JP2006145679A - Image forming apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、電子写真方式の画像形成装置及びその制御方法、制御プログラム、ならびに記録媒体に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a color printer and a color copying machine, a control method therefor, a control program, and a recording medium.
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、中間転写ベルト上に順次異なる色の像を転写しプリント用紙上に一括転写する方式や、搬送ベルト上に保持されたプリント用紙上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。 In an electrophotographic color image forming apparatus, images of different colors are sequentially transferred onto an intermediate transfer belt and collectively transferred onto a print paper, or images of different colors are sequentially applied onto a print paper held on a conveyance belt. Various methods for transferring the image have been proposed.
一般に電子写真方式の画像形成装置では、使用環境や現像器、感光ドラムの印字枚数による特性変動、感光ドラムの製造時における感度ばらつき、現像剤(トナー)の製造時における摩擦帯電特性のばらつき等により、印字画像の濃度特性に変動が生じる。これらの変化、変動特性を安定化させる努力は日々行われているが、未だ十分ではない。特にカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを重ねて色再現を行うので、4色の現像剤、即ち、トナー像の濃度が正確に調整されていなければ、良好なカラーバランスを得ることができない。 In general, in an electrophotographic image forming apparatus, the characteristics change due to the usage environment, the developing device, the number of printed photosensitive drums, the sensitivity variation during manufacturing of the photosensitive drum, the variation in frictional charging characteristics during developer (toner) manufacturing, etc. Therefore, the density characteristics of the printed image vary. Efforts to stabilize these changes and fluctuation characteristics are made every day, but it is not enough. In particular, in a color image forming apparatus, color reproduction is performed by superposing four toners of yellow, magenta, cyan, and black. Therefore, if the density of the developer of four colors, that is, the toner image is not accurately adjusted, it is good. Can not get a good color balance.
従って、多くのカラー画像形成装置においては、帯電電位、露光量、現像バイアス等の画像形成条件を自動調整する画像濃度調整機構が搭載されている。先ず、像担持体或いは転写材担持体上に予め決められた画像形成条件でトナー像を形成し、そのトナー像の濃度を発光素子及び受光素子からなる光学センサで検出する。そして、検出されたトナー像の濃度に応じて画像形成条件を調整する。 Therefore, many color image forming apparatuses are equipped with an image density adjusting mechanism that automatically adjusts image forming conditions such as a charging potential, an exposure amount, and a developing bias. First, a toner image is formed on an image carrier or transfer material carrier under predetermined image forming conditions, and the density of the toner image is detected by an optical sensor comprising a light emitting element and a light receiving element. Then, the image forming conditions are adjusted according to the detected density of the toner image.
図1Cは、光学センサを説明する図である。501は検出するパターン、502はLEDからなる発光素子、503はフォトトランジスタからなる拡散反射光受光素子、504はフォトトランジスタからなる正反射光受光素子である。発光素子502は搬送ベルト表面の垂直方向に対して30度の角度で設置されており、赤外光を搬送ベルト上のパターンに照射させる。正反射光受光素子504は発光素子502に対して対称位置に設置されており、パターンからの正反射光を検出する。拡散反射光受光素子503は搬送ベルト表面の垂直方向に対して60度の角度で設置されており、パターンからの拡散反射光を検出する。
FIG. 1C is a diagram illustrating the optical sensor. Reference numeral 501 denotes a pattern to be detected, 502 a light emitting element made of LED, 503 a diffuse reflection light receiving element made of a phototransistor, and 504 a regular reflection light receiving element made of a phototransistor. The
図1Eは搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性を示した図である。G711は正反射光受光素子で検出した出力値を、G712は拡散反射光受光素子503で検出した出力値を、G713は正反射光受光素子504の出力値と拡散反射光受光素子503の出力値の差分値を示す。図1E中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
FIG. 1E is a diagram showing output characteristics when a pattern made of toner is formed on the conveyance belt, and reflected light from the pattern is detected by the regular reflection
図1E中、拡散反射光受光素子503の検出出力値G712は、トナー濃度の増加に伴い、上昇していく。正反射光成分の検出出力値G711はトナー濃度が高くなるにつれて、正反射光成分の検出出力G711に乱反射光成分が混在してしまう。従って、トナーによるパターンのトナー濃度検出にあたっては、正反射成分と拡散反射成分の差分を用いることが好ましく、正反射光受光素子の検出出力と、拡散反射光受光素子503の検出出力からトナー濃度を算出することが一般的に行われている(特許文献1参照)。本演算を行う場合、トナー濃度に関して正反射光特性と拡散反射光特性の比は常に一定であることが必要であり、センサ動作前に各々の比を一定にするような感度調整を行っている。
In FIG. 1E, the detection output value G712 of the diffuse reflection
しかしながら、本構成の画像形成装置は、プリント動作を繰り返し行うにつれて、画像形成媒体と搬送ベルト間の速度差等の種々の要因により搬送ベルトにキズが発生し、ベルトの光沢が低下すると光学センサによって検出される検出感度は低下する。また、用紙の紙粉などが付着して光学センサが汚れるなどの原因により光学センサ感度が低下する。このように、上記説明した原因などにより光学センサの特性が低下すると、画像形成条件の調整精度が低下する。 However, as the image forming apparatus of this configuration repeatedly performs the printing operation, the conveyance belt is damaged due to various factors such as a speed difference between the image forming medium and the conveyance belt, and the glossiness of the belt is reduced by the optical sensor. The detected sensitivity is reduced. Further, the sensitivity of the optical sensor is reduced due to a cause such as paper dust on the paper adhering to the optical sensor becoming dirty. As described above, when the characteristics of the optical sensor are deteriorated due to the above-described causes, the adjustment accuracy of the image forming conditions is lowered.
そこで、画像形成条件の調整精度を向上するために、光学センサの検出精度の低下を防止する方法が考えられている。例えば、搬送ベルトの表面が露出している状態(トナー濃度0)での正反射光受光素子の検出出力において、プリント動作前(初期状態)の検出出力と、プリント動作後(耐久後)の検出出力から補正ゲインを算出し、正反射受光素子及び拡散反射受光素子の検出出力値を補正することにより、初期の検出出力特性を維持するものがある(特許文献1参照)。
しかしながら、上記の補正方法には以下に示す欠点があった。すなわち、プリント動作(耐久後)に伴い、上記説明した像担持体或いは転写材担持体の光沢が低下する、もしくは、用紙の紙粉などが付着して光学センサが汚れるなどの原因により光学センサ感度が低下する場合、光学センサの正反射受光特性(出力)、拡散反射受光特性(出力)は必ずしも同じ割合で低下せず、異なる割合で低下する場合もある。 However, the above correction method has the following drawbacks. That is, the sensitivity of the optical sensor is caused by the reason that the gloss of the image carrier or transfer material carrier described above is decreased with the printing operation (after endurance), or the optical sensor is soiled due to paper dust or the like adhering to the paper. Is reduced, the specular reflection light reception characteristic (output) and diffuse reflection light reception characteristic (output) of the optical sensor do not necessarily decrease at the same rate, and may decrease at different rates.
図1Eは、プリント動作(耐久)後の像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時の、搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性を示した図である。G731は正反射光受光素子の出力特性を、G732は拡散反射光受光素子503の出力特性を示す。なお、図1Eには、プリント動作前(初期状態)における搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性もあわせて示されている。
FIG. 1E shows a pattern formed by toner on the conveyance belt when the sensitivity of the optical sensor is lowered due to a decrease in gloss of the image carrier or transfer material carrier after the printing operation (durability), contamination of the sensor, etc. It is the figure which showed the output characteristic when the reflected light by a pattern is detected by the regular reflection
図1E中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。搬送ベルト上に形成する最大濃度で形成したトナーパターンの濃度はプリント動作では変化せず、背景技術で説明したベルト光沢の低下、光学センサの感度低下の要因によりG731、G732に示した出力特性となる。 In FIG. 1E, the vertical axis indicates sensor output values of the specular reflection light component and the diffuse reflection light component, and the horizontal axis indicates a density value obtained by subtracting the paper density from the optical density after the pattern is transferred and fixed on the paper. is there. The density of the toner pattern formed at the maximum density formed on the conveyance belt does not change in the printing operation, and the output characteristics shown in G731 and G732 are caused by the reduction in belt gloss and the sensitivity of the optical sensor described in the background art. Become.
この際、特許公報特開2000−39746号公報に開示された技術のように、いずれか一方の受光素子(この場合、正反射光受光素子)の検出出力変動により両方の受光素子のゲイン補正値を決定する場合、正反射光特性はトナー濃度の低い側(低濃度側)で出力値が大きい為、低濃度側で基準を設定し、基準に対する補正ゲインを算出する。その為、トナー濃度の高い側(高濃度側)には基準を持たず、低濃度側の補正ゲインを高濃度側の推定値として高濃度側にも使用している。図1EのG733は、G733は上記説明した補正ゲインで補正した正反射光受光素子の出力と補正ゲインで補正した拡散反射光受光素子503の出力の差分値を示すものである。
At this time, as in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-39746, the gain correction value of both light receiving elements due to the detection output fluctuation of one of the light receiving elements (in this case, the regular reflection light receiving element). , Since the output value of the regular reflection light characteristic is large on the low toner density side (low density side), a reference is set on the low density side, and a correction gain for the standard is calculated. For this reason, there is no reference on the high toner density side (high density side), and the correction gain on the low density side is used on the high density side as an estimated value on the high density side. G733 in FIG. 1E indicates a difference value between the output of the regular reflection light receiving element corrected with the correction gain described above and the output of the diffuse reflection
その為、特許公報特開2000−39746号公報に開示された技術では、図1EのG733に示すように高濃度側の検出精度が低下するため、画像形成条件の調整精度は必ずしも向上するものとは言えなかった。 For this reason, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-39746, the detection accuracy on the high density side decreases as indicated by G733 in FIG. 1E, so that the adjustment accuracy of the image forming conditions is necessarily improved. I could not say.
本発明は上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、例えば、濃度検出パターンを形成する像担持体または転写材担持体の光沢低下、もしくは濃度検出パターンを検出する光学センサの汚れ等による感度低下、などにより光学センサの出力値が変動した場合でも、濃度検出パターンの濃度を精度よく検出することができる画像形成装置およびその制御方法を提供することである。 The present invention has been made starting from solving the above-described problems of the prior art, and the object thereof is, for example, a reduction in gloss of an image carrier or a transfer material carrier that forms a density detection pattern, or Provided is an image forming apparatus that can accurately detect the density of a density detection pattern even when the output value of the optical sensor fluctuates due to a decrease in sensitivity due to contamination of the optical sensor that detects the density detection pattern, and a control method therefor It is to be.
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置は、以下の構成を有する。すなわち、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置であって、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段と、所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention has the following arrangement. That is, an image forming apparatus for controlling image forming conditions by detecting the density of a reference toner image for density measurement formed on an image carrier using an optical detection means, and the optical detection at a reference time Means for irradiating light to the reference toner image, diffusely reflected by the reference toner image, and storing a reference diffuse reflection light quantity detected by the diffuse reflection light receiving element of the optical detection means; When the amount of diffuse reflection detected when light is applied to the reference toner image from the optical detection means does not match the reference diffuse reflection amount, the diffuse reflection amount detected by the diffuse reflection light receiving element is stored in the memory. Control means for controlling the optical detection means so as to coincide with the reference diffuse reflection light quantity stored in the means.
ここで例えば、前記制御手段は、前記検出された拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように、前記光学的検出手段の発光素子の光量を補正することが好ましい。 Here, for example, the control means corrects the light quantity of the light emitting element of the optical detection means so that the detected diffuse reflection light quantity matches the reference diffuse reflection light quantity stored in the storage means. Is preferred.
ここで例えば、前記制御手段は、前記検出された拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子の出力を補正することが好ましい。 Here, for example, the control means outputs the output of the diffuse reflection light receiving element of the optical detection means so that the detected diffuse reflection light quantity matches the reference diffuse reflection light quantity stored in the storage means. It is preferable to correct.
ここで例えば、前記基準トナー像は、最大濃度のトナー像を含み、前記記憶手段には、前記基準時において前記最大濃度のトナー像によって拡散反射される光量が記憶されていることが好ましい。 Here, for example, it is preferable that the reference toner image includes a maximum density toner image, and the storage unit stores the amount of light diffusely reflected by the maximum density toner image at the reference time.
ここで例えば、前記記憶手段には、各色ごとに前記基準拡散反射光量が記憶されていることが好ましい。 Here, for example, it is preferable that the storage means stores the reference diffuse reflection light amount for each color.
ここで例えば、前記濃度測定用の基準トナー像は、色ずれを検出するための色ずれ検出パターンであることが好ましい。 Here, for example, the reference toner image for density measurement is preferably a color misregistration detection pattern for detecting color misregistration.
ここで例えば、前記像担持体と対向し転写材を担持して搬送する転写材担持搬送体を有し、前記光学的検出手段は、前記像担持体上に形成された前記基準トナー像、または、前記像担持体上に形成され続いて前記転写材担持搬送体上に転写された前記基準トナー像、を検出することが好ましい。 Here, for example, it has a transfer material carrying and conveying body that conveys and conveys a transfer material facing the image carrying body, and the optical detection means is the reference toner image formed on the image carrying body, or Preferably, the reference toner image formed on the image carrier and subsequently transferred onto the transfer material carrier is detected.
ここで例えば、前記記憶手段は、前記基準時において、前記光学的検出手段の発光素子から光を、前記像担持体上の前記基準トナー像が形成されていないトナー濃度0の部位、または、前記基準トナー像が転写されていない前記転写材担持搬送体上のトナー濃度0の部位に照射し、前記部位で正反射され、前記光学的検出手段の正反射光受光素子で検出されるトナー濃度0における基準正反射光量を更に記憶することが好ましい。 Here, for example, at the time of the reference, the storage means emits light from the light emitting element of the optical detection means, a part having a toner density of 0 on the image carrier where the reference toner image is not formed, or the Irradiate a portion with a toner density of 0 on the transfer material carrying and conveying body to which a reference toner image is not transferred, and regularly reflect at the portion, and a toner density of 0 detected by a regular reflection light receiving element of the optical detection means It is preferable to further store the reference regular reflection light amount at.
ここで例えば、前記制御手段は、前記補正された光量が前記像担持体上または前記転写材担持搬送体上の前記部位に照射されたときに、前記部分から正反射され、前記正反射光受光素子で検出される光量が前記基準正反射光量と一致しない場合に、前記基準正反射光量と一致するように前記正反射光受光素子の出力値を更に補正することが好ましい。 Here, for example, when the corrected light quantity is applied to the part on the image carrier or the transfer material carrier, the control unit is regularly reflected from the part and receives the regular reflected light. When the light amount detected by the element does not coincide with the reference regular reflection light amount, it is preferable to further correct the output value of the regular reflection light receiving element so as to coincide with the reference regular reflection light amount.
ここで例えば、前記制御手段は、前記所定時に前記光学的検出手段から光を前記像担持体上の前記部位または前記転写材担持搬送体上の前記部位に照射したときに、前記正反射光受光素子で検出される光量が前記基準正反射光量と一致しない場合に、前記正反射光受光素子の出力値を前記基準正反射光量と一致するように更に補正することが好ましい。 Here, for example, the control means receives the specularly reflected light when the part on the image carrier or the part on the transfer material carrier is irradiated with light from the optical detector at the predetermined time. When the amount of light detected by the element does not coincide with the reference regular reflection light amount, it is preferable to further correct the output value of the regular reflection light receiving element so as to coincide with the reference regular reflection light amount.
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置の制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成装置は、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段を有し、所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control method of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a control method of an image forming apparatus for controlling image forming conditions by detecting the density of a reference toner image for density measurement formed on an image carrier using an optical detection unit, The apparatus irradiates the reference toner image with light from the optical detection means at the time of reference, diffuses and reflects the reference toner image, and generates a reference diffuse reflection light amount detected by the diffuse reflection light receiving element of the optical detection means. Storage means for storing, and when the diffuse reflected light amount detected when the reference toner image is irradiated with light from the optical detection unit at a predetermined time does not match the reference diffuse reflected light amount, the diffuse reflected light reception A control step of controlling the optical detection unit so that the diffuse reflection amount detected by the element matches the reference diffuse reflection amount stored in the storage unit; And wherein the door.
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置を制御する制御プログラムは、以下の構成を有する。すなわち、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置を制御する制御プログラムであって、前記画像形成装置は、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段を有し、所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程のプログラムコードを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control program for controlling an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention has the following configuration. That is, a control program for controlling an image forming apparatus that controls image forming conditions by detecting the density of a reference toner image for density measurement formed on an image carrier using an optical detection means, The image forming apparatus irradiates the reference toner image with light from the optical detection unit at a reference time, is diffusely reflected by the reference toner image, and is detected by a diffuse reflection light receiving element of the optical detection unit. A storage unit that stores a light amount; and the diffuse reflection light amount detected when the reference toner image is irradiated with light from the optical detection unit at a predetermined time does not coincide with the reference diffuse reflection light amount. The optical detection means is controlled so that the diffuse reflection light amount detected by the light receiving element coincides with the reference diffuse reflection light amount stored in the storage means. It characterized by having a program code process.
本発明によれば、例えば、濃度検出パターンを形成する像担持体または転写材担持体の光沢が低下した場合、もしくは濃度検出パターンを検出する光学センサが汚れ等により感度が低下した場合などの原因により、光学センサの出力値に変動が生じた場合でも、光学センサを精度よく調整することができる。そのため、濃度検出パターンの濃度を簡単かつ精度よく検出でき、低コストで色再現の安定性に優れた画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。 According to the present invention, for example, when the gloss of the image carrier or transfer material carrier that forms the density detection pattern decreases, or when the optical sensor that detects the density detection pattern decreases in sensitivity due to dirt or the like. Thus, even when the output value of the optical sensor varies, the optical sensor can be adjusted with high accuracy. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus that can easily and accurately detect the density of the density detection pattern, and has excellent color reproduction stability at low cost, and a control method thereof.
以下添付図面を参照して本願発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
[本実施形態の概要]
本実施形態では、光学センサの出力が、用紙の紙粉などが付着して光学センサの汚れた場合、あるいは搬送ベルト(または像担持体)の光沢が低下する場合などにより変動した場合でも、以下に示す第1の方法により、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定となるように制御することができる。そのため、濃度測定用の濃度パターンを精度よく測定でので、色再現の安定性に優れた画像形成装置及びその制御方法を提供できる。
<First Embodiment>
[Overview of this embodiment]
In the present embodiment, even when the output of the optical sensor fluctuates due to paper dust or the like adhering to the paper and soiling of the optical sensor, or when the gloss of the transport belt (or image carrier) decreases, According to the first method, the ratio between the specular reflection light characteristic and the diffuse reflection light characteristic can be controlled to be substantially constant at all times. Therefore, since the density pattern for density measurement can be accurately measured, an image forming apparatus having excellent color reproduction stability and a control method thereof can be provided.
すなわち、第1の方法では、まず、所定時(プリント動作後:耐久後)において、最大濃度パターン(トナー濃度が最大のベタパターン)を搬送ベルト上(または像担持体上)に形成し、この最大濃度パターンに発光素子から光を照射して、拡散反射光受光素子で拡散反射光を検出し、検出された光量を基準時(プリント動作前:初期)に検出されメモリに保存されている光量と比較し、検出された光量が基準時の光量と異なる場合には、基準時の光量と一致する拡散反射光量が得られるように発光素子の光量の補正値を算出する。 That is, in the first method, first, at a predetermined time (after the printing operation: after durability), a maximum density pattern (solid pattern with the maximum toner density) is formed on the conveyance belt (or on the image carrier). Light is emitted from the light emitting element to the maximum density pattern, diffuse diffused light is detected by the light receiving element, and the detected light quantity is detected at the reference time (before printing operation: initial) and stored in the memory. If the detected light amount is different from the light amount at the reference time, a correction value for the light amount of the light emitting element is calculated so that a diffuse reflection light amount that matches the light amount at the reference time is obtained.
次に、基準時の拡散反射光量が得られる発光素子の光量を搬送ベルト上のトナー濃度0の領域(または像担持体上のトナー濃度0の領域)に照射し、反射される正反射光量を正反射光受光素子で検出し、検出された光量を基準時(プリント動作前:初期)に検出された光量(メモリに保存されている)と比較し、検出された光量が基準時の光量と一致するように正反射光補正ゲインGfを算出する。この結果、搬送ベルトの光沢低下あるいはセンサの汚れ等により光学センサの出力に変動が生じた場合でも、補正された発光素子の光量と正反射光補正ゲインGfを用いて正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定となるように制御することができる。 Next, the light amount of the light emitting element that can obtain the diffuse reflection light amount at the reference time is irradiated to the toner density 0 region (or the toner density 0 region on the image carrier) on the conveying belt, and the reflected regular reflection light amount is reflected. Detected by the regular reflection light receiving element, and compares the detected light amount with the light amount (stored in the memory) detected at the reference time (before printing operation: initial). The regular reflection correction gain Gf is calculated so as to match. As a result, even when the output of the optical sensor fluctuates due to a decrease in gloss of the conveyor belt or sensor contamination, the specular reflection characteristics and diffuse reflection are obtained using the corrected light amount of the light emitting element and the specular reflection correction gain Gf. It is possible to control so that the ratio of optical characteristics is always substantially constant.
そこで、濃度測定用濃度パターン(図2,3など)を搬送ベルト上に形成し、補正された発光光量を濃度測定用濃度パターンに照射して、拡散反射光光量および正反射光光量を拡散反射素子および正反射受光素子で検出し、検出された正反射光光量を正反射光の補正ゲインGfで補正してから拡散反射光光量との差分をとることにより、適正な光学センサ出力−トナー濃度の関係式を得ることができる。このため、光学センサの出力が、光学センサの汚れ等あるいは搬送ベルトなどの光沢低下により変動が生じた場合でも画像形成条件を適切に調整することができ、色再現を安定して行うことができる。以下、上記説明した内容について、具体的に説明する。 Therefore, a density pattern for density measurement (such as FIGS. 2 and 3) is formed on the conveyor belt, and the corrected emission light quantity is irradiated to the density measurement density pattern to diffusely reflect the diffuse reflected light quantity and the regular reflected light quantity. By detecting the element and the regular reflection light receiving element and correcting the detected regular reflection light amount with the correction gain Gf of the regular reflection light, the difference between the diffuse reflection light amount and the proper optical sensor output-toner density is obtained. The following relational expression can be obtained. Therefore, even when the output of the optical sensor fluctuates due to contamination of the optical sensor or a decrease in gloss of the conveyance belt, the image forming conditions can be appropriately adjusted, and color reproduction can be performed stably. . Hereinafter, the content described above will be specifically described.
[画像形成装置の全体構成:図1B]
図1Bに、本発明の第1の実施形態の一例を示すカラー画像形成装置の全体構成を示す。本画像形成装置は、4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置であり、同図において、101は静電潜像を形成する感光ドラム(a、b、c、dは各々Black、Cyan、Magenta、Yellowに対応する)、102は画像データに基づいて感光ドラム101上を露光して静電潜像を形成するレーザスキャナ、103はプリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト、104は図示しないモータとギアなどで構成される駆動手段と接続されて搬送ベルト103を駆動する駆動ローラ、105は搬送ベルト103の移動に伴なって回転し、かつ、搬送ベルト103に一定の張力を付与する従動ローラである。107は、搬送ベルト103上に形成されたパターンを検出する、搬送ベルト103の主走査方向中央に設けられた光学センサである。
[Overall Configuration of Image Forming Apparatus: FIG. 1B]
FIG. 1B shows an overall configuration of a color image forming apparatus showing an example of the first embodiment of the present invention. This image forming apparatus is a color image forming apparatus provided with image forming means for four colors, that is, yellow Y, magenta M, cyan C, and black K. In the figure, reference numeral 101 denotes a photosensitive drum for forming an electrostatic latent image. (A, b, c, and d correspond to Black, Cyan, Magenta, and Yellow, respectively) 102 is a laser scanner that exposes the photosensitive drum 101 based on image data to form an electrostatic latent image, and 103 is a print An endless conveyance belt that also serves as a transfer belt, which sequentially conveys paper to each color image forming unit, 104 is a driving roller that is connected to a driving means configured by a motor and a gear (not shown) to drive the
これらのカラー画像形成装置において、各色の濃度を正確に合わせ所望の色味の画像を得るために、濃度制御が行われている。濃度制御は具体的には、各色の所望の現像特性が得られるように画像形成条件を適正化するDmax制御と、入力画像データとハーフトーン画像濃度が良好な直線性を持つようにルックアップテーブルを変更するDhalf制御とが実行される。 In these color image forming apparatuses, density control is performed in order to accurately match the density of each color and obtain an image having a desired color. Specifically, the density control includes Dmax control for optimizing image forming conditions so that desired development characteristics of each color can be obtained, and a look-up table so that input image data and halftone image density have good linearity. And Dhalf control for changing.
[光学センサ:図1C]
光学センサ107の詳細を図1Cに示す。図1Cは、光学センサを説明する図である。501は検出するパターン、502はLEDからなる発光素子、503はフォトトランジスタからなる拡散反射光受光素子、504はフォトトランジスタからなる正反射光受光素子である。発光素子502は搬送ベルト表面の垂直方向に対して30度の角度で設置されており、赤外光を搬送ベルト上のパターンに照射させる。正反射光受光素子504は発光素子502に対して対称位置に設置されており、パターンからの正反射光を検出する。拡散反射光受光素子503は搬送ベルト表面の垂直方向に対して60度の角度で設置されており、パターンからの拡散反射光を検出する。
[Optical sensor: FIG. 1C]
Details of the
[画像形成装置の制御構成:図1D]
図1Dに、本画像形成装置の制御構成を示す。同図において、211はCPUであり、212は搬送ベルト、駆動ローラ、駆動部などを有する駆動制御部であり、213は光学センサ、光学センサ制御部などを有する検出部であり、214は各種の制御プログラムや各種データ、ルックアップテーブルなど有するROMであり、215はRAMであり、216は、感光ドラム、レーザスキャナ、濃度制御部などを有する画像形成部である。CPU211はROM214に格納されている制御プログラムに基づいてRAM215を作業領域に用いて各部を制御しながら後述する図5,7に示す処理などを行う。
[Control Configuration of Image Forming Apparatus: FIG. 1D]
FIG. 1D shows a control configuration of the image forming apparatus. In the figure, 211 is a CPU, 212 is a drive control unit having a conveyor belt, a drive roller, a drive unit, and the like, 213 is a detection unit having an optical sensor, an optical sensor control unit, and the like, and 214 is various types of sensors. A ROM having a control program, various data, a lookup table, and the like, 215 is a RAM, and 216 is an image forming unit having a photosensitive drum, a laser scanner, a density control unit, and the like. Based on a control program stored in the
[濃度検出パターン(Dmax制御):図2]
図2は、Dmax制御の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。図2において、103は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、107は、搬送ベルト103上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト103の主走査方向中央に設けられた光学センサである。
[Density detection pattern (Dmax control): FIG. 2]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a density detection pattern for Dmax control. In FIG. 2,
4101Y、4102Y、4103Y、4104Yはそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。4101M、4102M、4103M、4104M、4101C、4102C、4103C、4104C、4101K、4102K、4103K、4104Kも、同様にそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。矢印は搬送ベルト103の移動方向を示す。
[濃度検出パターン(Dmax制御):図3]
図3は、Dhalf制御の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。図3において、103は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、107は、搬送ベルト103上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト103の主走査方向中央に設けられた光学センサである。
[Density detection pattern (Dmax control): FIG. 3]
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a density detection pattern for Dhalf control. In FIG. 3,
4201Y、4202Y、4203Y、4204Yはそれぞれ現像バイアスが同一で入力画像信号を変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。4201M、4202M、4203M、4204M、4201C、4202C、4203C、4204C、4201K、4202K、4203K、4204Kも、同様にそれぞれ現像バイアスが同一で入力画像信号を変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。矢印は搬送ベルト103の移動方向を示す。
Reference numerals 4201Y, 4202Y, 4203Y, and 4204Y are patch images of yellow toner that have the same developing bias and have different densities by changing the input image signal. 4201M, 4202M, 4203M, 4204M, 4201C, 4202C, 4203C, 4204C, 4201K, 4202K, 4203K, and 4204K are similarly developed biases are the same, and magenta, cyan, This is a black patch image. An arrow indicates the moving direction of the
まず、Dmax制御時には、所定濃度で同一の画像データ(濃度検出パターン)で現像バイアスを切替えながら画像形成する。そして、光学センサ107によって正反射光検出出力及び拡散反射光検出出力を検出し、所望の現像特性に適正な現像バイアス値を求める。
First, during Dmax control, an image is formed while switching the developing bias with the same image data (density detection pattern) at a predetermined density. Then, the specular reflection light detection output and the diffuse reflection light detection output are detected by the
次に、Dhalf制御は電子写真特有の非線形的な入力特性(γ特性)によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然的な画像が形成できないことを防止する為、γ特性を打ち消して入力特性をリニアに保つような画像処理を行う。Dhalf制御時は、現像バイアスをDmax制御後に適正化された値に固定して、複数の画像データで画像形成する。そして、光学センサ107によって正反射光検出出力及び拡散反射光検出出力を検出し、所望のハーフトーン濃度が得られる画像形成装置に入力する画像データを画像形成装置のコントローラにより変換する。Dhalf制御はDmax制御により画像形成条件を決定した後に行う。
Next, Dhalf control cancels the γ characteristic in order to prevent a natural image from being formed due to a shift in output density with respect to the input image signal due to the non-linear input characteristic (γ characteristic) peculiar to electrophotography. Image processing that keeps the input characteristics linear is performed. At the time of Dhalf control, the developing bias is fixed to a value optimized after Dmax control, and an image is formed with a plurality of image data. Then, the specular reflection detection output and the diffuse reflection detection output are detected by the
[光学センサ出力−トナー濃度の関係(無彩色):図4A]
図4Aは搬送ベルト上に無彩色であるブラックトナーによるパターンを形成し、発光素子502から赤外光をパターンに照射し、そのパターンからの反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性を示した図である。G721は正反射光受光素子504の出力特性を、G722は拡散反射光受光素子503の出力特性を、G723は正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力の差分値を示す。図4A中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
[Relationship between optical sensor output and toner density (achromatic color): FIG. 4A]
FIG. 4A shows that a pattern of achromatic black toner is formed on the transport belt, and the pattern is irradiated with infrared light from the
図4A中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。本実施形態において搬送ベルトの表面色は黒色であり、新品ベルトでの拡散反射はほとんど生じない。搬送ベルトの表面にパターンが無く、表面が露出している状態(トナー濃度0)では、搬送ベルトの表面に光沢性を有するため、図4Aに示すように正反射光受光素子504が光を検出する。一方、搬送ベルト上にブラックトナーのパターンが形成された場合は、パターンのトナー濃度が増加するに従って、正反射出力は次第に減少していく(G721)。これは、トナーが搬送ベルト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。これに対し、拡散反射光受光素子503の検出出力は図4A中に示すように、低い値であり、ある程度のトナー濃度によりセンサの出力値は変化しない(G722)。
In FIG. 4A, the vertical axis indicates the sensor output values of the specular reflection light component and the diffuse reflection light component, and the horizontal axis indicates the density value obtained by subtracting the paper density from the optical density after the pattern is transferred and fixed on the paper. is there. In this embodiment, the surface color of the conveyor belt is black, and almost no diffuse reflection occurs on the new belt. When there is no pattern on the surface of the transport belt and the surface is exposed (toner concentration 0), the surface of the transport belt has gloss, and the regular reflection
[光学センサ出力−トナー濃度の関係(有彩色):図4B]
一方、有彩色であるカラートナーによるパターンを検出し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性を図4Bに示すが、図4Bに示すG711、G712、G713は図1Eで説明したG711、G712、G713と同様の特性を示すものである。搬送ベルト(または像担持体)上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性を示した図である。G711は正反射光受光素子で検出した出力値を、G712は拡散反射光受光素子503で検出した出力値を、G713は正反射光受光素子504の出力値と拡散反射光受光素子503の出力値の差分値を示す。図1E中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
[Optical sensor output-toner density relationship (chromatic color): FIG. 4B]
On the other hand, FIG. 4B shows output characteristics when a pattern with a chromatic color toner is detected and reflected light from the pattern is detected by the regular reflection
[濃度制御方法:図5]
図5は、上記説明した本画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてCPUが各部を制御しながら実行するものである。
[Density control method: FIG. 5]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the density control method in the image forming apparatus described above. This processing is executed while the CPU controls each unit based on the control program.
ステップS1000において、電源が投入されると、ステップS10001に進み、濃度制御の実行待ち状態となり、ステップS10001で、濃度制御の実行が要求されると、ステップS100011に進み、光量制御シーケンス処理を実行するように制御してからステップS10002に進む。ステップS10001の光量制御シーケンス処理の詳細は、図7を用いて後述する。 In step S1000, when the power is turned on, the process proceeds to step S10001, and the execution of the density control is awaited. In step S10001, if execution of the density control is requested, the process proceeds to step S10011, and the light quantity control sequence process is executed. Then, control proceeds to step S10002. Details of the light quantity control sequence processing in step S10001 will be described later with reference to FIG.
次に、ステップS10002では、光量制御シーケンス処理を実行した光量Pd(図7のステップS13007で用いた補正後の光量Pd(補正前のPd+Pr)で光学センサ107のLEDからなる発光素子502を発光するように制御する。
Next, in step S10002, the
次に、ステップS1003に進み、発光素子502発光後、Y、M、C、Kからなる濃度検出パターンを搬送ベルト上に形成するように制御する。
In step S1003, after the
次に、ステップS1004に進み、図1Cに示した光学センサ107で濃度検出パターンを検出するように制御し、次にステップS1005で検出結果に基づいて、濃度制御演算を行うように制御する。すなわち、各トナー毎の濃度パターン検出に関しては、図4A、4Bに示した出力特性から正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503の検出出力値を使用し、次に、正反射光受光素子504の検出出力は、正反射光補正ゲンイを用いて補正した後、拡散反射光受光素子503の検出出力との差分値を求めるように制御する。次に、この差分値を用いて、画像形成条件として、適正な現像バイアス値を算出するように制御する。
In step S1004, control is performed so that the
[最大濃度パターン(ベタパターン):図6]
図6は、図5のステップS100011の光量制御シーケンス処理で用いられる最大濃度パターン(ベタパターン)の一例を示す模式図である。図6において、103は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、107は、搬送ベルト103上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト103の主走査方向中央に設けられた光学センサである。1701Yは最大濃度のイエロートナーのパッチ画像である。1701M、1701Cも、同様にそれそれ最大濃度のマゼンタトナー、ブラックトナーのパッチ画像である。
[Maximum density pattern (solid pattern): FIG. 6]
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the maximum density pattern (solid pattern) used in the light amount control sequence process in step S1000011 in FIG. In FIG. 6,
[光量制御シーケンスの処理:図7]
図7は、図5のステップS100011に対応する光量制御シーケンスの処理の詳細を説明するフローチャートである。
[Light intensity control sequence processing: FIG. 7]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the details of the light amount control sequence corresponding to step S1000011 in FIG.
図5のステップS100011で光量制御シーケンスが要求されると、図7のステップS13002に進み、所定の光量Pdで光学センサのLEDからなる発光素子502を発光させるように制御する。
When the light quantity control sequence is requested in step S1000011 in FIG. 5, the process proceeds to step S13002 in FIG. 7, and control is performed so that the
次に、ステップS13003に進み、図6に示したY、M、Cからなる最大濃度のパターン(ベタパターン)を搬送ベルト上に形成するように制御する。 In step S13003, control is performed so as to form a maximum density pattern (solid pattern) including Y, M, and C shown in FIG. 6 on the conveyance belt.
次に、ステップS13004に進み、図1Cに示した光学センサでY、M、Cの最大濃度パターン(ベタパターン)の拡散反射光光量Ly、Lm、Lcを検出する。最大濃度パターン(ベタパターン)にY、M、Cのパターンが複数ある場合は、各色毎に検出した拡散反射光光量の平均値を各色の拡散反射光光量とする。Kの拡散反射光光量を検出しないのは、前述した通り、トナー濃度により拡散反射光受光素子503の検出出力の出力値はほとんど変化せず、濃度検出が困難な為である。
In step S13004, the optical sensor shown in FIG. 1C detects the diffuse reflected light amounts Ly, Lm, and Lc of the maximum density pattern (solid pattern) of Y, M, and C. When there are a plurality of Y, M, and C patterns in the maximum density pattern (solid pattern), the average value of the diffuse reflected light amount detected for each color is used as the diffuse reflected light amount for each color. The reason why the K diffused reflected light quantity is not detected is that, as described above, the output value of the detection output of the diffuse reflected
次に、ステップS13005に進み、Ly、Lm、Lcの最大値Ldを算出するように制御する。ここで、Ld=max(Ly,Lm,Lc) (式101)である。 In step S13005, control is performed so as to calculate the maximum value Ld of Ly, Lm, and Lc. Here, Ld = max (Ly, Lm, Lc) (Formula 101).
次に、ステップS13006に進み、算出したY、M、Cの拡散反射光光量の最大値Ldが所望の光量Ltgtになるような発光光量補正値Prを算出する。算出の詳細は図8を用いて後述する。ここで、Pr=f(Ld) (式102)である。 Next, proceeding to step S13006, a light emission quantity correction value Pr is calculated such that the calculated maximum value Ld of the diffuse reflected light quantity of Y, M, and C becomes the desired light quantity Ltgt. Details of the calculation will be described later with reference to FIG. Here, Pr = f (Ld) (Formula 102).
次に、ステップS13007に進み、発光素子502の発光光量Pdを発光光量補正値Prで補正する。すなわち、Pd←Pd+Pr (式103)に従い補正する。
In step S13007, the light emission amount Pd of the
次に、ステップS130071に進み、補正後の発光光量Pdで光学センサのLEDからなる発光素子502を発光する。
In step S130071, the
次に、ステップS130072に進み、補正後の発光光量Pdで発光素子502を発光したときに、搬送ベルト表面(トナー濃度0の部分)で正反射する正反射光光量Lfを検出する。
Next, the process proceeds to step S130072, and when the
次に、ステップS130073に進み、正反射光補正ゲインGfを次式で算出する。 Gf=Lf0/Lf (式104)
ここでLf0はプリント動作前(初期)の検出出力値であり、予めROM214などの記憶手段に記憶されている。
Next, proceeding to step S130073, the regular reflection light correction gain Gf is calculated by the following equation. Gf = Lf 0 / Lf (Formula 104)
Here, Lf 0 is a detected output value before the printing operation (initial), and is stored in advance in a storage unit such as the
[拡散反射光光量Ldと発光光量補正値とPrの関係:図8]
図8は、拡散反射光光量Ldと発光光量補正値とPrの関係を説明する図である。図7のステップS13005で算出された拡散反射光光量Ldが、所望の光量Ltgtになるような発光光量補正値Prを算出する。すなわち、図8で、Ld>Ltgtの場合には、所望の光量よりも拡散反射光光量が大きい(多い)と判断し、Pr(=f(Ld))<0となり、発光素子502の発光光量を減少させる。一方、Ld<Ltgtの場合には、所望の光量よりも拡散反射光光量が小さい(少ない)と判断し、Pr(=f(Ld))>0となり、発光素子502の発光光量を増加させる。
[Relationship between diffuse reflection light quantity Ld, emission light quantity correction value, and Pr: FIG. 8]
FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship among the diffuse reflected light amount Ld, the emitted light amount correction value, and Pr. A light emission quantity correction value Pr is calculated such that the diffusely reflected light quantity Ld calculated in step S13005 in FIG. 7 becomes a desired light quantity Ltgt. That is, in FIG. 8, when Ld> Ltgt, it is determined that the diffuse reflected light amount is larger (larger) than the desired light amount, and Pr (= f (Ld)) <0, and the emitted light amount of the
[光学センサの感度が低下した時の処理のまとめ:図1]
図1は本実施形態における、搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503で検出した時の出力特性を示した図であり、G711はプリント動作前(すなわち、基準時)の正反射光受光素子の出力特性、G712は基準時の拡散反射光受光素子503の出力特性、G713は基準時の正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力の差分値を示す。一方、G7111はプリント動作後(耐久後)(すなわち、所定時:像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時)の拡散反射光受光素子の出力特性、G7131は所定時の正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力の差分値を示す。なお、図1の横軸は形成されたトナーパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
[Summary of processing when sensitivity of optical sensor decreases: Fig. 1]
FIG. 1 is a diagram showing output characteristics when a pattern made of toner is formed on a conveyor belt and light reflected by the pattern is detected by a regular reflection
図1に示すように、プリント動作前(基準時)では、得られる正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力との差分値G713を用いて、画像形成条件を精度よく設定することができる。しかしながら、図1に示すように、プリント動作後(所定時)では、得られる正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力の差分値G7131は、プリント動作前(基準時)に得られる差分値G713と異なるため、差分値G7131を用いると画像形成条件を精度よく設定することはできない。
As shown in FIG. 1, before the printing operation (during reference time), the image forming condition is set using the difference value G713 between the detection output of the regular reflection
そこで、本実施形態では、プリント動作(耐久)後において、例えば、図1に示す像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時の検出パターンからの正反射光受光素子の出力特性G7111、拡散反射光受光素子503の出力特性G7121が得られる場合でも、図7で説明した光量制御シーケンスの処理を行うことにより、拡散反射光受光素子503で検出される拡散反射光の光量が所定光量となるように発光素子502の光量を制御(補正)することができる。さらに、補正された光量を搬送ベルト表面(トナー濃度0の領域)に照射し、反射される正反射光量を正反射光受光素子で検出し、検出された光量を基準時(プリント動作前:初期)に検出された光量(メモリに保存されている)とから、正反射光補正ゲインGfを算出することができる。
Therefore, in the present embodiment, after the printing operation (endurance), for example, from the detection pattern when the sensitivity of the optical sensor is lowered due to the gloss reduction of the image carrier or the transfer material carrier shown in FIG. Even when the output characteristic G7111 of the regular reflection light receiving element and the output characteristic G7121 of the diffuse reflection
このように、本実施形態の画像形成装置では、最大濃度パターン(ベタパターン)の拡散反射光光量から発光素子502の光量を制御し、搬送ベルト表面の正反射光光量から正反射光検出出力の補正ゲインを算出して補正することができるので、例えば、搬送ベルトの光沢低下、センサの汚れ等といった光学センサの出力に対して変動要因が生じた場合でも、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定にすることができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
As described above, in the image forming apparatus of the present embodiment, the light amount of the
なお、図7中ステップS13007、ステップSS130073で算出された発光素子光量Pd、正反射補正ゲインGfは次回の濃度制御での光学センサ107のLEDからなる発光素子502の光量にも反映させることができる。
Note that the light emitting element light amount Pd and the regular reflection correction gain Gf calculated in steps S13007 and SS130073 in FIG. 7 can be reflected in the light amount of the
上記説明では、光学センサは搬送ベルト(転写材担持体)上に転写されたトナー画像の検出および転写材担持体の光沢低下の検出を行う例を用いて説明したが、光学センサは像担持体(感光ドラム)上に形成されたトナー画像の検出および像担持体(感光ドラム)上にの光沢低下の検出を行うような構成としてもよい。 In the above description, the optical sensor has been described using an example in which the toner image transferred onto the conveyance belt (transfer material carrier) is detected and the gloss reduction of the transfer material carrier is detected. However, the optical sensor is an image carrier. The toner image formed on the (photosensitive drum) may be detected and the gloss reduction on the image carrier (photosensitive drum) may be detected.
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について説明するが、以下説明する第2の実施形態の画像形成装置は第1の実施形態の画像形成装置と類似するものであるので、共通する点の説明は重複するのでその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described. However, the image forming apparatus according to the second embodiment described below is similar to the image forming apparatus according to the first embodiment. Therefore, the description is omitted and only different points will be described.
[本実施形態の概要]
本実施形態では、光学センサの出力が、用紙の紙粉などが付着して光学センサの汚れた場合、あるいは搬送ベルト(または像担持体)の光沢が低下する場合などにより変動した場合でも、以下に示す第2の方法により、正反射光特性と拡散反射光特性の比をほぼ一定となるように制御することができる。そのため、濃度測定用の濃度パターンを精度よく測定でので、色再現の安定性に優れた画像形成装置及びその制御方法を提供できる。
[Overview of this embodiment]
In the present embodiment, even when the output of the optical sensor fluctuates due to paper dust or the like adhering to the paper and soiling of the optical sensor, or when the gloss of the transport belt (or image carrier) decreases, According to the second method shown in (2), it is possible to control the ratio of the regular reflection light characteristic and the diffuse reflection light characteristic to be substantially constant. Therefore, since the density pattern for density measurement can be accurately measured, an image forming apparatus having excellent color reproduction stability and a control method thereof can be provided.
すなわち、第2の方法では、まず、所定時(プリント動作後:耐久後)において、搬送ベルト表面(または像担持体)の濃度パターンの無い部分(トナー濃度0に部分)に発光素子から光を照射して反射される正反射光Lfを正反射光受光素子で検出し、検出された正反射光量Lfを基準時(プリント動作前:初期)に検出された光量(メモリに保存されている)Lf0と比較して正反射光の補正ゲインGfを算出する。次に、最大濃度パターン(トナー濃度最大のベタパターン)を搬送ベルト上に形成し、この最大濃度パターンに発光素子から光を照射して、拡散反射光受光素子で拡散反射光量を検出し、検出された光量を基準時(プリント動作前:初期)の拡散反射光量(メモリに保存されている)と比較して拡散反射光の補正ゲインGdを算出する。 That is, in the second method, first, at a predetermined time (after the printing operation: after the endurance), light from the light emitting element is applied to a portion of the conveying belt surface (or image carrier) where there is no density pattern (a portion where the toner density is 0). The regular reflection light Lf that is irradiated and reflected is detected by the regular reflection light receiving element, and the detected regular reflection light amount Lf is the amount of light detected at the reference time (before printing operation: initial) (stored in the memory). Compared with Lf 0 , the correction gain Gf of regular reflection light is calculated. Next, a maximum density pattern (solid pattern with the maximum toner density) is formed on the conveyor belt, light is emitted from the light emitting element to this maximum density pattern, and the diffuse reflected light amount is detected and detected. The correction light amount Gd of diffuse reflection light is calculated by comparing the light amount thus obtained with the diffuse reflection light amount (stored in the memory) at the reference time (before the printing operation: initial stage).
この結果、搬送ベルトの光沢低下あるいはセンサの汚れ等により光学センサの出力に変動が生じた場合でも、正反射光および拡散反射光の補正ゲインGd、Gfを用いて補正することにより正反射光特性と拡散反射光特性の比をほぼ一定となるように制御することができる。 As a result, even when the output of the optical sensor fluctuates due to a decrease in gloss of the conveying belt or dirt on the sensor, the specular reflected light characteristics are corrected by using the correction gains Gd and Gf of the specular reflection light and diffuse reflection light. And the ratio of diffuse reflected light characteristics can be controlled to be substantially constant.
そこで、次に、濃度測定用の濃度パターン(図2,3など)を搬送ベルト上(または像担持体)に形成し、発光素子からこの濃度測定用の濃度パターンに光を照射して、得られる反射される拡散反射光の光量と正反射光の光量とをそれぞれ拡散反射または正反射受光素子で検出し、次に、検出された拡散反射光の光量と正反射光の光量を各補正ゲインGd、Gfで補正し、補正後の正反射光量と拡散反射光量との差分をとることにより、適正な光学センサ出力−トナー濃度の関係式を得ることができる。このため、光学センサの出力が、センサの汚れ等あるいは搬送ベルトの光沢低下により変動が生じた場合でも画像形成条件を適切に調整することができ、色再現を安定して行うことができる。以下、上記説明した内容について、具体的に説明する。 Therefore, next, a density pattern for density measurement (FIGS. 2 and 3, etc.) is formed on the conveying belt (or image carrier), and the density pattern for density measurement is irradiated from the light emitting element to obtain the density pattern. The amount of diffusely reflected light and the amount of specularly reflected light that are reflected are detected by a diffuse reflection or regular reflection light receiving element, respectively. By correcting with Gd and Gf and taking the difference between the corrected regular reflection light quantity and the diffuse reflection light quantity, an appropriate optical sensor output-toner density relational expression can be obtained. For this reason, even when the output of the optical sensor fluctuates due to dirt on the sensor or the glossiness of the conveying belt, the image forming conditions can be appropriately adjusted, and color reproduction can be performed stably. Hereinafter, the content described above will be specifically described.
[濃度制御方法:図9]
図9は、本実施形態の画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてCPUが各部を制御しながら実行するものである。
[Density control method: FIG. 9]
FIG. 9 is a flowchart for explaining a density control method in the image forming apparatus according to the present embodiment. This processing is executed while the CPU controls each unit based on the control program.
ステップS10000〜ステップS10001の処理は、図5で説明した第1の実施形態のステップS10000〜ステップS10001と同様の処理であるので、その説明は重複するので省略する。 The processing in steps S10000 to S10001 is similar to the processing in steps S10000 to S10001 in the first embodiment described with reference to FIG.
次に、ステップSステップS140011において、濃度制御が要求されると、ゲイン演算シーケンスを実行するように制御する。ゲイン演算シーケンスの処理詳細は図10で後述する。 Next, when density control is required in step S140011, control is performed to execute a gain calculation sequence. Details of processing of the gain calculation sequence will be described later with reference to FIG.
次に、ゲイン演算シーケンス処理を実行後、ステップS10002〜ステップS10004までは第1の実施形態図5中ステップS10002〜ステップS10004と同様の処理を行うが、その説明は重複するので省略する。 Next, after executing the gain calculation sequence processing, the processing from step S10002 to step S10004 is the same as that of step S10002 to step S10004 in FIG. 5 in the first embodiment.
次に、ステップS140041では、ステップS10003で形成された濃度検出パターン(図2,3)を、ステップS1000において図1Cに示した光学センサ107で検出し、各トナー毎のパターンの正反射光受光素子504及び拡散反射光受光素子503の検出出力に対して、正反射受光出力にはステップS140011で得られた正反射補正ゲインGfを、拡散反射受光出力にはステップS140011で得られた拡散反射補正ゲインGdを各々積算等を実行し、補正演算を行うように制御する。
Next, in step S140041, the density detection pattern (FIGS. 2 and 3) formed in step S10003 is detected by the
次に、ステップS14005では、ステップS140041の補正演算によって得られる正反射光受光素子504と拡散反射光受光素子503の検出出力の各補正後の出力値を求めるように制御する。次に、この差分値を用いて、画像形成条件として、適正な現像バイアス値を算出するように制御する。
Next, in step S14005, control is performed so as to obtain corrected output values of the detection outputs of the regular reflection
[ゲイン演算シーケンスの処理:図10]
図10は、図9のステップS140011に対応するゲイン演算シーケンスの詳細を説明するフローチャートである。
[Gain calculation sequence processing: FIG. 10]
FIG. 10 is a flowchart illustrating details of the gain calculation sequence corresponding to step S140011 in FIG.
図9のステップS140011でゲイン演算シーケンスが要求されると、図10nステップS15000に進み、所定の光量Pdで光学センサのLEDからなる発光素子502を発光する様に制御する。次に、ステップS15001に進み、搬送ベルト表面(トナー濃度0の部分)の正反射光光量Lfを検出する。
When the gain calculation sequence is requested in step S140011 in FIG. 9, the process proceeds to step S15000 in FIG. 10n, and control is performed so that the
次に、ステップS15002に進み、正反射光補正ゲインGfを次式で算出する。Gf=Lf0/Lf (式201) ここで、Lf0はプリント動作前(初期)の検出出力値であり、ROM214(図1D)などに予め記憶されている。 Next, proceeding to step S15002, the regular reflected light correction gain Gf is calculated by the following equation. Gf = Lf 0 / Lf (Formula 201) Here, Lf 0 is a detected output value before the printing operation (initial), and is stored in advance in the ROM 214 (FIG. 1D) or the like.
次に、ステップS15003に進み、Y、M、Cからなる最大濃度のパターン(ベタパターン)を搬送ベルト上に形成する。次に、ステップS15004に進み、最大濃度パターン(ベタパターン)形成後、図1Cに示した光学センサでY、M、Cの最大濃度パターン(ベタパターン)の拡散反射光光量Ly、Lm、Lcを検出する。最大濃度パターン(ベタパターン)にY、M、Cのパターンが複数ある場合は、各色毎に検出した拡散反射光光量の平均値を各色の拡散反射光光量とする。Kの拡散反射光光量を検出しないのは、前述した通り、トナー濃度により拡散反射光受光素子503の検出出力の出力値はほとんど変化しない為である。
In step S15003, a maximum density pattern (solid pattern) composed of Y, M, and C is formed on the conveyance belt. In step S15004, after the maximum density pattern (solid pattern) is formed, the diffuse reflected light amounts Ly, Lm, and Lc of the maximum density pattern (solid pattern) of Y, M, and C are obtained by the optical sensor shown in FIG. 1C. To detect. When there are a plurality of Y, M, and C patterns in the maximum density pattern (solid pattern), the average value of the diffuse reflected light amount detected for each color is used as the diffuse reflected light amount for each color. The reason why the amount of K diffuse reflected light is not detected is that, as described above, the output value of the detection output of the diffuse reflected
次に、ステップS15006に進み、Y、M、C各々の拡散反射光光量から拡散反射光補正ゲインGdを次式で演算する。Gd=Ld0/Ld(式202) ここで、Ld0はプリント動作前(初期)の検出出力値であり、ROM214(図1D)などに予め記憶されている。
Next, proceeding to step
[光学センサの感度が低下した時の処理のまとめ:図1]
図1に示すように、プリント動作前(基準時)では、得られる正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力との差分値G713を用いて、画像形成条件を精度よく設定することができる。しかしながら、図1に示すように、プリント動作後(所定時)では、得られる正反射光受光素子504の検出出力と拡散反射光受光素子503の検出出力の差分値G7131は、プリント動作前(基準時)に得られる差分値G713と異なるため、差分値G7131を用いると画像形成条件を精度よく設定することはできない。
[Summary of processing when sensitivity of optical sensor decreases: Fig. 1]
As shown in FIG. 1, before the printing operation (reference time), the image forming condition is determined using the difference value G713 between the detection output of the regular reflection
そこで、本実施形態では、プリント動作(耐久)後において、例えば、図1に示す像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時の検出パターンからの正反射光受光素子の出力特性G7111、拡散反射光受光素子503の出力特性G7121が得られる場合でも、図10で説明したゲイン演算シーケンスの処理を行うことにより、最大濃度パターン(トナー濃度最大のベタパターン)の拡散反射光光量から拡散反射光検出出力の補正ゲインGdを算出し、搬送ベルト表面(トナー濃度0の領域)の正反射光光量から正反射光検出出力の補正ゲインGfを算出することができる。
Therefore, in the present embodiment, after the printing operation (endurance), for example, from the detection pattern when the sensitivity of the optical sensor is lowered due to the gloss reduction of the image carrier or the transfer material carrier shown in FIG. Even when the output characteristic G7111 of the regular reflection light receiving element and the output characteristic G7121 of the diffuse reflection
そこで、これらの補正ゲインGd、Gfを用いて各々補正することにより、本本実施形態の画像形成装置では、第1の実施形態で説明したのと同様に、例えば、搬送ベルトの光沢低下、センサの汚れ等といった光学センサの出力に対して変動要因が生じた場合でも、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定にすることができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。 Therefore, by correcting each of these using the correction gains Gd and Gf, in the image forming apparatus of the present embodiment, for example, as described in the first embodiment, the gloss of the conveyor belt is reduced, the sensor Even when a fluctuation factor occurs with respect to the output of the optical sensor, such as dirt, the ratio of the specular reflection light characteristic to the diffuse reflection light characteristic can always be made substantially constant. Therefore, it is possible to provide a color image forming apparatus with improved density control detection accuracy, lower cost, and excellent color reproduction stability. Therefore, it is possible to provide a color image forming apparatus with improved density control detection accuracy, lower cost, and excellent color reproduction stability.
なお、図10中ステップS15002、S15006で演算された正反射光補正ゲインGf、拡散反射光補正ゲインGdは、次回の濃度制御での検出結果に反映させることもできる。 In addition, the regular reflection light correction gain Gf and the diffuse reflection light correction gain Gd calculated in steps S15002 and S15006 in FIG. 10 can be reflected in the detection result in the next density control.
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について説明するが、以下説明する第3の実施形態の画像形成装置は第1または第2の実施形態の画像形成装置と類似するものであるので、共通する点の説明は重複するのでその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
[本実施形態の概要]
上記説明した第1の実施形態では濃度制御実行中に光量制御シーケンスとして最大濃度パターン(ベタパターン)を形成し、拡散反射光を検出していたが、本実施形態では、色ずれ補正制御において色ずれ検出パターンの拡散反射光光量から発光素子の光量制御を行う。そのため、本実施形態の画像形成装置では、第1の実施形態で説明した第1の方法の処理(発光素子の光量制御)を色ずれ補正制御の処理中に行うことができるので、第1の実施形態に比べて処理時間を短縮できる。以下、上記説明した内容について、具体的に説明する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described. Since the image forming apparatus according to the third embodiment described below is similar to the image forming apparatus according to the first or second embodiment, description of common points will be given. Will be omitted, and only different points will be described.
[Overview of this embodiment]
In the first embodiment described above, the maximum density pattern (solid pattern) is formed as the light amount control sequence and the diffuse reflected light is detected during the density control execution. In the present embodiment, the color shift correction control performs color control. The light quantity control of the light emitting element is performed from the diffuse reflected light quantity of the deviation detection pattern. For this reason, in the image forming apparatus of the present embodiment, the process of the first method (the light amount control of the light emitting element) described in the first embodiment can be performed during the process of color misregistration correction control. The processing time can be shortened compared to the embodiment. Hereinafter, the content described above will be specifically described.
[色ずれの例:図11]
複数の画像形成部での各色毎の機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ(位置ずれ)を生じることが挙げられる。特に、レーザスキャナと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれが発生する。
[Example of color misregistration: FIG. 11]
Uneven movement of multiple photosensitive drums and conveyor belts due to machine accuracy for each color in multiple image forming units, and relationship between the movement amount of the photosensitive drum outer peripheral surface and the conveyance belt at the transfer position of each image forming unit And the like occur in different colors for each color and do not match when the images are superimposed, resulting in a color shift (positional shift). In particular, in an apparatus having a plurality of image forming units having a laser scanner and a photosensitive drum, there is an error in the distance between the laser scanner and the photosensitive drum in each image forming unit. A difference occurs in the scanning width of the laser on the drum, and color misregistration occurs.
色ずれの例を図11に示す。201は本来の画像位置を、202は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、(a)(b)(c)は走査方向に色ずれがある場合であるが、説明の為、2つの線を搬送方向に離して描いてある。(a)は走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。(b)は走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整(走査幅が長い場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。(c)は走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。(d)は用紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。上記色ずれを修正する為に、搬送ベルト103上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルトに設けられた光学センサで検出し、色ずれ量を検出して補正する色ずれ補正制御を行う。
An example of color misregistration is shown in FIG. 201 indicates an original image position, and 202 indicates an image position when color misregistration occurs. Also, (a), (b), and (c) are cases where there is a color shift in the scanning direction, but for the sake of explanation, two lines are drawn apart in the transport direction. (A) shows an inclination shift of the scanning line, which occurs when there is an inclination between the optical unit and the photosensitive drum. For example, the position is corrected in the direction of the arrow by adjusting the position of the optical unit or the photosensitive drum or the position of the lens. (B) shows color misregistration due to variations in scanning line width, and is caused by a difference in distance between the optical unit and the photosensitive drum. It tends to occur when the optical unit is a laser scanner. For example, the image frequency is finely adjusted (if the scanning width is long, the frequency is increased) and the length of the scanning line is changed to correct in the arrow direction. (C) shows the writing position error in the scanning direction. For example, if the optical unit is a laser scanner, it is corrected in the direction of the arrow by adjusting the writing start timing from the beam detection position. (D) shows the writing position error in the paper transport direction. For example, the correction is made in the direction of the arrow by adjusting the writing start timing of each color from the detection of the leading edge of the paper. In order to correct the color misregistration, a color misregistration detection pattern is formed for each color on the
[色ずれ検出用パターン:図12]
図12は色ずれ検出用パターンの一例を示す模式図である。103は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、107は、搬送ベルト103上に形成された色ずれ検出パターンを検出する、搬送ベルト103の主走査方向に設けられた光学センサである。ここで309〜3020は用紙搬送方向及び走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンであり、309〜3012の色ずれ検出用パターンをパターン1、3013〜3016の色ずれ検出用パターンをパターン2、3017〜3020の色ずれ検出用パターンをパターン3とする。またa、c、e、gは基準色であるKを表しており、b、d、fはそれぞれ検出色であるY、M、Cを表している。矢印は搬送ベルト103の移動方向を示す。各パターンの検出タイミングに応じて、各色毎の色ずれ量を算出し、所望の書き出しタイミングに補正し、色ずれを低減する。
[Color misregistration detection pattern: FIG. 12]
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a color misregistration detection pattern.
[濃度制御方法:図13]
図13は、上記説明した本画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてCPUが各部を制御しながら実行するものである。
[Density control method: FIG. 13]
FIG. 13 is a flowchart for explaining the density control method in the image forming apparatus described above. This processing is executed while the CPU controls each unit based on the control program.
図13のステップS10000〜ステップS10005までは、第1の実施形態の図5中、ステップS10000、S10001、S10002〜S10005と同様の処理であるので、その説明は重複するので個々での説明は省略する。なお、第1の実施形態においては光量制御シーケンス(ステップSS100011)を実行したが、本実施形態においては実行せず、図14で説明する色ずれ補正制御処理において行われる。 Steps S10000 to S10005 in FIG. 13 are the same as steps S10000, S10001, and S10002 to S10005 in FIG. 5 of the first embodiment, and therefore, the description thereof is duplicated, so the individual description is omitted. . Although the light amount control sequence (step SS1000011) is executed in the first embodiment, it is not executed in this embodiment, and is executed in the color misregistration correction control process described in FIG.
[色ずれ補正制御方法:図14]
図15は、上記説明した本画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてCPUが各部を制御しながら実行するものである。
[Color misregistration correction control method: FIG. 14]
FIG. 15 is a flowchart for explaining the density control method in the image forming apparatus described above. This processing is executed while the CPU controls each unit based on the control program.
電源を投入すると、ステップS8001に進み、色ずれ補正制御の実行待ち状態となり、色ずれ補正制御の実行が要求されると、ステップS8002に進み、所定の光量Pdで光学センサ107のLEDからなる発光素子502を発光する様に制御する。
When the power is turned on, the process proceeds to step S8001 to enter a state of waiting for execution of color misregistration correction control, and when execution of color misregistration correction control is requested, the process proceeds to step S8002 and light emission composed of LEDs of the
次に、ステップS8003に進み、Y、M、C、Kからなる色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成する様に制御する。次に、ステップS8004に進み、色ずれ検出パターン形成後、図1Cに示した光学センサ107で色ずれ検出パターンのタイミングを色ずれ検出パターンの正反射光から検知すると、次にステップS8005に進み、Y、M、Cの拡散反射光光量Ly、Lm、Lcを検出する様に制御する。検出パターンにY、M、Cのパターンが複数ある場合は、各色毎に検出した拡散反射光光量の平均値を各色の拡散反射光光量とする様に制御する。
In step S8003, control is performed so that a color misregistration detection pattern including Y, M, C, and K is formed on the conveyance belt. Next, the process proceeds to step S8004. After the color misregistration detection pattern is formed, if the timing of the color misregistration detection pattern is detected from the regular reflection light of the color misregistration detection pattern by the
次に、ステップS8006に進み、Ly、Lm、Lcの最大値Ldを算出する様に制御する。ここで、Ld=max(Ly,Lm,Lc)(式301)である。 In step S8006, control is performed so as to calculate the maximum value Ld of Ly, Lm, and Lc. Here, Ld = max (Ly, Lm, Lc) (Formula 301).
次に、ステップS8007に進み、ステップS8004で検出した色ずれ検出パターンから各色の色ずれ量δepを算出し、各色毎に最適な書出しタイミングを決定する。次に、ステップS8008に進み、ステップS8006で算出したカラー色の拡散反射光光量の最大値Ldを所望の光量になるような補正値Prを算出する。ここで、Pr=f(Ld)(式302)である。なお、算出の詳細は第1の実施形態中の説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。 In step S8007, the color misregistration amount δep of each color is calculated from the color misregistration detection pattern detected in step S8004, and the optimum writing start timing is determined for each color. Next, proceeding to step S8008, a correction value Pr is calculated so that the maximum value Ld of the diffuse reflected light amount of the color color calculated at step S8006 becomes a desired light amount. Here, Pr = f (Ld) (Formula 302). Note that the details of the calculation are the same as those described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted here.
次に、ステップS8009に進み、補正値Pr算出後、発光素子502の発光光量PdにPrの補正を行う。ここで、Pd←Pd+Pr(式303)である。
Next, proceeding to step S8009, after calculating the correction value Pr, the Pr light amount Pd of the
次に、ステップS8010において、発光光量Pdの補正実行後、補正後の発光光量Pdで光学センサのLEDからなる発光素子502を発光する。次に、ステップS8011に進み、発光素子502発光後、搬送ベルト表面(トナー濃度0)の正反射光光量Lfを検出する。
In step S8010, after the light emission amount Pd is corrected, the
次に、ステップS8012に進み、正反射光補正ゲインGfを演算する。 Gf=Lf0/Lf(式104)
ここで、Lf0はプリント動作前(初期)の検出出力値であり、予めROM214などの記憶手段に記憶されている。
Next, proceeding to step S8012, the regular reflection light correction gain Gf is calculated. Gf = Lf 0 / Lf (Formula 104)
Here, Lf 0 is a detected output value before the printing operation (initial), and is stored in advance in a storage unit such as the
以上説明したように、色ずれ補正制御において、色ずれ検出パターンの拡散反射光光量から発光素子502の光量を制御し、搬送ベルト表面の正反射光光量から正反射光検出出力の補正ゲインを算出して補正することができる。そのため、本実施形態では、色ずれ補正制御において第1の実施形態で説明した光量制御シーケンスの処理を行うことができるので、光量制御シーケンスの処理によるダウンタイムを低減しつつ、例えば、搬送ベルトの光沢低下、センサの汚れ等といった光学センサの出力に対して変動要因が生じた場合でも、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定にすることができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
As described above, in the color misregistration correction control, the light amount of the
なお、図8のステップS8009で演算された発光素子光量Pdは次回の濃度制御での光学センサ107のLEDからなる発光素子502の光量にも反映させることができる。
Note that the light emitting element light amount Pd calculated in step S8009 in FIG. 8 can be reflected in the light amount of the
なお、上記説明した色ずれ補正制御の処理の思想は、第2の実施形態に適用することも可能であり、その適用によって、第2の実施形態のゲイン演算シーケンス実行処理時間をを低減することができる。 The concept of the color misregistration correction control described above can also be applied to the second embodiment, and the gain calculation sequence execution processing time of the second embodiment can be reduced by applying the idea. Can do.
さらに、本発明では、光学センサを1個備えた例で説明したが、光学センサの数量はこれに限定されない。また、光学センサの構造は図1Cで説明したが、発光素子502、正反射光受光素子504、拡散反射光受光素子503を備える構造であれば、これに限定されない。例えば、搬送ベルトの主走査方向両端に1対の光学センサを設け、一方の光学センサで正反射光受光素子を検出し、もう一方の光学センサで拡散反射光受光素子を検出する構成であっても良い。さらに図15のような構造であっても良い。
Furthermore, although the present invention has been described with an example in which one optical sensor is provided, the number of optical sensors is not limited to this. In addition, the structure of the optical sensor has been described with reference to FIG. 1C, but the structure is not limited thereto as long as the structure includes the
[光学センサの別の例:図15]
図15は本発明の光学センサの構造の一例を説明する図である。501は検出するパターン、502a、502bはLEDからなる発光素子、505はフォトトランジスタからなる反射光受光素子である。本構成において発光素子502aのみを発光することで、反射光受光素子505は正反射光を検出する。発光素子502bのみを発光することで、反射光受光素子505は拡散反射光を検出する。これを各検出パターンにおいて時系列で発光素子502a、502bを交互に発光させることで正反射光光量と、拡散反射光光量を検出することが出来る。また、配置角度も30度、60度に限定するものではない。
[Another example of optical sensor: FIG. 15]
FIG. 15 is a diagram for explaining an example of the structure of the optical sensor of the present invention. Reference numeral 501 denotes a pattern to be detected, 502a and 502b are light emitting elements made of LEDs, and 505 is a reflected light receiving element made of a phototransistor. In this configuration, the reflected light receiving element 505 detects regular reflected light by emitting only the
発光素子502の光量補正値を有彩色の拡散反射光光量の最大値に基づいて算出したが、補正後の発光光量出力が飽和しない演算であれば、その他の演算を使用しても良い。第3の実施形態において、色ずれ検出パターンを正反射光から検出したが、拡散反射光から検出しても良い。
The light amount correction value of the
[他の実施形態]
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
[Other Embodiments]
An object of the present invention is to supply a recording medium (or storage medium) that records software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer of the system or apparatus (or CPU or MPU). Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Furthermore, after the program code read from the recording medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
又、自装置にセットされたCD−ROM、或いは、インターネット等の外部供給源から、前述した実施形態の機能を実現する為のプログラムデータを、自装置のメモリにダウンロードし、前述した実施形態の機能が実現されるような形態も本発明に包含される。 Also, program data for realizing the functions of the above-described embodiment is downloaded from the CD-ROM set in the own device or an external supply source such as the Internet to the memory of the own device, and A form in which the function is realized is also included in the present invention.
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることが好ましい。 When the present invention is applied to the recording medium, it is preferable that program code corresponding to the flowchart described above is stored in the recording medium.
101‥‥感光ドラム
102‥‥レーザスキャナ
103‥‥搬送ベルト
104‥‥ベルト駆動ローラ
105‥‥ベルト従動ローラ
107‥‥光学センサ
502‥‥発光素子
503‥‥拡散反射光受光素子
504‥‥正反射光受光素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Photosensitive drum 102 ...
Claims (12)
基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段と、
所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for controlling image forming conditions by detecting the density of a reference toner image for density measurement formed on an image carrier using an optical detection means,
A memory for storing a reference diffuse reflection light quantity that is irradiated from the optical detection means at the time of reference to the reference toner image, diffusely reflected by the reference toner image, and detected by the diffuse reflection light receiving element of the optical detection means. Means,
The diffuse reflected light amount detected by the diffuse reflected light receiving element when the diffuse reflected light amount detected when the reference toner image is irradiated with light from the optical detection means at a predetermined time does not match the reference diffuse reflected light amount. Control means for controlling the optical detection means so as to match the reference diffuse reflection light amount stored in the storage means,
An image forming apparatus comprising:
所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 An image forming apparatus control method for controlling image forming conditions by detecting the density of a reference toner image for density measurement formed on an image carrier using an optical detection means, wherein the image forming apparatus includes: The reference toner image is irradiated with light from the optical detection means at the time of reference, diffused and reflected by the reference toner image, and the reference diffuse reflection light quantity detected by the diffuse reflection light receiving element of the optical detection means is stored. Having storage means;
The diffuse reflected light amount detected by the diffuse reflected light receiving element when the diffuse reflected light amount detected when the reference toner image is irradiated with light from the optical detection means at a predetermined time does not match the reference diffuse reflected light amount. And a control step of controlling the optical detection means so as to coincide with the reference diffuse reflection light quantity stored in the storage means.
所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程のプログラムコードを有することを特徴とする画像形成装置を制御する制御プログラム。 A control program for controlling an image forming apparatus for controlling image forming conditions by detecting the density of a reference toner image for density measurement formed on an image carrier using an optical detection means, the image forming apparatus comprising: The apparatus irradiates the reference toner image with light from the optical detection means at the time of reference, diffuses and reflects the reference toner image, and generates a reference diffuse reflection light amount detected by the diffuse reflection light receiving element of the optical detection means. Storing means for storing;
The diffuse reflected light amount detected by the diffuse reflected light receiving element when the diffuse reflected light amount detected when the reference toner image is irradiated with light from the optical detection means at a predetermined time does not match the reference diffuse reflected light amount. A control program for controlling an image forming apparatus, comprising: a program code of a control process for controlling the optical detection unit so that the optical detection unit coincides with the reference diffuse reflection light quantity stored in the storage unit.
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