで切り替えられるような発明がなされていた。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１１−７５０６７号公報
【特許文献２】
特開２００２−７２５７７号公報
【特許文献３】
特開２００２−７２５７４号公報
【特許文献４】
特開昭５９−２２１１６５号公報
【特許文献５】
特開昭６０−７２６３号公報
【特許文献６】
特開昭６０−１８２８６８号公報
【特許文献７】
特開２０００−１８１２７５号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高解像度化によって出力画像が不安定になるという問題点がある。
【００２０】
例えば、現在の光学技術、コスト面を考慮すると、３５μｍ程度のレーザスポット径が限界である。これに対して６００ｄｐｉと１２００ｄｐｉとでは、それぞれ１画素約４２．３μｍと約２１．１μｍであり、前者はレーザのスポット径の方が小さいが、後者はレーザのスポット径の方が大きいために、シャープで深い安定した潜像形成ができず、潜像の裾野部分が重なりあうことによる不安定要素が発生してしまう。さらに、その他のプロセスにおいても、高精細現像技術、高転写効率技術などが必要であり、低解像度時と高解像度時とでは安定性が異なっていた。
【００２１】
さらに、基本解像度のみならず、面積階調時の画像形成パターンであるスクリーン線数にも安定性が大きく関わり、上述の潜像の安定性から高線数になればなるほど安定性が確保できずにいた。
【００２２】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、解像度（書き込み基本解像度又はスクリーン解像度）を高線数側に切り替えたとき、画像の安定化制御を通常よりも高精度になるように制御することによって、画像の安定性を確保するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、所定の階調再現テーブルを用いて電子写真感光体にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により前記電子写真感光体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成部により前記電子写真感光体に形成すべきトナー像の解像度を切り替える解像度切り替え手段と、前記画像形成部により形成されたパッチ画像の濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段によるパッチ画像の検出濃度に基づいて前記所定の階調再現テーブルを補正することにより画質安定化処理を行う画質安定化手段と、を有し、前記画像形成部によりパッチ画像を形成しこのパッチ画像の検出濃度に基づく画質安定化処理を実行させる頻度が低解像度時よりも高解像度時において多くなるように制御することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００３０】
＜実施の形態１＞
［基本解像度切り替え時の安定化制御方法］
まず、高解像度時の不安定要因について述べる。
【００３１】
本実施の形態で述べるレーザビームは、赤色発光レーザである。レーザスポット径は、主走査方向，副走査方向ともに４０μｍであり、このようなレーザスポットにおける潜像の様子は図１，図２のような形となっている。また、図１は６００ｄｐｉ、図２は１２００ｄｐｉ時の孤立ドットパターンの潜像分布を示している。横軸は座標（μｍ）、縦軸は潜像電位（Ｖ）である。
【００３２】
これらの図からわかるように、１２００ｄｐｉ時の孤立ドットパターンは、６００ｄｐｉの潜像に比べて浅い潜像、すなわち電位の変化が少ない潜像になる。このため、ある現像バイアス電位（Ｖｄｃ）で区切られたところから現像されるとすると、図３のような出力結果になり、１２００ｄｐｉ時の孤立ドット（同図の上段の図）では、ハイライト部において、安定に形成されず、複数ドット（同図の中・下段の図）になると安定に形成されるといった現象が発生する。すなわち同図に示すように、独立ドットでは、オリジナルからかけ離れた画像となり、複数ドットになってはじめてオリジナル画像に近づく。図４には、６００ｄｐｉ時をの独立ドット（上段）と複数ドット（中・下段）の画像形成を示す。
【００３３】
このように高解像度化は文字のプロポーション、ディザマトリクスの自由度などが向上し、これらの画質項目には画質の向上が図られるが、上述したような１２００ｄｐｉ時の不安定ドットを使用するハイライト〜中間調にかけての濃度変動を起こしやすい。
【００３４】
図５に６００ｄｐｉ時の連続出力と安定性との関係を示す。また、図６に１２００ｄｐｉ時の同様の関係を示す。これらの図の縦軸はΔＥであり、１枚目出力からの色差を示し、横軸は連続出力枚数をしめす。
【００３５】
これらを比較してもわかるように、連続出力時の安定性は６００ｄｐｉよりも１２００ｄｐｉの方が精度が低い。これらの結果を横軸にΔＥ、縦軸に累積発生頻度で示すと、図７に示すようになる。この図７を色再現指数という見方でまとめてみると、以下のような結果になる。
【００３６】
すなわち、色再現指数（ΔＥ≦１０の発生確率）は、６００ｄｐｉ時には９３％、１２００ｄｐｉ時には８７％であった。
【００３７】
したがって、６００ｄｐｉと１２００ｄｐｉの切り替えができる画像形成装置においては、１２００ｄｐｉ時の出力の際に安定化制御の高精度化を行わなければならない。
【００３８】
・画像形成装置の説明
図８に、本発明に係る画像形成装置の一例として、実施の形態１に係る画像形成装置をしめす。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の４色フルカラーのレーザビームプリンタであり、同図はその概略構成をしめす縦断面図である。
【００３９】
同図に示すレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、それぞれマゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの各色の画像を形成する、４個の画像形成ステーションが設けられている。それぞれの画像形成ステーションは、同図中における時計回りに回転自在に支持された像但持体である電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、所定のプロセススピード（周速度）で同図中の半時計回りに回転される。感光ドラム１１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電器（帯電手段）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光装置（露光手段）３３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置（現像手段）４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写帯電器（転写手段）５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、クリーニング装置（クリーニング手段）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ等を備えている。なお、以下の説明では、上述の各部材や装置を総称した呼ぶ場合や色を区別する必要がない場合には、単に、感光ドラム１、一次帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写帯電器５、クリーニング装置６のように記す。
【００４０】
図９に示すように、各画像形成ステーションごとに、各感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）に対向するように、濃度検知センサ（濃度検出手段）３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）が配置されている。濃度センサ３０は、感光ドラム１上に形成されたトナー像のトナー量を検出するものである。
【００４１】
現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとの間における感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方には、これらに接するようにして転写ベルト１７が配設されている。転写ベルト１７は、記録媒体である紙，透明フィルム等の記録材Ｐを表面に担持して矢印Ｒ１７方向に回転し、記録材Ｐを各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに順次搬送する。各画像形成ステーションにおいて感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたトナー像は、写用帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって、転写ベルト１７上の記録材Ｐに順次に転写される。
【００４２】
さらに、画像形成装置には、複数の給紙部、つまり給紙カセット１２，１３，１４、及び図８図中矢印Ｒ１１方向に引き出し可能な手差し給紙トレイ１１、さらに大容量ペーパーデッキ１５が設けられている。記録材Ｐは、これら給紙部のうちのいずれかから給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ１６を介して搬送ベルト１７に供給される。
【００４３】
記録材Ｐは、転写ベルト１７上に支持されて各画像形成ステーションを通過する過程で、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された各色のトナー像が順次に転写される。この転写工程が終了すると、記録材Ｐは分離帯電器１８によって転写ベルト１７から分離されて、記録材案内手段となる搬送ベルト１９により定着装置２０に搬送される。
【００４４】
定着装置２０は、回転自在に支持された定着ローラ２１と、この定着ローラ２１に圧接しながら回転する加圧ローラ２２と、離型剤供給塗布手段である離型剤塗布装置２３と、ローラクリーニング装置とを備えている。定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の内側にはハロゲンランプなどのヒータ（不図示）がそれぞれ配設されている。定着ローラ２１、加圧ローラ２２にはそれぞれサーミスタ（不図示）が接触されており、温度調節装置（不図示）を介してそれぞれのヒータへ印加する電圧を制御することにより、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の表面温度調節を行っている。加圧ローラ２２の加圧値、及び定着ローラ２１の表面温度は、定着制御機構２５により可変にすることができる。
【００４５】
定着ローラ２１にはその表面に離型剤としてのシリコンオイルを塗布する離型剤塗布装置２３が接触されており、搬送ベルト１９により記録材Ｐが搬送されて定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間を通過する際に、トナーが定着ローラ２１の表面に付着しないようにしている。また、離型剤塗布装置２３には、定着ローラ２１の表面に塗布するシリコンオイルの塗布量を制御する塗布量制御装置２６が接続されている。
【００４６】
定着ローラ２１と加圧ローラ２２とを駆動する駆動モータ（不図示）には、記録材Ｐの搬送速度、すなわち記録材Ｐの表裏両面を加圧・加熱する定着ローラ２１と加圧ローラ２２との回転速度を制御する速度制御装置２７が接続されている。これにより、記録材Ｐの表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー画像が定着された記録材Ｐは、分離爪（不図示）によって加圧ローラ２２から分離されて、排紙トレイ２４上に排出される。
【００４７】
図８に示す画像形成装置の上部には、原稿読み取り部２８、操作ディスプレイ２９が配設されている。原稿読み取り部２８は、原稿台（不図示）に載置された原稿を光学的に走査して読み取ることにより、各色の画像信号を得る。また、操作ディスプレイ２９は、操作者（ユーザ、サービスマン）からのコマンド入力や、操作者への装置の状態報知等が行われる。後述するコピー時の解像度切り替えはこの操作部により指示される。
【００４８】
・解像度切り替え方法
本実施の形態で採用する解像度切り替え方法としては、例えば、特開２０００−１８１２７５号公報に記載されているように、プロセススピードを１／２にすることで達成する。より詳しく述べると、６００ｄｐｉ時のプロセススピードは２００ｍｍ／ｓｅｃ、１２００ｄｐｉ時には１００ｍｍ／ｓｅｃで、１分間当たりの出力枚数も半分となる。
【００４９】
近年、さまざまなプリンタメーカーが上述のような１／２のプロセススピードにすることによって高解像度化を達成している。部品変更規模が少なく、コストメリットが高いため、本実施の形態でもこの手法を採用した。
【００５０】
・安定化制御
次に安定化制御手段について説明する。
【００５１】
本発明の安定化制御方法の特徴としては、６００ｄｐｉ時と１２００ｄｐｉ時で安定化制御方法を変更している点である。課題でも述べたように、高解像度時ほど厳密に安定性を確保しなければならない。以下は解像度切り替えによって変更する制御を中心に説明する。
【００５２】
［濃度検知センサ］
濃度検知センサ３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）は、図９に示すように光学センサである一対の発光素子３１と受光素子３２を備えている。発光素子３１から照射された光は、感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）に形成されたパッチ画像Ｇ（濃度検知用のトナー像）の表面で反射されて、その反射光を受光素子３２で受光する。受光素子３２からの受光信号は、濃度検知センサ制御部３３に入力される。そして、あらかじめ算出し、テーブル化してある受光信号−濃度の関係に基づいて受光信号から濃度を算出する。
【００５３】
安定化制御にもさまざまなものがある。
【００５４】
［リーダ階調補正］
第１には、ユーザによって、重要な出力の前に行うキャリブレーションである自動階調補正に関するものがある。これは記録材Ｐ上にＬＵＴ（ルックアップテーブル：階調補正テーブル）なしの階調パッチを出力し、この記録材Ｐをユーザの手によってリーダ部に載置して階調パッチを読み取り、濃度に変換する。入力信号に対して濃度がどのようになっているかを判断し、あらかじめ定められているターゲットになるように階調性を補正する（ＬＵＴを書き換える）ものである。
【００５５】
［エンジン階調補正］
次に、上述の記録材Ｐ上のフローを画像形成装置本体内で自動的に行うことでユーザビリティを向上させる。記録材Ｐの安定化制御を毎日ユーザが実施することは考えにくく、ユーザのニーズは上記紙上自動階調補正をフル自動化することであり、実際の画像形成装置では実施されているものが多い。
【００５６】
具体的に述べると、あるタイミングに応じてＬＵＴオフの階調パッチ画像を感光ドラム１上に形成する。この階調パッチ画像を濃度検知センサ３０で検出し、濃度に変換し、あらかじめ定められているターゲットになるように階調を補正するテーブル、ＬＵＴを書き換えることが行われてきた。上述のあるタイミングとは、電源投入後、前ドア開閉後、規定枚数終了後、環境変動時などのタイミングである。
【００５７】
上述の２つの制御は、ジョブ毎の安定化には定評があるが、連続ジョブ中の安定性の確保にはつながらない。連続ジョブ中は、現像装置４内のトナー特性の変化によって安定性を確保することが難しい。このような場合は、連続ジョブ中のジョブとジョブの間、すなわち紙間（先行する記録材Ｐの後端とこれに後続する記録材Ｐの先端との間の間隔）にパッチ画像を形成し、ＬＵＴを補正する制御が行われている。
【００５８】
［リアルタイム階調補正］
より具体的に説明すると、ＬＵＴを介したハーフトーンのパッチ画像を感光ドラム１上に形成し、規定通りの濃度になっているかを確認する。規定通りになっていない場合には、その変動量に応じて、図１０に示すような階調補正（以下「リアルタイム階調補正テーブル」という。）をＬＵＴの前に登録する。つまり、０〜ＦＦＨ（１０進法で２５５）の３０Ｈ（１０進法で４８）を感光ドラム１上に形成し、規定濃度が０．３だとする。そのときの実測濃度値が０．２で０．１足りない。このような場合、３０Ｈの部分で０．１相当の増加分を追加し、その他の部分については３０Ｈの変更量に応じて増減をコントロールする。その他の階調においては、図１０のテーブルに基づき、３０Ｈ部は濃度値でずれ量１００％補正、２０Ｈ部は８４％の補正量といった具合に信号レベルごとの補正量を変更して階調補正を行っていく。このとき、解像度変換によってハイライトから中間調にかけての安定性の低下が課題であるため、像を形成しているパッチも３０Ｈとハイライト領域を合わせる工夫をしている。また、視覚感度的にもシャドウ部の変動よりもハイライト〜中間調の変動の方が目立ち、より厳しい安定性が求められる。このため、上述のようなハイライトから中間調重視のパッチ画像の形成、及び制御を行っている。なお、このときの制御には、最大濃度と最小濃度との中間点よりも濃度の薄いパッチ画像を形成して制御を行うようにするとよい。
【００５９】
画像信号の流れとしては、上述のリアルタイム階調補正テーブルを通過してから従来のＬＵＴ処理を行わなければならないが、上述のリアルタイム階調補正テーブルとＬＵＴを一つのＬＵＴとしてもよい。
【００６０】
これらの制御により、連続ジョブ中に１つのパッチ画像でＬＵＴを修正し、次のページ印刷に間に合わせるようなリアルタイム階調補正が可能となる。
【００６１】
本実施の形態では、１２００ｄｐｉ時と６００ｄｐｉ時とで、上述の連続出力時のリアルタイム階調補正の制御間隔を変更することを特徴とし、６００ｄｐｉ時が１０枚に１回、１２００ｄｐｉ時が高精度化のため５枚に１回という制御間隔で行う。
【００６２】
・画像処理部の説明
次に、画像処理部２０９の構成を説明する。図１１は画像処理部２０９の構成例の概略を示すブロック図である。
【００６３】
図１１において、ＣＣＤ２１０は、原稿画像を６００ｄｐｉで読み取り、読み取った画像をＲＧＢ信号として画像処理部２０９へ入力する。画像処理部２０９に入力されたＲＧＢ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０２によりディジタルＲＧＢ信号に変換される。シェーディング補正部１０３は、照明光量やレンズ光学系で発生する光量むら及びＣＣＤ２１０の画素の感度むらを補正する。変倍部１０４は、読取画像を拡大縮小する。
【００６４】
入力ダイレクトマッピング部１０５は、ＩＣＣプロファイルに近い多次元ＬＵＴを有し、ＲＧＢ信号をデバイスに依存しない色空間であるＬ＊ａ＊ｂ＊信号に変換する。出力ダイレクトマッピング部１０６は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号を規定のＣＭＹＫ信号に変換する。解像度変換部１０７は、６００ｄｐｉのリーダ情報を必要に応じて１２００ｄｐｉに変換する。プリントアウト信号の場合には、ユーザが設定した情報に基づき変換を行う。
【００６５】
画像形成パターン処理部１０８、ライン成長型ディザ及びドット集中型ディザ法（特開平１１−０１７９４７号公報に記載の方法等）による多値化機能を６００ｄｐｉと１２００ｄｐｉそれぞれ有し、ＣＰＵ１１０の制御により画像形成パターンの選択がなされる。画像形成パターン処理部１０８から出力されるＣＭＹＫの各信号はプリンタ部２００へ送られる。なお、画像形成パターン処理部１０８においてプリンタ部２００のガンマ特性を補正するためのＬＵＴを用いた処理も行われる。ＬＵＴは各解像度ならびに画像形成パターンごとに用意されている。ＬＵＴ処理は、基本的にマトリクス演算等のパターン処理の前に行うのが普通である。また、画像形成パターン処理部１０８に含まれるＬＵＴは、ＣＰＵ１１０からの指示により書き換えが可能な構成になっており、リーダ階調補正時、エンジン階調補正時、連続出力時のリアルタイム階調補正中に生成するＬＵＴは、後述するＬＵＴ生成部１２１によってＬＵＴが生成され、画像形成パターン処理部１０８へ送られ書き換える。
【００６６】
リーダー部からのＲＧＢ信号、及び画像形成装置内の濃度検知センサ３０からの信号はＬＵＴ生成部１２１へ送られる。ＬＵＴ生成部１２１の働きは、入力したＲＧＢ情報、濃度検知センサ３０からの情報をそれぞれ濃度信号に変換し、出力したパッチ信号情報と濃度変換した濃度情報との関係で所望のターゲットになるように階調を補正するＬＵＴを作成する。作成したＬＵＴは、画像形成パターン処理部１０８へアップロードすることができる。
【００６７】
ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に保持された制御プログラムに基づき、ＲＡＭ１１２をワークメモリに使用して、画像処理部２０９の各構成を統括的に制御し、例えば、解像度変換部１０７や、画像形成パターン処理部１０８などへパラメータを設定する制御も行う。ＣＰＵ１１０は、操作／表示部１１４や、外部装置と通信を行うためのＮｅｔｗｏｒｋＩ／Ｆ１１３を制御し、画像情報やデバイス情報の入出力を行う。すなわち、ＣＰＵ１１０は、システム全体を制するプロセッサである。
【００６８】
ＨＤＤ１１５はハードディスクドライブで、システムソフトウェア、一般画像データならびに出力済み画像データを保管する（ユーザ設定可能）。また、操作／表示部１１４から本システム使用者が入力した情報を、ＣＰＵ１１０に伝える役割をする。ラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）１１６はＰＤＬコードをビットマップイメージに展開し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊又はＣＭＹＫ信号を出力ダイレクトマッピング部１０６の前後に信号を送る。
【００６９】
・フローチャートの説明
図１２に、本実施の形態の特徴であるユーザからの解像度切り替え出力の指示がきた場合のフローを示す。
【００７０】
解像度切り替え出力の指示がきた画像形成装置は、ユーザから操作／表示部１１４、又はプリンタドライバ上から指示された解像度に関する判断、すなわち６００ｄｐｉ出力か１２００ｄｐｉ出力かを判断する（Ｓ１，Ｓ２）。
【００７１】
ここで６００ｄｐｉの場合（Ｓ３のＹｅｓ）、リアルタイム階調補正の間隔を１０枚に１回（Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）、また１２００ｄｐｉの場合（Ｓ３のＮｏ）には、５枚に１回の頻度で実行させる（Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９）。
【００７２】
本実施の形態ではプロダクティビティを向上させるため、次ジョブがきている場合（Ｓ１０のＹｅｓ）には画像形成を終了せず、ステップＳ３に戻ってあたかも連続出力時のような画像形成シーケンス動作をする。したがって、複数枚出力かどうかは関係なく、前回のリアルタイム階調補正から何枚経過しているかを判断し、６００ｄｐｉの場合は１０枚に１回、１２００ｄｐｉの場合には５枚に１回実行する。
【００７３】
次ジョブが来ていない場合（Ｓ１０のＮｏ）には、前回のエンジン内階調制御から何枚出力したか（同図では１００枚以上）を判断して必要に応じてエンジン内階調制御を実施し（Ｓ１１，Ｓ１２）、次回の画像形成に備える。
【００７４】
以上説明したように、解像度の切り替えによって生じてしまう不安定出力を、安定化制御を変更することによって回避することができる。ユーザにとっては１２００ｄｐｉの高解像度出力と、６００ｄｐｉ時並みの安定性を確保することができるため、さまざまなユーザのニーズに適合した画像形成装置を提供することができる。
【００７５】
＜実施の形態２＞
［スクリーン線数によって安定化制御切り替え］
実施の形態２の特徴点は、実施の形態１で用いていた解像度の切り替え判断をスクリーン線数に応用したものである。
【００７６】
印刷業界では、新聞紙印刷は１０５Ｌｉｎｅ／Ｉｎｃｈ（以下「ｌｐｉ」という。１インチ当たりに何本のラインが入っているかを示す。線数、スクリーン解像度とも呼ばれる。）。記録材Ｐとしての上質紙出力は１３３〜１５０ｌｐｉ。アート紙、コート紙は１５０〜２００ｌｐｉ。グラビア印刷は３００ｌｐｉなど印刷用途によって線数は変更されている。
【００７７】
カラーカンプ、プルーフとして出力される今日のカラー複写機では、そのような出力にも対応できるように、線数の切り替えができるようになっている。いわゆる網点シミュレーションである。
【００７８】
実施の形態１と同様、スクリーン線数が細かくなることによって安定性の確保が難しくなる。図１３に同じ面積率のパターンを出力したときの潜像のようすを示すが、実施の形態１同様、細かいドットが安定に形成されないことがわかる。
【００７９】
したがって、本実施の形態では、スクリーン線数の切り替え出力が指示されたときに、安定化制御方法を変更することを特徴とする。
【００８０】
・本実施の形態のスクリーン線数
本実施の形態では、上質紙印刷を意識した１３３線、１６６線、高級印刷を意識した２００線、文字細線画像に最適な２６８線のスクリーンを用意している。
【００８１】
文字部のジャギー低減、ＣＡＤ図面用途などに２６８線も用意しているが、記憶色を有する肌色、プロセスブラックなどは少なく、トナー消費量的、各種パーツの寿命を削ってまで安定化制御を行う必要性はないため、１６６線と同様の制御としている。
【００８２】
本実施の形態で行う、スクリーン線数と安定化制御の関係を以下に示す。
【００８３】
１３３線：１５枚に１回
１６６線：１０枚に１回
２００線：５枚に１回
２６８線：１０枚に１回
もちろん、上述の線数ごとにＬＵＴは別々に用意され、リアルタイム階調補正時のパッチ像もそれに対応したパッチ画像を作成する。
【００８４】
画像形成装置、及び濃度検知センサ、画像処理部の構成に大きな変更はないため説明を省略する。ただし、本実施の形態においては、図１１中の解像度変換部１０７は備えていない。
【００８５】
・フローチャート
図１４に、本実施の形態の特徴であるユーザからスクリーン線数の指定があった場合のフローを図１４に示す。
【００８６】
出力指示が来た画像形成装置は、ユーザによって操作／表示部１１４（図１１参照）又はプリンタドライバ上から指示されたスクリーン線数に関する判断（Ｓ１１，Ｓ１２）、すなわち１３３線か１６６線か２００線か２６８線かを判断する（Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ２１）。
【００８７】
１３３線の場合（Ｓ２１のＹｅｓ）、リアルタイム階調補正の間隔を１５枚に１回（Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４）、１６６線の場合（Ｓ１３のＹｅｓ）は１０枚に１回（Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）、２００線の場合（Ｓ１７のＹｅｓ）は５枚に１回（Ｓ１８，Ｓ１９，ｓ２０）、２６８線の場合（Ｓ２１のＮｏ）は１０枚に１回（Ｓ２５，Ｓ２６，ｓ２７）の頻度で実行させる。
【００８８】
そして、次のジョブが来ている場合（Ｓ２８のＹｅｓ）にはＳ１３に戻る。一方、次のジョブが来ていない場合（Ｓ２８のＮｏ）には、ステップＳ２９に進む。そして、前回のエンジン階調制御から１００枚以上の出力がない場合（Ｓ２９のＮｏ）には終了し、１００枚以上の出力がある場合（Ｓ２９のＹｅｓ）にはエンジンの階調制御を実施した後（Ｓ３０）終了する。
【００８９】
以上説明したように、スクリーン線数の切り替えによって生じてしまう不安定出力を、安定化制御を変更することによって回避することができる。ユーザにとっては高線数出力時にも安定性が確保できるため、カンプ用途に限らず、印刷機の色校正用に匹敵するほどのプルーフ出力としても使用でき、使用用途が広がる。
【００９０】
＜実施の形態３＞
［面内に複数処理パターンがある場合］
実施の形態３は、面内に複数の処理パターン（画像形成パターン）がある場合、すなわちタグビットを利用してテキスト情報、ベクトル情報、ビットマップ情報が存在しているときにおける安定化制御方法について述べる。
【００９１】
上述の実施の形態２では、面内同一のスクリーン線数として説明したが、ＤＴＰ（ＤｅｓｋｔｏｐＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）を考えると、見出し，説明文などに使用するテキスト情報、ボックスやサークルなどに代表されるベクトル情報、そして写真などのビットマップ情報とさまざまなオブジェクトが存在する。
【００９２】
最近の画像処理装置では、このような情報をＰＤＬ（ページ記述言語）を解析してそのオブジェクトに最適な処理がなされる。
【００９３】
例えば、実施の形態２でも述べたように、文字などは直線だけでなく曲線が多く存在するため、線数を高くしなければジャギーが目立ってしまう。
【００９４】
一方、写真画像では、高線数にすることによって潜像の不安定要因から色の安定性ばかりか、粒状感が悪くなるという現象が起きる。このため一般的には文字のスクリーン線数よりも低い線数を採用する。
【００９５】
このような処理を自動的に判断してスクリーン処理を選択する画像形成装置の場合、安定化制御方法をどの処理に着目して実行するかが判別できない。
【００９６】
また、自動的に上述のオブジェクトによって切り替えている画像処理装置もあれば、手動で指定できる画像形成装置も存在するため、線数を固定した安定化制御には不具合が生じてしまう。
【００９７】
本実施の形態は上述の不具合を解消するもので、リアルタイム階調補正を行う線数として、写真画像などのビットマップ画像を記録する線数のみを対象にすることを特徴とする。
【００９８】
・画像処理部
図１５に、実施の形態３における画像処理部の概略構成図を示す。
【００９９】
本実施の形態３は、実施の形態２同様、基本解像度変換は行わないため、実施の形態１から解像度変換部１０７を削除している。また、ＰＤＬ情報を解析してビットマップイメージに展開するＲＩＰ部１１６の内部機能に、以下のように自動的に振り分ける機能を盛り込み、画像形成パターン処理部１０８に指示を送る仕組みを設けた。また図１６に示すように、ユーザによって線数指定を行うことができ、指定された情報に基づきＲＩＰ部１１６は画像形成パターン処理部１０８に指示を送る。
【０１００】
テキスト：２６８線
ベクトル：２００線
ビットマップ：１６６線
一方、ＲＩＰ部１１６におけるオブジェクトの判断であるが、以下のようなＰＤＬの記述で判断する。
【０１０１】
図１７は、イメージファイルを印刷指示した時のＰＤＬ書式（ポストスクリプト言語）である。ここの例では、アプリケーションソフトＰｈｏｔｏｓｈｏｐにおいてＣＭＹＫ画像を７２ｄｐｉの解像度で、７×１１ｐｉｘｅｌの画像を印刷した場合の例である。イメージファイルは、画素毎に画像データ値が記述されており（図１８参照）、その情報を用いて写真画像が含まれていると判断すればよい。一方、図１９には、単純な文字を印刷した時のポストスクリプトファイルの中身を示す。
【０１０２】
このとき、／ＴｉｍｅｓＮｅｗＲｏｍａｎはフォント名、ｆｉｎｄｆｏｎｔは画像形成装置に接続されているＨＤＤやＲＯＭに対し、上述のフォントを検索する役割を果たすもの、１５ｓｃａｌｅｆｏｎｔはその探し出したフォントを１５倍、つまり１５ポイントにする命令（フォントは１ポイントで登録されている）、ｓｅｔｆｏｎｔは上述のフローで作成したフォントを登録する命令である。
【０１０３】
１５０１５０ｍｏｖｅｔｏは左下を原点（０，０）としたとき（１５０，１５０）ポイント（ポイントは１／７２インチ）の位置に書き込む命令、（ｉｔａｇａｋｉｔｏｍｏｈｉｓａ）は実際に出力される文字で、ｓｈｏｗで文字の描画を行う命令であり、ｓｈｏｗｐａｇｅが実際に出力作業を行う。
【０１０４】
このようにＲＩＰ部１１６は、図１９のようなＰＤＬコードを解析し、文字情報の座標を判別する。
【０１０５】
ベクトル画像は、イメージ画像と異なり、数式や座標、コードを記述して描画させるため、１画素の色情報をすべて記入しなければならないビットマップ画像よりも容量が少なくてすむのが特徴である。
【０１０６】
図２０に正方形画像のＰＤＬ記述を紹介する。ｎｅｗｐａｔｈは新しいパスを作成する宣言で、ｍｏｖｅｔｏで最初の位置を指定する。１００１００という数値は座標を表し、左下を基準にＸ方向１００ポイント、Ｙ方向１００ポイントの位置という意味である。ポイントとは１／７２インチのことである。ｌｉｎｅｔｏは、移動した軌跡を描画するコードで、（１００１００）から（２００１００）へ移動した軌跡、すなわちラインを形成したことになる。同様に残り２点位置まで移動し、ラインを描く。そしてｃｌｏｓｅｐａｔｈで始点と終点を結び、ｆｉｌｌで塗りつぶす。このとき色の指定は５０％のグレイである。最後にテキスト時と同様、ｓｈｏｗｐａｇｅで出力させる。
【０１０７】
このように、ｃｌｏｓｅｐａｔｈやｌｉｎｅｔｏ、ｆｉｌｌなどのコードを使ってベクトル画像であること判断すればよい。
【０１０８】
以上のようにＰＤＬコードを解析し、オブジェクト分類とエリアを判断し画像形成パターン処理部１０８へその情報を渡す。
【０１０９】
・フローチャート
図２１に沿って、本実施の形態の特徴であるタグビット使用時のリアルタイム階調制御について説明する。
【０１１０】
出力指示が来た画像形成装置は、ユーザによって操作／表示部（図１５参照）又はプリンタドライバ上から指示されたビットマップ時（写真部）のスクリーン線数に関する判断（Ｓ３１，Ｓ３２）、すなわち１３３線か１６６線か２００線か２６８線かＡＵＴＯかを判断する（Ｓ３３，Ｓ３７，Ｓ４１，Ｓ４５）。１３３線の場合（Ｓ４１のＹｅｓ）、リアルタイム階調補正の間隔を１５枚に１回（Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４）、１６６線の場合は１０枚に１回（Ｓ３４、Ｓ３５、Ｓ３６）、２００線の場合は５枚に１回（Ｓ３８、Ｓ３９、Ｓ４０）、２６８線の場合は１０枚に１回（Ｓ４５、Ｓ４６、Ｓ４７）の頻度で実行させる。一方、ＡＵＴＯの場合には１６６線で画像形成ならびにリアルタイム階調補正を実施し（Ｓ３２のＮｏ）、頻度は１０枚に１回に設定する（Ｓ３４、Ｓ３５、Ｓ３６）。
【０１１１】
以上説明したように、スクリーン線数の切り替えによって生じてしまう不安定出力を、安定化制御を変更することによって回避する。ユーザによって写真部のスクリーン線数を別指定された場合にも、その写真部の画像形成パターンに着目し、安定化制御を行うことによって色の安定性を確保できる。
【０１１２】
＜実施の形態４＞
以上述べてきたような実施の形態に以下のような変更を行うことでさらなる使い勝手の向上、及び高画質化を達成することができる。
【０１１３】
・安定化制御の変更
上述の実施の形態では、解像度、線数を高めたときにはリアルタイム階調補正の頻度を上げる例を説明した。目的は解像度の向上、線数を高めたときの安定性の確保であり、頻度のみがそれを実現する手段ではない。
【０１１４】
例えば、基本解像度を２倍にするために１／２速を採用したが、連続ジョブ時の理論上の紙間においては２倍に広がることを意味する。このため複数のパッチ画像を形成し、高精度に合わせ込むようにしてもよい。
【０１１５】
また、１つのパッチ画像でサンプリング回数を増やし、多くの点数から平均化することで精度を向上させてもよい。
【０１１６】
さらに、安定性に関しては、現像装置４内のトナー量も大きく関係することから、ＡＴＲのトナー補給制御の頻度を高めてもよい。濃度検知センサは共通、ただしＡＴＲ用の処理（画像形成パターン）が異なるため同じタイミングでは実施できないが、ＡＴＲ制御の頻度を上げることによって高精度トナー補給を実施して課題を解決するようにしてもよい。このときの画像形成パターンは、できるだけアナログに近いパッチ画像、例えば６００線などの画像形成パターンを使用して実行することが望ましい。こうした方が、現像装置４内のトナー量との相関が高く高精度に制御できるからである。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、解像度や画像形成パターを切り替えたときに、それに基づいて、安定化制御方法、例えば安定化制御の実行タイミング、サンプリング時間、サンプリング回数、パッチ画像の数のいずれかを変更することにより、切り替え後の画像の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における６００ｄｐｉ時の潜像プロファイルを示す概念図である。
【図２】実施の形態１における１２００ｄｐｉ時の潜像プロファイルを示す概念図である。
【図３】実施の形態１における１２００ｄｐｉ時のトナー像を示す概念図である。
【図４】実施の形態１における６００ｄｐｉ時のトナー像を示す概念図である。
【図５】実施の形態１における６００ｄｐｉ時の連続画像形成枚数（出力枚数）と安定性との関係を示す図である。
【図６】実施の形態１における１２００ｄｐｉ時の連続画像形成枚数（出力枚数）と安定性との関係を示す図である。
【図７】実施の形態１における連続安定性出力結果（色再現指数）を示す図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図９】本発明における濃度検知センサの概略構成を模式的に示す図である。
【図１０】本発明におけるリアルタイム階調補正テーブルを示す図である。
【図１１】実施の形態１における画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態１における制御の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態２における、線数違いの潜像プロファイルを示す概念図である。
【図１４】実施の形態２における制御の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態３における画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３における画像形成パターンのユーザ指定概念図である。
【図１７】実施の形態３におけるビットマップ画像のＰＤＬ記述を示す図である。
【図１８】実施の形態３におけるビットマップ画像の構造の説明図である。
【図１９】実施の形態３におけるテキスト画像のＰＤＬ記述を示す図である。
【図２０】実施の形態３におけるベクトル画像のＰＤＬ記述を示す図である。
【図２１】実施の形態３における制御の流れを示すフローチャートである。
【図２２】従来例におけるカラーマネージメントフローを示す図である。
【符号の説明】
１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）
像担持体（感光ドラム）
３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）
濃度検出手段（濃度検知センサ）
１１０安定化制御手段（制御手段：ＣＰＵ）
１１６パターン切り替え手段（ＲＩＰ部）
１２１解像度切り替え手段（ＬＵＴ生成部）
Ｇパッチ画像
Ｐ記録材

Claims

所定の階調再現テーブルを用いて電子写真感光体にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により前記電子写真感光体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成部により前記電子写真感光体に形成すべきトナー像の解像度を切り替える解像度切り替え手段と、
前記画像形成部により形成されたパッチ画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段によるパッチ画像の検出濃度に基づいて前記所定の階調再現テーブルを補正することにより画質安定化処理を行う画質安定化手段と、を有し、
前記画像形成部によりパッチ画像を形成しこのパッチ画像の検出濃度に基づく画質安定化処理を実行させる頻度が低解像度時よりも高解像度時において多くなるように制御することを特徴とする画像形成装置。