JP2005017542A - Image forming apparatus and its control method - Google Patents

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JP2005017542A JP2003180268A JP2003180268A JP2005017542A JP 2005017542 A JP2005017542 A JP 2005017542A JP 2003180268 A JP2003180268 A JP 2003180268A JP 2003180268 A JP2003180268 A JP 2003180268A JP 2005017542 A JP2005017542 A JP 2005017542A
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Tomoaki Nakai
智朗 中居
Yoichiro Maehashi
洋一郎 前橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To overcome the problem that detecting accuracy as a whole is deteriorated by being affected by the worse detecting accuracy on the staining of a sensor and the staining of ground because of merely using the mean value of output from two sensors as the result of the detection of a test pattern for controlling density in the conventional density control. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is equipped with an image carrier and a plurality of sensors for detecting the density at positions different from each other on the image carrier. While an image is not formed on the image carrier, the output from the each sensor is examined (step S12). When the output from the sensor is low, it is considered as the influence by the staining. Then, at least one sensor whose output is high is selected, and the density control is performed by using at least one selected sensor (steps S13 and S14). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置およびその制御方法に関し、特に、画像形成装置における濃度制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
情報化の流れにつれて文書、画像をカラーで出力するニーズが広がっており、各種方式のプリンターが上市されている。カラー画像形成方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式等が用いられているが、高速に画像を形成するためには電子写真方式が最も優れているといわれている。
【0003】
電子写真方式の画像形成装置においては、使用されている温度や湿度、また、感光体、現像剤の特性のばらつき、現像器等の耐久状況により、画像濃度が大きく変動してしまう問題がある。特にカラー画像形成装置は、色味も変わってしまうという不具合が発生する。
【0004】
これらの問題に鑑み、予め感光体、中間転写体、転写体のいずれかに濃度制御用のテストパターンを形成し、濃度検出センサを用いてその濃度を検出することで、帯電バイアス、現像バイアス、露光量といった画像形成プロセス条件を制御し、画像濃度を安定させる濃度制御が一般に行われている。
【0005】
また、カラー画像形成装置においては、各色の書き出し位置(レジ)が設計公差等により変わってしまうことによる色ズレが問題としてある。色ズレについては、画像品質を決定する重要な要因の1つであるので、予め感光体、中間転写体、転写体上にレジ検出用パターンを形成、検知し、副走査方向の各色書き出し位置、主走査方向の各色書き出し位置、各色の主走査幅を補正するレジ制御が一般に行われる。
【0006】
レジ制御では、主走査方向の各色書き出し位置、各色の主走査幅の補正を行うために、主走査方向に2つのセンサを設ける必要がある。ここで、濃度制御で使用するセンサとレジ制御で使用するセンサは、発光部と受光部からなる光学センサを用いるのが一般的であり、近年はコストの観点より濃度検知用のセンサとレジ検出用のセンサが共通化される傾向にある(例えば、特許文献1を参照。)。
そして、現像性、転写性の長手方向ムラ等を考慮し、2つの光学センサを使用して濃度制御を行っている。
【0007】
【特許文献1】
特許第2573855号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のセンサを用いて濃度制御を行う画像形成装置には、以下の問題があった。
【0009】
センサがトナー等で汚れると検知精度が悪化する問題がある。加えて、濃度制御用のテストパターンを形成する下地となる感光体、中間転写体、転写体が汚れている場合も検知精度は悪化してしまう。センサ汚れ、下地汚れとも画像形成装置の使用年数とともにその汚れ具合がひどくなっていくものの、画像形成装置内で飛散しているトナーが空気の流れにのり、2つあるセンサの片方のみの汚れ状況が悪くなる傾向にある。しかしながら、従来の濃度制御においては単に2つのセンサ出力の平均値を濃度制御用のテストパターンの検知結果としていたため、センサ汚れ、下地汚れの悪い方の検知精度に引きずられ、全体の検知精度が悪化してしまう問題がある。さらには、万一センサの1つが故障して検知できなくなった場合、濃度制御も行うことができなくなり、結果色味も変わってしまうという不具合が発生してしまう。
【0010】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、濃度検知用のセンサによる濃度の検知精度の向上を図り、もって濃度制御による画像濃度の安定性を高めることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、像担持体と、前記像担持体上の互いに異なる位置の濃度を検知するための複数のセンサと、前記像担持体上に像が形成されていない状態での各センサの出力に基づいて少なくとも1つのセンサを選択する選択手段と、選択された前記少なくとも1つのセンサを用いて濃度制御を行う濃度制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0012】
また、本発明の別の側面によれば、像担持体と、その像担持体上の互いに異なる位置の濃度を検知するための複数のセンサとを備える画像形成装置の制御方法であって、前記像担持体上に像が形成されていない状態での各センサの出力に基づいて少なくとも1つのセンサを選択するステップと、選択された前記少なくとも1つのセンサを用いて濃度制御を行うステップとを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0014】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態における画像形成装置の概略断面図である。
【0015】
本画像形成装置は、像担持体としての回転ドラム型の感光ドラム1を備えている。感光ドラム1の周囲には、帯電ローラ2、現像装置4、回転型の中間転写ドラム6、および感光ドラムクリーニング装置7が配設されており、帯電ローラ2と現像装置4間の上方には露光装置3が配設されている。
【0016】
像担持体としての中間転写ドラム6は、1次転写ニップ部で感光ドラム1表面に当接し、さらに2次転写ニップ部で2次転写ベルト8表面に当接している。中間転写ドラム6の外周上には中間転写ドラムクリーニングローラ10が配設されている。2次転写ベルト8の搬送方向下流側には、定着装置9が配設されている。また、中間転写ドラム6に対向する位置に、濃度検知センサ11が配設されている。この濃度検知センサ11の配置については後ほどより詳しく説明する。
【0017】
感光ドラム1は、本実施の形態では例えば、直径62mmのOPC感光ドラムであり、アルミドラムの上に下引き層、電荷注入防止層、電荷発生層、電荷輸送層が設けられており、所定の周速(例えば100mm/sec)で矢印a方向に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ2により負帯電の一様な帯電を受ける。帯電手段としての帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に回転自在に接触し、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム1を所定の極性、電位に帯電する。
【0018】
露光装置3は、不図示のレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラーなどを有しており、レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザダイオードから出力され、高速回転するポリゴンミラーで前記レーザ光を走査し、反射ミラー(不図示)を介して感光ドラム1表面を画像露光Lすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【0019】
現像装置4は、非磁性1成分現像器としてのイエロー(Y)現像器4a、マゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4c、ブラック(Bk) 現像器4dは回転体5に搭載されており、回転駆動装置(不図示)による回転体5の回転によって、イエロー(Y)現像器4a、マゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4c、ブラック(Bk) 現像器4dが現像過程で感光ドラム1と対向する位置に配置される。これらの現像器4a、4b、4c、4dによって感光ドラム1上に形成した静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。
【0020】
イエロー(Y)現像器4a、マゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4cに用いる各色トナーは重合法によって製造され、ワックスを内包するカプセルタイプの球形ノンマグトナーである。また、ブラック(Bk) 現像器4dに用いる黒トナーは、粒径6umの粉砕トナーに球状化処理を施したものであり、ポリエステルバインダーに対してマグネタイト100部、他に荷電制御剤、滑剤等を内添したものである。
【0021】
本実施の形態では、各現像器4a、4b、4c、4dに、ー350Vの直流に、周波数2000Hz、ピーク間電圧2000Vppの矩形波を重畳したバイアスを印加して、感光ドラム1表面の露光部分を負帯電性のネガトナーで現像して、静電潜像を顕在化する。
【0022】
感光ドラムクリーニング装置7は、中間転写体ドラム6に1次転写されないで感光ドラム1上に残った1次転写残トナーを除去し、回収する。
【0023】
中間転写体ドラム6は、本実施の形態では例えば、直径186mmで最大通紙サイズの転写材としての紙(本実施の形態ではA3サイズ)に相当する画像が書き込めるような周長を有しており、矢印b方向に回転する。中間転写体ドラム6には不図示の1次転写バイアス電源が接続されており、中間転写体ドラム6の芯金(不図示)に所定の1次転写バイアス(本実施の形態では例えば+200V)が印加され、これにより感光ドラム1上トナー像は1次転写ニップにおいて感光ドラム1と中間転写体ドラム6との間の電位差によって、中間転写体ドラム6上に1次転写される。
【0024】
中間転写体ドラム6は、本実施の形態では例えば、アルミドラムの外周面に肉厚5mmの中抵抗のゴム材からなる弾性抵抗層を形成し、更にその表面に離型性を確保するためにフッ素系の樹脂がコーティングされている。ゴム材はNBRとエチレンオキシドからなっており、エチレンオキシドによって体積抵抗値1E7Ωcmに低抵抗化されている。なお、表面にコーティングしたフッ素系の樹脂は、体積抵抗値1E14Ωcmである。中間転写ドラム6の体積抵抗値は、中間転写ドラム6の長手全面に直径62mmの金属ドラムをニップ幅7mmで当接させ、両者間に1000Vの電圧を印加して測定した電流から換算して求めた。
2次転写ベルト8は、転写ローラ12と駆動ローラ13によって伸張懸架されており、駆動ローラ13の回転駆動によってベルト上面が矢印c方向に回転する。2次転写ベルト8は中間転写ドラム6に対して当接離間自在に設置されており、転写材Pへの2次転写次に2次転写ベルト8が中間転写ドラム6に当接する。
【0025】
2次転写ベルト8は転写材Pの吸着を行うため、導電のウレタンベルトの上に30umのPVDFのコーティングを行って静電容量を大きくしており、ベルト表面の10cmの領域とベルト基体の間に1000Vの電圧を印加して測定した抵抗値は1E10Ωであった。2次転写ローラ12と駆動ローラ13は低抵抗のゴムローラであり、2次転写ベルト8のインピーダンスは実質上2次転写ベルト8の表層層の抵抗のみに依存する。また、2次転写ローラ12には2次転写バイアス電源(不図示)が接続されており、2次転写バイアス電源(不図示)から2次転写ベルト8に転写電流を流してトナー像を転写材上に転写する。
【0026】
中間転写ドラムクリーニングローラ10にはバイアス電源(不図示)が接続されており、転写材Pに転写されないで中間転写ドラム6の表面に残った2次転写残トナーを除去する。なお、中間転写ドラムクリーニングローラ10は、中間転写ドラム6上の2次転写残トナーを逆極性に帯電するものであり、この逆極性に帯電された2次転写残トナーは、感光ドラム1上のトナー像の中間転写ドラム6上への1次転写と同時に、逆に中間転写ドラム6から感光ドラム1に移送されて、クリーニング装置7によって除去され回収される。
【0027】
定着装置9は、定着ローラ9aと加圧ローラ9bを有しており、定着ローラ9aと加圧ローラ9b間の定着ニップ部に未定着トナー像が転写されている転写材Pを挟持搬送しながら、転写材Pを加熱、加圧してトナー像を定着する。
【0028】
CPU17は、後述する濃度制御を含む画像形成動作を統括的に制御するもので、ROM17aおよびRAM17bを含む。CPU17は図示のように濃度検知センサ11に接続されるとともに、露光装置3にも接続されている。
【0029】
次に、上述した画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【0030】
帯電された感光ドラム1上に露光装置3によりレーザ光による画像露光が与えられて、目的のカラー画像の第1の色成分像(例えばイエロー成分像)に対応した静電潜像が形成される。この際、画像露光された部分の感光ドラム1上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)現像器4aにより第1色目であるイエロートナーにより現像される。
【0031】
感光ドラム1上に形成担持された前記第1色目のイエロートナー像は、感光ドラム1と中間転写ドラム6間の1次転写ニップ部を通過する過程で、中間転写ドラム6の外周面に1次転写されていく。
【0032】
イエロートナー像が1次転写された後感光ドラム1上に残留した1次転写残トナーは、感光ドラムクリーニング装置7によって除去され次のイエロートナー像の形成に供される。
【0033】
以下同様にしてマゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4c、及びブラック(Bk) 現像器4dに感光ドラム1上にそれぞれ形成担持された第2色目のマゼンタトナー像、第3色目のシアントナー像、第4色目のブラックトナー像が順次中間転写ドラム6上に重畳され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【0034】
なお、感光ドラム1から中間転写ドラム6への第1〜第4色のトナー像の順次重畳転写工程において、2次転写ベルト8及び中間転写ドラムクリーニングローラ10は中間転写ドラム6から離間している。
【0035】
そして、中間転写ドラム6上の合成カラートナー画像の先端に合わせて、所定のタイミングで用紙などの転写材Pが搬送される。そして、2次転写ニップ部に至る給紙経路を転写材Pが通過するタイミングで、2次転写ベルト8が中間転写ドラム6に当接するように揺動し、2次転写バイアス電源(不図示)により所定の2次転写バイアスが転写ローラ12に印加され、転写材P上に合成カラー画像が一括で2次転写される。
【0036】
合成カラートナー像が転写された転写材Pは、2次転写ベルト8の搬送方向下流側で曲率分離されて定着器内9の定着ローラ9aと加圧ローラ9b間に挟持搬送されて加熱、加圧され、表面に合成カラートナー像が熱定着されて出力される。
【0037】
また、中間転写ドラム6上に2次転写されずに残った2次転写残トナーは、バイアスが印加された中間転写クリーニングローラ10によって本来とは逆極性に転換されて感光ドラム1に静電的に吸着されて、中間転写ドラム6上は清掃される。感光ドラム1上に吸着した2次転写残トナーはその後、感光ドラムクリーニング装置7によって回収される。
【0038】
図2は、本画像形成装置の感光ドラム1および中間転写ドラム6に対する濃度検知センサ11の配置関係を示した概略図である。本実施形態における濃度検知センサ11は例えば2つの濃度検知センサ11a、11bを含み、11a、11bは中間転写ドラムの回転軸方向に一定距離離れた位置に配置されている。
【0039】
次に、図3を用いて濃度検知センサ11a、11bについて説明する。濃度検知センサ11aと11bは同じ構成からなり、図3に示すように発光部20と受光部21とを備えており、中間転写ドラム6表面上に形成された濃度制御用濃度パッチ22に発光部20からスポット光を照射してその反射光を受光部21で受光し、受光した光量によって濃度を検知する。
【0040】
図4は、Bkの濃度パッチの濃度と濃度検知センサの出力の関係を示した図である。なお、濃度は同条件で転写材上にトナー像を転写したときの転写材P上での濃度である。中間転写ドラム6上のトナー載り量が0のときは濃度検知センサの出力値は4Vで、トナー載り量が増すと、発光部20から照射された光はトナーにより吸収、拡散されるため、受光部21に入射される反射光量が減少し、結果、濃度検知センサの出力値は低下する。同図に示した関係は実験的に求めたものであり、この関係を濃度変換テーブルとして色成分毎に例えばROM17aに格納しておき、この濃度変換テーブルを参照することで濃度検知センサの出力値から濃度に変換することができる。
【0041】
次に、本実施形態における濃度制御処理について説明する。図5は、本実施形態における濃度制御処理の一例を示すフローチャートである。この濃度制御は本体の電源投入時や、電源投入時からの所定時間経過時、あるいは印刷枚数が所定枚数に達した時点等の適当なタイミングでCPU17によって開始される。
【0042】
まずステップS11で、トナーが中間転写ドラム6上にない状態で濃度検知センサ11a,11bの出力を検出し、両方の濃度検知センサが故障しているかどうかの判断を行う。もし濃度検知センサが故障している場合、発光部20からのスポット光が照射されないので、受光部21に入射する光はなく、結果センサ出力値は0Vに近い値となる。そこで、故障判断のための閾値をTh(例えば1V)とし、濃度検知センサの出力がThより低い場合は故障と判断することにし、2つの濃度検知センサ11a、11bの出力がいずれもThより低い場合は、濃度制御は実行せず終了する。
【0043】
ステップS11で、少なくともいずれかの濃度検知センサの出力はTh以上あり、故障とは認められない場合には、ステップS12に進む。ステップS12では、濃度検知センサ11aと11bのどちらが状態が良いかの判断を行う。先述したとおり、濃度検知センサが汚れた場合、センサ出力は低下する。加えて、中間転写ドラム6が汚れている場合も、反射光量は低下するのでセンサ出力が低下する。よって、トナーが中間転写ドラム6上にない状態でセンサ出力を検出し、濃度検知センサ11aと11bのセンサ出力を比較し、センサ出力の大きい方を状態の良い濃度センサと判断する。ここで、濃度検知センサ11aの出力が濃度検知センサ11bの出力を上回る場合にはステップS13に進み、濃度検知センサ11aを用いて濃度制御を実行し、濃度検知センサ11aの出力が濃度検知センサ11bの出力以下である場合にはステップS14に進み、濃度検知センサ11bを用いて濃度制御を実行する。
【0044】
ステップS13またはステップS14における濃度制御は、後述する濃度パッチを中間転写ドラム6上に形成し、ステップS12で選択された濃度検知センサの出力を調べ、これを基に中間調濃度補正用のルックアップテーブル(以下、「LUT」という。)を作成する処理を含む。以下、具体的に説明する。
【0045】
図6は、中間転写ドラム6上に形成する濃度制御用のテスト画像を示す図である。以下では、この濃度制御用のテスト画像のことを「濃度パッチ」という。この濃度パッチは、図示のように、K,C,M,Yそれぞれについて8段階の濃度の画像を、a列、b列の2列分形成したものである。ここで、a列の各濃度パッチK1a〜K8a、C1a〜C8a、M1a〜M8a、およびY1a〜Y8aは濃度検知センサ11aによって検出されうる位置に形成され、b列の各濃度パッチK1b〜K8b、C1b〜C8b、M1b〜M8b、およびY1b〜Y8bは濃度検知センサ11bによって検出されうる位置に形成される。また、例えばK1aとK1bは同じパターンであり、同様にK2aとK2b以降も左右の濃度パッチは同じパターンとなっている。また、例えばK1a〜K8aにおいては、K1aが最も低濃度であり、K8aまで順次濃度が高くなる。他の色成分の濃度パッチについても同様である。このような濃度パッチが例えばROM17aにあらかじめ格納されている。
【0046】
まず、ROM17aからBk成分の濃度パッチK1〜K8に対応する画像データを読み出し、そのデータを露光装置3内のレーザドライバ(不図示)に送出し、中間転写ドラム6上に形成されたBkの濃度パッチK1〜K8を、ステップS2で選択された濃度検知センサによって適切なタイミングで測定する。次に、その濃度検知センサの出力sK1〜sK8をRAM17bに保存する。そして、あらかじめROM17aに格納されていた濃度変換テーブルを参照して、これらの出力sK1〜sK8に対応する濃度DK1〜DK8を得る。これにより、画像信号と実際に出力した場合の濃度との関係(いわゆるγ)を求めることができる。ここで理想的には、γは常に変化しないはずであるが、感光ドラム、現像装置の耐久度、また、本体が使用される雰囲気環境によりγは変化してしまう。そのため、画像濃度、色味が変化するので、画像品質を大きく損ねてしまう。そこで、濃度パッチを形成し、その濃度を測定することで現在のγを求める。次に例えば画像信号と実際の濃度を直線関係が得られるように、入力されてくる画像信号とレーザー出力信号の対応を調整するためのLUTを作成する、いわゆるγ補正を行う。そこで、得られた濃度パッチ濃度DK1〜DK8を適切な値に補正するためのLUTを作成する。そして、Y,M,C 成分に対しても同様に、かかるLUTを作成する。作成された各LUTは例えばRAM17bに記憶される。なお、LUTを生成するための色成分の順序は任意で良い。
【0047】
以降、上記のように濃度検知センサの汚れ具合などに応じて作成されたLUTを用いて中間調濃度の補正を行うことができる。
【0048】
本実施形態の効果を確認するため、次の評価を行った。2つの濃度検知センサの一方をトナーで汚し、トナーが中間転写ドラム6上にない状態でその濃度検知センサの出力が2Vとなるようにした。次に、中間転写ドラム6上のパッチ濃度を4段階に変え、本実施形態のセンサの状態を判断し状態が良いほうのセンサ出力に基づき濃度検知を行う場合と、従来例として2つのセンサ出力の平均値に基づき濃度検知を行う場合とで、検知誤差を比較した。その結果を図10に示す。
同図から分かるように、従来例に比べ本実施形態のほうが検知誤差が小さくなることが確認された。
【0049】
以上説明したように本実施形態によれば、濃度検知センサを複数備え、状態の良い濃度検知センサを1つ選択し、その濃度検知センサを用いて濃度検知を行うようにしたので、検知精度の向上が図れる。
【0050】
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態は、出力の高い一方の濃度検知センサを選択し、その濃度検知センサを用いて濃度制御を行うものであったが、どちらの濃度検知センサにも異常が認められず状態も良好である場合には両方の濃度検知センサを用いて濃度制御を行うようにしてもよい。
【0051】
図7は、本実施形態における濃度制御処理の一例を示すフローチャートである。図5に示した第1の実施形態に係るフローチャートにおけるステップと同様のステップには同じ参照符号を付した。
【0052】
図7のフローチャートが図5のフローチャートと異なるのは、ステップS11とステップS12の間に破線で示されたステップS21およびS23の処理が追加されている点である。以下、順を追って説明する。
【0053】
まずステップS11で、トナーが中間転写ドラム6上にない状態で濃度検知センサ11a,11bの出力を検出し、両方の濃度検知センサが故障しているかどうかの判断を行う。ここでは例えば、2つの濃度検知センサ11a,11bの出力がいずれも故障判断のための第1の閾値Th1(例えば1V)よりも低いかどうかでその判断を行う。ここで2つの濃度検知センサ11a,11bの出力がいずれもTh1よりも低い場合には、濃度制御は実行せずに終了する。
【0054】
ステップS11で、少なくともいずれかの濃度検知センサの出力はTh1以上あり、故障が認められない場合には、ステップS21に進む。ステップS21では、トナーが中間転写ドラム6上にない状態で、2つの濃度検知センサ11a,11bの出力が共にTh1よりも高い第2の閾値Th2(例えば3V)を上回っているかどうかを判断する。ここで、濃度検知センサ11a,11bの出力が共にTh2を上回っている場合には、濃度検知センサ11a,11bの両方ともセンサ自体の汚れ、中間転写ドラム6の汚れが少なく状態が良いと判断して、ステップS23に進み、濃度検知センサ11a,11bの両方を用いて濃度制御を行う。具体的にはこの中で、図6に示したような濃度パッチを用いて色成分毎に、各濃度パッチに対する濃度検知センサ11a,11bの出力の平均値を算出し、あらかじめROM17aに格納されていた濃度変換テーブルを参照してこれら平均出力値に対応する濃度を得て、これに基づきLUTを作成することになる。
【0055】
一方、ステップS21で、濃度検知センサ11a,11bの少なくともいずれかがTh2以下である場合には、その出力がTh2以下となっている濃度検知センサの汚れ、もしくはその検知位置における中間転写ドラム6の汚れているため状態が悪いと判断して、ステップS12に進み、以下第1の実施形態で説明したとおりの処理を行う。
【0056】
本実施形態の効果を確認するため、次の評価を行った。2つの濃度検知センサの一方をトナーで汚し、トナーが中間転写ドラム6上にない状態でその濃度検知センサの出力が2Vとなるようにした。次に、中間転写ドラム6上の濃度パッチ濃度を4段階に変え、本実施形態により濃度検知を行う場合と、従来例として常に2つのセンサ出力の平均値に基づき濃度検知を行う場合とで、検知誤差を比較した。その結果を図11に示す。同図から分かるように、従来例に比べ本実施形態のほうが検知誤差が小さくなることが確認された。
【0057】
このように本実施形態では、濃度検知センサの故障もしくはセンサ汚れ、または中間転写ドラムが汚れの影響が大きい場合には不具合のない一方の濃度検知センサを用いて濃度制御を行い、いずれの濃度検知センサも故障が認められず状態も良好であるときは両方の濃度検知センサを用いて濃度制御を行うようにしたので、さらに濃度制御による濃度の安定性を高めることができた。
【0058】
(第3の実施形態)
上述の第2の実施形態において、ステップS23に進んで濃度検知センサ11a,11bの両方を用いて濃度制御を行うことになった場合には、どちらのセンサの出力も信頼して使用できることを利用して、濃度パッチのパターンを変更して濃度パッチの検知に要する時間を短縮させることが可能である。
【0059】
図6に示した濃度パッチは、K,C,M,Yそれぞれについて8段階の濃度パッチを、濃度検知センサ11aによって検出されうるa列、濃度検知センサ11bによって検出されうるb列の2列に形成したものであったが、これは2つの濃度検知センサのうちいずれかの濃度検知センサが使用されないことを前提としたものであった。一方、ステップS23では両方の濃度検知センサを信頼して使用できるので、図9に示すように、各色成分の8段階の濃度パッチのうちの4段階の濃度パッチが濃度検知センサ11aによって検出されうる列に形成され、他の4段階の濃度パッチが濃度検知センサ11bによって検出されうる列に形成されるようにすれば、すべてのパッチを検知するための中間転写ドラム6の搬送長さをほぼ半分に短くでき、これによりすべての濃度パッチを検知するのに要する時間をほぼ半分に短縮することができる。図示の例では、濃度検知センサ11aによって検出されうる列に濃度パッチK1〜K4、C1〜C4、M1〜M4、Y1〜Y4が形成され、濃度検知センサ11bによって検出されうる列に濃度パッチK5〜K8、C5〜C8、M5〜M8、Y5〜Y8が形成される。
【0060】
要するに、本実施形態では、互いに濃度が異なる複数の濃度パッチを、使用するセンサの各々が検出しうる中間転写ドラム6上の各位置に振り分けて形成する。
【0061】
図8は、本実施形態における濃度制御処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態における濃度制御処理は図7に示した第2の実施形態における濃度制御処理とほぼ同様であるが、ステップS23の前にステップS22の処理が追加されている点が異なる。ステップS22では、図6に示したような濃度パッチのパターンを、図9に示したような濃度パッチのパターンに変更する。
【0062】
このように本実施形態によれば、すべての濃度パッチを検知する時間を半分程度にまで減らせるので、濃度制御に要する時間を短縮することができる。
【0063】
(他の実施形態)
なお、上述の実施形態では、濃度検知センサは像担持体としての中間転写ドラム6に形成された濃度パッチを検知するように配置されたが、同じく像担持体である感光ドラムに形成された濃度パッチを検知するように配置してもよい。
【0064】
また、上述の実施形態は、2つの濃度検知センサを有するものについて説明したが、本発明はセンサの数を2つに限定したものではなく、3つ以上設けてもよい。その場合には例えば、ステップS12では出力が大きい方から少なくとも1つのセンサを選択し、ステップS13、S14では、選択された少なくとも1つのセンサを用いて濃度制御を行うようにすればよい。またその場合、ステップS21(図8を参照)ではすべてのセンサ出力が閾値Th2を超えているかどうかを判定し、すべてのセンサ出力が閾値Th2を超えている場合、ステップS23では、すべてのセンサを用いて濃度制御を行うことになる。さらに、中間転写ドラム6上に形成される濃度パッチは、使用するセンサの位置に応じて形成されることは言うまでもない。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、濃度検知用のセンサによる濃度の検知精度の向上を図り、もって濃度制御による画像濃度の安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図2】実施形態における濃度検知センサの配置態様を示す図である。
【図3】実施形態における濃度検知センサの構成例を示す図である。
【図4】実施形態における濃度パッチの濃度と濃度検知センサの出力の関係の一例を示す図である。
【図5】第1の実施形態における濃度制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図6】第1の実施形態における濃度パッチを示す図である。
【図7】第2の実施形態における濃度制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】第3の実施形態における濃度制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図9】第3の実施形態における代替用の濃度パッチを示す図である。
【図10】第1の実施形態の効果を説明するための図である。
【図11】第2の実施形態の効果を説明するための図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus and a control method thereof, and more particularly to a density control technique in an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
The need for outputting documents and images in color has expanded with the progress of computerization, and various types of printers have been put on the market. As a color image forming method, a sublimation type, a thermal transfer type, an ink jet method, or the like is used, and an electrophotographic method is said to be most excellent for forming an image at high speed.
[0003]
In the electrophotographic image forming apparatus, there is a problem that the image density greatly fluctuates depending on the temperature and humidity used, variations in characteristics of the photosensitive member and the developer, and durability of the developing device. In particular, the color image forming apparatus has a problem that the color changes.
[0004]
In view of these problems, a test pattern for density control is formed in advance on one of the photoconductor, intermediate transfer body, and transfer body, and the density is detected by using a density detection sensor, thereby charging bias, developing bias, In general, density control is performed to stabilize image density by controlling image forming process conditions such as exposure amount.
[0005]
Further, in the color image forming apparatus, there is a problem of color misregistration due to a change in the writing start position (registration) of each color due to a design tolerance or the like. Since color misregistration is one of the important factors that determine image quality, registration detection patterns are formed and detected in advance on the photosensitive member, intermediate transfer member, and transfer member, and each color writing position in the sub-scanning direction, In general, registration control for correcting the writing start position of each color in the main scanning direction and the main scanning width of each color is performed.
[0006]
In the registration control, it is necessary to provide two sensors in the main scanning direction in order to correct each color writing position in the main scanning direction and the main scanning width of each color. Here, the sensor used for density control and the sensor used for registration control generally use an optical sensor composed of a light emitting part and a light receiving part. In recent years, a sensor for density detection and registration detection from the viewpoint of cost. Tend to be common (see, for example, Patent Document 1).
In consideration of developability and transferability unevenness in the longitudinal direction, density control is performed using two optical sensors.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2573855
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the image forming apparatus that performs density control using a plurality of sensors has the following problems.
[0009]
When the sensor is contaminated with toner or the like, there is a problem that detection accuracy deteriorates. In addition, the detection accuracy also deteriorates when the photoconductor, intermediate transfer member, and transfer member serving as a base on which the density control test pattern is formed are dirty. Although both the sensor contamination and the background contamination become worse with the years of use of the image forming apparatus, the toner scattered in the image forming apparatus flows into the air flow and the contamination of only one of the two sensors Tend to get worse. However, in the conventional density control, the average value of the two sensor outputs is simply used as the detection result of the test pattern for density control. There is a problem that gets worse. Furthermore, in the unlikely event that one of the sensors fails and cannot be detected, the density control cannot be performed, resulting in a problem that the color changes.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to improve the accuracy of density detection by a density detection sensor and thereby improve the stability of image density by density control. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to an aspect of the present invention, an image carrier, a plurality of sensors for detecting densities at different positions on the image carrier, and an image formed on the image carrier are not formed. There is provided an image forming apparatus comprising: selection means for selecting at least one sensor based on the output of each sensor; and density control means for performing density control using the selected at least one sensor. The
[0012]
According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for an image forming apparatus including an image carrier and a plurality of sensors for detecting densities at different positions on the image carrier. Selecting at least one sensor based on the output of each sensor when no image is formed on the image carrier, and performing density control using the selected at least one sensor. An image forming apparatus control method is provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present embodiment.
[0015]
The image forming apparatus includes a rotating drum type photosensitive drum 1 as an image carrier. Around the photosensitive drum 1, a charging roller 2, a developing device 4, a rotary intermediate transfer drum 6, and a photosensitive drum cleaning device 7 are disposed, and the upper portion between the charging roller 2 and the developing device 4 is exposed. A device 3 is arranged.
[0016]
The intermediate transfer drum 6 as an image carrier is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 at the primary transfer nip portion, and is further in contact with the surface of the secondary transfer belt 8 at the secondary transfer nip portion. An intermediate transfer drum cleaning roller 10 is disposed on the outer periphery of the intermediate transfer drum 6. A fixing device 9 is disposed on the downstream side in the transport direction of the secondary transfer belt 8. A density detection sensor 11 is disposed at a position facing the intermediate transfer drum 6. The arrangement of the density detection sensor 11 will be described in more detail later.
[0017]
In the present embodiment, the photosensitive drum 1 is, for example, an OPC photosensitive drum having a diameter of 62 mm. An undercoating layer, a charge injection preventing layer, a charge generation layer, and a charge transport layer are provided on an aluminum drum. It is rotationally driven in the direction of arrow a at a peripheral speed (for example, 100 mm / sec), and receives a uniform negative charge by the charging roller 2 that contacts in the rotation process. A charging roller 2 as a charging unit is rotatably contacted with the surface of the photosensitive drum 1 and charges the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential by a charging bias applied from a charging bias power source (not shown).
[0018]
The exposure apparatus 3 includes a laser driver (not shown), a laser diode, a polygon mirror, and the like, and a laser beam modulated in response to a time-series electric digital image signal of image information input to the laser driver is a laser diode. The laser beam is scanned with a polygon mirror that is rotated at a high speed, and the surface of the photosensitive drum 1 is subjected to image exposure L via a reflection mirror (not shown), thereby forming an electrostatic latent image corresponding to the image information. .
[0019]
The developing device 4 includes a yellow (Y) developing device 4a, a magenta (M) developing device 4b, a cyan (C) developing device 4c, and a black (Bk) developing device 4d as non-magnetic one-component developing devices mounted on a rotating body 5. The yellow (Y) developing unit 4a, the magenta (M) developing unit 4b, the cyan (C) developing unit 4c, and the black (Bk) developing unit 4d are rotated by the rotation of the rotating body 5 by a rotation driving device (not shown). Is disposed at a position facing the photosensitive drum 1 during the development process. The toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 by these developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d, and developed as a toner image.
[0020]
Each color toner used in the yellow (Y) developing unit 4a, the magenta (M) developing unit 4b, and the cyan (C) developing unit 4c is a capsule-type spherical non-mag toner manufactured by a polymerization method and encapsulating wax. The black toner used in the black (Bk) developing device 4d is obtained by subjecting a pulverized toner having a particle diameter of 6 um to spheroidizing treatment, and adding 100 parts of magnetite to the polyester binder, in addition to a charge control agent, a lubricant, and the like. Internally added.
[0021]
In the present embodiment, a bias in which a rectangular wave having a frequency of 2000 Hz and a peak-to-peak voltage of 2000 Vpp is applied to each of the developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d with a direct current of −350V, and an exposed portion on the surface of the photosensitive drum 1 Is developed with a negatively chargeable negative toner to reveal an electrostatic latent image.
[0022]
The photosensitive drum cleaning device 7 removes and collects primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being primarily transferred to the intermediate transfer drum 6.
[0023]
In the present embodiment, the intermediate transfer drum 6 has a circumference that can write an image corresponding to paper (A3 size in the present embodiment) as a transfer material having a diameter of 186 mm and a maximum sheet passing size. And rotate in the direction of arrow b. A primary transfer bias power source (not shown) is connected to the intermediate transfer drum 6, and a predetermined primary transfer bias (for example, +200 V in the present embodiment) is applied to a core metal (not shown) of the intermediate transfer drum 6. As a result, the toner image on the photosensitive drum 1 is primarily transferred onto the intermediate transfer drum 6 by the potential difference between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer drum 6 at the primary transfer nip.
[0024]
In the present embodiment, the intermediate transfer drum 6 is formed, for example, by forming an elastic resistance layer made of a medium-resistance rubber material having a thickness of 5 mm on the outer peripheral surface of an aluminum drum and further ensuring releasability on the surface. Fluorine resin is coated. The rubber material is made of NBR and ethylene oxide, and the resistance is reduced to 1E7 Ωcm by ethylene oxide. The fluorine-based resin coated on the surface has a volume resistance value of 1E14 Ωcm. The volume resistance value of the intermediate transfer drum 6 is obtained by converting from a current measured by bringing a metal drum having a diameter of 62 mm into contact with the entire length of the intermediate transfer drum 6 with a nip width of 7 mm and applying a voltage of 1000 V therebetween. It was.
The secondary transfer belt 8 is stretched and suspended by the transfer roller 12 and the drive roller 13, and the upper surface of the belt rotates in the direction of arrow c by the rotation of the drive roller 13. The secondary transfer belt 8 is disposed so as to be in contact with and away from the intermediate transfer drum 6. Secondary transfer onto the transfer material P and then the secondary transfer belt 8 contacts the intermediate transfer drum 6.
[0025]
In order to attract the transfer material P, the secondary transfer belt 8 is coated with 30 μm PVDF on a conductive urethane belt to increase the electrostatic capacity, and 10 cm on the belt surface. 2 The resistance value measured by applying a voltage of 1000 V between this region and the belt substrate was 1E10Ω. The secondary transfer roller 12 and the driving roller 13 are low resistance rubber rollers, and the impedance of the secondary transfer belt 8 substantially depends only on the resistance of the surface layer of the secondary transfer belt 8. A secondary transfer bias power source (not shown) is connected to the secondary transfer roller 12, and a transfer current is passed from the secondary transfer bias power source (not shown) to the secondary transfer belt 8 to transfer a toner image to a transfer material. Transfer on top.
[0026]
A bias power supply (not shown) is connected to the intermediate transfer drum cleaning roller 10 to remove secondary transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer drum 6 without being transferred to the transfer material P. The intermediate transfer drum cleaning roller 10 charges the secondary transfer residual toner on the intermediate transfer drum 6 with a reverse polarity, and the secondary transfer residual toner charged with the reverse polarity is stored on the photosensitive drum 1. Simultaneously with the primary transfer of the toner image onto the intermediate transfer drum 6, the toner image is transferred from the intermediate transfer drum 6 to the photosensitive drum 1 and removed and collected by the cleaning device 7.
[0027]
The fixing device 9 includes a fixing roller 9a and a pressure roller 9b, and nipping and conveying a transfer material P on which an unfixed toner image is transferred to a fixing nip portion between the fixing roller 9a and the pressure roller 9b. Then, the transfer material P is heated and pressurized to fix the toner image.
[0028]
The CPU 17 comprehensively controls an image forming operation including density control, which will be described later, and includes a ROM 17a and a RAM 17b. The CPU 17 is connected to the density detection sensor 11 as shown in the figure, and is also connected to the exposure apparatus 3.
[0029]
Next, an image forming operation of the above-described image forming apparatus will be described.
[0030]
Image exposure with a laser beam is given to the charged photosensitive drum 1 by the exposure device 3, and an electrostatic latent image corresponding to a first color component image (for example, a yellow component image) of a target color image is formed. . At this time, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 in the image-exposed portion is developed with yellow toner as the first color by the yellow (Y) developing device 4a.
[0031]
The yellow toner image of the first color formed and supported on the photosensitive drum 1 passes through the primary transfer nip portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer drum 6 and is primary on the outer peripheral surface of the intermediate transfer drum 6. It will be transcribed.
[0032]
The primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the primary transfer of the yellow toner image is removed by the photosensitive drum cleaning device 7 and used for forming the next yellow toner image.
[0033]
Similarly, the magenta (M) developing unit 4b, the cyan (C) developing unit 4c, and the black (Bk) developing unit 4d are respectively formed and supported on the photosensitive drum 1 by the second color magenta toner image and the third color. The cyan toner image and the fourth color black toner image are successively superimposed on the intermediate transfer drum 6 to form a composite color toner image corresponding to the target color image.
[0034]
The secondary transfer belt 8 and the intermediate transfer drum cleaning roller 10 are separated from the intermediate transfer drum 6 in the sequential superimposing transfer process of the first to fourth color toner images from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer drum 6. .
[0035]
Then, a transfer material P such as paper is conveyed at a predetermined timing in accordance with the leading end of the composite color toner image on the intermediate transfer drum 6. Then, at the timing when the transfer material P passes through the paper feed path to the secondary transfer nip portion, the secondary transfer belt 8 swings so as to contact the intermediate transfer drum 6 and a secondary transfer bias power source (not shown). Thus, a predetermined secondary transfer bias is applied to the transfer roller 12, and the composite color image is secondarily transferred onto the transfer material P at once.
[0036]
The transfer material P onto which the composite color toner image has been transferred is subjected to curvature separation on the downstream side in the conveyance direction of the secondary transfer belt 8 and is nipped and conveyed between the fixing roller 9a and the pressure roller 9b in the fixing device 9 to be heated and heated. The composite color toner image is heat-fixed on the surface and output.
[0037]
Further, the secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer drum 6 without being secondary transferred is converted to a reverse polarity by the intermediate transfer cleaning roller 10 to which a bias is applied, and is electrostatically applied to the photosensitive drum 1. The intermediate transfer drum 6 is cleaned. The secondary transfer residual toner adsorbed on the photosensitive drum 1 is then collected by the photosensitive drum cleaning device 7.
[0038]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement relationship of the density detection sensor 11 with respect to the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer drum 6 of the image forming apparatus. The density detection sensor 11 in the present embodiment includes, for example, two density detection sensors 11a and 11b, and 11a and 11b are arranged at positions separated by a certain distance in the rotation axis direction of the intermediate transfer drum.
[0039]
Next, the density detection sensors 11a and 11b will be described with reference to FIG. The density detection sensors 11a and 11b have the same configuration, and include a light emitting unit 20 and a light receiving unit 21 as shown in FIG. 3, and a light emitting unit is provided on the density control density patch 22 formed on the surface of the intermediate transfer drum 6. The spot light is irradiated from 20 and the reflected light is received by the light receiving unit 21, and the density is detected by the received light quantity.
[0040]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the density of the Bk density patch and the output of the density detection sensor. The density is the density on the transfer material P when the toner image is transferred onto the transfer material under the same conditions. When the amount of applied toner on the intermediate transfer drum 6 is 0, the output value of the density detection sensor is 4V. When the amount of applied toner increases, the light emitted from the light emitting unit 20 is absorbed and diffused by the toner. The amount of reflected light incident on the unit 21 decreases, and as a result, the output value of the density detection sensor decreases. The relationship shown in the figure is experimentally obtained, and this relationship is stored as a density conversion table for each color component in, for example, the ROM 17a, and the output value of the density detection sensor is referred to by referring to this density conversion table. To concentration.
[0041]
Next, the density control process in this embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the density control process in the present embodiment. This density control is started by the CPU 17 at an appropriate timing such as when the main body is turned on, when a predetermined time has elapsed since the power was turned on, or when the number of printed sheets reaches a predetermined number.
[0042]
First, in step S11, the outputs of the density detection sensors 11a and 11b are detected in a state where no toner is on the intermediate transfer drum 6, and it is determined whether or not both density detection sensors are out of order. If the concentration detection sensor is out of order, spot light from the light emitting unit 20 is not irradiated, so there is no light incident on the light receiving unit 21, and the resulting sensor output value is close to 0V. Therefore, the threshold value for failure determination is set to Th (for example, 1V), and if the output of the concentration detection sensor is lower than Th, it is determined that the failure has occurred, and the outputs of the two concentration detection sensors 11a and 11b are both lower than Th. In the case, the density control is not executed and the process ends.
[0043]
If it is determined in step S11 that the output of at least one of the concentration detection sensors is equal to or greater than Th and no failure is recognized, the process proceeds to step S12. In step S12, it is determined which of the density detection sensors 11a and 11b is in better condition. As described above, when the density detection sensor becomes dirty, the sensor output decreases. In addition, even when the intermediate transfer drum 6 is dirty, the amount of reflected light decreases, so the sensor output decreases. Therefore, the sensor output is detected in a state where the toner is not on the intermediate transfer drum 6, the sensor outputs of the density detection sensors 11a and 11b are compared, and the larger sensor output is determined as a good density sensor. Here, when the output of the density detection sensor 11a exceeds the output of the density detection sensor 11b, the process proceeds to step S13, where density control is executed using the density detection sensor 11a, and the output of the density detection sensor 11a becomes the density detection sensor 11b. If the output is equal to or lower than the output, the process proceeds to step S14 to execute density control using the density detection sensor 11b.
[0044]
In the density control in step S13 or step S14, a density patch, which will be described later, is formed on the intermediate transfer drum 6, the output of the density detection sensor selected in step S12 is examined, and based on this, a lookup for halftone density correction is performed. It includes processing for creating a table (hereinafter referred to as “LUT”). This will be specifically described below.
[0045]
FIG. 6 shows a test image for density control formed on the intermediate transfer drum 6. Hereinafter, the test image for density control is referred to as “density patch”. As shown in the figure, this density patch is formed by forming images of eight levels of density for each of K, C, M, and Y for two columns, a and b. Here, the density patches K1a to K8a, C1a to C8a, M1a to M8a, and Y1a to Y8a in the a row are formed at positions that can be detected by the density detection sensor 11a, and the density patches K1b to K8b, C1b in the b row are formed. ˜C8b, M1b to M8b, and Y1b to Y8b are formed at positions that can be detected by the density detection sensor 11b. Further, for example, K1a and K1b are the same pattern, and similarly, the left and right density patches are the same pattern after K2a and K2b. Further, for example, in K1a to K8a, K1a has the lowest concentration, and the concentration gradually increases up to K8a. The same applies to density patches of other color components. Such density patches are stored in advance in the ROM 17a, for example.
[0046]
First, image data corresponding to the density patches K1 to K8 of the Bk component is read from the ROM 17a, and the data is sent to a laser driver (not shown) in the exposure apparatus 3, and the density of Bk formed on the intermediate transfer drum 6 is read. The patches K1 to K8 are measured at an appropriate timing by the density detection sensor selected in step S2. Next, the outputs sK1 to sK8 of the density detection sensor are stored in the RAM 17b. Then, by referring to the density conversion table stored in advance in the ROM 17a, the densities DK1 to DK8 corresponding to these outputs sK1 to sK8 are obtained. As a result, the relationship between the image signal and the density when actually output (so-called γ) can be obtained. Ideally, γ should not always change, but γ changes depending on the durability of the photosensitive drum and the developing device and the atmosphere environment in which the main body is used. As a result, the image density and color change, and the image quality is greatly impaired. Therefore, a density patch is formed and the current γ is obtained by measuring the density. Next, for example, so-called γ correction is performed to create an LUT for adjusting the correspondence between the input image signal and the laser output signal so that a linear relationship between the image signal and the actual density can be obtained. Therefore, an LUT for correcting the obtained density patch densities DK1 to DK8 to an appropriate value is created. Similarly, the LUT is created for the Y, M, and C components. Each created LUT is stored in the RAM 17b, for example. Note that the order of the color components for generating the LUT may be arbitrary.
[0047]
Thereafter, the halftone density can be corrected using the LUT created according to the degree of contamination of the density detection sensor as described above.
[0048]
In order to confirm the effect of this embodiment, the following evaluation was performed. One of the two density detection sensors was soiled with toner, and the output of the density detection sensor was set to 2 V with no toner on the intermediate transfer drum 6. Next, the patch density on the intermediate transfer drum 6 is changed in four stages, the sensor state of this embodiment is judged, density detection is performed based on the sensor output with the better state, and two sensor outputs as a conventional example. The detection error was compared with the case of density detection based on the average value. The result is shown in FIG.
As can be seen from the figure, it was confirmed that the detection error was smaller in this embodiment than in the conventional example.
[0049]
As described above, according to the present embodiment, a plurality of density detection sensors are provided, one density detection sensor having a good state is selected, and density detection is performed using the density detection sensor. Improvement can be achieved.
[0050]
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, one density detection sensor having a high output is selected and density control is performed using the density detection sensor. However, no abnormality is recognized in either density detection sensor. If the state is good, the density control may be performed using both density detection sensors.
[0051]
FIG. 7 is a flowchart showing an example of density control processing in the present embodiment. Steps similar to those in the flowchart according to the first embodiment shown in FIG. 5 are given the same reference numerals.
[0052]
The flowchart of FIG. 7 differs from the flowchart of FIG. 5 in that the processes of steps S21 and S23 indicated by a broken line are added between steps S11 and S12. In the following, description will be given in order.
[0053]
First, in step S11, the outputs of the density detection sensors 11a and 11b are detected in a state where no toner is on the intermediate transfer drum 6, and it is determined whether or not both density detection sensors are out of order. Here, for example, the determination is made based on whether or not the outputs of the two concentration detection sensors 11a and 11b are both lower than a first threshold Th1 (for example, 1 V) for failure determination. If the outputs of the two density detection sensors 11a and 11b are both lower than Th1, the density control is not executed and the process is terminated.
[0054]
If it is determined in step S11 that the output of at least one of the concentration detection sensors is equal to or greater than Th1, and no failure is recognized, the process proceeds to step S21. In step S21, it is determined whether or not the outputs of the two density detection sensors 11a and 11b exceed a second threshold Th2 (for example, 3V) higher than Th1 in a state where there is no toner on the intermediate transfer drum 6. Here, when the outputs of the density detection sensors 11a and 11b both exceed Th2, it is judged that both the density detection sensors 11a and 11b are in good condition with little dirt on the sensor itself and dirt on the intermediate transfer drum 6. In step S23, density control is performed using both the density detection sensors 11a and 11b. Specifically, the average value of the outputs of the density detection sensors 11a and 11b for each density patch is calculated for each color component using the density patch as shown in FIG. 6, and stored in the ROM 17a in advance. The density corresponding to these average output values is obtained by referring to the density conversion table, and an LUT is created based on the density.
[0055]
On the other hand, if at least one of the density detection sensors 11a and 11b is equal to or less than Th2 in step S21, the density detection sensor becomes dirty or its output is equal to or less than Th2, or the intermediate transfer drum 6 at the detection position thereof. It is determined that the state is bad because it is dirty, and the process proceeds to step S12, where processing as described in the first embodiment is performed.
[0056]
In order to confirm the effect of this embodiment, the following evaluation was performed. One of the two density detection sensors was soiled with toner, and the output of the density detection sensor was set to 2 V with no toner on the intermediate transfer drum 6. Next, the density patch density on the intermediate transfer drum 6 is changed in four stages and density detection is performed according to the present embodiment, and the density detection is always performed based on the average value of two sensor outputs as a conventional example. The detection error was compared. The result is shown in FIG. As can be seen from the figure, it was confirmed that the detection error was smaller in this embodiment than in the conventional example.
[0057]
As described above, in this embodiment, when the density detection sensor is faulty or the sensor is dirty, or the intermediate transfer drum is greatly affected by the dirt, density control is performed using one density detection sensor that does not have a problem, and any density detection is performed. When neither sensor nor failure was found and the condition was good, density control was performed using both density detection sensors, so that the density stability by density control could be further improved.
[0058]
(Third embodiment)
In the second embodiment described above, when the process proceeds to step S23 and density control is performed using both of the density detection sensors 11a and 11b, the output of either sensor can be used reliably. Thus, it is possible to shorten the time required to detect the density patch by changing the density patch pattern.
[0059]
The density patch shown in FIG. 6 has eight levels of density patches for each of K, C, M, and Y. The density patch is divided into two columns, a row that can be detected by the density detection sensor 11a and b row that can be detected by the density detection sensor 11b. Although it was formed, this was based on the premise that one of the two density detection sensors is not used. On the other hand, since both density detection sensors can be used reliably in step S23, as shown in FIG. 9, four density patches of the eight density patches of each color component can be detected by the density detection sensor 11a. If the other four-stage density patches are formed in a row and formed in a row that can be detected by the density detection sensor 11b, the conveyance length of the intermediate transfer drum 6 for detecting all the patches is almost halved. Thus, the time required to detect all density patches can be reduced by almost half. In the illustrated example, density patches K1 to K4, C1 to C4, M1 to M4, and Y1 to Y4 are formed in a row that can be detected by the density detection sensor 11a, and the density patches K5 to K4 are formed in a row that can be detected by the density detection sensor 11b. K8, C5-C8, M5-M8, Y5-Y8 are formed.
[0060]
In short, in the present embodiment, a plurality of density patches having different densities are distributed and formed at each position on the intermediate transfer drum 6 that can be detected by each sensor used.
[0061]
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the density control process in the present embodiment. The density control process in the present embodiment is substantially the same as the density control process in the second embodiment shown in FIG. 7 except that the process of step S22 is added before step S23. In step S22, the density patch pattern as shown in FIG. 6 is changed to the density patch pattern as shown in FIG.
[0062]
Thus, according to the present embodiment, the time for detecting all density patches can be reduced to about half, so that the time required for density control can be shortened.
[0063]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the density detection sensor is arranged to detect the density patch formed on the intermediate transfer drum 6 as the image carrier, but the density formed on the photosensitive drum which is also the image carrier. You may arrange | position so that a patch may be detected.
[0064]
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated what has two density | concentration detection sensors, this invention does not limit the number of sensors to two, You may provide three or more. In that case, for example, in step S12, at least one sensor having the larger output may be selected, and in steps S13 and S14, concentration control may be performed using the selected at least one sensor. In that case, in step S21 (see FIG. 8), it is determined whether or not all the sensor outputs exceed the threshold value Th2. If all the sensor outputs exceed the threshold value Th2, all the sensor outputs are determined in step S23. The density control is performed by using this. Furthermore, it goes without saying that the density patch formed on the intermediate transfer drum 6 is formed according to the position of the sensor to be used.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to improve the density detection accuracy by the density detection sensor, and to increase the stability of the image density by the density control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement mode of density detection sensors in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a density detection sensor in the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a relationship between a density patch density and an output of a density detection sensor in the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of density control processing in the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a density patch in the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of density control processing according to the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of density control processing according to the third embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an alternative density patch according to a third embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment.
FIG. 11 is a diagram for explaining the effect of the second embodiment.

Claims (7)

像担持体と、
前記像担持体上の互いに異なる位置の濃度を検知するための複数のセンサと、前記像担持体上に像が形成されていない状態での各センサの出力に基づいて少なくとも1つのセンサを選択する選択手段と、
選択された前記少なくとも1つのセンサを用いて濃度制御を行う濃度制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A plurality of sensors for detecting densities at different positions on the image carrier, and at least one sensor is selected based on the output of each sensor when no image is formed on the image carrier. A selection means;
An image forming apparatus comprising: density control means for performing density control using the selected at least one sensor.
前記選択手段は、出力が大きい方から少なくとも1つのセンサを選択することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects at least one sensor having a larger output. 前記選択手段は、各センサの出力がいずれも第1の閾値を超えるときは、すべてのセンサを選択することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2, wherein the selection unit selects all the sensors when the output of each sensor exceeds the first threshold value. 各センサの出力がいずれも前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に満たないときは、前記濃度制御手段による濃度制御を行わないことを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の画像形成装置。The density control by the density control means is not performed when the output of each sensor is less than a second threshold value that is lower than the first threshold value. The image forming apparatus described. 前記濃度制御手段は、
前記選択手段で選択された各センサが検出しうる前記像担持体上の各位置に、互いに濃度が異なる複数のテスト画像を形成する像形成手段と、
前記像担持体上に形成された各テスト画像に対する前記選択手段で選択された各センサの出力に基づき濃度補正用のルックアップテーブルを作成するルックアップテーブル作成手段と、を含むことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の画像形成装置。
The concentration control means includes
Image forming means for forming a plurality of test images having different densities at each position on the image carrier that can be detected by each sensor selected by the selection means;
Lookup table creation means for creating a lookup table for density correction based on the output of each sensor selected by the selection means for each test image formed on the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1.
前記像形成手段は、前記選択手段によって複数のセンサが選択されたときは、前記複数のテスト画像を、当該複数のセンサの各々が検出しうる前記像担持体上の各位置に振り分けて形成することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。The image forming unit distributes and forms the plurality of test images at positions on the image carrier that can be detected by the plurality of sensors when a plurality of sensors are selected by the selection unit. The image forming apparatus according to claim 5. 像担持体と、その像担持体上の互いに異なる位置の濃度を検知するための複数のセンサとを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記像担持体上に像が形成されていない状態での各センサの出力に基づいて少なくとも1つのセンサを選択するステップと、
選択された前記少なくとも1つのセンサを用いて濃度制御を行うステップと、を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
A control method for an image forming apparatus comprising an image carrier and a plurality of sensors for detecting densities at different positions on the image carrier,
Selecting at least one sensor based on the output of each sensor when no image is formed on the image carrier;
And a step of performing density control using the selected at least one sensor.
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