JP2007322675A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙に複数色からなる画像を形成する画像形成装置において、各色の濃度検出用の所定画像を形成してその濃度を検出することにより各色の濃度を制御する技術に係り、特に、濃度検出の精度を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling the density of each color by forming a predetermined image for detecting the density of each color and detecting the density in an image forming apparatus that forms an image having a plurality of colors on a sheet. The present invention relates to a technique for improving the accuracy of density detection.
一般に、カラーの画像形成装置では、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、およびK(ブラック)の4色のトナー画像を感光体ドラムに形成し、トナー画像が形成される毎に転写ベルトに転写して各色のトナー画像を重ね合わせてカラーのトナー画像を形成する。そして、カラーのトナー画像を転写ベルトから用紙に転写した後に定着してカラーの画像を形成する。このような画像形成装置では、各色の濃度のバランスが乱れると、正確な画像形成を行うことができない。このため、従来より、感光体ドラムから転写ベルトに転写した各色のトナーの濃度を検出して各種画像形成条件や転写バイアスを調整する技術が提案されている。 In general, in a color image forming apparatus, toner images of four colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) are formed on a photosensitive drum, and each time a toner image is formed. Then, the toner image of each color is superimposed on the transfer belt to form a color toner image. Then, the color toner image is transferred from the transfer belt to the sheet and then fixed to form a color image. In such an image forming apparatus, if the density balance of each color is disturbed, accurate image formation cannot be performed. For this reason, conventionally, there has been proposed a technique for adjusting the various image forming conditions and the transfer bias by detecting the density of each color toner transferred from the photosensitive drum to the transfer belt.
たとえば、特許文献1では、転写ドラムに4色のトナーの濃度検出用の所定画像を転写し、各濃度検出用の所定画像の濃度を反射式の光センサで検出している。そして、濃度検出用の所定画像の濃度の検出結果に基づき、感光体ドラムから転写ベルトにトナー画像を1次転写するときの各色の1次転写バイアスを調整している。
For example, in
特許文献2では、1色のトナーによる濃度検出用の所定画像を感光体ドラムに13個形成して濃度検出用の所定画像の濃度を光センサで検出し、この検出結果により当該1色の最適現像条件を算出し、2色目以降は、5個の濃度検出用の所定画像を感光体ドラムに形成して濃度を検出し、1色目の条件の近傍で現像条件を調整している。
In
ところで、カラーの画像形成では、4色のトナー画像を転写ベルトに転写しているうちに、前に転写したトナー画像のトナーが感光体ドラムに逆転写されるという現象が生じる。ところが、特許文献1,2に記載の技術では、そのような逆転写に対応した1次転写バイアスの調整を行うことができず、画像濃度検出の精度が低いという問題がある。特に、特許文献2に記載の技術では、画像濃度検出の精度を高めるために多数の濃度検出用の所定画像を必要とし、廃トナーの量が増えて不経済であるという問題もある。
By the way, in the color image formation, while the four color toner images are transferred to the transfer belt, a phenomenon occurs in which the toner of the toner image previously transferred is reversely transferred to the photosensitive drum. However, the techniques described in
したがって、本発明は、少ない濃度検出用の所定画像の数で画像濃度検出の精度を高めることができ、画像形成の再現性を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of improving the accuracy of image density detection with a small number of predetermined images for density detection and improving the reproducibility of image formation.
本発明は、現像部により像担持体に形成した色の異なるトナー画像を転写面に色毎に順次転写して重ね合わせた画像を形成する画像形成装置であって、像担持体は、転写面に各色のトナーによる濃度検出用の所定画像を転写し、検出手段が前記濃度検出用の所定画像の濃度を検出し、その検出結果に基づいて画像形成の条件を制御する画像形成装置において、像担持体が転写面に濃度検出用の所定画像を転写する毎に転写面をほぼ一周させて次の色の濃度検出用の所定画像を互いに重複しないように転写することを特徴としている。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms a superimposed image by sequentially transferring toner images of different colors formed on an image carrier by a developing unit onto a transfer surface for each color. In the image forming apparatus, a predetermined image for density detection by toner of each color is transferred to the image forming apparatus, and the detection unit detects the density of the predetermined image for density detection, and controls the image forming conditions based on the detection result. Each time the carrier transfers a predetermined image for density detection onto the transfer surface, the transfer surface is made to make one round to transfer the predetermined image for density detection of the next color so as not to overlap each other.
上記構成の画像形成装置にあっては、像担持体が転写面に濃度検出用の所定画像を転写する毎に転写面をほぼ一周させて次の色の濃度検出用の所定画像を互いに重複しないように転写するので、各濃度検出用の所定画像が受ける像担持体からの影響は、実際の画像形成の場合とほぼ同じである。したがって、濃度検出用の所定画像から検出された画像濃度は、実際の画像形成における画像濃度とほぼ一致し、高い精度で画像濃度を検出することができる。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, every time the image carrier transfers the predetermined image for density detection onto the transfer surface, the transfer surface is rotated substantially once so that the predetermined image for density detection of the next color does not overlap each other. Thus, the influence from the image carrier that each predetermined image for density detection receives is almost the same as in the case of actual image formation. Therefore, the image density detected from the predetermined image for density detection substantially coincides with the image density in actual image formation, and the image density can be detected with high accuracy.
実際の画像形成における各色のトナー画像はハーフトーンが多いので、濃度検出用の所定画像は、ハーフトーンのトナー画像とする。そして、検出手段による濃度検出用の所定画像の濃度の検出結果に基づいて、トナー画像の画像形成条件および/または転写条件を制御することにより、目的とする画像を確実に得ることができる。ここで、画像形成条件とは、帯電条件、現像条件、露光条件等である。また、転写条件は、トナーを帯電させる帯電器に供給する転写電流である。 Since each color toner image in actual image formation has many halftones, the predetermined image for density detection is a halftone toner image. Then, by controlling the image forming conditions and / or the transfer conditions of the toner image based on the density detection result of the predetermined image for density detection by the detection means, a target image can be obtained with certainty. Here, the image forming conditions are charging conditions, developing conditions, exposure conditions, and the like. The transfer condition is a transfer current supplied to a charger for charging the toner.
本発明では、各色のトナー画像の濃度を正確に検出して各色のバランスを適正化し、画像の再現性を向上させることができるが、現像部から供給されるトナーの量に過不足があると、結局は各色のバランスを保つことができない。この点本発明は、現像部から供給するトナーの量(トナー濃度)の制御にも用いることができる。この場合、濃度検出用の所定画像はベタ塗りのトナー画像であることが望ましく、検出手段による濃度検出用の所定画像の濃度の検出結果に基づいて、現像部によるトナーの供給量を制御することができる。これにより、各色のバランスを安定させることができる。また、ハーフトーンの濃度検出用の所定画像とともにベタ塗りの濃度検出用の所定画像を転写面に転写し、検出手段により各濃度検出用の所定画像の濃度を検出すれば、1回の操作で各色の濃度検出と現像手段によるトナーの供給量を制御することができる。 In the present invention, it is possible to accurately detect the density of the toner image of each color to optimize the balance of each color and improve the reproducibility of the image. However, if the amount of toner supplied from the developing unit is excessive or insufficient After all, the balance of each color cannot be maintained. In this regard, the present invention can also be used to control the amount of toner (toner concentration) supplied from the developing unit. In this case, the predetermined image for density detection is preferably a solid toner image, and the amount of toner supplied by the developing unit is controlled based on the result of detection of the density of the predetermined image for density detection by the detecting means. Can do. Thereby, the balance of each color can be stabilized. Further, if the predetermined image for solid density detection is transferred to the transfer surface together with the predetermined image for halftone density detection, and the density of each predetermined image for density detection is detected by the detecting means, it is possible to perform one operation. It is possible to detect the density of each color and control the amount of toner supplied by the developing means.
検出手段は、転写面が一周する毎に濃度検出用の所定画像の濃度を繰り返し検出することが望ましい。たとえば、Y,M,C,Kの濃度検出用の所定画像をこの順番で転写する場合には、Yは4回、Mは3回、Cは2回、Kは1回検出されるので、検出精度を向上させることができる。なお、本発明では濃度検出用の所定画像の色の数には限定されず、3色または2色であってもよい。また、濃度検出用の所定画像の検出回数を転写面の周回数と一致させる必要はなく、たとえば、Yを3回、Mを2回、CおよびKを1回づつ検出するというように、所定の色の検出回数を周回数よりも少なくすることもできる。 It is desirable that the detection means repeatedly detects the density of a predetermined image for density detection every time the transfer surface makes a round. For example, when transferring predetermined images for density detection of Y, M, C, and K in this order, Y is detected four times, M is detected three times, C is detected twice, and K is detected once. Detection accuracy can be improved. In the present invention, the number of colors of the predetermined image for density detection is not limited, and may be three colors or two colors. Further, it is not necessary to match the number of detections of the predetermined image for density detection with the number of rotations of the transfer surface. For example, the predetermined number of times is detected by detecting Y three times, M twice, and C and K once. The number of times the color is detected can be made smaller than the number of laps.
さらに、検出手段は、濃度検出用の所定画像の複数箇所の濃度を検出することが望ましい。複数箇所の濃度を検出して平均値を算出すれば、検出結果の信頼性を高めることができる。また、その場合には、濃度検出用の所定画像の同じ場所ではなくて異なる箇所の濃度を検出するとさらに検出結果の信頼性を高めることができる。なお、検出手段としては、発光部と受光部とを有する光センサが好適であり、検出するタイミングを制御することで濃度検出用の所定画像の任意の部分の濃度を検出することができる。 Furthermore, it is desirable that the detecting means detects the density at a plurality of locations in the predetermined image for density detection. If the average value is calculated by detecting the concentration at a plurality of locations, the reliability of the detection result can be increased. In this case, the reliability of the detection result can be further improved by detecting the density at different locations instead of the same location in the predetermined image for density detection. As the detection means, an optical sensor having a light emitting part and a light receiving part is suitable, and the density of an arbitrary part of the predetermined image for density detection can be detected by controlling the detection timing.
上記の態様では、転写面の移動方向での濃度検出用の所定画像の長さは、濃度検出用の所定画像の色を変える毎に短くすると好適である。濃度検出用の所定画像の色を変える毎に検出回数が少なくなるから、色パッドの必要な長さも短くて済む。このような態様では、廃トナーの量をさらに低減することができる。 In the above aspect, it is preferable that the length of the predetermined image for density detection in the moving direction of the transfer surface is shortened every time the color of the predetermined image for density detection is changed. Since the number of times of detection decreases each time the color of the predetermined image for density detection is changed, the required length of the color pad can be shortened. In such an embodiment, the amount of waste toner can be further reduced.
ハーフトーンの濃度検出用の所定画像を像担持体から転写面に転写する条件は、実際の運転で各色のトナー画像を転写面に転写する条件と同じにすることが望ましい。これにより、濃度検出用の所定画像を実際に画像形成する場合と同等に再現することができ、濃度検出の製造をさらに向上させることができる。 The condition for transferring the predetermined image for detecting the halftone density from the image carrier to the transfer surface is preferably the same as the condition for transferring the toner image of each color to the transfer surface in an actual operation. As a result, a predetermined image for density detection can be reproduced in the same manner as when an image is actually formed, and the manufacture of density detection can be further improved.
これに対して、ベタ塗りの濃度検出用の所定画像を像担持体から転写面に転写する条件は、実際の運転で各色のトナー画像を転写面に転写する条件と異なる条件にすることが望ましい。その条件は、ベタ塗りのトナー画像を転写するのに最適な転写残りが生じない転写電流である。 On the other hand, it is desirable that the condition for transferring the predetermined image for density detection of solid coating from the image carrier to the transfer surface is different from the condition for transferring the toner image of each color to the transfer surface in actual operation. . The condition is a transfer current that does not produce an optimal transfer residue for transferring a solid toner image.
濃度検出用の所定画像を形成する色の順番は、実際の運転で各色のトナー画像を転写面に転写する順番と同じにすることができる。これにより、各濃度検出用の所定画像が像担持体を通過する回数が実際の画像形成において各色のトナー画像が像担持体を通過する回数と一致する。したがって、各濃度検出用の所定画像に対して実際と同等に処理が行われるから、画像濃度の検出精度をさらに向上させることができる。 The order of colors forming the predetermined image for density detection can be the same as the order of transferring the toner images of the respective colors onto the transfer surface in actual operation. As a result, the number of times each predetermined image for density detection passes through the image carrier coincides with the number of times each color toner image passes through the image carrier in the actual image formation. Therefore, since processing is performed on a predetermined image for detecting each density in the same manner as in actuality, it is possible to further improve image density detection accuracy.
また、濃度検出用の所定画像を形成する色の順番は、実際の運転で各色のトナー画像を転写面に転写する順番と異ならせることもできる。具体的には、濃度検出用の所定画像は、実際の運転で各色のトナー画像を転写面に転写する際の最後の色から形成し、他の濃度検出用の所定画像は、実際の運転と同じ色の順番で形成することもできる。たとえば、実際の運転でY,M,C,Kの順番でトナー画像が形成されるとすると、K,Y,M,Cの順番で濃度検出用の所定画像を形成する。この態様では、実際の画像形成を行った後に画像濃度検出を行う場合に、現像部の現像ユニットを切り換えずにそのまま画像濃度検出に移行することができるという利点がある。あるいは、濃度の検出精度が安定する色の順番を実験的に求め、その順番で濃度検出用の所定画像を形成することができる。また、転写性の良い色から濃度検出用の所定画像を形成することもできる。 Further, the order of colors forming the predetermined image for density detection may be different from the order in which the toner images of the respective colors are transferred to the transfer surface in actual operation. Specifically, the predetermined image for density detection is formed from the last color when the toner image of each color is transferred to the transfer surface in the actual operation, and the other predetermined image for density detection is the actual operation. They can also be formed in the same color order. For example, if toner images are formed in the order of Y, M, C, and K in actual operation, predetermined images for density detection are formed in the order of K, Y, M, and C. In this aspect, when the image density detection is performed after the actual image formation, there is an advantage that the process can be shifted to the image density detection as it is without switching the developing unit of the developing unit. Alternatively, it is possible to experimentally determine the order of colors in which density detection accuracy is stable, and to form a predetermined image for density detection in that order. It is also possible to form a predetermined image for density detection from a color having good transferability.
像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段を備え、全ての色の濃度検出用の所定画像を像担持体から転写面に転写して濃度検出用の所定画像の濃度を検出した後に、全ての濃度検出用の所定画像を像担持体に逆転写し、濃度検出用の所定画像のトナーをクリーニング手段で回収することが望ましい。このような態様では、転写手段にクリーニング手段を設ける必要がないので、画像形成装置を小型化することができるとともに製造コストを低減することができる。また、転写手段がベルトで構成される場合には、スクレーパやブレードによるクリーニングを行うと、トナーがベルト上で引きずられるため容易に掻き落とすことができず、クリーニングに長時間を要するとともにベルトの表面が劣化するという不都合があるが、上記のように処理することでそのような不都合は生じない。 A cleaning unit for removing toner on the image carrier, and transferring the predetermined image for density detection of all colors from the image carrier to the transfer surface and detecting the density of the predetermined image for density detection; Desirably, the predetermined image for density detection is reversely transferred to the image carrier, and the toner of the predetermined image for density detection is collected by the cleaning means. In such an embodiment, since it is not necessary to provide a cleaning unit in the transfer unit, the image forming apparatus can be downsized and the manufacturing cost can be reduced. In addition, when the transfer means is constituted by a belt, cleaning with a scraper or a blade cannot easily scrape off the toner because it is dragged on the belt. However, such inconvenience does not occur by processing as described above.
本発明によれば、少ない濃度検出用の所定画像の数で画像濃度検出の精度を高めることができ、画像形成の再現性を向上させることができる等の効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to increase the accuracy of image density detection with a small number of predetermined images for density detection, and to obtain effects such as improving the reproducibility of image formation.
[1]実施形態の構成
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は実施形態の画像形成装置1を示す側断面図である。この図に示す画像形成装置1は、給紙部10、現像部20、潜像形成部30、転写部40および定着部50から概略構成されている。以下、各部の構成について順番に説明する。
[1] Configuration of Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing an
1.給紙部
図1において符号11は給紙カセットであり、給紙カセット11は画像形成装置1の下部に配置されている。給紙カセット11の上面には、給紙カセット11に収容された用紙Pの上面と接触している搬送ロール12が配置され、搬送ロール12の上方には、レジストロール13が配置されている。レジストロール13は、搬送されてきた用紙Pを一次停止させ、現像とのタイミングをとって送り出す。
1. In FIG. 1,
2.現像部
給紙部10の上方には、現像ドラム21が矢印の方向に回転可能に配置されている。現像ドラム21には、イエローのトナーを供給するY色現像ユニット22aと、マゼンタのトナーを供給するM色現像ユニット22bと、シアンのトナーを供給するC色現像ユニット22cと、ブラックのトナーを供給するK色現像ユニット22dが時計回りの方向に並べて配置されている。図において符号23はトナーカートリッジであり、トナーカートリッジ23に充填されたトナーは、トナー供給モータ24の回転により取り出され、トナー溜り25に蓄えられる。トナー溜り25に蓄えられたトナーは、現像ロール26により感光体ドラム(像担持体)31に供給される。現像ドラム21は、感光体ドラム31に対する1色の現像が終了すると、反時計回りの方向へ90°回転させられ、次の色の現像が行われる。
2. Developing unit A developing
3.潜像形成部
感光体ドラム31の周囲には、感光体ドラム31を帯電させる帯電器32と感光体ドラム31上に残ったトナーを除去するクリーナー33が配置されている。クリーナー33は、感光体ドラム31上のトナーを掻き落とすブレード33aと、回収ボックス33bを備えている。また、給紙カセット11と現像ドラム21の中間には、露光装置(ROS)34が配置されている。露光装置34は、帯電器32によって均一に帯電された感光体ドラム31の表面に静電潜像を書き込む。そして、現像ロール26によって感光体ドラム31にトナーが供給されることにより、静電潜像に対応したトナー画像が形成される。
3. Latent Image Forming Unit Around the
4.転写部
図1において符号41は転写ベルト(転写手段)である。転写ベルト41は、図3に示すように、ゴム等の弾性材料からなる無端環状の基材41aの表裏面に、フッ素を分散させた離型層41bを被覆したものである。転写ベルト41は、駆動ロール42と複数の従動ロール43に巻回され、その一部が感光体ドラム31の表面と接触するように配置されている。
4). Transfer Section In FIG. 1,
転写ベルト41の内側には、1次転写ロール44が感光体ドラム31とともに転写ベルト41を挟むようにして配置されている。1次転写ロール44は、転写電流が供給されることによって1次転写バイアスを発生し、感光体ドラム31上のトナー画像を転写ベルト41に転写する。転写ベルト41の左寄りには、帯電器45が従動ローラ43と対向して配置されている。帯電器45は、転写ベルト41を均一に帯電させることにより、1次転写ロール44により感光体ドラム31から転写されたトナー画像を転写ベルト41に保持させる。
Inside the
右端の従動ロール43と接して2次転写ロール46が配置されている。2次転写ロール46は、転写電流が供給されることによって2次転写バイアスを発生し、転写ベルト41上のトナー画像を用紙Pに転写する。2次転写ロール46の下方には、濃度センサ47が配置されている。濃度センサ47は、発光部と受光部とを有する光センサであり、受光部から照射した光が対象物(濃度検出用の所定画像)で反射する光を受光部で受け、受けた光の量で濃度を測定する。転写ベルト41の右寄りには、転写ベルト41と対向する帯電器48が配置されている。この帯電器48は、濃度検出用の所定画像や2次転写残りのトナーを帯電させ、感光体ドラム31に逆転写するものである。
A
5.定着部
画像形成装置1の上部には一対の定着ロール51が配置されている。定着ロール51の内部にはヒータなどの加熱手段が配置され、トナー画像が転写された用紙Pを挟んで加熱することにより、トナー画像を用紙Pに定着する。なお、図中符号52は用紙Pを排出する排紙ロールである。
5). Fixing Unit A pair of fixing rolls 51 are arranged on the upper part of the
6.制御部
図2は実施形態の画像形成装置1の制御ブロック図である。濃度センサ47の出力信号はパッチ濃度検出部100に入力され、パッチ濃度検出部100は、濃度センサ47の出力値から濃度検出用の所定画像の濃度を算出する。そして、算出された濃度検出用の所定画像の濃度に基づき、画像形成のための種々の条件が設定される。すなわち、パッチ濃度検出部100は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度に基づき、現像ロール26を含む現像部20、帯電器32、44、露光装置34を制御することで各色の画像の濃度を制御し、トナー供給モータ24を制御することでトナーの供給量(トナー濃度)を制御し、これにより、画像の色バランスを制御する。
6). Control Unit FIG. 2 is a control block diagram of the
パッチ濃度検出部100は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度を帯電量算出部101に出力し、帯電量算出部101は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度に基づき帯電器32の帯電量を算出する。帯電量算出部101は、算出した帯電量を帯電量制御部102に出力し、帯電量制御部102は、入力した帯電量となるように帯電器32を制御する。
The patch
パッチ濃度検出部100は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度を転写電位算出部103に出力し、転写電位算出部103は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度に基づき1次転写ロール44の転写電位を算出する。転写電位算出部103は、算出した転写電位を転写電位制御部104に出力し、転写電位制御部104は、入力した転写電位となるように1次転写ロール44に供給する転写連流を制御する。
The patch
パッチ濃度検出部100は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度を露光量算出部105に出力し、露光量算出部105は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度に基づき露光装置34の露光量を算出する。露光量算出部105は、算出した露光量をROS制御部106に出力し、ROS制御部106は、入力した露光量となるように露光装置34を制御する。
The patch
パッチ濃度検出部100は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度を現像電位算出部107に出力し、現像電位算出部107は、算出された濃度検出用の所定画像の濃度に基づき現像ローラ26における現像電位(トナーの電位)を算出する。現像電算出部107は、算出した現像電位を現像電位制御部108に出力し、現像電位制御部108は、入力した現像電位となるように現像ローラ26を含む現像部20を制御する。
The patch
[2]実施形態の動作
次に、上記構成の画像形成装置1の動作を説明する。本実施形態では、各色の画像の濃度とトナー濃度を制御するが、その濃度制御は、例えば50枚の画像形成を行った後に行う(図5、ステップS1)。そして、50枚の画像形成を行っていた場合には、ステップS2に進み、1色目のハーフトーンの濃度検出用の所定画像と、1色目のベタ塗りの濃度検出用の所定画像を転写ベルト41上に作成する。図4(A)は、1色目の濃度検出用の所定画像を示し、その色は、この実施形態ではイエローである。なお、1色目のベタ塗りの濃度検出用の所定画像は、ハーブトーンの濃度検出用の所定画像から離れた箇所に作成される。
[2] Operation of Embodiment Next, the operation of the
転写ベルト41は、1色目の濃度検出用の所定画像を保持して走行し、濃度検出用の所定画像が濃度センサ47に達すると、濃度センサ47は、図4(B)に○印で示すように、濃度検出用の所定画像の例えば4カ所の濃度を検出する(ステップ3)。この濃度検出は、ハーフトーンの濃度検出用の所定画像と、ベタ塗りの濃度検出用の所定画像とに対して行う。
The
次に、2色目(マゼンタ)のハーフトーンの濃度検出用の所定画像と、2色目のベタ塗りの濃度検出用の所定画像を1色目の濃度検出用の所定画像の後ろに作成する(ステップS4)。2色目の濃度検出用の所定画像は、1色目の濃度検出用の所定画像よりも短く形成する。転写ベルト41が走行して濃度検出用の所定画像が濃度センサ47に達すると、濃度センサ47は、1色目の濃度検出用の所定画像の4カ所と2色目の濃度検出用の所定画像の3カ所の濃度を検出する(ステップS5)。その際、1色目の濃度検出用の所定画像の検出箇所は、1回目の検出箇所からずれた位置とする。
Next, a predetermined image for density detection of the second color (magenta) halftone and a predetermined image for density detection of the solid color of the second color are created behind the predetermined image for density detection of the first color (step S4). ). The predetermined image for density detection of the second color is formed shorter than the predetermined image for density detection of the first color. When the
次に、3色目(シアン)のハーフトーンの濃度検出用の所定画像と、3色目のベタ塗りの濃度検出用の所定画像を2色目の濃度検出用の所定画像の後ろに作成する(ステップS6)。3色目の濃度検出用の所定画像は、2色目の濃度検出用の所定画像よりも短く形成する。転写ベルト41が走行して濃度検出用の所定画像が濃度センサ47に達すると、濃度センサ47は、1色目の濃度検出用の所定画像の4カ所と、2色目の濃度検出用の所定画像の3カ所と、3色目の濃度検出用の所定画像の3カ所の濃度を検出する(ステップS7)。その際、1色目の濃度検出用の所定画像の検出箇所は、1回目および2回目の箇所からずれた位置とし、2色目の濃度検出用の所定画像の検出箇所は、1回目の検出箇所からずれた位置する。
Next, a predetermined image for density detection of the third color (cyan) halftone and a predetermined image for density detection of the solid color of the third color are created after the predetermined image for density detection of the second color (step S6). ). The predetermined image for density detection of the third color is formed shorter than the predetermined image for density detection of the second color. When the
次に、4色目(ブラック)のハーフトーンの濃度検出用の所定画像と、4色目のベタ塗りの濃度検出用の所定画像を3色目の濃度検出用の所定画像の後ろに作成する(ステップS8)。4目の濃度検出用の所定画像は、3色目の濃度検出用の所定画像よりも短く形成する。転写ベルト41が走行して濃度検出用の所定画像が濃度センサ47に達すると、濃度センサ47は、1色目の濃度検出用の所定画像の4カ所と、2色目の濃度検出用の所定画像の3カ所と、3色目の濃度検出用の所定画像の3カ所と、4色目の濃度検出用の所定画像の3カ所の濃度を検出する(ステップS9)。その際、1色目の濃度検出用の所定画像の検出箇所は、1回目、2回目および3回目の箇所からずれた位置とし、2色目の濃度検出用の所定画像の検出箇所は、1回目および2回目の箇所からずれた位置とし、3色目の濃度検出用の所定画像の検出箇所は、1回目の検出箇所からずれた位置とする。
Next, a predetermined image for density detection of the fourth color (black) halftone and a predetermined image for density detection of the solid color of the fourth color are created after the predetermined image for density detection of the third color (step S8). ). The fourth density detection predetermined image is formed shorter than the third color density detection predetermined image. When the
次に、転写ベルト41上の全ての濃度検出用の所定画像は、帯電器48により帯電させられ、感光体ドラム31に逆転写される(ステップS10)。感光体ドラム31に逆転写されたトナーは、クリーナー33のブレード33aにより掻き落とされ、回収ボックス33bに回収される。
Next, all the predetermined images for density detection on the
図6および図7は、1次転写ロール44に供給される転写電流と転写残り量および逆転写量との関係を示すグラフである。転写残りとは、トナーの一部が感光体ドラム31から転写ベルト41へ転写されずに残ることを言う。ベタ塗りの濃度検出用の所定画像を転写する場合には、転写残りが生じ易いので、実際の画像形成の転写電流ではなく、図6から最適な転写電流を選定する。また、逆転写とは、トナー画像が感光体ドラム31から転写ベルト41に転写された後、次の色のトナー画像を転写ベルト41に転写する際に、前の色のトナー画像のトナーが感光体ドラム31に転写されて戻ることを言う。
6 and 7 are graphs showing the relationship between the transfer current supplied to the
図6に示すように、転写電流が大きくても小さくても転写残りは増加し、転写残りが最も少なくなる転写電流の範囲がある。また、図7に示すように、転写電流が大きい程、逆転写は増加する。以下、濃度検出用の所定画像の濃度検出に基づいて転写電流等を制御する方法について説明する。 As shown in FIG. 6, there is a transfer current range in which the transfer residue increases and the transfer residue becomes the smallest even if the transfer current is large or small. Further, as shown in FIG. 7, the reverse transfer increases as the transfer current increases. Hereinafter, a method for controlling the transfer current and the like based on density detection of a predetermined image for density detection will be described.
表1は、ハーフトーンの濃度検出用の所定画像の濃度を測定した結果を示すものである。なお、表1において「周回差分値」とは、濃度の平均値の最大値および最小値の差である。この周回差分値が大きいと、トナーの逆転写が多いということになる。表1の1色目について検討すると、濃度の平均値(106)が目標値100に対してかなり上回っている。また、周回差分値は3であり、イエローの場合には高い方である。つまり、1色目は、画像濃度を下げ、かつ、逆転写を軽減する必要があり、そのために、露光量を下げ、かつ、転写電流を下げるように制御する。なお、画像濃度は、帯電量、現像電位、トナーの供給量を少なくすることによっても下げることができる。
Table 1 shows the result of measuring the density of a predetermined image for halftone density detection. In Table 1, “circumferential difference value” is the difference between the maximum value and the minimum value of the average value of density. If this rounding difference value is large, it means that there is much reverse transfer of toner. When the first color in Table 1 is examined, the average density value (106) is significantly higher than the
また、2色目および3色目についても周回差分値がかなり大きいので、転写電流を下げるように制御する。また、4色目については、画像濃度の平均値が目標値をかなり下回っている。4色目では、逆転写は生じないので、転写電流はそのままにして露光量等によって画像濃度を高くする制御を行う。 In addition, the second and third colors have a considerably large circulation difference value, so that the transfer current is controlled to be lowered. For the fourth color, the average value of the image density is much lower than the target value. In the fourth color, since reverse transfer does not occur, control is performed to increase the image density according to the exposure amount or the like while keeping the transfer current as it is.
上記のように、1色目〜3色目は、逆転写の影響が大きい。そこで、1色目の転写条件は実際の画像形成と同じ条件とし、2色目以降は逆転写を軽減するために転写電流を下げるとよい。そして、周回差分値が各色について設定されている安定領域の範囲となれば、濃度検出用の所定画像の転写で用いた転写電流を実際の画像形成に適用することができる。あるいは、安定領域の範囲外となった場合であっても、転写電流の調整量が少なくて済むので、正確な制御を行うことができる。 As described above, the influence of reverse transfer is large in the first to third colors. Therefore, the transfer condition for the first color should be the same as that for actual image formation, and the transfer current should be lowered for the second and subsequent colors in order to reduce reverse transfer. If the rotation difference value is within the range of the stable region set for each color, the transfer current used for transferring the predetermined image for density detection can be applied to actual image formation. Alternatively, even when it is out of the range of the stable region, the amount of adjustment of the transfer current is small, so that accurate control can be performed.
上記構成の画像形成装置にあっては、感光体ドラム31が転写ベルト41に濃度検出用の所定画像を転写する毎に転写ベルト41を一周させて次の色の濃度検出用の所定画像を互いに重複しないように転写するので、各濃度検出用の所定画像が受ける感光体ベルト31からの影響は、実際の画像形成の場合とほぼ同じである。したがって、濃度検出用の所定画像から得られた画像濃度は、実際の画像濃度とほぼ一致し、高い精度で画像濃度を検出することができる。しかも、1色あたりに1つの濃度検出用の所定画像を形成するだけでよいので、廃トナーの量を低減することができる。
In the image forming apparatus having the above-described configuration, every time the
特に、上記実施形態では、濃度検出用の所定画像を実際の画像形成における場合と同じハーフトーンで形成し、濃度センサ47による濃度検出用の所定画像の濃度の検出結果に基づいて、露光量等のトナー画像の画像形成条件および転写電流を制御するから、目的とする画像を確実に得ることができる。さらに、本発明では、ベタ塗りの濃度検出用の所定画像を形成し、濃度センサ47による濃度検出用の所定画像の濃度の検出結果に基づいて、トナー供給モータ24によるトナーの供給量を制御するから、画像全体の濃度を安定させることができる。また、ハーフトーンとベタ塗りの濃度検出用の所定画像の濃度を検出するので、1回の操作で各色の画像濃度とトナー濃度を制御することができる。
In particular, in the above-described embodiment, the predetermined image for density detection is formed with the same halftone as in the actual image formation, and the exposure amount and the like are determined based on the density detection result of the predetermined image for density detection by the
上記実施形態では、濃度検出用の所定画像の同じ場所ではなくて異なる複数箇所の濃度を検出するから、1つの濃度検出用の所定画像で検出結果の信頼性を高めることができる。また、上記実施形態では、濃度検出用の所定画像の色を変える毎に濃度検出用の所定画像の長さを短くするから、最終的に感光体ドラム31に逆転写されてクリーナー33で回収される廃トナーの量を低減することができる。
In the above embodiment, since the density of a plurality of different locations is detected instead of the same location of the density detection predetermined image, the reliability of the detection result can be improved with one density detection predetermined image. In the above embodiment, since the length of the predetermined image for density detection is shortened every time the color of the predetermined image for density detection is changed, the image is finally reversely transferred to the
さらに、上記実施形態では、実際の画像形成と同じ色の順番で濃度検出用の所定画像を形成するから、各濃度検出用の所定画像が感光体ドラム31を通過する回数が実際と同じになる。したがって、濃度検出用の所定画像の濃度検出結果を、実際の画像形成に対してより正確に反映させることができる。
Further, in the above-described embodiment, since the predetermined image for density detection is formed in the same color order as the actual image formation, the number of times each predetermined image for density detection passes through the
[3]変更例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように種々の変更が可能である。
(1)上記実施形態では、濃度検出用の所定画像の形成はイエローから開始しているが、ブラックから開始することもできる。このようにすれば、実際の画像形成を終えた後、現像ドラム21を回転させることなく濃度検出用の所定画像の現像を行うことができる。
(2)上記実施形態では、転写ベルト41を用いているが、ドラム式の転写手段を用いることもできる。
(3)濃度検出用の所定画像の濃度検出結果を基に2次転写ロール46に供給する転写電流を制御することもできる。
[3] Modifications The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made as follows.
(1) In the above embodiment, the formation of the predetermined image for density detection starts from yellow, but it can also start from black. In this way, it is possible to develop a predetermined image for density detection without rotating the developing
(2) In the above embodiment, the
(3) The transfer current supplied to the
1 画像形成装置
20 現像部
21 現像ドラム
31 感光体ドラム(像担持体)
41 転写ベルト(転写手段)
47 濃度センサ(検出手段)
P 用紙
DESCRIPTION OF
41 Transfer belt (transfer means)
47 Concentration sensor (detection means)
P paper
Claims (14)
前記像担持体は、前記転写面に各色のトナーによる濃度検出用の所定画像を転写し、検出手段が前記濃度検出用の所定画像の濃度を検出し、その検出結果に基づいて画像形成の条件を制御する画像形成装置において、
前記像担持体が前記転写面に前記濃度検出用の所定画像を転写する毎に前記転写面をほぼ一周させて次の色の濃度検出用の所定画像を互いに重複しないように転写することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming a superimposed image by sequentially transferring toner images of different colors formed on an image carrier by a developing unit to a transfer surface for each color,
The image carrier transfers a predetermined image for density detection using toner of each color onto the transfer surface, and the detection unit detects the density of the predetermined image for density detection, and based on the detection result, image forming conditions are detected. In an image forming apparatus for controlling
Each time the image carrier transfers the predetermined image for density detection onto the transfer surface, the transfer surface is moved around the transfer surface so as not to overlap each other. An image forming apparatus.
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