JP2004117807A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1.固定光量で下地検知。下地出力がレンジオーバーした場合は、センサ光量を所定量下げて下地検知をやり直す。2.光量調整をベルト一部で行う。下地出力がレンジオーバーした場合は、センサ光量補正からやり直し。3.光量調整をベルト一部で行う。下地出力がレンジオーバーした場合は、センサ光量を所定量下げて下地検知をやり直し。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関する。
【0002】
本発明において、画像形成装置としては、たとえば電子写真複写機、電子写真プリンター(たとえばLEDプリンター、レーザビームプリンター等)、電子写真ファクシミリ、および電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
【0003】
【従来の技術】
一般に、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置は、使用環境やプリント枚数などの諸条件によって画像濃度の変動が起こりやすい。特に複数色のトナー画像を重ね合わせてカラープリントを行うカラー画像形成装置では、各色の画像濃度が変動すると、カラーバランス(いわゆる色味)の変動が生じてしまうので、濃度変動を抑制することが重要課題となる。
【0004】
そこで、近年のカラー画像形成装置の多くは、感光体や中間転写体などの像担持体上、もしくは転写ベルトなどの転写材担持体上に検知用トナー画像(トナーパッチ)を試験的に作像し、トナーパッチのトナー量を光学式センサーで検知し、検知結果から露光量、現像バイアス等にフィードバックをかけて画像濃度制御を行って、安定した画像を得るようにしている。
【0005】
ここで、トナー量検出に使用される光学式センサーは、装置内部の飛散トナーなどで光学部が汚れてしまう場合がある。その場合、トナーパッチへの照射光量及び、受光部への入射光量が同時に減少してしまう。つまりは、光学センサーの検出値が小さくなってしまうので、トナー量の検出精度が著しく悪化してしまうことになる。
【0006】
従って、多くのカラー画像形成装置において、画像濃度制御(トナー量検知)に先立って、光学センサーの発光光量調整を行い、前述の検知精度低下に対応している。尚、光学センサーの発光光量調整は、トナーパッチの下地(地肌)となる像担持体、あるいは転写材担持体の一部分からの出力値を光学センサーで検出し、その検出値が所定の値になるように発光光量を設定する方法が一般的である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置には、以下のような不具合があった。
【0008】
近年のカラー画像形成装置には、樹脂ベルト製の中間転写ベルトや転写ベルトが用いられる場合が多く、また、この樹脂ベルト上に検知用トナー像を形成して、画像濃度制御が行われている。樹脂ベルトは装置本体の使用に伴い、部分的な汚れや、あるいは細かな傷による光沢低下が生じる場合がある。そして、樹脂ベルトの汚れや光沢の低下が生じた箇所で光学センサーの発光光量調整が行われてしまうと、樹脂ベルトの下地(地肌)検出値が低いがため、必要以上に発光光量を大きく設定してしまうことになる。そうすると、トナー量検出時に、光学センサーの受光光量が大きすぎて、受光部の入力レンジを超えてしまい、正確なトナー量検出ができなくなってしまう。
【0009】
一方で、樹脂ベルトの複数箇所(例えば、樹脂ベルト一周全域、あるいはトナーパッチの形成位置すべて)を使用して、光学センサーの発光光量調整を行って、光学センサーの出力値がオーバーレンジしないようにする方法も考えられる。しかしながらこの場合は、光学センサーの発光光量調整に要する時間が長くなり、この分プリント待ち時間が増加することになり(画像濃度制御時間が長くなるから)、ユーザーの不快感を招いてしまうことになる。
【0010】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、プリンターのダウンタイムを極力少なくしつつ、光学センサーの発光光量調整不良によるトナー量の誤検知を防止できる、画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明では、以下のように画像形成装置を構成する。
【0012】
(1)像担持体と、
発光部と受光部からなる、前記像担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記像担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を前記光学式センサーで検出した際の検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。
【0013】
(2)像担持体と、
発光部と受光部からなる、前記像担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記像担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体の一部を用いて、前記式センサーの発光光量調整をした後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量調整及び検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌の測定を再実行することを特徴とした画像形成装置。
【0014】
(3)像担持体と、
発光部と受光部からなる、前記像担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記像担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体の一部を用いて、前記光学式センサーの発光光量調整をした後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。
【0015】
(4)転写材担持体と、
発光部と受光部からなる、前記転写材担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記転写材担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を前記光学式センサーで検出した際の検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。
【0016】
(5)転写材担持体と、
発光部と受光部からなる、前記転写材担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記転写材担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記転写材担持体の一部を用いて、前記式センサーの発光光量調整をした後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量調整及び検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌の測定を再実行することを特徴とした画像形成装置。
【0017】
(6)転写材担持体と、
発光部と受光部からなる、前記転写材担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記転写材担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記転写材担持体の一部を用いて、前記光学式センサーの発光光量調整をした後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。
【0018】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
図1は、実施例1におけるカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。この装置は、図示のように、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体27を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。本カラー画像形成装置は、図1に示す画像形成部と図示しない画像処理部から構成される。
【0019】
以下、図1を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明する。画像形成部は、画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を転写材11へ転写し、その転写材11上の多色トナー像を定着させるもので、給紙部21、現像色分並置したステーション毎の感光体(22Y、22M、22C、22K)、一次帯電手段としての注入帯電手段(23Y、23M、23C、23K)、トナーカートリッジ(25Y、25M、25C、25K)、現像手段(26Y、26M、26C、26K)、中間転写体27、転写ローラ28、クリーニング手段29、定着部30、濃度センサ41及びカラーセンサ42によって構成されている。
【0020】
前記感光ドラム(感光体)22Y、22M、22C、22Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム22Y、22M、22C、22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
【0021】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の感光体を帯電させるための4個の注入帯電器23Y、23M、23C、23Kを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ23YS、23MS、23CS、23KSが備えられている。
【0022】
感光ドラム22Y、22M、22C、22Kへの露光光はスキャナ部24Y、24M、24C、24Kから送られ、感光ドラム22Y、22M、22C、22Kの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【0023】
現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う4個の現像器26Y、26M、26C、26Kを備える構成で、各現像器には、スリーブ26YS、26MS、26CS、26KSが設けられている。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【0024】
中間転写体27は、感光ドラム22Y、22M、22C、22Kに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム22Y、22M、22C、22Kの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。その後、中間転写体27に後述する転写ローラ28が接触して転写材11を狭持搬送し、転写材11に中間転写体27上の多色トナー像が転写する。
【0025】
転写ローラ28は、転写材11上に多色トナー像を転写している間、28aの位置で転写材11に当接し、印字処理後は28bの位置に離間する。
【0026】
定着部30は、転写材11を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図1に示すように転写材11を加熱する定着ローラ31と転写材11を定着ローラ31に圧接させるための加圧ローラ32を備えている。定着ローラ31と加圧ローラ32は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ33、34が内蔵されている。すなわち、多色トナー像を保持した転写材11は定着ローラ31と加圧ローラ32により搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。
【0027】
トナー像定着後の転写材11は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
【0028】
クリーニング手段29は、中間転写体27上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体27上に形成された4色の多色トナー像を転写材11に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【0029】
尚、本実施例で使用したカラー画像形成装置の画像搬送速度(プロセススピード)は、120mm/secに設定されている。
【0030】
トナー量を検出する光学センサである、濃度センサ41は、図1のカラー画像形成装置において中間転写体27へ向けて配置されており、中間転写体27の表面上に形成されたトナーパッチの濃度を測定する。この濃度センサ41の構成の一例を図2に示す。LEDなどの赤外発光素子51と、フォトダイオード等の受光素子52、受光データを処理する図示しないICなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。
【0031】
赤外発光素子51は、中間転写体27の垂直方向に対して45度の角度で設置されており、赤外光を中間転写体27上のトナーパッチ64に照射させる。受光素子52は、発光素子51に対して対称位置に設置されているおり、トナーパッチ64からの正反射光を検出する。
【0032】
なお、前記発光素子51と受光素子52の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【0033】
尚本実施例において、中間転写体27は周長880mmのポリイミド製の単層樹脂ベルトである。また、ベルトの抵抗調整のために適量のカーボン微粒子が樹脂内に分散されており、表面色は黒色である。更に、中間転写体27の表面は、平滑性が高く光沢性を有しており、光沢度は約100%(堀場製作所製光沢計IG−320で測定)である。
【0034】
濃度センサ41は、中間転写体27の表面が露出している状態(トナー量が0)のときには、受光素子52が反射光を検出する。理由は、前述のように中間転写体27の表面が光沢性を有するからである。一方、中間転写体27にトナー像が形成された場合、トナー像の濃度(トナー量)が増加するに従って、正反射出力は次第に減少していく。これは、トナーが中間転写体27の表面を覆い隠すことにより、ベルト表面からの正反射光が減少するからである。図3は、濃度センサの検出値とトナー量との関係を示す図である。図3中縦軸は、濃度センサの出力電圧を表し、横軸は画像濃度(トナー量に相当する)を表している。尚、本実施例に使用した濃度センサーは、最大出力電圧が5Vである。図3中、曲線Aは、濃度センサーの汚れがなく、且つ中間転写体に汚れや光沢低下がない場合の出力特性を示している。一方、曲線Bは、濃度センサが汚れている場合の出力特性を示しており、曲線Aに比べて出力電圧が減少している。濃度センサが汚れると出力電圧が低下してしまうので、本実施例の画像形成装置では、トナーが無い状態の中間転写体の出力値(下地出力値)を用いて、濃度センサの出力補正を行っている。具体的には、トナーパッチの出力値を中間転写体の下地出力値(図3中濃度0の出力値)で正規化している。(トナーパッチ出力/下地出力)。正規化後のセンサ出力特性は、図4に示すようになり、濃度センサの汚れにかかわらず出力値が一致する。尚、中間転写ベルトの光沢が汚れ、傷等により低下した場合も同様の補正が可能である。以上説明したトナーパッチ出力を下地出力で正規化補正する手法は、従来より公知の手法であり、上市されている多くのカラー画像形成装置で用いられている。また、中間転写体の下地測定はトナーパッチの形成箇所と同一の箇所で行うことが好ましい。特に、中間転写ベルトの汚れや傷が不均一に生じる場合(こうなってしまうことが普通である)、トナーパッチの位置と下地測定位置を同一にすることが不可欠である。本実施例の画像形成装置においても、すべてのトナーパッチに対して、パッチが形成される一周前の中間転写体上の下地(パッチと同一位置)を測定している。
【0035】
尚、前述した下地出力による正規化補正は、濃度センサーの出力電圧値を大きくするわけではないので、センサー汚れや中間転写体の汚れによる出力電圧の低下が招くS/N比の低下や、ダイナミックレンジの低下を改善することは出来ない。従って、濃度センサーの検知精度を良好な状態に保つ為には、センサーの発光光量を大きくして濃度センサーの出力電圧値を大きくすることが必要になる。
【0036】
次に、本実施例における画像濃度制御について、図5のフローチャートを用いて説明する。
【0037】
本実施例の特徴は、濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ・傷によって、センサーの出力値が小さくなってしまった場合にのみ、センサーの発光光量補正を行い、濃度センサーの検知精度が低下することを防ぎ、その他の場合は固定の発光光量を用いることによってセンサーの発光光量制御を省略し、制御時間の短縮を図るところにある。
【0038】
尚、本実施例の画像形成装置における画像濃度制御は、画像の濃度階調特性を調整する画像階調制御である。
【0039】
STEP1
まず、濃度センサーの発光光量を所定の値にセットする。
【0040】
尚、本実施例で使用される濃度センサーは、発光光量(L)を0(消灯)〜255(最大発光)までの256段階に調整できる。セットされる発光光量はL=64であり、この値は、濃度センサーの汚れが無く且つ、中間転写ベルトが新品状態(汚れ、傷が無い状態)の場合に、濃度センサーの検出電圧が4Vになる光量である。尚、下地出力値をセンサーの最大出力5Vに設定しないで4Vにしているのは、中間転写体の一部の光沢が若干高かった場合などに、センサー出力値がオーバーレンジしてしまうことを防止する為である。
【0041】
STEP2
中間転写体の下地測定を行う。測定位置及びポイント数は、画像濃度制御に使用されるトナーパッチと同じにする。
【0042】
図6は、中間転写体上に形成されるパッチパターンを示す図であり、濃度センサ41の配置されている部分に8mm角のパッチが2mm間隔で、Y,M,C,K毎に画像印字率(濃度階調度)を8段階に変化させて(各色8パッチずつ)、合計32個形成されている。各パッチと印字率(階調度)との対応は、Y1,M1,C1,K1=12.5%、Y2,M2,C2,K2=25%、Y3,M3,C3,K3=37.5%、Y4,M4,C4,K4=50%、Y5,M5,C5,K5=62.5%、Y6,M6,C6,K6=75%、Y7,M7,C7,K7=87.5%、Y8,M8,C8,K8=100%、に設定されている。
【0043】
中間転写体の下地測定は、上述の32個のパッチが形成される場所に対して、パッチが形成される以前に(パッチ形成の1周前に)行われる。
【0044】
STEP3
濃度センサーの発光光量を再設定するか否かの判断を行う。STEP2で測定された下地の平均値Bave.(32ポイントの平均値)が3V以上の場合は、濃度センサーの発光光量を再設定しない。下地の平均値Bave.(32ポイントの平均値)が3V未満の場合は、濃度センサーの発光光量を再設定する。すなわち、Bave.<3Vの時は、濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ・傷によって、濃度センサーの検出精度が低下している(センサーの出力値が小さくなってしまっている)と判断し、センサーの発光光量を大きくすることによって、濃度センサーの検知精度が低下することを防止する。
【0045】
STEP4
濃度センサーの発光光量Lを再設定する。発光光量Lは、以下の式により算出される。
【0046】
L=64×4/Bave.
発光光量を再設定した後、再び中間転写体の下地測定を行う(STEP2に進む)。
【0047】
STEP5
中間転写体上にトナーパッチを形成する。パッチの詳細は、図6で説明したとおりである。
【0048】
STEP6.
濃度センサーでトナーパッチからの反射光量を検出する。
【0049】
STEP7
トナーパッチの濃度を算出する。以下、濃度の算出方法を説明する。
【0050】
まず、トナーパッチの出力値を中間転写体の下地出力値で正規化する(トナー出力/下地出力)。パッチ出力の正規化は全てのパッチについて、パッチに対応する下地出力を用いて行う。次に、正規化後の値を濃度変換テーブルを用いて濃度値に変換する。濃度変換テーブルは、装置本体のROM(不図示)に予め記憶してある。
【0051】
STEP8
画像階調制御(階調補正)を実施する。以下、図7を用いて、画像階調制御(階調補正)の説明をする。尚、ここでは、シアン色の階調補正についてのみ説明するが、マゼンタ、イエロー、ブラックに関しても同様の方法で補正が行われる。
【0052】
図7中、横軸は画像データを表している。また、縦軸は、濃度センサ41の濃度検出値(STEP7で算出)を表している。
【0053】
また、図中●印は、C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8各パッチに対する濃度センサ41の検出濃度値を表している。次に、直線Tは、画像濃度制御の目標濃度階調特性をあらわす。本実施例では、画像データと濃度の関係が比例関係になるように目標濃度階調特性Tを定めた。曲線γは、濃度制御(階調補正制御)を実施していない状態での濃度階調特性をあらわしている。尚、パッチを形成していない階調の濃度については、原点及びC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8を通るようにスプライン補間行い算出される。
【0054】
曲線Dは、本制御で算出される階調補正テーブルを表しており、補正前の階調特性γの目標階調特性Tに対する対称ポイントを求めることにより算出される。尚、階調補正テーブルDの計算は、不図示の本体CPUで実行され、更に算出された階調補正テーブルDは、不図示の本体メモリ(本実施例では不揮発性メモリを使用した)に記憶される。
【0055】
プリント画像の形成時は、画像データを階調補正テーブルDで補正することにより、目標階調特性を得ることができる。
【0056】
以上が、本実施例における画像濃度制御についての説明である。
【0057】
本実施例を用いれば従来の画像濃度制御に比べて以下のような時間短縮の効果が得られる。
【0058】
(従来の画像形成装置)
発光光量調整(中間転写体1周)+下地測定(中間転写体1周)+トナーパッチ測定(中間転写体1周)=(880÷120)+(880÷120)+(880÷120)=22sec.
(本実施例の画像形成装置)
下地測定(中間転写体1周)+トナーパッチ測定(中間転写体1周)=(880÷120)+(880÷120)=14.7sec.
22sec.−14.7sec.=7.3sec. の時間短縮
尚、画像濃度制御(階調補正)は、定期的に実施される。本実施例のカラー画像形成装置において画像濃度制御(階調補正)は、電源ON時、現像装置もしくは感光ドラムの交換時、或いは所定枚数プリント毎に実行される。すなわち、濃度の変動が予測される場合に実行される。この画像濃度制御(階調補正)を定期的に実行することにより、装置は常に良好なカラーバランスを得ることができる。
【0059】
以上、本実施例では、
濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ・傷によって、センサーの出力値が小さくなってしまった場合にのみ、センサーの発光光量補正を行い、濃度センサーの検知精度が低下することを防ぎ、その他の場合は固定の発光光量を用いることによってセンサーの発光光量制御を省略し、制御時間の短縮を図る方法について説明した。
【0060】
(実施例2)
本実施例では、濃度センサーの発光光量制御を、中間転写体の一部のみを用いて行うことによって、発光光量制御の時間を短縮するとともに、濃度センサーの発光光量が大きすぎて濃度センサーの出力値がオーバーレンジしてしまった場合は、発光光量制御を再実行することによって、濃度検知精度の低下を防止する方法について説明する。
【0061】
尚、本実施例で使用するカラー画像形成装置の全体構成及び濃度センサーの構成についていは、実施例1で説明したカラー画像形成装置と同様であり説明は省略する。
【0062】
次に、本実施例における画像濃度制御について、図8のフローチャートを用いて説明する。
【0063】
STEP1
まず、濃度センサーの発光光量を調整する。発光光量制御は中間転写体の一部分(10mm)を用いて行われる。従って、中間転写体1周を用いて発光光量制御を行う従来の方式と比べて、制御時間の短縮が可能になる。
【0064】
発光光量制御の方法を以下に説明する。
【0065】
まず、濃度センサーの発光光量Lを64にセットして中間転写体の一部を測定する(測定値をBonceとする)。
【0066】
トナーパッチ及び下地を測定する時の発光光量Lを算出する。発光光量Lは、以下の式により算出される。
【0067】
L=64×4/Bonce.
尚、発光光量調整に要する時間は、10÷120=約0.1sec である。
【0068】
STEP2
中間転写体の下地測定(32箇所)を行う。測定位置及びポイント数は、画像濃度制御に使用されるトナーパッチと同じにする。トナーパッチの詳細は実施例1と同じである。
【0069】
STEP3
濃度センサーの発光光量を再設定するか、否かの判断を行う。STEP2で測定された下地の最大値Bmax.(32ポイントの最大値)が4.9V以上の場合は、濃度センサーの発光光量調整を再実行する。理由は、Bmax.≧4.9Vの時は、濃度センサーの検出電圧がレンジオーバーする恐れがあるからである。
【0070】
STEP4
中間転写体上にトナーパッチを形成する。
【0071】
STEP5.
濃度センサーでトナーパッチからの反射光量を検出する。
【0072】
STEP6
トナーパッチの濃度を算出する。以下、濃度の算出方法は実施例1と同様である。
【0073】
STEP7
画像階調制御(階調補正)を実施する。画像階調制御(階調補正)の詳細は実施例1と同様である。
【0074】
以上が、本実施例における画像濃度制御についての説明である。
【0075】
本実施例を用いれば従来の画像濃度制御に比べて以下のような時間短縮の効果が得られる。
【0076】
(従来の画像形成装置)
発光光量調整(中間転写体1周)+下地測定(中間転写体1周)+トナーパッチ測定(中間転写体1周)=(880÷120)+(880÷120)+(880÷120)=22sec.
(本実施例の画像形成装置)
発光光量調整(中間転写体10mm)+下地測定(中間転写体1周)+トナーパッチ測定(中間転写体1周)=(10÷120)+(880÷120)+(880÷120)=14.8sec.
22sec.−14.8sec.=7.2sec. の時間短縮
以上、本実施例では、
濃度センサーの発光光量制御を、中間転写体の一部のみを用いて行うことによって、発光光量制御の時間を短縮するとともに、濃度センサーの発光光量が大きすぎて濃度センサーの出力値がオーバーレンジしてしまった場合は、発光光量制御を再実行することによって、濃度検知精度の低下を防止する方法について説明した。
【0077】
(実施例3)
本実施例では、
濃度センサーの発光光量制御を、中間転写体の一部のみを用いて行うことによって、発光光量制御の時間を短縮するとともに、濃度センサーの発光光量が大きすぎて濃度センサーの出力値がオーバーレンジしてしまった場合においても、発光光量制御を再実行せずに、発光光量を所定量変化させて再設定することにより、更なる制御時間の短縮を図り、同時に濃度検知精度を良好に保つ方法について説明する。
【0078】
尚、本実施例で使用するカラー画像形成装置の全体構成及び濃度センサーの構成についていは、実施例1で説明したカラー画像形成装置と同様であり説明は省略する。
【0079】
次に、本実施例における画像濃度制御について、図9のフローチャートを用いて説明する。
【0080】
STEP1
まず、濃度センサーの発光光量を調整する。発光光量制御は中間転写体の一部分を用いて行われる。従って、中間転写体1周を用いて発光光量制御を行う従来の方式と比べて、制御時間の短縮が可能になる。
【0081】
発光光量制御の方法を以下に説明する。
【0082】
まず、濃度センサーの発光光量Lを64にセットして中間転写体の一部を測定する(測定値をBonceとする)。
【0083】
トナーパッチ及び下地を測定する時の発光光量Lを算出する。発光光量Lは、以下の式により算出される。
【0084】
L=64×4/Bonce.
尚、発光光量調整に要する時間は、10÷120=約0.1sec である。
【0085】
STEP2
中間転写体の下地測定(32箇所)を行う。測定位置及びポイント数は、画像濃度制御に使用されるトナーパッチと同じにする。トナーパッチの詳細は実施例1と同じである。
【0086】
STEP3
濃度センサーの発光光量を再設定するか、否かの判断を行う。STEP2で測定された下地の最大値Bmax.(32ポイントの最大値)が4.9V以上の場合は、濃度センサーの発光光量を所定量変化させて再設定する。理由は、Bmax.≧4.9Vの時は、濃度センサーの検出電圧がレンジオーバーする恐れがあるからである。
【0087】
STEP4
濃度センサーの発光光量を20%下げる。
【0088】
STEP5
中間転写体上にトナーパッチを形成する。
【0089】
STEP6
濃度センサーでトナーパッチからの反射光量を検出する。
【0090】
STEP7
トナーパッチの濃度を算出する。以下、濃度の算出方法は実施例1と同様である。
【0091】
STEP8
画像階調制御(階調補正)を実施する。画像階調制御(階調補正)の詳細は実施例1と同様である。
【0092】
以上が、本実施例における画像濃度制御についての説明である。
【0093】
本実施例を用いれば従来の画像濃度制御に比べて以下のような時間短縮の効果が得られる。
【0094】
(従来の画像形成装置)
発光光量調整(中間転写体1周)+下地測定(中間転写体1周)+トナーパッチ測定(中間転写体1周)=(880÷120)+(880÷120)+(880÷120)=22sec.
(本実施例の画像形成装置)
発光光量調整(中間転写体10mm)+下地測定(中間転写体1周)+トナーパッチ測定(中間転写体1周)=(10÷120)+(880÷120)+(880÷120)=14.8sec.
22sec.−14.8sec.=7.2sec. の時間短縮
以上、本実施例では、
濃度センサーの発光光量制御を、中間転写体の一部のみを用いて行うことによって、発光光量制御の時間を短縮するとともに、濃度センサーの発光光量が大きすぎて濃度センサーの出力値がオーバーレンジしてしまった場合においても、発光光量制御を再実行せずに、発光光量を所定量変化させて再設定することにより、更なる制御時間の短縮を図り、同時に濃度検知精度を良好に保つ方法について説明した。
【0095】
以上、本発明の実施形態として3つの実施例をあげて説明したが、本発明を適用する画像形成装置の特性に合わせて最適な実施形態を選択すればよい。例えば、濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ/傷の発生が比較的少ない画像形成装置に於いては、実施例1を適用することが好ましい。また、濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ/傷の発生が多いものの、中間転写体の汚れ/傷が比較的均一に生じるような画像形成装置に於いては、実施例2を適用することが好ましい。更に、、濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ/傷の発生が多く、中間転写体の汚れ/傷が不均一に生じるような画像形成装置に於いては、実施例3を適用することが好ましい。
【0096】
また、実施例1から3では、カラー画像形成装置の形態として、中間転写体を用いた画像形成装置を例に説明したが、本発明は他の形態のカラー画像形成装置にも適用可能である。例えば、転写材担持体(転写ベルトなど)上の転写材に感光体上のトナー像を直接的に転写する形態のカラー画像形成装置であり、転写材担持体上にトナーパッチを形成して濃度制御を行うようなカラー画像形成装置にも本発明は適用できる。
【0097】
更に、実施例1から3では、画像濃度制御の方法として、画像の濃度階調特性を調整する画像階調制御を例に挙げて説明したが、画像濃度制御の方法は他の方法でも良い。例えば、現像バイアス値や帯電バイアス値を変化させて複数のトナーパッチを形成した後、それらのパッチのトナー量を算出し、その値に応じて最適な現像バイアス値や帯電バイアス値を算出することによって、濃度を制御するような方法でも構わない。
【0098】
更にまた、本実施例1から3では、濃度センサがトナーパッチを検出した際の、光反射特性に対応するトナー量として濃度を用いる場合を例に説明したが、濃度センサが検出する光反射特性に対応するトナー量とは、これに限らず、当然、トナー重量そのものでもよく、更には色度などを用いてもよい。つまり、トナーパッチからの光反射特性を元に換算されるトナー量に対応する物理量を光学センサが検出する形態であれば、本発明の適用範囲にあることは言うまでもない。
【0099】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、
濃度センサーの汚れや中間転写体の汚れ・傷によって、センサーの出力値が小さくなってしまった場合にのみ、センサーの発光光量補正を行い、濃度センサーの検知精度が低下することを防ぎ、その他の場合は固定の発光光量を用いることによってセンサーの発光光量制御を省略し、制御時間の短縮を図ることが可能になる。
【0100】
また、濃度センサーの発光光量制御を、中間転写体の一部のみを用いて行うことによって、発光光量制御の時間を短縮するとともに、濃度センサーの発光光量が大きすぎて濃度センサーの出力値がオーバーレンジしてしまった場合は、発光光量制御を再実行することによって、濃度検知精度の低下を防止することが可能になる。
【0101】
また更に、濃度センサーの発光光量制御を、中間転写体の一部のみを用いて行うことによって、発光光量制御の時間を短縮するとともに、濃度センサーの発光光量が大きすぎて濃度センサーの出力値がオーバーレンジしてしまった場合においても、発光光量制御を再実行せずに、発光光量を所定量変化させて再設定することにより、更なる制御時間の短縮を図り、同時に濃度検知精度を良好に保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる画像形成装置の全体構成を示す断面図
【図2】濃度センサ41の構成を示す図
【図3】濃度センサー特性の説明図
【図4】濃度センサー出力の正規化補正を説明する図
【図5】実施例1を説明するフローチャート
【図6】中間転写体上のパッチパターン説明図
【図7】画像階調制御の説明図
【図8】実施例2を説明するフローチャート
【図9】実施例3を説明するフローチャート
【符号の説明】
11 転写材
22 感光体、感光ドラム
26 現像手段
27 中間転写体
30 定着装置
41 濃度センサ
Claims (6)
- 像担持体と、
発光部と受光部からなる、前記像担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記像担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を前記光学式センサーで検出した際の検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。 - 像担持体と、
発光部と受光部からなる、前記像担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記像担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体の一部を用いて、前記式センサーの発光光量調整をした後、
検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量調整及び検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌の測定を再実行することを特徴とした画像形成装置。 - 像担持体と、
発光部と受光部からなる、前記像担持体に対向配置された光学式センサーと、前記像担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体の一部を用いて、前記光学式センサーの発光光量調整をした後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する像担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。 - 転写材担持体と、
発光部と受光部からなる、前記転写材担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記転写材担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を前記光学式センサーで検出した際の検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。 - 転写材担持体と、
発光部と受光部からなる、前記転写材担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記転写材担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記転写材担持体の一部を用いて、前記式センサーの発光光量調整をした後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量調整及び検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌の測定を再実行することを特徴とした画像形成装置。 - 転写材担持体と、
発光部と受光部からなる、前記転写材担持体に対向配置された光学式センサーと、
前記転写材担持体に検知用トナー像を形成する手段と、
前記検知用トナー像と検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌との光反射特性を前記光学式センサーにより検出し、その検出結果から前記検知用トナー像のトナー量を算出する手段と、
前記算出トナー量に応じて画像形成条件を制御する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記転写材担持体の一部を用いて、前記光学式センサーの発光光量調整をした後、
検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を前記光学式センサーで検出し、
前記地肌検出値が所定の範囲以外であった場合、
前記光学センサーの発光光量を再設定した後、検知用トナー像の形成位置に相当する転写材担持体の地肌を再測定することを特徴とした画像形成装置。
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