JP2009169031A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce downtime for an apparatus due to processing control for an image formation using a test pattern; and to obtain a stable image quality while employing an intermediate transfer method with high image superposing accuracy. <P>SOLUTION: A test pattern A and a test pattern B are formed outside an image region on both sides of the image region; a correction value for an image processing condition is calculated which is determined on the basis of the detected results by an image processing condition A and an image processing condition B which are each determined on the basis of each of the detected result of the test pattern A and the test pattern B arranged outside the image region; an image processing condition C for execution is calculated by using these; a test pattern D is created in the image forming region and an image processing condition D for reference is calculated on the basis of the detected result; and then whether or not the image forming process condition C is suitable is decided on the basis of the condition D. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機・プリンタ・FAX等の画像形成装置に関し、より詳しくは画像形成のプロセス制御に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and more particularly to process control of image formation.

感光体や転写ベルト上の印刷領域外にテストパターンを作成し、その反射率のデータから濃度や位置情報を類推して画像濃度や画像位置等に関する画像プロセス条件を制御する方法は広く知られている。
この種の画像プロセス条件の制御(画像プロセス制御)では、テストパターンの読み取りが終了したら、作成したテストパターンは印刷画像として排出されないため、ベルトクリーナ−等により廃棄するか、リサイクル装置を併用する等で再利用される。
また、既知の画像プロセス制御には、電源ONから印刷可能になるまでの準備期間にテストパターンを作成するものや、印刷中の非画像領域にテストパターンを作成するものがある。
A widely known method is to create a test pattern outside the print area on the photoconductor or transfer belt, and to control the image process conditions related to image density, image position, etc. by inferring density and position information from the reflectance data. Yes.
In this type of image process condition control (image process control), when the test pattern has been read, the created test pattern is not discharged as a printed image. Therefore, it is discarded by a belt cleaner or the like, or a recycling apparatus is used in combination. Will be reused.
Further, known image process control includes a method for creating a test pattern during a preparation period from when the power is turned on until printing is possible, and a method for creating a test pattern in a non-image area being printed.

ところで近年、粒状性の向上のため、トナーが小粒径化されたり、重合法トナー等の製造方法を用いる事で粒経が球形でかつ均一化されるようになった。これらの小粒経トナーや球形トナーは、クリーニングし難いことは一般に知られており、正常にクリーニングされないトナーは像担持体に残り、転写材に異常画像として発生することになる。このようなクリーニング不良の発生を防ぎ、1回当たりのクリーニング性を向上させるためにはブレードクリーニング装置であれば当接圧を高くする等の必要があるが、この場合はベルトとクリーニングブレードの負荷増大によるブレードの磨耗促進、位置ずれやジターの発生等が発生してしまう。
またバイアスローラクリーニングであれば複数個のローラを設けたりする必要があり、両方式共に低コスト化や省スペース化に対し影響を与えるようになった。また転写ベルトを複数回回すことにより、クリーニング性を向上させる等の方法も取られているが、この方法では、装置のダウンタイムが長くなってしまう。
また複数の像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置は、複数の感光体の像を転写・搬送ベルト上の転写材に転写する直接転写方式と複数の感光体の像を一旦転写ベルト上に重ね併せてから転写材に転写する中間転写方式があるが、中間転写方式は、一旦カラー画像を転写ベルトに形成するので、画像重ね精度が高い、転写材の厚さや、材質に対する許容度が高い等に利点がある。
In recent years, in order to improve the granularity, the particle size of the toner is reduced, or the particle diameter is made spherical and uniform by using a production method such as a polymerization method toner. It is generally known that these small particle toner and spherical toner are difficult to clean, and toner that is not properly cleaned remains on the image carrier and is generated on the transfer material as an abnormal image. In order to prevent such poor cleaning and improve the cleaning performance per time, it is necessary to increase the contact pressure with a blade cleaning device. In this case, however, the load on the belt and the cleaning blade Increase in blade wear due to the increase, misalignment, generation of jitter, and the like occur.
In addition, if it is bias roller cleaning, it is necessary to provide a plurality of rollers, and both types have an effect on cost reduction and space saving. Further, a method of improving the cleaning property by rotating the transfer belt a plurality of times has been taken, but this method increases the downtime of the apparatus.
In addition, a color image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of images includes a direct transfer method in which a plurality of photosensitive member images are transferred to a transfer material on a transfer / conveyance belt, and a plurality of photosensitive member images are temporarily transferred to a transfer belt. There is an intermediate transfer method in which the image is transferred onto the transfer material after being overlaid on top. However, since the intermediate transfer method forms a color image once on the transfer belt, the image overlay accuracy is high, and the thickness of the transfer material and the tolerance for the material Is advantageous.

しかしながら上記中間転写方式においては、転写工程が像を重ねる1次転写装置(一例として1次転写ベルト)と紙等の転写材に像を転写する2次転写装置(一例として2次転写ローラ)の2つの転写装置を用いる中間転写方式がある。この2つの転写装置を用いる中間転写方式では、2次転写ローラにテストパターンが転写されないように1次転写ベルトと2次転写ローラとが接離可能な装置が必要となり、テストパターンが2次転写ローラに到達する前に離間する必要がある。このため、接離機構が必要となる。このため、装置コストが高くなる、装置が大きくなる、レイアウト制限が増える等の問題がある。また特に印刷動作中のテストパターンを作成する必要がある場合は、印刷動作中に前記接離を行うと、転写ベルトや感光体等の像担持体の負荷変動や、潜像を形成するための露光装置へのショック等による画像ずれやジターが生じるため、印刷のための露光開始から1次転写の終了までは接離できない等の制約が発生し、スループットが低下する。
一方、前記2次転写ローラを接離しない機構とすると、テストパターンは必然的に2次転写ローラに転写されることにより、2次転写ローラのクリーニング装置が必要となる。更には、テストパターンの読み取りは2次転写ローラに転写される前に行う必要があるので、読み取り装置のレイアウトが制限されてしまう(2次転写ローラより上流に読み取り装置を配置する必要がある)。
However, in the intermediate transfer system, a primary transfer device (a primary transfer belt as an example) that superimposes images in a transfer process and a secondary transfer device (a secondary transfer roller as an example) that transfers an image onto a transfer material such as paper. There is an intermediate transfer system using two transfer devices. In the intermediate transfer method using these two transfer devices, a device capable of contacting and separating the primary transfer belt and the secondary transfer roller is necessary so that the test pattern is not transferred to the secondary transfer roller, and the test pattern is transferred to the secondary transfer roller. It must be separated before reaching the roller. For this reason, a contact / separation mechanism is required. For this reason, there are problems such as an increase in apparatus cost, an increase in apparatus, and an increase in layout restrictions. In particular, when it is necessary to create a test pattern during a printing operation, performing the contact / separation during the printing operation is used to change the load on an image carrier such as a transfer belt or a photoconductor or to form a latent image. Since image shift or jitter occurs due to a shock to the exposure apparatus or the like, there is a restriction that the contact cannot be separated from the start of exposure for printing to the end of primary transfer, and throughput is reduced.
On the other hand, if the mechanism does not contact and separate the secondary transfer roller, the test pattern is inevitably transferred to the secondary transfer roller, thereby requiring a cleaning device for the secondary transfer roller. Furthermore, since the test pattern needs to be read before being transferred to the secondary transfer roller, the layout of the reading device is limited (the reading device needs to be arranged upstream of the secondary transfer roller). .

また、公知の技術として、転写された各感光体から付着量検出用トナー像のトナー付着量を検出する検出手段と、画像形成条件を制御するトナー付着量制御手段を備えた画像形成装置において、転写紙の軸方向の長さをX、トナー付着量検出用トナー像の軸方向長さをY、印刷可能領域の軸方向の長さをZとしたときに、X<Z−Yとなる転写紙サイズで印刷が行われるときに、印刷領域外にトナー付着量検出用トナー像を作成するトナー像作成手段を備える画像形成装置がある(例えば、特許文献1参照)。
例えば、A4縦通紙の場合に中間転写ベルト上の軸方向に余白ができるので、その部位にテストパターンを形成する。しかし、A4横通紙等、軸方向いっぱいに画像領域を使用するモードでは余白がないのでテストパターンの形成が不可能である。
特開2006−17868公報 特開2001−36747公報 特開平8−15943号公報 特開平07−096645号公報 特許第3078421号公報 特開2005−250311公報 特開2003−098771公報 特開2002−040742公報 特許第3390283号公報 特開2003−248361公報 特開2003−241478公報 特開2005−250311公報 特開平10−142880号公報
In addition, as a known technique, in an image forming apparatus provided with a detection unit that detects the toner adhesion amount of a toner image for adhesion amount detection from each transferred photoreceptor, and a toner adhesion amount control unit that controls image formation conditions, Transfer where X <Z−Y, where X is the length in the axial direction of the transfer paper, Y is the length in the axial direction of the toner image for detecting the toner adhesion amount, and Z is the length in the axial direction of the printable area. 2. Description of the Related Art There is an image forming apparatus that includes a toner image creating unit that creates a toner image for toner adhesion amount detection outside a printing area when printing is performed in a paper size (for example, see Patent Document 1).
For example, in the case of A4 longitudinal paper, since a margin is formed in the axial direction on the intermediate transfer belt, a test pattern is formed at that portion. However, a test pattern cannot be formed because there is no margin in a mode that uses the image area in the entire axial direction, such as A4 landscape paper.
JP 2006-17868 A JP 2001-36747 A Japanese Patent Laid-Open No. 8-15943 Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-096645 Japanese Patent No. 3078421 JP-A-2005-250311 JP 2003-098771 A JP 2002-040742 A Japanese Patent No. 3390283 JP 2003-248361 A JP 2003-241478 A JP-A-2005-250311 Japanese Patent Laid-Open No. 10-142880

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像重ね精度が高い中間転写方式を採用しながら、かつクリーニング装置の低コスト化、省スペース化を実現すると共に、テストパターンを用いた画像形成のためのプロセス制御による装置のダウンタイムを低減し、かつ安定した画像品質を得ることを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and while employing an intermediate transfer method with high image overlay accuracy, realizing a reduction in cost and space saving of a cleaning device, and a test pattern was used. An object of the present invention is to reduce the downtime of the apparatus by process control for image formation and to obtain stable image quality.

前記課題を達成するため請求項1にかかる発明の画像形成装置は、複数の像担持体と、各像担持体を帯電する帯電装置と、各像担持体に潜像を形成する露光装置と、各像担持体に形成された潜像をそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナーで現像する現像装置と、各像担持体に形成された像を、各像担持体と対向する転写位置を移動する第2の像担持体上に重ね合わせて転写してカラー像を得る第1の転写装置と、前記第2の像担持体上に転写形成された像を転写材に転写する第2の転写装置と、前記各像担持体に形成されて第2の像担持体上に転写されるテストパターン像を形成可能なテストパターン発生装置と、前記テストパターンの状態を検知することができるテストパターン検出装置と、前記テストパターンの検出結果によって画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う画像プロセス条件を決定する画像プロセス制御手段とを備え、前記第2の転写装置が前記第1の転写装置に常時接触しながら前記テストパターンは前記第2の転写装置に転写されない構成とした画像形成装置において、前記テストパターンを複数箇所に作成することが可能であり、第1の転写装置の回転方向に、画像領域を挟んだ両側の画像領域外にテストパターンAおよびテストパターンBを作成し、画像領域外に配置されたこれらテストパターンAおよびテストパターンBそれぞれの検知結果に基づいてそれぞれに決定した画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bの検知結果に基づいて決定した画像プロセス条件補正値を求め、この画像プロセス条件補正値を元に、画像領域内で画像形成する際に用いるための実行用の画像プロセス条件Cを算出し、前記画像形成領域内にテストパターンDを作成及び検知してこの検知結果に基づいて参照用の画像プロセス条件Dを算出し、この画像プロセス条件Dに基づいて前記画像形成プロセス条件Cが適切であるか否かを判定することを特徴とする。
このような構成とすることで、画像重ね精度が高い中間転写方式を採用しながら、かつクリーニング装置の低コスト化、省スペース化を実現すると共に、テストパターンを用いた画像形成のためのプロセス制御による装置のダウンタイムを低減し、かつ安定した画像品質を維持することが可能となる。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes a plurality of image carriers, a charging device that charges each image carrier, an exposure device that forms a latent image on each image carrier, A developing device that develops a latent image formed on each image carrier with toners of different colors, and a transfer position where the image formed on each image carrier is opposed to each image carrier. A first transfer device that obtains a color image by superimposing and transferring the image on a second image carrier that moves, and a second that transfers the image transferred and formed on the second image carrier to a transfer material. Transfer device, a test pattern generating device capable of forming a test pattern image formed on each image carrier and transferred onto the second image carrier, and a test capable of detecting the state of the test pattern A pattern detector and a test pattern detection result And image process control means for determining image process conditions for performing at least one of process control for changing image forming conditions and toner density control for changing toner replenishment amount, and the second transfer device is included in the first transfer device. In the image forming apparatus configured such that the test pattern is not transferred to the second transfer device while being always in contact, the test pattern can be created at a plurality of locations, and in the rotation direction of the first transfer device, An image process in which a test pattern A and a test pattern B are created outside the image areas on both sides of the image area, and each is determined based on the detection results of the test patterns A and B arranged outside the image area. Image process condition correction determined based on detection results of condition A and image process condition B Based on this image process condition correction value, an execution image process condition C for use in forming an image in the image area is calculated, and a test pattern D is created and detected in the image formation area. A reference image process condition D is calculated based on the detection result, and whether or not the image forming process condition C is appropriate is determined based on the image process condition D.
By adopting such a configuration, while adopting an intermediate transfer method with high image overlay accuracy, it is possible to reduce the cost and space of the cleaning device, and to control the process for image formation using a test pattern Therefore, it is possible to reduce the downtime of the apparatus and maintain stable image quality.

また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記判定のための判定基準は、前記実行用の画像プロセス条件Cと、前記参照用の画像プロセス条件Dの対応する項目の値の差が所定値以下である場合に適切とすることを特徴とする。判定基準を、〔画像プロセス条件Aと画像プロセス条件Bより決定された画像プロセス条件C〕と〔パターンDの検知結果より決定した画像プロセス条件D〕との差が所定値以下としているので、画像プロセス条件Cの算出精度が高い場合には、クリーニング処理が必要でダウンタイムが発生してしまう不具合を伴うテストパターンDに頼ることなく、精度良く画像形成条件を決定することができる。また、万一画像プロセス条件Cの算出制度が低下した場合には、画像領域内におけるテストパターンDの作像・検知によって、画像形成に必要な画像プロセス条件を高い精度で決定することができる。つまり、本来検知すべき画像領域内における画像プロセス条件Dとの差異比較をすることによって、より目標に近いトナー付着量を得ることが可能となる。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the determination criterion for the determination is a correspondence between the image process condition C for execution and the image process condition D for reference. It is characterized in that it is appropriate when the difference in the values of items to be performed is equal to or less than a predetermined value. Since the difference between [the image process condition C determined from the image process condition A and the image process condition B] and [the image process condition D determined from the detection result of the pattern D] is set to a predetermined value or less as the determination criterion, the image When the calculation accuracy of the process condition C is high, it is possible to determine the image forming condition with high accuracy without depending on the test pattern D accompanied by a defect that requires a cleaning process and causes downtime. If the calculation system of the image process condition C is lowered, the image process condition necessary for image formation can be determined with high accuracy by image formation / detection of the test pattern D in the image area. That is, the toner adhesion amount closer to the target can be obtained by comparing the difference with the image process condition D in the image region to be detected.

また、請求項3にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記判定の結果に応じ、プロセス条件Cが適切と判定された場合には、前記画像プロセス条件Cを画像形成条件とし画像形成を行い、プロセス条件Cが不適切と判定された場合には、前記テストパターンAおよびテストパターンBを新たに作成し、これに基づき画像プロセス条件補正値を更新する、ことを特徴とする。
請求項3の発明によれば、請求項1の画像形成装置における判定結果に応じて、<OKの場合>には、画像プロセス条件Aと画像プロセス条件Bより決定された画像プロセス条件Cを画像形成条件とし、一方、<NGの場合>には、画像プロセス条件補正値を更新して、より精度の高い画像プロセス条件を算出するように、判定結果に則し適切に画像形成条件を切り換えるので、常に適切な画像形成条件を設定し、安定した画像品質を維持することが可能である。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when the process condition C is determined to be appropriate according to the result of the determination, the image process condition C is set as the image forming condition. And when the process condition C is determined to be inappropriate, the test pattern A and the test pattern B are newly created, and the image process condition correction value is updated based on the test pattern A and the test pattern B. To do.
According to the invention of claim 3, according to the determination result in the image forming apparatus of claim 1, in the case of <OK>, the image process condition C determined from the image process condition A and the image process condition B is set as an image. On the other hand, in the case of <NG>, since the image process condition correction value is updated and the image formation condition is appropriately switched in accordance with the determination result so as to calculate a more accurate image process condition. It is possible to always set appropriate image forming conditions and maintain stable image quality.

請求項4にかかる発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、テストパターンAの検知結果に基づいて決定した画像プロセス条件AとテストパターンBの検知結果に基づいて決定した画像プロセス条件Bに対して、テストパターンDの検知結果によって決定した画像プロセス条件Dとの差分より、テストパターンAまたはB各々を用いた場合の画像プロセス条件補正値を、画像プロセス条件補正値A=[画像プロセス条件A]−[画像プロセス条件D]、そして、画像プロセス条件補正値B=[画像プロセス条件B]−[画像プロセス条件D]、とすることを特徴としている。このように、画像領域内にて作像・検知したテストパターンDによって、テストパターンA及びBの画像プロセス条件補正値を導いているので、請求項4の発明においては、精度の高い画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bを算出することができ、安定した画像品質を維持することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the image process condition A determined based on the detection result of the test pattern A and the image process condition B determined based on the detection result of the test pattern B On the other hand, from the difference from the image process condition D determined by the detection result of the test pattern D, the image process condition correction value when each of the test patterns A or B is used is calculated as image process condition correction value A = [image process Condition A]-[Image Process Condition D] and Image Process Condition Correction Value B = [Image Process Condition B]-[Image Process Condition D]. As described above, since the image process condition correction values of the test patterns A and B are derived from the test pattern D imaged and detected in the image area, the image process condition with high accuracy is provided in the invention of claim 4. A and image process condition B can be calculated, and stable image quality can be maintained.

請求項5にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、〔画像プロセス条件A〕<〔画像プロセス条件D〕且つ〔画像プロセス条件B〕<〔画像プロセス条件D〕、または、〔画像プロセス条件A〕>〔画像プロセス条件D〕且つ〔画像プロセス条件B〕>〔画像プロセス条件D〕、のいずれかの場合には、画像形成条件として画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bの平均値として求められた画像プロセス条件Cを用いないように制御することを特徴とする。
この請求項5の発明では、請求項1の画像形成装置において、〔画像プロセス条件A〕<〔画像プロセス条件D〕且つ〔画像プロセス条件B〕<〔画像プロセス条件D〕、または、〔画像プロセス条件A〕>〔画像プロセス条件D〕且つ〔画像プロセス条件B〕>〔画像プロセス条件D〕、という、両端部の画像領域外の画像プロセス条件に対して、画像領域内である中央部の画像プロセス条件の方が高いか、または低いと検知した場合には、テストパターンのトナー付着量が前中後の順に増減する偏差を持っていないと判断し、画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bの平均値として求められた画像プロセス条件Cを用いないことにしている。つまり、画像領域外における画像プロセス条件より画像領域内の画像プロセス条件を正しく算出できない状況においては、それを行わなくするようにしており、これにより、画像プロセス条件として不適切な値に設定されることを回避している。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, [Image Process Condition A] <[Image Process Condition D] and [Image Process Condition B] <[Image Process Condition D], or In the case of any of image process condition A]> [image process condition D] and [image process condition B]> [image process condition D], the average of image process condition A and image process condition B as the image forming condition Control is performed such that the image process condition C obtained as a value is not used.
According to the fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, [Image Process Condition A] <[Image Process Condition D] and [Image Process Condition B] <[Image Process Condition D], or With respect to the image process conditions outside the image area at both ends, such as “condition A]> [image process condition D] and [image process condition B]> [image process condition D]” When it is detected that the process condition is higher or lower, it is determined that the toner adhesion amount of the test pattern does not have a deviation that increases or decreases in the order of before, after, and after that, the image process condition A and the image process condition B The image process condition C obtained as an average value is not used. In other words, in a situation where the image process condition in the image area cannot be correctly calculated from the image process condition outside the image area, it is not performed, and accordingly, an inappropriate value is set as the image process condition. It is avoiding that.

請求項6にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記テストパターンは、トナーの付着量を検出するためのパターンと、画像位置を検出するためのパターンで構成するようにしたものである。また、請求項7にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記第1の転写装置における前記像担持体はベルト状のものであり、前記第2の転写装置はベルト状またはローラ状のものとしたものである。
請求項8にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記テストパターンDの作像・検知タイミングを、所定枚数間隔にしたことを特徴とする。これにより、テストパターンDの作像に伴うクリーニング等のダウンタイムの発生頻度を極力低減させることができ、ユーザーの操作を妨げる不具合を抑制している。
また、請求項9にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記テストパターンDの作像・検知タイミングを、電源投入直後としたことを特徴とする。これにより、定着立上げのために発生するダウンタイムと、テストパターンDの作像に伴うクリーニング等で発生するダウンタイムを重複させることで、ダウンタイムの発生頻度を極力低減させることができ、ユーザーの操作を妨げる不具合を抑制している。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the test pattern includes a pattern for detecting the amount of toner adhesion and a pattern for detecting the image position. Is. According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image carrier in the first transfer device is in a belt shape, and the second transfer device is in a belt shape or It is a roller-shaped one.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image formation / detection timing of the test pattern D is set to a predetermined number of sheets. As a result, the frequency of downtime such as cleaning associated with the image formation of the test pattern D can be reduced as much as possible, and problems that hinder the user's operation are suppressed.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image formation / detection timing of the test pattern D is immediately after power-on. This makes it possible to reduce the frequency of downtime as much as possible by duplicating the downtime that occurs for the start-up of fixing and the downtime that occurs during cleaning associated with image formation of the test pattern D. The problem that prevents the operation is suppressed.

また、請求項10にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記テストパターンDの作像・検知タイミングを、所定時間以上印刷指令を受けなかった場合とすることを特徴とする。このように、請求項1の画像形成装置におけるテストパターンDの作像・検知タイミングを、所定時間以上印刷指令を受けなかった場合に限定しているので、テストパターンDの作像に伴うクリーニング等で発生するダウンタイムが、ユーザーの使用していないタイミングに発生するようになる。これによって、ユーザーの操作を妨げる不具合を抑制することができる。
そして、請求項11にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、 前記テストパターンDの作像・検知後に、前記第2の像担持体をクリーニングすることを特徴とするものである。これにより、テストパターンDが転写材の裏面に転写し汚損することを抑制している。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image formation / detection timing of the test pattern D is a case where a print command is not received for a predetermined time or more. . As described above, since the image formation / detection timing of the test pattern D in the image forming apparatus according to claim 1 is limited to a case where a print command is not received for a predetermined time or more, cleaning associated with the image formation of the test pattern D is performed. Downtime occurs at times when the user is not using it. As a result, it is possible to suppress problems that hinder user operations.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, after the image formation / detection of the test pattern D, the second image carrier is cleaned. . As a result, the test pattern D is prevented from being transferred and soiled on the back surface of the transfer material.

本発明によれば、画像重ね精度が高い中間転写方式を採用しながら、かつクリーニング装置の低コスト化、省スペース化を実現すると共に、テストパターンを用いた画像形成のためのプロセス制御による装置のダウンタイムを低減し、かつ安定した画像品質を得ることが可能となる。   According to the present invention, while adopting an intermediate transfer method with high image overlay accuracy, it is possible to reduce the cost and space saving of a cleaning device, and to control the apparatus by process control for image formation using a test pattern. It is possible to reduce downtime and obtain stable image quality.

以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施の形態は、画像形成装置として、タンデム型のフルカラーの電子写真プリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)への適用例である。
まず、初めに本実施形態のプリンタの構成についてその概略を説明する。図1は、本実施形態のプリンタのうち、露光、帯電、現像、転写、定着を行う画像形成工程部分を示す概略構成図(以下プロセスエンジン部)である。プリンタには、図1の他に、PC等から送られた画像データを処理し露光データに変換するプリントコントローラ(図5の410)、高圧を発生させる高圧発生装置(図5の416)、画像形成動作を制御する本体制御部(図5の406)、記録材である転写紙113の供給を行う図示しない給紙装置、転写紙113を手差し給紙させるための図示しない手差しトレイ、及び、画像形成済みの転写紙113が排紙される図示しない排紙トレイが設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment is an application example to a tandem type full-color electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus.
First, an outline of the configuration of the printer of this embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram (hereinafter referred to as a process engine unit) showing an image forming process part that performs exposure, charging, development, transfer, and fixing in the printer of this embodiment. In addition to FIG. 1, the printer includes a print controller (410 in FIG. 5) that processes image data sent from a PC or the like and converts it into exposure data, a high pressure generator (416 in FIG. 5) that generates high pressure, and an image. A main body control unit (406 in FIG. 5) for controlling the forming operation, a paper feeding device (not shown) for supplying the transfer paper 113 as a recording material, a manual feed tray (not shown) for manually feeding the transfer paper 113, and an image A paper discharge tray (not shown) for discharging the formed transfer paper 113 is provided.

図1において、本体には、第1の転写装置として、第2の像担持体である無端ベルト状の中間転写ベルト105が設けられている。この中間転写ベルト105は、ベース層、弾性層及びコート層の3層構造となっている。ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸びにくい材料を組み合わせた構成とされる。また、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層の上に形成される。また、コート層は、弾性層の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。そして、この中間転写ベルト105は、4つの支持ローラに張架された状態で、図2中反時計回り方向に駆動ローラ112によって回転駆動される。
転写ベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成ユニットがあり、画像形成ユニットはそれぞれ感光体ユニット103Y、103C、103M、103Kと現像ユニット102Y、102C、102M、102Kが並んで配置されている。これらの画像形成ユニットの下方には、露光装置109が設けられており、画像情報に基づいて、露光装置109の内部に設けられている図示しないレーザー露光ユニットから半導体レーザーを駆動して書込光を出射し、各感光体ユニットに設けられる像担持体としての感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上に静電潜像を形成するためのものである。ここで、書込光の出射は、レーザーに限るものではなく、例えばLED(Light Emitting Diode)であってもよい。
In FIG. 1, an endless belt-like intermediate transfer belt 105 as a second image carrier is provided in the main body as a first transfer device. The intermediate transfer belt 105 has a three-layer structure including a base layer, an elastic layer, and a coat layer. The base layer is configured, for example, by combining a fluorine resin having a small elongation or a rubber material having a large elongation with a material that is difficult to stretch, such as a canvas. The elastic layer is made of, for example, fluorine rubber or acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and is formed on the base layer. The coat layer is formed by coating the surface of the elastic layer with, for example, a fluorine resin. The intermediate transfer belt 105 is rotationally driven by the drive roller 112 in the counterclockwise direction in FIG. 2 while being stretched around the four support rollers.
There are four image forming units of yellow, cyan, magenta, and black in the transfer belt stretching portion, and the image forming units are the photoreceptor units 103Y, 103C, 103M, and 103K and the developing units 102Y, 102C, 102M, and 102K, respectively. They are arranged side by side. Under these image forming units, an exposure device 109 is provided. Based on the image information, a semiconductor laser is driven from a laser exposure unit (not shown) provided in the exposure device 109 to write light. For forming electrostatic latent images on the photosensitive drums 101Y, 101C, 101M, and 101K as image carriers provided in the respective photosensitive units. Here, the emission of the writing light is not limited to the laser, but may be, for example, an LED (Light Emitting Diode).

画像形成ユニットの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニットも同様の構成を有する。
[画像形成ユニット]
画像形成ユニットには、感光体ドラム101の周囲に、帯電装置301、現像装置102、感光体クリーニング装置302が設けられている。また、感光体ドラム101に対して中間転写ベルト105を介して対向する位置には、1次転写装置106が設けられている。
帯電装置301は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム101に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム101の表面を一様に帯電する。この帯電装置301には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
The configuration of the image forming unit will be described. In the following description, an image forming unit that forms a black toner image will be described as an example, but other image forming units have the same configuration.
[Image forming unit]
In the image forming unit, a charging device 301, a developing device 102, and a photoconductor cleaning device 302 are provided around the photoconductor drum 101. Further, a primary transfer device 106 is provided at a position facing the photosensitive drum 101 via the intermediate transfer belt 105.
The charging device 301 is of a contact charging type employing a charging roller, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 101 by applying a voltage in contact with the photosensitive drum 101. As the charging device 301, a non-contact charging type using a non-contact scorotron charger or the like can be used.

また、現像装置102では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用してもよい。この現像装置102は、現像ケース内に設けられた攪拌部303と現像部304とに大別できる。攪拌部303では、二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という)が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ305上に供給される。この攪拌部303は、平行な2本のスクリューが設けられており、2本のスクリュー306の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケースには現像装置102内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ103が取り付けられている。一方、現像部304では、現像スリーブ305に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム101に転移される。この現像部304には、現像ケースの開口を通して感光体ドラム101と対向する現像スリーブ305が設けられており、その現像スリーブ305内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ305に先端が接近するようにドクタブレード307が設けられている。本実施の形態では、このドクタブレード307と現像スリーブ305との間の最接近部における間隔が0.9mmとなるように設定されている。   The developing device 102 uses a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner. As the developer, a one-component developer may be used. The developing device 102 can be roughly divided into an agitating unit 303 and a developing unit 304 provided in the developing case. In the agitation unit 303, a two-component developer (hereinafter simply referred to as “developer”) is conveyed while being agitated and supplied onto a developing sleeve 305 as a developer carrier. The stirring unit 303 is provided with two parallel screws, and a partition plate is provided between the two screws 306 for partitioning so that both ends communicate with each other. A toner density sensor 103 for detecting the toner density of the developer in the developing device 102 is attached to the developing case. On the other hand, in the developing unit 304, the toner in the developer attached to the developing sleeve 305 is transferred to the photosensitive drum 101. The developing unit 304 is provided with a developing sleeve 305 that faces the photosensitive drum 101 through the opening of the developing case, and a magnet (not shown) is fixedly disposed in the developing sleeve 305. A doctor blade 307 is provided so that the tip approaches the developing sleeve 305. In the present embodiment, the distance at the closest portion between the doctor blade 307 and the developing sleeve 305 is set to 0.9 mm.

この現像装置102では、現像剤を2本のスクリュー306で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ305に供給する。現像スリーブ305に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ305に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ305の回転に伴って搬送され、ドクタブレード307により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部303に戻される。このようにして感光体ドラム101と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ305に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム101上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム101上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム101上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ305から離れ、攪拌部303に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部303内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ103が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部303にトナーが補給される。   In the developing device 102, the developer is conveyed and circulated while being stirred by two screws 306, and is supplied to the developing sleeve 305. The developer supplied to the developing sleeve 305 is drawn up and held by a magnet. The developer pumped up by the developing sleeve 305 is conveyed as the developing sleeve 305 rotates, and is regulated to an appropriate amount by the doctor blade 307. The regulated developer is returned to the stirring unit 303. The developer transported to the developing area facing the photosensitive drum 101 in this manner is brought into a spiked state by a magnet and forms a magnetic brush. In the developing region, a developing electric field that moves the toner in the developer to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum 101 is formed by the developing bias applied to the developing sleeve 305. As a result, the toner in the developer is transferred to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum 101, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101 is visualized to form a toner image. The developer that has passed through the developing region is transported to a portion where the magnetic force of the magnet is weak, thereby leaving the developing sleeve 305 and being returned to the stirring unit 303. When the toner concentration in the stirring unit 303 becomes light by repeating such an operation, the toner concentration sensor 103 detects this, and toner is supplied to the stirring unit 303 based on the detection result.

1次転写装置106として1次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト105を挟んで感光体ドラム101に押し当てるようにして設置されている。また1次転写ローラの両端部は図2における軸方向の範囲203の部分と接触している。1次転写装置106は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また軸方向の範囲203は、転写紙115のうち、転写ベルト回転方向と垂直方向において最長の長さの転写紙が1次転写装置106と中間転写ベルト105の間にはさまれるように設定されている。
感光体クリーニング装置308は、先端を感光体ドラム101に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード309を備えている。また、本実施の形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム101に接触する導電性のファーブラシ310を併用している。このファーブラシ310には、図示しない金属製の電界ローラからバイアスが印加されており、その電界ローラには図示しないスクレーパの先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード309や図示しないファーブラシにより感光体ドラム101から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置308の内部に収容され、図示しない廃トナー回収装置にて回収される。
A primary transfer roller is employed as the primary transfer device 106 and is installed so as to be pressed against the photosensitive drum 101 with the intermediate transfer belt 105 interposed therebetween. Further, both end portions of the primary transfer roller are in contact with the portion of the axial range 203 in FIG. The primary transfer device 106 may not be a roller shape, but may be a conductive brush shape, a non-contact corona charger, or the like. The axial range 203 is set so that the transfer sheet 115 of the transfer paper 115 having the longest length in the direction perpendicular to the rotation direction of the transfer belt is sandwiched between the primary transfer device 106 and the intermediate transfer belt 105. ing.
The photoconductor cleaning device 308 includes a cleaning blade 309 made of, for example, polyurethane rubber, which is disposed so that the front end is pressed against the photoconductor drum 101. In this embodiment, in order to improve the cleaning performance, a conductive fur brush 310 that contacts the photosensitive drum 101 is also used. A bias is applied to the fur brush 310 from a metal electric field roller (not shown), and the tip of a scraper (not shown) is pressed against the electric field roller. The toner removed from the photosensitive drum 101 by the cleaning blade 309 or a fur brush (not shown) is accommodated in the photosensitive member cleaning device 308 and collected by a waste toner collecting device (not shown).

画像形成ユニットの具体的な設定について説明する。感光体ドラム101の直径は40mmであり、感光体ドラム101を200mm/sの線速で駆動している。また、現像スリーブ305の直径は25mmであり、現像スリーブ305を564mm/sの線速で駆動している。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−(マイナス)10〜−30μC/gの範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム101と現像スリーブ305との間隙である現像ギャップは、0.5〜0.3mmの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。また、感光体ドラム101の感光層の厚みは30μmであり、露光装置109の光学系のビームスポット径は50×60μmであり、その光量は約0.47mWである。一例として帯電装置301により、感光体ドラム101の表面は−700Vに一様帯電され、露光装置109によりレーザーが照射された静電潜像部分の電位は、−120Vとなる。これに対して、現像バイアスの電圧を−470Vとし、350Vの現像ポテンシャルを確保する。このようなプロセス条件は電位ポテンシャル制御の結果によって適時変更される。   A specific setting of the image forming unit will be described. The diameter of the photosensitive drum 101 is 40 mm, and the photosensitive drum 101 is driven at a linear speed of 200 mm / s. The developing sleeve 305 has a diameter of 25 mm, and the developing sleeve 305 is driven at a linear speed of 564 mm / s. Further, the charge amount of the toner in the developer supplied to the development region is preferably in the range of about − (minus) 10 to −30 μC / g. The development gap, which is the gap between the photosensitive drum 101 and the development sleeve 305, can be set in the range of 0.5 to 0.3 mm, and the development efficiency can be improved by reducing the value. Further, the thickness of the photosensitive layer of the photosensitive drum 101 is 30 μm, the beam spot diameter of the optical system of the exposure apparatus 109 is 50 × 60 μm, and the amount of light is about 0.47 mW. As an example, the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly charged to −700 V by the charging device 301, and the potential of the electrostatic latent image portion irradiated with the laser by the exposure device 109 is −120 V. On the other hand, the developing bias voltage is set to -470V, and a developing potential of 350V is secured. Such process conditions are changed as appropriate according to the result of the potential control.

以上の構成をもつ図3の画像形成ユニットでは、感光体ドラム101の回転とともに、まず帯電装置301で感光体ドラム101の表面を一様に帯電する。次いでプリントコントローラからの画像情報に基づいて露光装置109からレーザーによる書込光を照射し、感光体ドラム101上に静電潜像を形成する。その後、現像装置102により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、1次転写装置106により中間転写ベルト105上に1次転写される。1次転写後に感光体ドラム101の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置により除去され、次の画像形成に供される。   In the image forming unit of FIG. 3 having the above configuration, the surface of the photosensitive drum 101 is first uniformly charged by the charging device 301 as the photosensitive drum 101 rotates. Next, based on image information from the print controller, laser light is irradiated from the exposure device 109 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 101. Thereafter, the electrostatic latent image is visualized by the developing device 102 to form a toner image. The toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 105 by the primary transfer device 106. The transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductive drum 101 after the primary transfer is removed by the photoconductive cleaning device and used for the next image formation.

次いで、図2に示すように、支持ローラのうちの第3支持ローラ112に対向する位置には、2次転写装置である2次転写ローラ108が設けられている。そして、中間転写ベルト105上のトナー像を転写紙115上に2次転写する際には、2次転写ローラ108を第3支持ローラ112に巻回された中間転写ベルト105部分に押し当てて2次転写を行う。この2次転写ローラ108には、2次転写ローラ108に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部116が当接している。なお、2次転写装置(2次転写部材)としては2次転写ローラ108を用いた構成でなくても、例えば転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。第1の転写装置における中間転写ベルト105の軸方向幅(像担持体幅)が第2の転写装置としての2次転写ローラ108(または転写ベルト等)の軸方向幅(第2の転写装置幅)よりも大きく、転写材の最大幅が第2の転写装置幅以下の大きさになっていて、像担持体幅と第2の転写装置幅との寸法差の領域(画像領域外)にテストパターンが形成される。   Next, as shown in FIG. 2, a secondary transfer roller 108, which is a secondary transfer device, is provided at a position facing the third support roller 112 among the support rollers. When the toner image on the intermediate transfer belt 105 is secondarily transferred onto the transfer paper 115, the secondary transfer roller 108 is pressed against the portion of the intermediate transfer belt 105 wound around the third support roller 112. Next transfer is performed. A roller cleaning unit 116 that cleans toner adhering to the secondary transfer roller 108 is in contact with the secondary transfer roller 108. The secondary transfer device (secondary transfer member) is not limited to the configuration using the secondary transfer roller 108, but may be configured to use, for example, a transfer belt or a non-contact transfer charger. The axial width (image carrier width) of the intermediate transfer belt 105 in the first transfer device is the axial width (second transfer device width) of the secondary transfer roller 108 (or transfer belt or the like) as the second transfer device. ) And the maximum width of the transfer material is equal to or smaller than the width of the second transfer device, and the test is performed in a region (outside of the image region) of the dimensional difference between the image carrier width and the second transfer device width. A pattern is formed.

また、2次転写ローラ108の転写紙115搬送方向下流側には、転写紙115上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置111が設けられている。この定着装置111は、加熱ローラ117に加圧ローラ118を押し当てた構成となっている。また、中間転写ベルト105の支持ローラのうちの第3支持ローラ112に対向する位置には、テストパターンの濃度や相対位置を推定するためのフォトセンサー109F、109R(以後P/TMセンサー109)が軸方向手前側と奥側の2箇所に設けられている。また、中間転写ベルト105の支持ローラのうちの第2支持ローラ113に対向する位置には、ベルトクリーニング装置110が設けられている。このベルトクリーニング装置110は、転写紙115に中間転写ベルト105上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト105上に残留する残留トナーを除去するためのものである。   A fixing device 111 for fixing the toner image transferred onto the transfer paper 115 is provided downstream of the secondary transfer roller 108 in the transport direction of the transfer paper 115. The fixing device 111 has a configuration in which a pressure roller 118 is pressed against a heating roller 117. Photo sensors 109F and 109R (hereinafter referred to as P / TM sensor 109) for estimating the density and relative position of the test pattern are provided at positions facing the third support roller 112 among the support rollers of the intermediate transfer belt 105. It is provided at two locations on the front side and the back side in the axial direction. Further, a belt cleaning device 110 is provided at a position facing the second support roller 113 among the support rollers of the intermediate transfer belt 105. The belt cleaning device 110 is for removing residual toner remaining on the intermediate transfer belt 105 after the toner image on the intermediate transfer belt 105 is transferred to the transfer paper 115.

図4は、P/TMセンサ109の概要図である。P/TMセンサ109は一つの赤外光LEDと中間転写ベルト105上を鏡面反射した光を受光できる位置と正反射光を受光しない位置の2箇所にそれぞれ正反射受光素子603、拡散反射受光素子604が設けられている。発光素子はレーザー発光素子等を用いてもよい。また受光素子603、604にはフォトトランジスタを用いているが、フォトダイオードを増幅して用いてもよい。また光路の途中には集光レンズ605が設けられている。なお、本構成では、受光素子603、604として拡散受光部と正反射受光部とを設けているが、検知する対象や必要な情報によってはどちらか一方を用いる場合もある。   FIG. 4 is a schematic diagram of the P / TM sensor 109. The P / TM sensor 109 includes a specular reflection light receiving element 603 and a diffuse reflection light receiving element at two locations, one infrared light LED and a position where it can receive the light specularly reflected on the intermediate transfer belt 105 and a position where it does not receive specular reflection light. 604 is provided. As the light emitting element, a laser light emitting element or the like may be used. Further, although phototransistors are used for the light receiving elements 603 and 604, photodiodes may be amplified and used. A condensing lens 605 is provided in the middle of the optical path. In this configuration, a diffused light receiving unit and a regular reflection light receiving unit are provided as the light receiving elements 603 and 604, but either one may be used depending on the object to be detected and necessary information.

図5は本実施の形態のプリンタが備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。図5に示すように、本実施の形態のプリンタには、コンピュータ構成の本体制御部406が備えられており、この本体制御部406が各部を駆動制御する。本体制御部406は、各種演算や各部の駆動制御を実行するCPU(Central Processing Unit)402にバスライン409を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するROM(Read Only Memory)405と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するRAM(Random Access Memory)403とが接続されて構成されている。
ROM405には、テストパターンを発生させるために必要なテストパターンの形成位置や濃度情報、テストパターンの階調を形成するためのバイアス条件、テストパターンの付着量を推定するためのTM/Pセンサ出力の付着量変換LUTが格納されている。
本体制御部406には、プリントコントローラ410が接続されており、プリントコントローラ410では、PCやFAX、スキャナ等からの画像情報を本体制御部406に一元化した画像データとして送信する。また各種センサ情報をデジタルデータに変換するA/D変換回路401、モータやクラッチを駆動する駆動回路、画像形成に必要な電圧を発生する高圧発生装置等も接続されている。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical connection of each unit provided in the printer of this embodiment. As shown in FIG. 5, the printer according to the present embodiment includes a main body control unit 406 having a computer configuration, and the main body control unit 406 controls driving of each unit. A main body control unit 406 includes a ROM (Read Only Memory) 405 that stores in advance fixed data such as a computer program via a bus line 409 in a CPU (Central Processing Unit) 402 that executes various calculations and drive control of each unit. A RAM (Random Access Memory) 403 that functions as a work area for storing various data in a rewritable manner is connected.
The ROM 405 stores the test pattern formation position and density information necessary for generating the test pattern, the bias condition for forming the test pattern gradation, and the TM / P sensor output for estimating the test pattern adhesion amount. The adhesion amount conversion LUT is stored.
A print controller 410 is connected to the main body control unit 406, and the print controller 410 transmits image information from a PC, FAX, scanner, or the like as unified image data to the main body control unit 406. Further, an A / D conversion circuit 401 that converts various sensor information into digital data, a drive circuit that drives a motor and a clutch, a high-voltage generator that generates a voltage necessary for image formation, and the like are also connected.

次に、本実施形態のプリンタにおける既知の画像形成動作について説明する。上記構成をもつプリンタを用いてPCからプリントを行う場合、まず、PC上のプリンタドライバを用いて画像情報を送信する。プリントコントローラ410では、プリンタドライバからのプリント情報を受けて、レーザー露光装置109に露光信号を送る。
プリント指令を受けた本体制御部406は、図示しない駆動モータを駆動させ、支持ローラ112が回転駆動して中間転写ベルト105が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニットの感光体ドラム101Y、101C、101M、101Kも回転駆動する。その後、プリントコントローラからの情報に基づいて、露光装置109から、各画像形成ユニットの感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上に書込光がそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム101Y、101C、101M、101Kには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置102Y、102C、102M、102Kにより可視像化される。そして、各感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
Next, a known image forming operation in the printer of this embodiment will be described. When printing from a PC using a printer having the above-described configuration, first, image information is transmitted using a printer driver on the PC. The print controller 410 receives print information from the printer driver and sends an exposure signal to the laser exposure device 109.
Upon receiving the print command, the main body control unit 406 drives a drive motor (not shown) so that the support roller 112 is rotated and the intermediate transfer belt 105 is rotated. At the same time, the photosensitive drums 101Y, 101C, 101M, and 101K of each image forming unit are also rotated. Thereafter, based on information from the print controller, the exposure device 109 irradiates writing light onto the photosensitive drums 101Y, 101C, 101M, and 101K of each image forming unit. As a result, electrostatic latent images are formed on the respective photosensitive drums 101Y, 101C, 101M, and 101K, and are visualized by the developing devices 102Y, 102C, 102M, and 102K. Then, yellow, cyan, magenta, and black toner images are formed on the photosensitive drums 101Y, 101C, 101M, and 101K, respectively.

このようにして形成された各色トナー像は、各1次転写装置106Y、106C、106M、106Kにより、順次中間転写ベルト105上に重なり合うようにそれぞれ1次転写される。これにより、中間転写ベルト105上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、2次転写後の中間転写ベルト105上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置17により除去される。
また、画像情報を受けて、ユーザーが選択した転写紙105に応じた図示しない給紙装置の給紙ローラが回転し、図示しない給紙カセットの1つから転写紙105が送り出される。送り出された転写紙105は、図示しない分離ローラで1枚に分離して図示しない給紙路に入り込み、搬送ローラ47によりプリンタ本体100内の搬送路48まで搬送される。このようにして搬送された転写紙105は、レジストローラ107に突き当たったところで止められる。なお、図示しない給紙カセットにセットされていない転写紙105を使用する場合、図示しない手差しトレイにセットされた転写紙105を図示しない給紙ローラにより送り出し、図示しない分離ローラで1枚に分離した後、図示しない手差し給紙路を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ107に突き当たったところで止められる。
The respective color toner images formed in this way are primarily transferred by the primary transfer devices 106Y, 106C, 106M, and 106K so as to sequentially overlap the intermediate transfer belt 105. As a result, a composite toner image in which the toner images of the respective colors overlap is formed on the intermediate transfer belt 105. The transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 105 after the secondary transfer is removed by the belt cleaning device 17.
In response to the image information, a paper feed roller of a paper feed device (not shown) corresponding to the transfer paper 105 selected by the user rotates, and the transfer paper 105 is sent out from one of the paper feed cassettes (not shown). The transferred transfer paper 105 is separated into one sheet by a separation roller (not shown), enters a paper feed path (not shown), and is conveyed by a conveyance roller 47 to a conveyance path 48 in the printer main body 100. The transfer paper 105 conveyed in this way is stopped when it hits the registration roller 107. When the transfer paper 105 not set in the paper feed cassette (not shown) is used, the transfer paper 105 set on the manual feed tray (not shown) is fed by a paper feed roller (not shown) and separated into one sheet by a separation roller (not shown). Thereafter, the sheet is conveyed through a manual sheet feeding path (not shown). Then, it stops when it hits the registration roller 107.

レジストローラ107は、上述のようにして中間転写ベルト105上に形成された合成トナー画像が2次転写ローラ108に対向する2次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ107は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙105の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。レジストローラ107により送り出された転写紙105は、中間転写ベルト105と2次転写ローラ108との間に送り込まれ、2次転写ローラ108により、中間転写ベルト105上の合成トナー像が転写紙105上に2次転写される。その後、転写紙105は、2次転写ローラ108に吸着した状態で定着装置111まで搬送され、定着装置111で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置111を通過した転写紙105は、図示しない排出ローラにより図示しない排紙トレイに排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置111を通過した転写紙105の搬送方向を図示しない切替爪により切り換え、図示しない用紙反転装置に送り込む。転写紙105は、そこで反転し再び2次転写ローラ108に案内される。   The registration roller 107 starts to rotate in accordance with the timing at which the composite toner image formed on the intermediate transfer belt 105 as described above is conveyed to the secondary transfer unit facing the secondary transfer roller 108. Here, in general, the registration roller 107 is often used while being grounded, but a bias may be applied to remove the paper dust of the transfer paper 105. The transfer paper 105 sent out by the registration roller 107 is sent between the intermediate transfer belt 105 and the secondary transfer roller 108, and the composite toner image on the intermediate transfer belt 105 is transferred onto the transfer paper 105 by the secondary transfer roller 108. Secondary transfer is performed. Thereafter, the transfer paper 105 is conveyed to the fixing device 111 while being attracted to the secondary transfer roller 108, and heat and pressure are applied by the fixing device 111 to perform a toner image fixing process. The transfer sheet 105 that has passed through the fixing device 111 is discharged and stacked on a discharge tray (not shown) by a discharge roller (not shown). When image formation is also performed on the back surface of the surface on which the toner image is fixed, the transfer direction of the transfer paper 105 that has passed through the fixing device 111 is switched by a switching claw (not shown) and sent to a paper reversing device (not shown). The transfer paper 105 is reversed there and guided to the secondary transfer roller 108 again.

続いて、本願発明に関連する、本実施の形態のCPU402がコンピュータプログラムに基づいて行う画像プロセス制御について図6に基づいて説明する。図6は画像プロセス制御の実行の流れを示すフローチャートである。
画像プロセス制御は本体の電源スイッチがパワーオンされた時や印刷が開始された時に必要かどうかを判断し、必要であれば実行される(S502、S503)。パワーオン直後は、定着ヒーターの加温時間やプリントコントローラの準備時間が必要であり、かつそれまでに放置されたり、使用環境が変化している可能性があるために画像プロセス制御を実施することがある。またプリント動作中はトナーの補給や消費、感光体や転写ベルトの特性の変化が生じる可能性があり、画像プロセス制御を実施することがある。パワーオン直後は、感光体の停止時間が6時間以上であるかまたは、機内の温度が10℃以上変化したか、または機内の相対湿度が50%以上変化した場合に、画像プロセス制御を実行する。上記のうち、感光体の停止時間は次のように求める。感光体が停止したら、プリントコントローラ410の保持しているリアルタイムクロックから時刻情報を取得しRAM403に保存する。パワーオン時に同様にリアルタイムクロックから時刻情報を取得し、その差分から感光体停止時間を求める。また温度や湿度の変化の求め方は、感光体停止時に機内温湿度センサ414から温度情報、相対湿度情報を取得し、パワーオン時に同様に温湿度センサ414から温度情報、相対湿度情報を取得し、その差分から温度変化量、相対湿度変化量を求める。印刷時は、プリント枚数が所定の間隔に達したらテストパターンの作成を行う。この場合の間隔は、予め実験等により求められるプロセス変動量によって決められる。またプリント枚数の他に現像スリーブ305や中間転写ベルト105の走行距離等をしきい値にしてもよい。
Next, image process control related to the present invention and performed by the CPU 402 according to the present embodiment based on a computer program will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of execution of image process control.
The image process control determines whether it is necessary when the power switch of the main body is turned on or when printing is started, and is executed if necessary (S502, S503). Immediately after the power is turned on, the heating time of the fixing heater and the preparation time of the print controller are necessary, and the image processing control should be performed because it may be left until then or the usage environment may change. There is. Also, during the printing operation, toner supply and consumption, and changes in the characteristics of the photoconductor and transfer belt may occur, and image process control may be performed. Immediately after power-on, image process control is executed when the stop time of the photosensitive member is 6 hours or more, the temperature in the apparatus has changed by 10 ° C. or more, or the relative humidity in the apparatus has changed by 50% or more. . Among the above, the stop time of the photosensitive member is obtained as follows. When the photosensitive member stops, time information is acquired from the real-time clock held by the print controller 410 and stored in the RAM 403. Similarly, at the time of power-on, time information is acquired from the real-time clock, and the photosensitive member stop time is obtained from the difference. The temperature and humidity changes are obtained by acquiring temperature information and relative humidity information from the in-machine temperature / humidity sensor 414 when the photosensitive member is stopped, and acquiring temperature information and relative humidity information from the temperature / humidity sensor 414 in the same manner at power-on. The temperature change amount and the relative humidity change amount are obtained from the difference. During printing, a test pattern is created when the number of printed sheets reaches a predetermined interval. The interval in this case is determined by the amount of process variation obtained in advance through experiments or the like. In addition to the number of prints, the travel distance of the developing sleeve 305 and the intermediate transfer belt 105 may be set as a threshold value.

次に画像プロセス制御が必要と判断されたら、テストパターンを形成する(S504)。テストパターンが転写ベルト上に形成された状態図を図7A〜図7Cの各図に示す。
各図は、図1の画像形成装置におけるテストパターン作成動作中のテストパターンを作像した中間転写ベルト105の上面図を示し、図7A、図7Bは画像領域外にテストパターンを作像した場合を示し、図7Bは、プリント中の非画像形成領域710へのテストパターンを作像(形成)するタイミングを説明する図、図7Cは、画像領域内の中央部にもテストパターンを作像した場合を示している。
各図中の201はトナー付着量を検出するためのテストパターン(Pパターン)を示す。また図7の202は画像位置を検出するためのテストパターン(TMパターン)を示す。またPパターン、TMパターンは軸方向の手前側と奥側に形成され、それぞれ手前側Pパターンを201F、奥側Pパターンを201R、手前側TMパターンを202F、奥側TMパターンを202Rで示す。画像プロセス制御には電位ポテンシャル制御、トナー濃度目標値補正制御、位置合わせ補正制御があり、どの制御を行うかによってテストパターンの形成条件は異なる。
Next, if it is determined that image process control is necessary, a test pattern is formed (S504). A state diagram in which the test pattern is formed on the transfer belt is shown in each of FIGS.
FIGS. 7A and 7B are top views of the intermediate transfer belt 105 that forms a test pattern during the test pattern creation operation in the image forming apparatus of FIG. 1. FIGS. 7A and 7B show a case where the test pattern is formed outside the image area. FIG. 7B is a diagram for explaining the timing for forming (forming) a test pattern on the non-image forming area 710 during printing, and FIG. 7C is for forming the test pattern at the center in the image area. Shows the case.
201 in each figure shows a test pattern (P pattern) for detecting the toner adhesion amount. Reference numeral 202 in FIG. 7 denotes a test pattern (TM pattern) for detecting the image position. The P pattern and the TM pattern are formed on the near side and the far side in the axial direction, and the near side P pattern is denoted by 201F, the far side P pattern is denoted by 201R, the near side TM pattern is denoted by 202F, and the far side TM pattern is denoted by 202R. Image process control includes potential potential control, toner density target value correction control, and alignment correction control, and the test pattern formation conditions differ depending on which control is performed.

[電位ポテンシャル制御]
最初に電位ポテンシャル制御のテストパターンの形成条件について説明する。電位ポテンシャル制御ではテストパターン201を用いる。テストパターンの201のうち、201Fのみ形成するが、必要に応じて201Rのみ、201Fと201Rの両方を形成してもよい。201F、201Rは軸方向(主走査)が10mm、中間転写ベルト105の進行方向(副走査)が15mmの大きさに形成される。主走査方向の大きさはP/TMセンサ109の中間転写ベルト105上での照射範囲(スポット径)とテストパターンがプロセス上安定的に形成される条件(エッジ効果等が発生しない領域)と主走査最大位置ずれ量から決定される。副走査方向の大きさも主走査同様の大きさが必要であるが、更にA/D変換回路のサンプリング周波数や階調パターンを現像バイアスを可変にして形成する場合等は高圧発生装置416の立ち上がり時間等も考慮する必要がある。露光量はプリントと同様の値を用い、本実施例の場合0.47mWである。現像バイアスはテストパターン露光部が感光体101上と現像スリーブ305の対向位置にくる直前約50msecに切り替えられる。この切り替えタイミングは高圧発生回路の応答を考慮して設定する。テストパターンは、5種類型成され、現像バイアスの値はそれぞれ一番目から、−100V、−150V、−200V、−250V、−300Vに切り替える。帯電バイアスは現像バイアスに対し、常に200Vのポテンシャルを維持するように設定され、この場合−300V、−350V、−400V、−450V、−500Vに設定する。この場合の電位ポテンシャル制御用のテストパターンは現像バイアスを可変にして形成されるため、プリント動作と同時には実行できないため、図7Bに示すプリント中の非画像形成領域710のタイミングで形成する。但し、テストパターンの現像ポテンシャルによる階調(現像γ)を得るために露光エネルギーを可変にして形成する場合は、プリントと同時にテストパターンを形成してもよい。トナー濃度目標値補正制御もこの電位ポテンシャル制御と同じテストパターンを用いて制御を行う。
[Potential potential control]
First, conditions for forming a test pattern for controlling potential potential will be described. The test pattern 201 is used for potential potential control. Of the test patterns 201, only 201F is formed, but if necessary, only 201R may be formed, and both 201F and 201R may be formed. 201F and 201R are formed to have a size of 10 mm in the axial direction (main scanning) and 15 mm in the traveling direction of the intermediate transfer belt 105 (sub scanning). The size in the main scanning direction includes the irradiation range (spot diameter) of the P / TM sensor 109 on the intermediate transfer belt 105, the conditions under which the test pattern is stably formed in the process (a region where no edge effect or the like occurs), and the main size. It is determined from the maximum scanning position deviation amount. The size in the sub-scanning direction needs to be the same as that in the main scanning. However, when the sampling frequency and gradation pattern of the A / D conversion circuit are formed with the developing bias variable, the rise time of the high voltage generator 416 is increased. Etc. need to be considered. The exposure amount is the same as that for printing, and is 0.47 mW in this embodiment. The development bias is switched to about 50 msec immediately before the test pattern exposure unit comes on the photosensitive member 101 and the developing sleeve 305. This switching timing is set in consideration of the response of the high voltage generation circuit. Five types of test patterns are formed, and the values of the developing bias are switched from the first to −100V, −150V, −200V, −250V, and −300V, respectively. The charging bias is set so as to always maintain a potential of 200 V with respect to the developing bias. In this case, the charging bias is set to -300 V, -350 V, -400 V, -450 V, and -500 V. In this case, the test pattern for controlling the potential potential is formed by changing the developing bias and cannot be executed simultaneously with the printing operation. Therefore, the test pattern is formed at the timing of the non-image forming area 710 during printing shown in FIG. 7B. However, when the exposure energy is made variable in order to obtain a gradation (development γ) by the development potential of the test pattern, the test pattern may be formed simultaneously with printing. Toner density target value correction control is also performed using the same test pattern as this potential potential control.

次に、位置合わせ補正制御のテストパターンの形成条件について説明する。位置合わせ補正制御ではテストパターン202F、202Rを用いる。202F、202Rは主走査方向に10mm、副走査方向に1mmの大きさのものと同様のものを45°傾けたものを形成する。副走査方向の大きさは、P/TMセンサ109のP/TMセンサ109の中間転写ベルト105上での照射範囲(スポット径)で決定する。また各色をK、M、C、Yにように順番に形成する。露光量はプリントと同様の値(本実施例の場合0.47mW)を用いるが、検知パターン専用のものを用いてもよい。現像バイアス、帯電バイアスはプリントと同じ値を用いるが、プリントと同時でない場合はテストパターン部のトナー付着量が中間転写ベルト105の表面が被覆されている条件であれば、個別に設定してもよい。なお位置ずれ補正制御についての詳細は後述する。   Next, test pattern formation conditions for alignment correction control will be described. In the alignment correction control, test patterns 202F and 202R are used. 202F and 202R are formed by tilting 45 °, which is the same size as 10 mm in the main scanning direction and 1 mm in the sub-scanning direction. The size in the sub-scanning direction is determined by the irradiation range (spot diameter) of the P / TM sensor 109 on the intermediate transfer belt 105. Each color is formed in order as K, M, C, and Y. The exposure value is the same as that for printing (0.47 mW in this embodiment), but a dedicated exposure pattern may be used. The development bias and the charging bias are the same as those for printing. However, if the toner adhesion amount of the test pattern portion is a condition that the surface of the intermediate transfer belt 105 is covered, if it is not simultaneous with printing, it can be set individually. Good. Details of the positional deviation correction control will be described later.

次に電位ポテンシャル制御のテストパターン検知方法と演算方法について説明する。最初に形成されたテストパターンがP/TMセンサ109を通過するより以前にP/TMセンサ109F、P/TMセンサ109Rの発光素子603の発光光量調整(Vsg調整)を行う。Vsg調整はテストパターンがP/TMセンサ109を通過するより以前に終了していればよい。Vsg調整について説明する。Vsg調整が開始したらLEDをONする。この時の電流PWM値はRAM403に保存されている前回調整値(IF)を用いる。次に正反射出力素子603の出力データを読み取る。この時のサンプリング時間の間隔は2msecで中間転写ベルト105の反射ムラの影響を受けないようにするため10ポイントサンプリングし平均値を求める。この平均値をVsg_REGと呼ぶ。Vsg_REGが4.0V±0.5V以内であれば、IFは更新せずに前回値のままとする。Vsg_REGが4.0V±0.5V以内でなければ、調整動作を行う。調整動作として2分割探索法を用いてVsg_REGが4.0Vに最も近くなるようなIFを検出する。IFが見つかったら、RAM403上のIFデータを更新する。IFが見つからなかったら、調整異常とし、異常であることをプリントコントローラ410に通知し、異常である旨をプリンタドライバや本体の操作部などに表示させる。また最終的なIFを用いてVsg_REGを検出する時に同時に拡散反射受光素子604の出力電圧も検出する。この値をVsg_DIFと呼ぶ。次にVsg_REGとVsg_DIFはRAM403に保存する。引き続きP/TMセンサLEDをONしていると、テストパターンがP/TMセンサ109の中間転写ベルト105の光照射部位置に到達する。テストパターンがP/TMセンサ109に到達するタイミングで出力を2msec毎にサンプリングし、A/D変換回路401によりデジタルデータに変換する。デジタル変換されたデータは、ROM405に予め設定されている変換式により、アナログ出力データに戻される。CPU402では、テストパターンの副走査の大きさは15mm、線速は200mm/secであるので、サンプリングは(15/200×1000)/2≒38個のデータをサンプリングする。サンプリングされたデータはノイズを除去するために値の大きいものから10個と小さいものから10個を取り除き、残りのデータの平均値を求め、1個目のテストパターン正反射出力データ(Vsp[1]_REG)としてRAMに保存する。同様にして拡散受光素子の出力データもVsp[1]_DIFとして求める。2個目以降のテストパターンについても同様に(Vsp[2〜5]_REG、Vsp[2〜5]_DIF)求める。   Next, a test pattern detection method and calculation method for potential potential control will be described. Before the test pattern formed first passes through the P / TM sensor 109, the light emission amount adjustment (Vsg adjustment) of the light emitting elements 603 of the P / TM sensor 109F and P / TM sensor 109R is performed. The Vsg adjustment only needs to be completed before the test pattern passes through the P / TM sensor 109. The Vsg adjustment will be described. When Vsg adjustment starts, turn on the LED. As the current PWM value at this time, the previous adjustment value (IF) stored in the RAM 403 is used. Next, the output data of the regular reflection output element 603 is read. The sampling time interval at this time is 2 msec, and 10 points are sampled to obtain the average value so as not to be affected by the uneven reflection of the intermediate transfer belt 105. This average value is referred to as Vsg_REG. If Vsg_REG is within 4.0V ± 0.5V, IF is not updated and the previous value is maintained. If Vsg_REG is not within 4.0V ± 0.5V, adjustment operation is performed. An IF that makes Vsg_REG closest to 4.0 V is detected using a two-part search method as the adjustment operation. If the IF is found, the IF data on the RAM 403 is updated. If the IF is not found, an adjustment abnormality is detected, the abnormality is notified to the print controller 410, and the abnormality is displayed on the printer driver or the operation unit of the main body. Further, when Vsg_REG is detected using the final IF, the output voltage of the diffuse reflection light receiving element 604 is also detected at the same time. This value is called Vsg_DIF. Next, Vsg_REG and Vsg_DIF are stored in the RAM 403. When the P / TM sensor LED is continuously turned on, the test pattern reaches the light irradiation portion position of the intermediate transfer belt 105 of the P / TM sensor 109. The output is sampled every 2 msec at the timing when the test pattern reaches the P / TM sensor 109 and converted into digital data by the A / D conversion circuit 401. The digitally converted data is returned to analog output data by a conversion formula preset in the ROM 405. In the CPU 402, since the size of the sub-scan of the test pattern is 15 mm and the linear velocity is 200 mm / sec, the sampling is (15/200 × 1000) / 2≈38 data. In order to remove noise, 10 pieces of sampled data are removed from a large value and 10 pieces from a small value, an average value of the remaining data is obtained, and the first test pattern regular reflection output data (Vsp [1 ] _REG). Similarly, the output data of the diffusion light receiving element is also obtained as Vsp [1] _DIF. The same applies to the second and subsequent test patterns (Vsp [2-5] _REG, Vsp [2-5] _DIF).

次に(Vsp[n])のデータをトナー付着量データに変換する方法について説明する。図8(a)にカラートナー付着量と正反射受光素子603の出力電圧の関係を示す。また図8(b)にカラートナー付着量と拡散反射受光素子604の出力電圧の関係を示す。また図8(c)にブラックトナー付着量と正反射受光素子603の出力電圧の関係を示す。なおブラックトナーは拡散反射成分を持たないため、拡散反射受光素子604はブラックトナーの検出には用いない。本実施例では、カラートナー付着量の変換に正反射受光素子603のみを使用した場合について説明する。最初に得られたデータVsp[1〜5]_REG、Vsp[1〜5]_DIFの関係から以下の正反射受光素子603の感度補正係数(K2)を求める。K2は以下の式(1)から求める。
K2=MIN(Vsp[n]_REG/Vsp[n]_DIF)・・・式(1)
Next, a method for converting (Vsp [n]) data into toner adhesion amount data will be described. FIG. 8A shows the relationship between the color toner adhesion amount and the output voltage of the regular reflection light receiving element 603. FIG. 8B shows the relationship between the color toner adhesion amount and the output voltage of the diffuse reflection light receiving element 604. FIG. 8C shows the relationship between the black toner adhesion amount and the output voltage of the regular reflection light receiving element 603. Since the black toner does not have a diffuse reflection component, the diffuse reflection light receiving element 604 is not used for detecting the black toner. In this embodiment, a case where only the regular reflection light receiving element 603 is used for conversion of the color toner adhesion amount will be described. The following sensitivity correction coefficient (K2) of the regular reflection light receiving element 603 is obtained from the relationship of the data Vsp [1-5] _REG and Vsp [1-5] _DIF obtained first. K2 is obtained from the following equation (1).
K2 = MIN (Vsp [n] _REG / Vsp [n] _DIF) Expression (1)

次に正反射受光素子603の出力電圧からトナー拡散反射成分を除去した値(K[n])を求める式(2)。この値はテストパターン部の中間転写ベルト105からの正反射光成分を表す。
K[n]=(Vsp[n]_REG−Vsp[n]_DIF×K2)/(Vsg[n]_REG−Vsg[n]_DIF×K2)・・・式(2)
次に拡散反射受光素子604の出力電圧を中間転写ベルト105からの拡散反射成分を除去し、カラートナーからの拡散反射成分のみに分離する。この分離方法は以下の式(3)のように求める。
Vsp[n]_DIF_dush=Vsp[n]_DIF−Vsg[n]_DIF×K[n]_・・・式(3)
Next, an expression (2) for obtaining a value (K [n]) obtained by removing the toner diffuse reflection component from the output voltage of the regular reflection light receiving element 603. This value represents a regular reflection light component from the intermediate transfer belt 105 in the test pattern portion.
K [n] = (Vsp [n] _REG−Vsp [n] _DIF × K2) / (Vsg [n] _REG−Vsg [n] _DIF × K2) (2)
Next, the diffuse reflection component from the intermediate transfer belt 105 is removed from the output voltage of the diffuse reflection light receiving element 604, and only the diffuse reflection component from the color toner is separated. This separation method is obtained by the following equation (3).
Vsp [n] _DIF_dush = Vsp [n] _DIF−Vsg [n] _DIF × K [n] — Expression (3)

次に拡散反射受光素子604のトナー出力のばらつきを補正するためのゲイン調整を行う。このゲイン調整はゲイン調整係数K5を求めることによる行う。式(4)にK5の求め方を示す。
K5=1.63/(α×0.15^2+β×0.15×γ)・・・式(4)
式(4)においてα、β、γは、X軸に各テストパターンのK[n]、Y軸に各テストパターンのVsp[n]_DIF_dushとした時の2次近似により求めた2乗項の係数、1乗項の係数、y切片を表す。なお近似直線は最小二乗法により求める。また式(4)中の定数は予め実験等により求める値である。
次に正規化計算を行う。正規化値(R[n])を求める式を式(5)に示す。
R[n]=K5×Vsp[n]_DIF_dush・・・式(5)
この時点で検知系の持つセンサの取り付けや個体ばらつき、中間転写ベルト105の反射特性変化はほぼキャンセルされ、一意的に決定される。次に予め実験等により求められたR[n]とトナー付着量の関係をテーブルにした図9に示すLUTとR[n]からトナー付着量MA[n]を求める。
Next, gain adjustment is performed to correct variations in the toner output of the diffuse reflection light receiving element 604. This gain adjustment is performed by obtaining a gain adjustment coefficient K5. Equation (4) shows how to obtain K5.
K5 = 1.63 / (α × 0.15 ^ 2 + β × 0.15 × γ) (4)
In equation (4), α, β, and γ are square terms obtained by quadratic approximation when the test axis is K [n] on the X axis and Vsp [n] _DIF_dush of each test pattern is on the Y axis. Coefficient, coefficient of the first power term, and y-intercept. The approximate straight line is obtained by the method of least squares. In addition, the constant in the equation (4) is a value obtained in advance by experiments or the like.
Next, normalization calculation is performed. An equation for obtaining the normalized value (R [n]) is shown in Equation (5).
R [n] = K5 × Vsp [n] _DIF_dush (5)
At this point, the sensor attachment and individual variation of the detection system and the reflection characteristic change of the intermediate transfer belt 105 are substantially canceled and determined uniquely. Next, the toner adhesion amount MA [n] is obtained from the LUT and R [n] shown in FIG.

次にブラックトナーの付着量の求め方について説明する。ブラックトナーの場合はほぼ中間転写ベルト105からの正反射光反射率とトナーの光吸収特性のみで決定されるので以下の式(6)の関係を求めればよい。
R[n][Bk]=Vsp_REG/Vsg_REG・・・式(6)
R[n][Bk]が求まったら、カラートナーと同様に予め実験等により求められたR[n][Bk]とトナー付着量の関係をテーブルにした図9に示すLUTとR[n][Bk]からトナー付着量MA[n][Bk]を求める。
付着量MA[n]が求まったら、テストパターンの現像バイアスVb[n]と付着量MA[n]の関係を直線近似する。直線近似は最小二乗法により求める。次に予め求められた付着量の目標値(MA_REF)と近似直線式から最適現像バイアスVbを求めて、RAMに保存する。帯電バイアスVcはVc=Vb+200(V)の関係で決定し同様にRAMに保存する。決定したVc、Vbは次回プリント動作時に使用する。トナー濃度目標値補正制御は近似直線式の傾きのデータを用いて制御を行う。近似直線式の傾きは現像γ(Y軸が感光体上のトナー付着量、X軸が現像ポテンシャルとしたときの傾き)の代替特性になるので、近似直線傾き目標値に対して、トナー補給制御の目標値を制御する。
Next, how to determine the black toner adhesion amount will be described. In the case of black toner, it is determined only by the regular reflection light reflectance from the intermediate transfer belt 105 and the light absorption characteristics of the toner, so the relationship of the following equation (6) may be obtained.
R [n] [Bk] = Vsp_REG / Vsg_REG Formula (6)
When R [n] [Bk] is obtained, the LUT and R [n] shown in FIG. The toner adhesion amount MA [n] [Bk] is obtained from [Bk].
When the adhesion amount MA [n] is obtained, the relationship between the developing bias Vb [n] of the test pattern and the adhesion amount MA [n] is linearly approximated. The linear approximation is obtained by the least square method. Next, the optimum developing bias Vb is obtained from the target value (MA_REF) of the adhesion amount obtained in advance and the approximate linear equation, and stored in the RAM. The charging bias Vc is determined by the relationship of Vc = Vb + 200 (V) and is similarly stored in the RAM. The determined Vc and Vb are used in the next printing operation. The toner density target value correction control is performed using the slope data of an approximate linear equation. Since the inclination of the approximate linear equation is an alternative characteristic of development γ (the inclination when the Y-axis is the toner adhesion amount on the photoconductor and the X-axis is the development potential), toner supply control is performed with respect to the approximate linear inclination target value. Control the target value.

[位置ずれ補正制御]
続いて、位置ずれ補正制御について、特許文献10の特開2002−207338公報を参考にしてその過程を示す。(図10〜図18に、「色合わせ」(CPA)の内容を示す。この「色合わせ」(CPA)に進むとCPU402は、先ず、「テストパターンの形成と計測」(PFM)にて、中間転写ベルト105上に、図10に示すように、リアr、フロントfのそれぞれに、スタートマークMsr、Msfならびに8セットのテストパターンを形成して、P/TMセンサ109F、109Rでマークを検出して、マーク検出信号Sdr、SdfをA/D変換回路401でデジタルデータすなわちマーク検出データDdr、Ddfに変換して読みこむ。そして、各マークの中心点の、中間転写ベルト105上の位置(分布)を算出する。更に、リア側8セットの平均パターン(マーク位置の平均値群)と、同様なフロント側8セットの平均パターンを算出する。この「テストパターンの形成と計測」(PFM)の内容は、図13以下を参照して後述する。
平均パターンを算出すると、平均パターンにもとづいてBk、Y、CおよびM作像ユニットのそれぞれによる作像のずれ量を算出し(DAC)、算出したずれ量に基づいてずれをなくするための調整を行う(DAD)。
[Position correction control]
Next, the process of positional deviation correction control will be described with reference to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-207338 of Patent Document 10. (FIG. 10 to FIG. 18 show the contents of “color matching” (CPA). When proceeding to this “color matching” (CPA), the CPU 402 first performs “test pattern formation and measurement” (PFM). As shown in FIG. 10, start marks Msr and Msf and 8 sets of test patterns are formed on the intermediate transfer belt 105 at the rear r and front f, and the marks are detected by the P / TM sensors 109F and 109R. Then, the mark detection signals Sdr and Sdf are converted into digital data, that is, mark detection data Ddr and Ddf by the A / D conversion circuit 401 and read, and the position of the center point of each mark on the intermediate transfer belt 105 ( Furthermore, the rear side 8 sets of average patterns (average group of mark positions) and the same front side 8 sets of average patterns are calculated. That. The contents of this "formation of the test pattern and measurement" (PFM) will be described later with reference to FIG. 13 below.
When the average pattern is calculated, the image forming deviation amount by each of the Bk, Y, C, and M image forming units is calculated based on the average pattern (DAC), and adjustment for eliminating the deviation based on the calculated deviation amount is performed. (DAD).

図11に、「テストパターンの形成と計測」(PFM)のフローチャートを示す。この過程に進むとCPU402は、図10に示すように、200mm/secで定速駆動している中間転写ベルト105のリア側Rおよびフロント側fの表面のそれぞれに同時に、例えばマークのy方向の幅wが1mm、x方向の長さAが例えば10mm、ピッチdが例えば6mm、セット間の間隔cが例えば9mmの、スタートマークMsr、Msfならびに8セットのテストパターンの形成を開始し、スタートマークMsR、MsfがP/TMセンサ109F、109Rの直下に到来する直前のタイミングを図るための、時限値がTw1のタイマTw1をスタートして(1)、該タイミングになるのを待つ。すなわちタイマTw1がタイムオーバするのを待つ(2)。タイマTw1がタイムオーバすると、今度は、リアおよびフロントそれぞれで8セットのテストパターンの最後のものが、P/TMセンサ109F、109Rを通過し終わるタイミングを図るための、時限値がTw2のタイマTw2をスタートする(3)。   FIG. 11 shows a flowchart of “test pattern formation and measurement” (PFM). When proceeding to this process, as shown in FIG. 10, the CPU 402 simultaneously, for example, in the y direction of the mark on each of the rear side R and front side f surfaces of the intermediate transfer belt 105 driven at a constant speed of 200 mm / sec. Formation of start marks Msr, Msf and 8 sets of test patterns having a width w of 1 mm, a length A in the x-direction of 10 mm, a pitch d of 6 mm, and an interval c between the sets of 9 mm, for example, was started. A timer Tw1 with a time limit value Tw1 for starting the timing immediately before MsR and Msf arrives immediately below the P / TM sensors 109F and 109R is started (1) and waits for the timing. That is, it waits for the timer Tw1 to time out (2). When the timer Tw1 is over, this time, the timer Tw2 whose time limit is Tw2 is used to determine when the last of the eight test patterns in the rear and front ends through the P / TM sensors 109F and 109R. Start (3).

P/TMセンサ109F、109Rの視野にBk、Y、C又はMのマークが存在しないときには、P/TMセンサ109F、109Rの検出信号Sdr、Sdfは高レベルH(約4V)、マークが存在すると低レベルL(約1V)であり、中間転写ベルト105の定速移動により、マーク検出信号Sdrが図14に示すようなレベル変動を生ずる。変動の一部分を拡大して図15の(a)に示す。これにおいて、マーク検出信号のレベルが低下している下降域は、マークの先端エッジ領域に対応し、上昇している上昇域は、マークの後端エッジ領域に対応し、下降域と上昇域との間が、マーク幅wの領域である。
図11のステップ4では、P/TMセンサ109F、109Rの視野にスタートマークMsr、Msfが到来して検出信号Sdr、SdfがHからLに変化する過程で、図19のウィンドゥコンパレータ39r又は39fが、検出信号Sdr又はSdfが、2〜3Vにあることを表す検出信号Swr=L又はSwf=Lになるのを待つ。すなわち、P/TMセンサ109F、109Rの視野にスタートマークMsr、Msfのすくなくとも一方のエッジ領域が到来したかを監視する。
When the Bk, Y, C, or M mark is not present in the field of view of the P / TM sensors 109F and 109R, the detection signals Sdr and Sdf of the P / TM sensors 109F and 109R are at a high level H (about 4V) and the mark is present. The mark detection signal Sdr has a level fluctuation as shown in FIG. 14 due to the low level L (about 1 V) and the intermediate transfer belt 105 moving at a constant speed. A part of the fluctuation is enlarged and shown in FIG. In this case, the descending area where the level of the mark detection signal is reduced corresponds to the leading edge area of the mark, and the ascending area where the mark is rising corresponds to the trailing edge area of the mark. Between these is the area of the mark width w.
In step 4 of FIG. 11, in the process where the start marks Msr and Msf arrive at the field of view of the P / TM sensors 109F and 109R and the detection signals Sdr and Sdf change from H to L, the window comparator 39r or 39f of FIG. The detection signal Sdr or Sdf waits until the detection signal Swr = L or Swf = L indicating that the detection signal Sdr or Sdf is 2 to 3V. That is, it is monitored whether at least one edge region of the start marks Msr and Msf has arrived in the visual field of the P / TM sensors 109F and 109R.

到来すると、時限値がTsp(たとえば50μsec)のタイマTspをスタートしてそれがタイムオーバすると図10に示す「タイマTspの割込み」(TIP)を実行する、タイマ割り込みを許可する(5)。そして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosを0に初期化し、CPU402内のFIFOメモリに割り当てたrメモリ(リア側マーク読取りデータ記憶領域)およびfメモリ(フロント側マーク読取りデータ記憶領域)の書込みアドレスNoarおよびNoafをスタートアドレスに初期化する(6)。そして、タイマTw2がタイムオーバするのを待つ。すなわち、8セットのテストパターンのすべてが、P/TMセンサ109F、109Rの視野を通過し終わるのを待つ(7)。   When the timer arrives, the timer Tsp whose time limit value is Tsp (for example, 50 μsec) is started. When the timer Tsp expires, the “timer Tsp interrupt” (TIP) shown in FIG. 10 is executed, and the timer interrupt is permitted (5). Then, the sampling number value Nos of the sampling number register Nos is initialized to 0, and writing to the r memory (rear side mark read data storage area) and the f memory (front side mark read data storage area) allocated to the FIFO memory in the CPU 402 is performed. The addresses Noar and Noaf are initialized to the start address (6). Then, it waits for the timer Tw2 to time out. That is, it waits for all the eight sets of test patterns to finish passing through the fields of view of the P / TM sensors 109F and 109R (7).

ここで、図10を参照して、上記の、「タイマTspの割込み」(TIP)の内容を説明する。この処理は、時限値がTspのタイマTspがタイムオーバする度に実行する点に注目されたい。CPU402は、この処理の最初には、タイマTspを再スタートして(11)、A/D変換回路401にA/D変換を指示する(12)。すなわち、指示信号Scr、Scfを、一時的に、A/D変換指示レベルLとする。そして、指示回数である、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosを、1インクレメントする(13)。
これにより、Nos×Tspが、スタートマークMsr又はMsfの先端エッジを検出してからの経過時間(=スタートマークMsr又はMsfを基点とする、中間転写ベルト105の表面に沿うベルト移動方向yの、P/TMセンサ109F、109Rによる現在の中間転写ベルト105上の検出位置)を表す。
Here, with reference to FIG. 10, the content of the “interrupt of timer Tsp” (TIP) will be described. It should be noted that this process is executed every time the timer Tsp whose time limit value is Tsp expires. At the beginning of this process, the CPU 402 restarts the timer Tsp (11) and instructs the A / D conversion circuit 401 to perform A / D conversion (12). That is, the instruction signals Scr and Scf are temporarily set to the A / D conversion instruction level L. Then, the sampling number value Nos in the sampling number register Nos, which is the number of instructions, is incremented by one (13).
As a result, the elapsed time since Nos × Tsp detected the leading edge of the start mark Msr or Msf (= the belt movement direction y along the surface of the intermediate transfer belt 105 based on the start mark Msr or Msf). This represents the current detected position on the intermediate transfer belt 105 by the P / TM sensors 109F and 109R.

そして、ウィンドウコンパレータ39Rの検出信号SwrがL(P/TMセンサ20Rがマークのエッジ部を検出中で、2V≦Sdr≦3V)であるかをチェックして(14)、そうであると、rメモリのアドレスNoarに、書込みデータとして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値NosおよびA/D変換データDdr(P/TMセンサ109Rのマーク検出信号Sdrの値)を書込む(15)。そして、fメモリの書込みアドレスNoarを1インクレメントする(16)。ウィンドウコンパレータ39R、39fの検出信号SwrがH(Sdr<2V又は3V<Sdr)であるときには、rメモリへのデータの書込みはしない。これは、メモリへの書込みデータ量を低減し、しかも、後のデータ処理を簡易にするためである。   Then, it is checked whether the detection signal Swr of the window comparator 39R is L (P / TM sensor 20R is detecting the edge portion of the mark, 2V ≦ Sdr ≦ 3V) (14). The sampling number value Nos of the sampling number register Nos and the A / D conversion data Ddr (value of the mark detection signal Sdr of the P / TM sensor 109R) are written to the memory address Noar as write data (15). Then, the write address Noar of f memory is incremented by 1 (16). When the detection signal Swr of the window comparators 39R and 39f is H (Sdr <2V or 3V <Sdr), data is not written to the r memory. This is for reducing the amount of data written to the memory and simplifying subsequent data processing.

次に同様に、ウィンドウコンパレータ39fの検出信号SwfがL(P/TMセンサ109fがマークのエッジ部を検出中で、2V≦Sdf≦3V)であるかをチェックして(17)、そうであると、fメモリのアドレスNoafに、書込みデータとして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値NosおよびA/D変換データDdf(P/TMセンサ109fのマーク検出信号Sdfの値)を書込む(15)。そして、fメモリの書込みアドレスNoafを1インクレメントする(19)。   Next, similarly, it is checked whether the detection signal Swf of the window comparator 39f is L (P / TM sensor 109f is detecting the edge portion of the mark and is 2V ≦ Sdf ≦ 3V) (17). Then, the sampling number value Nos of the sampling number register Nos and the A / D conversion data Ddf (value of the mark detection signal Sdf of the P / TM sensor 109f) are written as write data in the address Noaf of the f memory (15). Then, the write address Noaf of the f memory is incremented by 1 (19).

このような割込み処理がTsp周期で繰返し実行されるので、P/TMセンサ109F、109Rのマーク検出信号Sdr、Sdfが図15の(a)に示すように高、低に変化するとき、CPU402内のFIFOメモリに割り当てたrメモリおよびfメモリには、図15の(b)に示す、2V以上3V以下の範囲内の、検出信号Sdr、SdfのデジタルデータDdr、Ddfのみが、サンプリング回数値Nosと共に、格納される。Tsp周期でサンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosが1インクレメントされるので、また、中間転写ベルト105が定速移動するので、回数値Nosは、検出したスタートマークを基点とする中間転写ベルト105上の表面に沿う、y位置を示すものである。
なお、図15の(b)に示す、2V以上3V以下の範囲内の、マーク検出信号のレベルが低下している下降域の中心位置aと、その次の上昇している上昇域の中心位置bの中間点Akrpが、1つのマークAkrのy方向の中心位置であり、同様に、それらの次に現われるマーク検出信号のレベルが低下している下降域の中心位置cと、その次の上昇している上昇域の中心位置dの中間点Ayrpが、もう1つのマークAyrのy方向の中心位置である。後述のマーク中心点位置の算出CPA(図11、図13)で、これらの、マーク中心位置Akrp、Ayrp、・・・を算出する。
Since such interrupt processing is repeatedly executed in the Tsp cycle, when the mark detection signals Sdr and Sdf of the P / TM sensors 109F and 109R change to high and low as shown in FIG. In the r memory and the f memory allocated to the FIFO memory, only the digital data Ddr and Ddf of the detection signals Sdr and Sdf within the range of 2V to 3V shown in FIG. And stored together. Since the sampling number value Nos of the sampling number register Nos is incremented by 1 in the Tsp cycle, and the intermediate transfer belt 105 moves at a constant speed, the number value Nos is based on the detected start mark as the intermediate transfer belt 105. It shows the y position along the top surface.
It should be noted that, as shown in FIG. 15B, the center position a of the descending area where the level of the mark detection signal is reduced and the center position of the ascending area which is rising next is within the range of 2V to 3V. The middle point Akrp of b is the center position of one mark Akr in the y direction, and similarly, the center position c of the descending region where the level of the mark detection signal that appears next to the mark is lowered, and the next rise The middle point Ayrp of the center position d of the rising area is the center position in the y direction of another mark Ayr. These mark center positions Akrp, Ayrp,... Are calculated by calculation CPA (FIG. 11, FIG. 13) of the mark center point position described later.

図11を、再度参照する。テストパターン中の最後の第8セットの最後のマークがP/TMセンサ109F、109Rを通過した後に、タイマTw2がタイムオーバする。するとCPU402は、タイマTspの割り込みを禁止する(7、8)。これにより、図12に示すTsp周期の、検出信号Sdr、SdfのA/D変換が停止する。CPU402は、その内部のFIFOメモリのRメモリおよびfメモリの、検出データDdr、Ddfに基づいて、マークの中心位置を算出し(CPA)、リアRおよびフロントfそれぞれの、8セットのパターンのそれぞれの検出したマーク中心点位置の分布の適否を検証して、不適な検出パターン(セット)は削除して(SPC)、適正な検出パターンの、平均パターンを求める(MPA)。   Reference is again made to FIG. After the last mark of the last 8th set in the test pattern passes the P / TM sensors 109F and 109R, the timer Tw2 times out. Then, the CPU 402 prohibits interruption of the timer Tsp (7, 8). Thereby, the A / D conversion of the detection signals Sdr and Sdf in the Tsp cycle shown in FIG. 12 is stopped. The CPU 402 calculates the center position of the mark (CPA) based on the detection data Ddr and Ddf in the R memory and f memory in the FIFO memory, and each of the eight sets of patterns of the rear R and the front f. The appropriateness of the distribution of the detected mark center point position is verified, the inappropriate detection pattern (set) is deleted (SPC), and the average pattern of the appropriate detection pattern is obtained (MPA).

図11および図13に、「マーク中心点位置の算出」(CPA)の内容を示す。ここでは「リアrのマーク中心点位置の算出」(CPAr)および「フロントfのマーク中心点位置の算出」(CPAf)を実行する。
「リアrのマーク中心点位置の算出」(CPAr)ではCPU402は先ず、その内部のFIFOメモリに割り当てたrメモリの読出しアドレスRNoarを初期化して、中心点番号レジスタNocのデータを、第1エッジを意味する1に初期化する(21)。そして1エッジ領域内サンプル数レジスタCtのデータCtを1に初期化し、下降回数レジスタCdおよび上昇回数レジスタCuのデータCdおよびCuを0に初期化する(22)。そして、エッジ域データ群先頭アドレスレジスタSadに、読出しアドレスRNoarを書込む(23)。以上が、第1エッジ領域のデータ処理のための準備処理である。
11 and 13 show the contents of “calculation of mark center point position” (CPA). Here, “calculation of mark center point position of rear r” (CPAr) and “calculation of mark center point position of front f” (CPAf) are executed.
In “calculation of mark center point position of rear r” (CPAr), the CPU 402 first initializes the read address RNoar of the r memory allocated to the FIFO memory in the first, and the data of the center point number register Noc is set to the first edge. It is initialized to 1 which means (21). Then, the data Ct of the one-edge region sample number register Ct is initialized to 1, and the data Cd and Cu of the descending number register Cd and the ascending number register Cu are initialized to 0 (22). Then, the read address RNoar is written in the edge area data group start address register Sad (23). The above is preparation processing for data processing of the first edge region.

CPU402は次に、rメモリのアドレスRNoarから、データ(y位置Nos:N・RNoar、検出レベルDdr:D・RNoar)を、またその次のアドレスRNoar+1からもデータ(y位置Nos:N・(RNoar+1)、検出レベルDdr:D・(RNoar+1))を読出して、先ず、両データのy位置差がE(例えばE=w/2=例えば1/2mm相当値)以下(同一エッジ領域上)かをチェックし(24)、そうであると、マーク検出データDdrが下降傾向か、上昇傾向かをチェックして(25)、下降傾向であると下降回数レジスタCdのデータCdを1インクレメントし(27)、上昇傾向であると上昇回数レジスタCuのデータCuを1インクレメントする(26)。そして1エッジ内サンプル数レジスタCtのデータCtを1インクレメントする(28)。そしてrメモリ読出しアドレスRNoarがrメモリのエンドアドレスかをチェックして(29)、エンドアドレスになっていないと、メモリ読出しアドレスRNoarを1インクレメントして(30)、上述の処理(24〜30)を繰り返す。   Next, the CPU 402 sends data (y position Nos: N · RNoar, detection level Ddr: D · RNoar) from the r memory address RNoar, and data (y position Nos: N · (RNoar + 1) from the next address RNoar + 1. ), The detection level Ddr: D · (RNoar + 1)) is read, and first, whether the y position difference between the two data is E (for example, E = w / 2 = for example, a value corresponding to 1/2 mm) or less (on the same edge region). Check (24). If so, check whether the mark detection data Ddr is in a downward trend or an upward trend (25). If the mark detection data Ddr is in a downward trend, the data Cd in the downward count register Cd is incremented by 1 (27). If the tendency is upward, the data Cu of the upward number register Cu is incremented by 1 (26). Then, the data Ct in the one-edge sample number register Ct is incremented by one (28). Then, it is checked whether the r memory read address RNoar is the end address of the r memory (29). If the r memory read address RNoar is not the end address, the memory read address RNoar is incremented by 1 (30), and the above processing (24-30) is performed. )repeat.

読出しデータのy位置(Nos)が、次のエッジ領域のものに変わると、ステップ24でチェックする、前後メモリアドレスの各位置データの位置差がEより大きく、CPU402は、ステップ24から、図12のステップ31に進む。ここでは、1つのマークエッジ(先端エッジ又は後端エッジ)領域のサンプリングデータのすべての、下降、上昇傾向のチェックを終えたことになる。そこで、このときの1エッジ内サンプル数レジスタCtのサンプル数データCtが、1エッジ領域内(2V以上3V以下の範囲内)の相当値であるかをチェックする。すなわち、F≦Ct≦Gであるかをチェックする(31)。Fは、正常に形成されたマークの先端エッジ又は後端エッジを検出した場合の、検出信号Sdrが2V以上3V以下にある間の、rメモリへのサンプル値Ddrの書込み回数の下限値(設定値)、Gは上限値(設定値)である。   When the y position (Nos) of the read data changes to that of the next edge region, the position difference between the position data of the front and rear memory addresses checked in step 24 is larger than E, and the CPU 402 starts from step 24 in FIG. Proceed to step 31. Here, all the sampling data in one mark edge (leading edge or trailing edge) area have been checked for a downward and upward tendency. Therefore, it is checked whether the sample number data Ct in the one-edge sample number register Ct at this time is an equivalent value in one edge region (in the range of 2V to 3V). That is, it is checked whether F ≦ Ct ≦ G (31). F is a lower limit (setting of the number of times of writing the sample value Ddr to the r memory while the detection signal Sdr is 2 V or more and 3 V or less when the leading edge or the trailing edge of the mark formed normally is detected. Value) and G are upper limit values (set values).

CtがF≦Ct≦Gであると、読み取りとデータ格納が正常に行われた1つのマークエッジのデータの正誤チェックを完了し、その結果が「適正」ということになるので、このマークエッジに関して得た検出データ群が、エッジ領域(2V以上3V以下)の全体として、下降傾向か上昇傾向かをチェックする(32、34)。この実施例では、下降回数レジスタCdのデータCdが、それと上昇回数レジスタCuのデータCuの和Cd+Cuの70%以上であると、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに、下降を意味する情報Downを書込み(33)、上昇回数レジスタCuのデータCuが、Cd+Cuの70%以上であると、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに、上昇を意味する情報Upを書込む(35)。更に、当該エッジ領域のy位置データの平均値すなわちエッジ領域の中心点位置(図15の(b)のa、b、c、d、・・・)を算出して、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに書込む(36)。   If Ct is F ≦ Ct ≦ G, the correctness / incorrectness of the data of one mark edge that has been normally read and stored is completed, and the result is “appropriate”. It is checked whether the obtained detection data group has a downward trend or an upward trend as a whole of the edge region (2V or more and 3V or less) (32, 34). In this embodiment, if the data Cd of the descending number register Cd is 70% or more of the sum Cd + Cu of the data Cu of the descending number register Cu and the data Cu of the ascending number register Cu, the memory edge No. If the address Down is written to the address addressed to Noc (33), and the data Cu in the ascending number register Cu is 70% or more of Cd + Cu, the memory edge No. Information Up indicating an increase is written in the address addressed to Noc (35). Further, the average value of the y position data of the edge region, that is, the center point position of the edge region (a, b, c, d,... Write to the address addressed to Noc (36).

次にエッジNo.Nosが130以上になったか、すなわち、スタートマークMsrおよび8セットのマークパターンのすべての、先端エッジ領域および後端エッジ領域の、中心位置算出を完了したかをチェックする。これを完了していると、或いは、rメモリから格納データの読出しをすべて完了していると、エッジ中心点位置データ(ステップ36で算出したy位置)に基づいて、マーク中心点位置を算出する(39)。すなわち、メモリのエッジNo.アドレスのデータ(下降/上昇データ&エッジ中心点位置データ)を読出して、先行の下降エッジ領域の中心点位置とその直後の上昇エッジ領域の中心点位置との位置差が、マークのy方向幅w相当の範囲内であるかをチェックして、外れているとこれらのデータを削除する。範囲内であると、これらのデータの平均値を、1つのマークの中心点位置として、先頭からのマークNo.宛てに、メモリに書込む。マーク形成、マーク検出および検出データ処理のすべてが適正であると、リアrに関して、スタートマークMsrおよび8セットのマーク(1セット8マーク×8セット=64マーク)、合わせて65個のマーク中心点位置データが得られ、メモリに格納される。
次にCPU402は、「フロントfのマーク中心点位置の算出」CPAfを実行して、上述の「リアrのマーク中心点位置の算出」CPArのデータ処理を、fメモリ上の測定データに同様に実施する。フロントfに関して、マーク形成、測定および測定データ処理のすべてが適正であると、スタートマークMsfおよび8セットのマーク(64マーク)、合わせて65個のマーク中心点位置データが得られ、メモリに格納される。
Next, the edge No. It is checked whether Nos has become 130 or more, that is, calculation of the center positions of the leading edge area and trailing edge area of all of the start mark Msr and the eight sets of mark patterns has been completed. If this has been completed, or if all of the stored data has been read from the r memory, the mark center point position is calculated based on the edge center point position data (y position calculated in step 36). (39). That is, the memory edge No. The address data (falling / rising data & edge center point position data) is read, and the position difference between the center point position of the preceding falling edge area and the center point position of the immediately following rising edge area is the width of the mark in the y direction. It is checked whether it is within the range corresponding to w, and if it is out, these data are deleted. If it is within the range, the average value of these data is set as the center point position of one mark. Write to memory. If mark formation, mark detection and detection data processing are all appropriate, with respect to rear r, start mark Msr and 8 sets of marks (1 set 8 marks x 8 sets = 64 marks), 65 mark center points in total Position data is obtained and stored in memory.
Next, the CPU 402 executes “calculation of the mark center point position of the front f” CPAf, and performs the data processing of the above-mentioned “calculation of the mark center point position of the rear r” CPAr similarly to the measurement data in the f memory. carry out. With respect to the front f, if mark formation, measurement, and measurement data processing are all appropriate, start mark Msf and 8 sets of marks (64 marks), a total of 65 mark center point position data are obtained and stored in memory. Is done.

図11を再度参照する。上述のようにマーク中心点位置を算出すると(CPA)、CPU402は、つぎの「各セットのパターンの検証」(SPC)で、メモリに書きこんだマーク中心点位置データ群が、図10に示すマーク分布相当の中心点分布であるかを検証する。ここで、図10に示すマーク分布相当から外れるデータは、セット単位で削除して、図10に示すマーク分布相当の、分布パターンとなるデータセット(1セットは8個の位置データ群)のみを残す。すべて適正な場合は、リアr側に8セット、フロントf側にも8セットのデータが残る。
次にCPU402は、リアr側のデータセットの、先頭のセット(第1セット)の第1中心点位置に、第2セット以降の各セットの中の第1マークの中心点位置データを変更し、第2〜8マークの中心点位置データも、変更した差分値分変更する。すなわち、第2セット以降の各セットの中心点位置データ群を、各セットの先頭を第1セットの先頭に合わせるようにy方向にシフトした値に変更する。フロントf側の第2セット以降の各セットの中の中心点位置データも同様に変更する。
Reference is again made to FIG. When the mark center point position is calculated as described above (CPA), the CPU 402 displays the mark center point position data group written in the memory in the next “verification of pattern of each set” (SPC) as shown in FIG. The central point distribution corresponding to the mark distribution is verified. Here, data deviating from the mark distribution equivalent to that shown in FIG. 10 is deleted in units of sets, and only the data set corresponding to the mark distribution shown in FIG. leave. If all are appropriate, 8 sets of data remain on the rear r side and 8 sets of data remain on the front f side.
Next, the CPU 402 changes the center point position data of the first mark in each set after the second set to the first center point position of the first set in the rear r-side data set. The center point position data of the second to eighth marks are also changed by the changed difference value. That is, the center point position data group of each set after the second set is changed to a value shifted in the y direction so that the top of each set is aligned with the top of the first set. Similarly, the center point position data in each set after the second set on the front f side is also changed.

次にCPU402は、「平均パターンの算出」(MPA)で、リアr側の全セットの、各マークの中心点位置データの平均値Mar〜Mhr(図16)を算出し、また、フロントf側の全セットの、各マークの中心点位置データの平均値Maf〜Mhf(図16)を算出する。これらの平均値は、図16に示すように分布する仮想の、平均位置マークMAkr(Bkのリア直交マークの代表)、MAyr(Yのリア直交マークの代表)、MAcr(Cのリア直交マークの代表)、MAmr(Mのリア直交マークの代表)、MBkr(Bkのリア斜交マークの代表)、MByr(Yのリア斜交マークの代表)、MBcr(Cのリア斜交マークの代表)、および、MBmr(Mのリア斜交マークの代表)、ならびに、MAkf(Bkのフロント直交マークの代表)、MAyf(Yのフロント直交マークの代表)、MAcf(Cのフロント直交マークの代表)、MAmf(Mのフロント直交マークの代表)、MBkf(Bkのフロント斜交マークの代表)、MByf(Yのフロント斜交マークの代表)、MBcf(Cのフロント斜交マークの代表)、および、MBmr(Mのフロント斜交マークの代表)の中心点位置を示す。
以上が、図11以降に示す「テストパターンの形成と計測」(PFM)の内容である。
Next, the CPU 402 calculates average values Mar to Mhr (FIG. 16) of the center point position data of each mark of all sets on the rear r side by “calculation of average pattern” (MPA), and also on the front f side. Average values Maf to Mhf (FIG. 16) of the center point position data of each mark of all sets are calculated. These average values are distributed as shown in FIG. 16, virtual average position marks MAkr (representative of Bk rear orthogonal marks), MAyr (representative of Y rear orthogonal marks), MAcr (rear orthogonal marks of C). Representative), MAmr (representative of M rear orthogonal mark), MBkr (representative of Bk rear oblique mark), MByr (representative of Y rear oblique mark), MBcr (representative of C rear oblique mark), And MBmr (representative of M rear oblique mark), MAkf (representative of front orthogonal mark of Bk), MAyf (representative of front orthogonal mark of Y), MAcf (representative of front orthogonal mark of C), MAmf (Representative of M front orthogonal mark), MBkf (representative of Bk front oblique mark), MByf (representative of Y front oblique mark), MBcf (representative of C front flow mark) Representative DOO diagonal mark), and indicates the center point position of MBmr (representative of front diagonal mark of M).
The above is the content of “Test Pattern Formation and Measurement” (PFM) shown in FIG.

図18のフローチャートを、再度参照する。図17のグラフも参照されたい。図18に示されているずれ量算出(DAC)では、CPU402は、次のように、作像ずれ量を算出する。Yの作像ずれ量の算出(Acy)を、具体的に次に示す。
副走査ずれ量dyy:リアr側のBk直交マークMAkrとY直交マークMAyrの中心点位置の差(Mbr−Mar)の、基準値d(図10)に対するずれ量、
dyy=(Mbr−Mar)−d
主走査ずれ量dxy:リアr側の直交マークMAyrと斜交マークMByrの中心点位置の差(Mfr−Mbr)の、基準値4d(図10)に対するずれ量、
dxyr=(Mfr−Mbr)−4d
と、フロントf側の直交マークMAyfと斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mbf)の、基準値4d(図10)に対するずれ量、
dxyf=(Mff−Mbf)−4d、
との平均値、
dxy=(dxyr+dxyf)/2=(Mfr−Mbr+Mff−Mbf−8d)/2
スキューdSqy:リアR側の直交マークMAyrとフロントf側の直交マークMAyfの中心点位置の差、
dSqy=(Mbf−Mbr)
主走査線長のずれ量dLxy:リアr側の斜交マークMByrとフロントf側の斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mfr)から、スキューdSqy=(Mff−Mfr)を減算した値、
dLxy=(Mff−Mfr)−dSqy=(Mff−Mfr)−(Mbf−Mbr)
他の、CおよびMの作像ずれ量は、上記Yに関する算出と同様にして算出する(Acc、Acm)。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの算出は行わない(Ack)。
Reference is again made to the flowchart of FIG. See also the graph of FIG. In the displacement amount calculation (DAC) shown in FIG. 18, the CPU 402 calculates the image formation displacement amount as follows. The calculation (Acy) of the image forming deviation amount of Y is specifically shown below.
Sub-scanning shift amount dyy: The shift amount of the difference (Mbr−Mar) between the center point positions of the Bk orthogonal mark MAkr and the Y orthogonal mark MAyr on the rear r side with respect to the reference value d (FIG. 10),
dyy = (Mbr−Mar) −d
Main scanning deviation amount dxy: deviation amount with respect to the reference value 4d (FIG. 10) of the difference (Mfr−Mbr) in the center point position between the orthogonal mark MAyr on the rear r side and the oblique mark MByr,
dxyr = (Mfr−Mbr) −4d
And a deviation amount of the difference (Mff−Mbf) between the center point positions of the orthogonal mark MAyf on the front f side and the oblique mark MByf with respect to the reference value 4d (FIG. 10),
dxyf = (Mff−Mbf) −4d,
And the average value,
dxy = (dxyr + dxyf) / 2 = (Mfr−Mbr + Mff−Mbf−8d) / 2
Skew dSqy: difference in center point position between the orthogonal mark MAyr on the rear R side and the orthogonal mark MAyf on the front f side,
dSqy = (Mbf−Mbr)
Main scanning line length shift amount dLxy: Skew dSqy = (Mff−Mfr) is subtracted from the difference (Mff−Mfr) between the center point positions of the rear r side oblique mark MByr and the front f side oblique mark MByf. value,
dLxy = (Mff−Mfr) −dSqy = (Mff−Mfr) − (Mbf−Mbr)
The other C and M image formation shift amounts are calculated in the same manner as the calculation related to Y (Acc, Acm). Although Bk is substantially the same, in this embodiment, since color matching in the sub-scanning direction y is based on Bk, the positional deviation amount dyk in the sub-scanning direction is not calculated for Bk (Ack). .

図18に示したずれの調整(DAD)では、CPU402は、次のように、各色の作像ずれ量を調整する。Yのずれ量調整(Ady)を、具体的に次に示す。
副走査ずれ量dyyの調整:Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の開始タイミングを、基準のタイミング(y方向)から、算出したずれ量dyyずらして設定する。
主走査ずれ量dxyの調整:Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の、ライン先頭をあらわすライン同期信号に対する、露光装置109の露光レーザー変調器への、ライン先頭の画像データの送出タイミング(x方向)を、基準のタイミングから、算出したずれ量dxy分ずらして設定する。
In the shift adjustment (DAD) shown in FIG. 18, the CPU 402 adjusts the image forming shift amount of each color as follows. The Y shift amount adjustment (Ady) is specifically shown below.
Adjustment of sub-scanning deviation amount dy: The start timing of image exposure (latent image formation) for forming a Y toner image is set by shifting the calculated deviation amount dyy from the reference timing (y direction).
Adjustment of main scanning deviation amount dxy: The image data at the head of the line to the exposure laser modulator of exposure apparatus 109 for the line synchronization signal representing the head of the line in image exposure (latent image formation) for Y toner image formation. The sending timing (x direction) is set to be shifted from the reference timing by the calculated shift amount dxy.

スキューdSqyの調整:露光装置109の、感光体ドラム101に対向してY画像データで変調したレーザビームを反射して感光体ドラム101に投射する、軸方向に延びるミラーのリアr側は支点支持され、フロントf側が、y方向に摺動可のブロックで支持されている。このブロックをパルスモータとスクリューを主体とするy駆動機構で、y方向に往、復駆動してスキューdSqyを調整できる。「スキューdSqyの調整」では、このy駆動機構のパルスモータを駆動して、ブロックを基準のy位置から、算出したスキューdSqyに相当する分駆動する。
主走査線長のずれ量dLxyの調整:ライン上に画素単位で画像データを割りつける画素同期クロックの周波数を、基準周波数×Ls/(Ls+dLxy)に設定する。Lsは基準ライン長である。
Adjustment of the skew dSqy: The rear r side of the axially extending mirror that reflects the laser beam modulated by the Y image data facing the photosensitive drum 101 and projects it onto the photosensitive drum 101 of the exposure device 109 is supported by a fulcrum. The front f side is supported by a block slidable in the y direction. The skew dSqy can be adjusted by moving this block back and forth in the y direction with a y drive mechanism mainly composed of a pulse motor and a screw. In “adjustment of skew dSqy”, the pulse motor of this y driving mechanism is driven to drive the block from the reference y position by an amount corresponding to the calculated skew dSqy.
Adjustment of main scanning line length shift amount dLxy: The frequency of the pixel synchronization clock for allocating image data in units of pixels on the line is set to reference frequency × Ls / (Ls + dLxy). Ls is the reference line length.

他の、CおよびMの作像ずれ量の調整は、上記Yに関する調整と同様にして調整する(Adc、Adm)。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの調整は行わない(Adk)。次回の「色合わせ」まで、このように調整した条件でカラー画像形成を行う。
この他、図7Aに示すように、中間転写ベルト105の画像領域外に形成したテストパターン201Fおよび201Rの各々の検知結果に基づいて、決定した画像プロセス条件(帯電印加電圧、現像バイアス電圧もしくは露光パワー)をそのままフィードバックするのではなく、次のような演算処理をした結果をフィードバックする方法もある。以下、これらの方法について詳述しておく。
The other adjustments of C and M image forming deviation amounts are adjusted in the same manner as the adjustment related to Y (Adc, Adm). Although Bk is generally the same, in this embodiment, since color matching in the sub-scanning direction y is based on Bk, the positional deviation amount dyk in the sub-scanning direction is not adjusted for Bk (Adk). . Until the next “color matching”, a color image is formed under the adjusted conditions.
In addition, as shown in FIG. 7A, based on the detection results of the test patterns 201F and 201R formed outside the image area of the intermediate transfer belt 105, the determined image process conditions (charge application voltage, development bias voltage, or exposure) are determined. There is also a method of feeding back the result of the following arithmetic processing instead of feeding back the power) as it is. Hereinafter, these methods will be described in detail.

〔平均値を求める方法〕
テストパターン201Fの検知によって決定された画像プロセス条件をそれぞれ帯電印加電圧:Vc(F)、現像バイアス電圧:Vb(F)、テストパターン201Rの検知によって決定された画像プロセス条件をそれぞれ帯電印加電圧:Vc(R)、現像バイアス電圧:Vb(R)とすると、中間転写ベルトの駆動ローラの軸方向にテストパターンの濃度偏差が発生した場合、上記の各Vc(F)とVc(R)、Vb(F)とVb(R)は値が異なってくる。
例えばテストパターン201Fのトナー付着量が、同じテストパターン作像条件で作成したテストパターン201Rのトナー付着量よりも多かった場合、本来制御したい画像領域は前記両者の中間に位置しているので、両者のテストパターン検知結果から決定した画像プロセス条件の平均値をフィードバックする。
つまり、画像プロセス条件として、Vc={Vc(F)+Vc(R)}/2、Vb={Vb(F)+Vb(R)}/2とする。
これによって、通常の作像動作を阻害することなく画像領域外に作像したテストパターンが画像領域内よりもトナー付着量が多め、或いは少なめになる場合でも、画像領域内で想定される適切な画像プロセス条件を決定している。ちなみに、上記の濃度偏差は現像能力偏差、中間転写能力偏差などの各ユニット回転軸方向の偏差が起因して発生する場合が多い。
[Method of obtaining average value]
The image process conditions determined by the detection of the test pattern 201F are the charging application voltage: Vc (F), the development bias voltage: Vb (F), and the image process conditions determined by the detection of the test pattern 201R are the charging application voltage: Assuming that Vc (R) and development bias voltage: Vb (R), when a density deviation of the test pattern occurs in the axial direction of the driving roller of the intermediate transfer belt, the above Vc (F), Vc (R), Vb (F) and Vb (R) have different values.
For example, when the toner adhesion amount of the test pattern 201F is larger than the toner adhesion amount of the test pattern 201R created under the same test pattern imaging conditions, the image area that is originally desired to be controlled is located between the two. The average value of the image process conditions determined from the test pattern detection result is fed back.
That is, the image process conditions are Vc = {Vc (F) + Vc (R)} / 2 and Vb = {Vb (F) + Vb (R)} / 2.
As a result, even if a test pattern formed outside the image area has a larger or smaller amount of toner adhesion than in the image area without hindering the normal image forming operation, it is possible to assume an appropriate The image process conditions are determined. Incidentally, the above-described density deviation often occurs due to deviations in the direction of each unit rotation axis such as development ability deviation and intermediate transfer ability deviation.

〔補正値を求め、適宜利用する方法〕
テストパターン201Fの検知によって決定された画像プロセス条件をそれぞれ帯電印加電圧:Vc(F)、現像バイアス電圧:Vb(F)、テストパターン201Rの検知によって決定された画像プロセス条件をそれぞれ帯電印加電圧:Vc(R)、現像バイアス電圧:Vb(R)とすると、中間転写ベルトの駆動ローラの軸方向にテストパターンの濃度偏差が発生した場合、上記の各Vc(F)とVc(R)、Vb(F)とVb(R)は値が異なってくる。
例えばテストパターン201Fのトナー付着量が、同じテストパターン作像条件で作成したテストパターン201Rのトナー付着量よりも多かった場合、本来制御したい画像領域は前記両者の中間に位置しているので、両者のテストパターン検知結果から決定した画像プロセス条件の平均値を画像領域内の画像プロセス条件Vc={Vc(F)+Vc(R)}/2、Vb={Vb(F)+Vb(R)}/2とする。
このとき、上記の画像領域内の画像プロセス条件とテストパターン201Fおよびテストパターン201Rとの各々の差分を各テストパターン検知結果によって求められる画像プロセス条件の補正値とする。
すなわち、
Vc補正値(F)=Vc−Vc(F)、Vb補正値(F)=Vb−Vb(F)とし、
Vc補正値(R)=Vc−Vc(R)、Vb補正値(R)=Vb−Vb(R)とする。
[Method of obtaining correction values and using them as appropriate]
The image process conditions determined by the detection of the test pattern 201F are the charging application voltage: Vc (F), the development bias voltage: Vb (F), and the image process conditions determined by the detection of the test pattern 201R are the charging application voltage: Assuming that Vc (R) and development bias voltage: Vb (R), when a density deviation of the test pattern occurs in the axial direction of the driving roller of the intermediate transfer belt, the above Vc (F), Vc (R), Vb (F) and Vb (R) have different values.
For example, when the toner adhesion amount of the test pattern 201F is larger than the toner adhesion amount of the test pattern 201R created under the same test pattern imaging conditions, the image area that is originally desired to be controlled is located between the two. The average value of the image process conditions determined from the test pattern detection results of image process conditions Vc = {Vc (F) + Vc (R)} / 2, Vb = {Vb (F) + Vb (R)} / 2.
At this time, the difference between the image process condition in the image region and the test pattern 201F and the test pattern 201R is set as a correction value of the image process condition obtained from each test pattern detection result.
That is,
Vc correction value (F) = Vc−Vc (F), Vb correction value (F) = Vb−Vb (F),
It is assumed that Vc correction value (R) = Vc−Vc (R) and Vb correction value (R) = Vb−Vb (R).

そして、上記の各補正値であるVc補正値(F)、Vb補正値(F)、Vc補正値(R)、Vb補正値(R)を本体の記憶装置RAM(図5−403)に記憶する。
ここで記憶された各補正値は、例えばテストパターン201Fの検知結果によって求められた画像プロセス条件に対してVc補正値(F)およびVb補正値(F)を補正することによって、フィードバックする画像プロセス条件として決定する。同様にテストパターン201Rの場合も、Vc補正値(R)およびVb補正値(R)を補正する。この各補正値を使用することで、常にテストパターン201Fとテストパターン201Rの両方でテストパターン作像および検知する必要がなくなり、どちらか一方のテストパターン検知結果だけで、画像領域内の画像プロセス条件を適切な値に決定している。
The Vc correction value (F), Vb correction value (F), Vc correction value (R), and Vb correction value (R), which are the above correction values, are stored in the storage device RAM (FIG. 5-403) of the main body. To do.
Each correction value stored here is, for example, an image process to be fed back by correcting the Vc correction value (F) and the Vb correction value (F) with respect to the image process condition obtained from the detection result of the test pattern 201F. Determine as a condition. Similarly, in the case of the test pattern 201R, the Vc correction value (R) and the Vb correction value (R) are corrected. By using each of these correction values, it is not necessary to always create and detect the test pattern with both the test pattern 201F and the test pattern 201R, and the image process condition in the image area can be determined by only one of the test pattern detection results. Is determined to an appropriate value.

画像プロセス条件補正値を求める場合には、上記の通り画像領域外にテストパターン201Fおよびテストパターン201Rの2箇所でパターン作像および検知が必要となるが、これを毎回実行した場合には、片方だけのテストパターンを作像する場合に比べて、テストパターン作像に伴うトナー消費量が2倍となってしまい、無駄なトナー消費、廃トナー量の増大、中間転写ベルトクリーニングおよび感光体クリーニングへの負荷増大などの不具合発生が懸念される。
そこで本実施形態においては、上記の観点から画像プロセス条件補正値を決定する場合以外はテストパターン201Fまたはテストパターン201Rのどちらか一方を作像し、検知している。また、テストパターン201Fまたはテストパターン201Rの作像・検知動作は、どちらか一方のテストパターン作像および検知動作の積算回数が10の整数倍となるタイミングで切り換えている。
When the image process condition correction value is obtained, pattern image formation and detection are required at two locations of the test pattern 201F and the test pattern 201R outside the image area as described above. As compared with the case where only a test pattern is formed, the toner consumption associated with the test pattern image formation is doubled, resulting in unnecessary toner consumption, an increase in the amount of waste toner, intermediate transfer belt cleaning, and photoconductor cleaning. There are concerns about the occurrence of problems such as increased load.
Therefore, in the present embodiment, one of the test pattern 201F and the test pattern 201R is imaged and detected except when the image process condition correction value is determined from the above viewpoint. Further, the image formation / detection operation of the test pattern 201F or the test pattern 201R is switched at a timing at which the integration number of either one of the test pattern image formation and detection operations is an integral multiple of 10.

上記画像プロセス条件補正値を決定するタイミングは、中間転写ベルト回転軸方向の画像濃度偏差が変わる可能性が高い場合として、現像ユニット交換時、中間転写ベルトもしくは中間転写装置交換時としている。また、P/TMセンサ交換時にも実施している。
現像交換時には、現像ユニット内に搭載している現像ユニット交換検知手段(非接触型のIDチップやメカ的な突起形状を本体に設置されたセンサにて検知する方法など)によって、自動的に現像ユニット交換されたことを判定し、RAM403にユニット交換フラグを立てることで、次回のテストパターン作像時にはテストパターン201Fおよびテストパターン201Rの複数箇所にて作像・検知している。
The timing for determining the image process condition correction value is set when the developing unit is replaced or when the intermediate transfer belt or the intermediate transfer device is replaced, assuming that there is a high possibility that the image density deviation in the rotation direction of the intermediate transfer belt is changed. It is also implemented when the P / TM sensor is replaced.
When developing is replaced, development is automatically performed by developing unit replacement detection means (such as a non-contact type ID chip or a method of detecting a mechanical protrusion using a sensor installed in the main unit). By determining that the unit has been replaced and setting a unit replacement flag in the RAM 403, image formation / detection is performed at a plurality of locations in the test pattern 201F and the test pattern 201R during the next test pattern image formation.

また、中間転写ベルトまたは中間転写装置の交換、およびP/TMセンサの交換時には、本体操作部よりマニュアルで設定することでRAM403にユニット交換フラグを立てるようにしている。この結果、次回のテストパターン作像時にはテストパターン201Fおよびテストパターン201Rの複数箇所にて作像・検知する。
テストパターン201Fとテストパターン201Rの濃度偏差は、使用する画像面積率、プリントボリュームや設置環境などの画像形成装置本体の使用状態によっても変化する可能性があり、これらの変化に対応するために、上記のユニット交換時以外にもテストパターン作像および検知動作の積算回数が20の整数倍となるタイミングで、画像プロセス条件補正値の決定を実行している。
Further, when the intermediate transfer belt or the intermediate transfer device is replaced and the P / TM sensor is replaced, a unit replacement flag is set in the RAM 403 by setting manually from the main body operation unit. As a result, at the next test pattern image formation, image formation / detection is performed at a plurality of locations of the test pattern 201F and the test pattern 201R.
The density deviation between the test pattern 201F and the test pattern 201R may change depending on the use state of the image forming apparatus main body such as the image area ratio to be used, the print volume, and the installation environment. In order to cope with these changes, In addition to the unit replacement described above, the determination of the image process condition correction value is executed at a timing at which the integration number of test pattern imaging and detection operations is an integral multiple of 20.

以上説明した実施形態の画像形成装置、および、同装置で実行可能なプロセス制御を踏まえて、本願発明による新規な、画像プロセス条件の制御について、具体例を挙げて以下に詳細に説明する。
本願発明によるプロセス制御においては、既に説明したプロセス条件を求めるとともに、更に、別なテストパターンDを画像形成領域内に作成して、同様にこれを検知(評価)して参照用画像プロセス条件を得るようにし、この参照用画像プロセス条件に基づいて、他の(実行予定)画像形成プロセス条件が適切なものであるか否かを判定する。そして、適切であると判定結果が得られた場合に初めて、規定の実行予定画像形成プロセス条件に則って実際のプロセス制御が行われるようになっている。実行予定画像形成プロセス条件が適切なものではないと判定された場合には、実行予定画像形成プロセス条件を破棄して新たに実行予定画像形成プロセス条件と、参照用画像プロセス条件を再度求めて、上記判定過程を新たに繰り返す。
すなわち、既に説明した方法と同様に、上記した画像領域内の画像プロセス条件とテストパターン201Fおよびテストパターン201Rとの各々の差分を各テストパターン検知結果によって求められる画像プロセス条件の補正値を用いて、
Vc=Vc(F)+Vc補正値(F)、Vb=Vb(F)+Vb補正値(F)とし、
Vc=Vc(R)+Vc補正値(R)、Vb=Vb(R)+Vb補正値(R)
とした場合の各Vc、Vbに対して、
Based on the image forming apparatus of the embodiment described above and the process control that can be executed by the apparatus, the novel control of the image process condition according to the present invention will be described in detail below with a specific example.
In the process control according to the present invention, the process conditions described above are obtained, and further, another test pattern D is created in the image forming area, and this is similarly detected (evaluated) to determine the reference image process conditions. Based on this reference image process condition, it is determined whether or not other (scheduled execution) image forming process conditions are appropriate. Only when a determination result is obtained as appropriate, actual process control is performed in accordance with prescribed execution scheduled image forming process conditions. If it is determined that the scheduled execution image forming process condition is not appropriate, the scheduled execution image forming process condition is discarded and a new scheduled execution image forming process condition and a reference image process condition are obtained again. The above determination process is repeated anew.
That is, in the same manner as described above, the difference between the image process condition in the image area and the test pattern 201F and the test pattern 201R is obtained by using the correction value of the image process condition obtained from each test pattern detection result. ,
Vc = Vc (F) + Vc correction value (F), Vb = Vb (F) + Vb correction value (F),
Vc = Vc (R) + Vc correction value (R), Vb = Vb (R) + Vb correction value (R)
For each Vc and Vb

図2Bおよび図7Cのように、画像領域内にて作像・検知したテストパターンDの検知結果に基づいて決定されたVc(D)およびVb(D)と比較し、比較結果が、Vc−Vc(D)≦20vかつVb−Vb(D)≦20vであった場合には、補正後の画像プロセス条件設定値「正常」と判定して、上記補正値を用いた画像プロセス条件を画像形成条件として用いる。
一方、比較結果が、Vc−Vc(D)>20vまたはVb−Vb(D)>20vであった場合には、補正後の画像プロセス条件設定値「異常」と判定して、上記補正値の再設定(更新)を行う。
このときの画像プロセス条件補正値を以下のように求めて、各補正値であるVc補正値(F)、Vb補正値(F)、Vc補正値(R)、Vb補正値(R)を本体の記憶装置RAM(図5−403)に記憶し、更新する。
Vc補正値(F)=Vc(D)−Vc(F)、Vb補正値(F)=Vb(D)−Vb(F)、
Vc補正値(R)=Vc(D)−Vc(R)、Vb補正値(R)=Vb(D)−Vb(R)
As shown in FIG. 2B and FIG. 7C, the comparison result is Vc− when compared with Vc (D) and Vb (D) determined based on the detection result of the test pattern D imaged and detected in the image region. When Vc (D) ≦ 20v and Vb−Vb (D) ≦ 20v, it is determined that the image process condition setting value after correction is “normal”, and the image process condition using the correction value is set as image formation. Use as a condition.
On the other hand, if the comparison result is Vc−Vc (D)> 20v or Vb−Vb (D)> 20v, it is determined that the corrected image process condition setting value is “abnormal”, and the correction value Perform reconfiguration (update).
The image process condition correction values at this time are obtained as follows, and the Vc correction value (F), Vb correction value (F), Vc correction value (R), and Vb correction value (R), which are the correction values, are stored in the main body. Stored in the storage device RAM (FIG. 5-403) and updated.
Vc correction value (F) = Vc (D) −Vc (F), Vb correction value (F) = Vb (D) −Vb (F),
Vc correction value (R) = Vc (D) −Vc (R), Vb correction value (R) = Vb (D) −Vb (R)

また、既に説明した方法と同様に、Vb(F)およびVb(R)より平均値として求めた現像バイアス電圧Vb、およびVc(F)およびVc(R)より平均値として求めた帯電バイアス電圧Vcを画像形成条件として採用している場合において、画像領域内にて作像・検知したテストパターンDに基づいて決定された画像プロセス条件D(Vc(D)およびVb(D))に関して、Vc(F)、Vc(D)、Vc(R)およびVb(F)、Vb(D)、Vb(R)の大小関係を比較して、
Vc(F)<Vc(D)、Vc(R)<Vc(D)およびVb(F)<Vb(D)、Vb(R)<Vb(D)、
または、
Vc(F)>Vc(D)、Vc(R)>Vc(D)およびVb(F)>Vb(D)、Vb(R)>Vb(D)、
の場合には、Vc(F)、Vc(D)、Vc(R)およびVb(F)、Vb(D)、Vb(R)の大小関係は図22A、図22Bのようになっている。
すなわち、
Vc(F)<Vc(D)<Vc(R)およびVb(F)<Vb(D)<Vb(R))
または
Vc(F)>Vc(D)>Vc(R)およびVb(F)>Vb(D)>Vb(R)
という前後方向の直線的なトナー付着量ムラが発生していない状態にあると判定して、画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bより平均値として求めた画像プロセス条件Cを画像形成条件として採用しない。
Similarly to the method described above, the developing bias voltage Vb obtained as an average value from Vb (F) and Vb (R), and the charging bias voltage Vc obtained as an average value from Vc (F) and Vc (R). Is used as the image forming condition, Vc (D) is related to the image process condition D (Vc (D) and Vb (D)) determined based on the test pattern D imaged and detected in the image area. F), Vc (D), Vc (R) and Vb (F), Vb (D), Vb (R)
Vc (F) <Vc (D), Vc (R) <Vc (D) and Vb (F) <Vb (D), Vb (R) <Vb (D),
Or
Vc (F)> Vc (D), Vc (R)> Vc (D) and Vb (F)> Vb (D), Vb (R)> Vb (D),
In this case, the magnitude relationship among Vc (F), Vc (D), Vc (R) and Vb (F), Vb (D), Vb (R) is as shown in FIGS. 22A and 22B.
That is,
Vc (F) <Vc (D) <Vc (R) and Vb (F) <Vb (D) <Vb (R))
Or Vc (F)> Vc (D)> Vc (R) and Vb (F)> Vb (D)> Vb (R)
The image process condition C determined as an average value based on the image process condition A and the image process condition B is not adopted as the image forming condition. .

なお、上記のように画像領域内にてテストパターンDを作像・検知することは、転写条件を画像形成時と同一のままでは1次転写ベルトと常接する2次転写ローラにテストパターンのトナーが転写されてしまい、次に進入してきた転写紙の裏面に逆転写してしまうという汚損が発生してしまう。
従って、テストパターンDを作像・検知した直後には、2次転写ローラのクリーニング動作が必要となる。
ここでは、画像形成時に1次転写ローラより2次転写ローラに印加している斥力バイアス電圧を正負切り換えて印加することで、1次転写ベルト上のテストパターンが2次転写ローラに転写されにくくすると共に、2次転写ローラに転写されたテストパターンを徐々に1次転写ベルト表面に逆転写させて、2次転写ローラ表面のトナー汚損を解消している。この際に2次転写ローラ表面を完全にクリーニングするためには、2次転写ローラを5回転以上回す必要があり、約2秒間のクリーニング動作時間を要する。
テストパターンDの作像・検知は、画像領域内で実行するため、画像領域外にてテストパターンを作像・検知するのに比べて、検知精度が高く、画像品質の安定化に対して信頼性が高いが、上記のようなダウンタイムの発生を伴ってしまう。従って、テストパターンDの作像・検知の実行頻度は極力少ないことが望ましい。
As described above, the image formation and detection of the test pattern D within the image area means that the test pattern toner is applied to the secondary transfer roller that is always in contact with the primary transfer belt while the transfer conditions remain the same as those during image formation. Is transferred, and the stain is transferred to the back surface of the next entering transfer paper.
Therefore, immediately after the image formation / detection of the test pattern D, a cleaning operation for the secondary transfer roller is required.
Here, the repulsive bias voltage applied to the secondary transfer roller from the primary transfer roller during image formation is applied by switching between positive and negative, thereby making it difficult to transfer the test pattern on the primary transfer belt to the secondary transfer roller. At the same time, the test pattern transferred to the secondary transfer roller is gradually reversely transferred to the surface of the primary transfer belt to eliminate toner contamination on the surface of the secondary transfer roller. At this time, in order to completely clean the surface of the secondary transfer roller, it is necessary to rotate the secondary transfer roller 5 times or more, and a cleaning operation time of about 2 seconds is required.
Since the image formation / detection of the test pattern D is performed within the image area, the detection accuracy is higher than when the test pattern is imaged / detected outside the image area, and it is reliable for stabilizing the image quality. Although it is high, it is accompanied by the occurrence of the downtime as described above. Therefore, it is desirable that the frequency of image formation / detection of the test pattern D is as low as possible.

本発明においては、テストパターンDの作像・検知の実行頻度をプリント枚数が1000枚以上に達した場合の画像プロセス条件チェックの際に、テストパターンAおよびテストパターンBと共に実行している。
また、テストパターンDの作像・検知に伴うダウンタイムによって、ユーザーの操作に影響を与えない、若しくは影響を極力抑制できる実行タイミングとして、定着ユニットの升温に時間を要する画像形成装置の本体電源投入時や、ユーザーが画像形成装置を使用していない時を見計らって、長時間(本発明では3時間以上)プリント出力信号が来ない場合に設定している。
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、上述実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
In the present invention, the image pattern detection / detection frequency of the test pattern D is executed together with the test pattern A and the test pattern B when the image process condition is checked when the number of printed sheets reaches 1000 or more.
In addition, the main unit of the image forming apparatus that requires time to cool the fixing unit is turned on as an execution timing that does not affect the user operation or can suppress the influence as much as possible due to the downtime associated with the image formation / detection of the test pattern D. This is set when the print output signal does not come for a long time (3 hours or more in the present invention) in anticipation of the time or when the user is not using the image forming apparatus.
The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and departs from the gist thereof. Various modifications can be made without departing from the scope.

本発明の実施形態に係る画像形成装置概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. (a)は、図1の画像形成装置におけるテストパターン作成動作中の斜視図であり、(b)は、画像領域内の中央部にも光学センサで検知するテストパターンを作像した場合の斜視図である。(A) is a perspective view of the image forming apparatus in FIG. 1 during a test pattern creation operation, and (b) is a perspective view when a test pattern detected by an optical sensor is also created in the center of the image area. FIG. 画像形成ユニットの正面図である。It is a front view of an image forming unit. P/TMセンサの構成図である。It is a block diagram of a P / TM sensor. 画像形成プロセス制御系の全体概要図である。1 is an overall schematic diagram of an image forming process control system. 画像形成プロセス制御のフローチャートである。3 is a flowchart of image forming process control. 図1の画像形成装置におけるテストパターン作成動作中の上面図である。FIG. 2 is a top view of the image forming apparatus in FIG. 1 during a test pattern creation operation. 図1の画像形成装置におけるテストパターン作成動作中の上面図である。FIG. 2 is a top view of the image forming apparatus in FIG. 1 during a test pattern creation operation. 図1の画像形成装置におけるテストパターン作成動作中の上面図で、画像領域内の中央部にもテストパターンを作像した図である。FIG. 2 is a top view of the image forming apparatus in FIG. 1 during a test pattern creation operation, in which a test pattern is also created at the center in the image area. (a)は中間転写ベルト上のテストパターンのカラートナー付着量を正反射受光素子で検出した場合の特性図、(b)は中間転写ベルト上のテストパターンのカラートナー付着量を拡散反射受光素子で検出した場合の特性図。(c)は中間転写ベルト上のテストパターンのブラックトナー付着量を正反射受光素子で検出した場合の特性図である。FIG. 5A is a characteristic diagram when the amount of color toner adhesion of a test pattern on an intermediate transfer belt is detected by a regular reflection light receiving element, and FIG. The characteristic figure at the time of detecting by. FIG. 6C is a characteristic diagram when the black toner adhesion amount of the test pattern on the intermediate transfer belt is detected by the regular reflection light receiving element. 正規化値をトナー付着量に変換する際に用いるテーブル(LUT)を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a table (LUT) used when converting normalized values into toner adhesion amounts. 図1に示す中間転写ベルトと、その表面画像領域外に形成される各色マークを模式的に示した平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the intermediate transfer belt shown in FIG. 1 and each color mark formed outside the surface image area. 図18に示す「テストパターンの形成と計測」PFMの内容を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing the contents of a “test pattern formation and measurement” PFM shown in FIG. 18; FIG. 図11に示すステップ5で許可する割り込み処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the interruption process permitted at step 5 shown in FIG. 図11に示す「マーク中心点位置の算出」CPAの内容の一部を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing a part of the content of “calculation of mark center point position” CPA shown in FIG. 図2に示す中間転写ベルトに形成されるカラーマークの分布、および、光センサのマーク検出信号レベル変化を示すタイムチャートを並べて示した図である。FIG. 3 is a diagram side by side showing a time chart showing a distribution of color marks formed on the intermediate transfer belt shown in FIG. 2 and a change in mark detection signal level of an optical sensor. (a)は、図14に示す検出信号Sdrのタイムチャートの一部を拡大して示すタイムチャート、(b)は、(a)に示す検出信号の内、そのA/D変換データが図19に示すCPU41の内部のFIFOメモリに書込まれる範囲のみを摘出して示すタイムチャートである。(A) is a time chart showing a part of the time chart of the detection signal Sdr shown in FIG. 14, and (b) is an A / D conversion data of the detection signal shown in (a). 6 is a time chart showing only the range written in the FIFO memory inside the CPU 41 shown in FIG. 図11に示すステップ:「平均パターンの算出」MPAによって算出される平均値データ(Mar、・・・)と、それらが中心点位置となる仮想マーク(MAkr、・・・)、すなわち平均値データ群で表されるマーク列、を示す平面図である。Steps shown in FIG. 11: “Calculation of average pattern” Average value data (Mar,...) Calculated by the MPA and virtual marks (MAkr,...) At which they are center point positions, that is, average value data It is a top view which shows the mark row | line | column represented by a group. 本発明の実施例で中間転写ベルトの1周長に形成するテストパターンの分布を、感光体ドラムの回転角度対応のマーク形成位置ずれと共に示したグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing the distribution of test patterns formed in one circumference of the intermediate transfer belt in the embodiment of the present invention, together with the mark formation position deviation corresponding to the rotation angle of the photosensitive drum. 「色合わせ」CPAの概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of "color matching" CPA. 図5に示す本体制御部の一部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a part of main body control part shown in FIG. 図11に示す「マーク中心点位置の算出」CPAの内容の残部を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing the remainder of the “calculation of mark center point position” CPA shown in FIG. 11. 検知したテストパターン部のトナー付着量偏差に対して、現像バイアス電圧の適正値にも偏差が発生することを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating that a deviation also occurs in an appropriate value of a developing bias voltage with respect to a detected toner adhesion amount deviation in a test pattern portion. 検知したテストパターン部のトナー付着量偏差が前後方向に直線的に増加または減少傾向にない場合、およびそれに伴って決定される現像バイアス電圧を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a developing bias voltage that is determined when the detected toner adhesion amount deviation of the test pattern portion does not tend to increase or decrease linearly in the front-rear direction. 検知したテストパターン部のトナー付着量偏差が前後方向に直線的に増加または減少傾向にない場合、およびそれに伴って決定される現像バイアス電圧を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a developing bias voltage that is determined when the detected toner adhesion amount deviation of the test pattern portion does not tend to increase or decrease linearly in the front-rear direction.

符号の説明Explanation of symbols

101Y、101C、101M、101K 感光体ドラム(第1の像担持体)、102Y、102C、102M、102K 現像装置、105 (第1の転写装置を構成する)中間転写ベルト、106Y、106C、106M、106K (第1の転写装置を構成する)1次転写装置、108 2次転写ローラ(第2の転写装置)、200 露光装置、201 テストパターン(Pパターン)、201F 手前側Pパターン、201R 奥側Pパターン、202F 手前側TMパターン、202R 奥側TMパターン、202 テストパターン(TMパターン)、301 帯電装置 101Y, 101C, 101M, 101K Photosensitive drum (first image carrier), 102Y, 102C, 102M, 102K Developing device, 105 (constituting the first transfer device) Intermediate transfer belt, 106Y, 106C, 106M, 106K primary transfer device (constituting the first transfer device), 108 secondary transfer roller (second transfer device), 200 exposure device, 201 test pattern (P pattern), 201F near side P pattern, 201R back side P pattern, 202F Front side TM pattern, 202R Back side TM pattern, 202 Test pattern (TM pattern), 301 Charging device

Claims (11)

複数の像担持体と、各像担持体を帯電する帯電装置と、各像担持体に潜像を形成する露光装置と、各像担持体に形成された潜像をそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナーで現像する現像装置と、
各像担持体に形成された像を、各像担持体と対向する転写位置を移動する第2の像担持体上に重ね合わせて転写してカラー像を得る第1の転写装置と、
前記第2の像担持体上に転写形成された像を転写材に転写する第2の転写装置と、
前記各像担持体に形成されて第2の像担持体上に転写されるテストパターン像を形成可能なテストパターン発生装置と、
前記テストパターンの状態を検知することができるテストパターン検出装置と、
前記テストパターンの検出結果によって画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う画像プロセス条件を決定する画像プロセス制御手段と、
を備え、
前記第2の転写装置が前記第1の転写装置に常時接触しながら前記テストパターンは前記第2の転写装置に転写されない構成とした画像形成装置において、
前記テストパターンを複数箇所に作成することが可能であり、第1の転写装置の回転方向に、画像領域を挟んだ両側の画像領域外にテストパターンAおよびテストパターンBを作成し、画像領域外に配置されたこれらテストパターンAおよびテストパターンBそれぞれの検知結果に基づいてそれぞれに決定した画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bの検知結果に基づいて決定した画像プロセス条件補正値を求め、この画像プロセス条件補正値を元に、画像領域内で画像形成する際に用いるための実行用の画像プロセス条件Cを算出し、
前記画像形成領域内にテストパターンDを作成及び検知してこの検知結果に基づいて参照用の画像プロセス条件Dを算出し、
この画像プロセス条件Dに基づいて前記画像形成プロセス条件Cが適切であるか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers, a charging device that charges each image carrier, an exposure device that forms a latent image on each image carrier, and a latent image formed on each image carrier from toners of different colors. A developing device for developing with a plurality of color toners;
A first transfer device that obtains a color image by superimposing and transferring an image formed on each image carrier on a second image carrier that moves at a transfer position facing each image carrier;
A second transfer device for transferring an image transferred and formed on the second image carrier onto a transfer material;
A test pattern generator capable of forming a test pattern image formed on each image carrier and transferred onto the second image carrier;
A test pattern detection device capable of detecting the state of the test pattern;
Image process control means for determining image process conditions for performing at least one of process control for changing image formation conditions and toner density control for changing toner replenishment amount according to the detection result of the test pattern;
With
In the image forming apparatus, the test pattern is not transferred to the second transfer device while the second transfer device is always in contact with the first transfer device.
The test pattern can be created at a plurality of locations, and the test pattern A and the test pattern B are created outside the image area on both sides of the image area in the rotation direction of the first transfer device. The image process condition correction value determined based on the detection result of the image process condition A and the image process condition B respectively determined based on the detection result of each of the test pattern A and the test pattern B arranged in Based on the process condition correction value, an image process condition C for execution to be used when forming an image in the image area is calculated,
A test pattern D is created and detected in the image forming area, and a reference image process condition D is calculated based on the detection result,
An image forming apparatus that determines whether or not the image forming process condition C is appropriate based on the image process condition D.
前記判定のための判定基準は、
前記実行用の画像プロセス条件Cと、前記参照用の画像プロセス条件Dの対応する項目の値の差が所定値以下である場合に適切とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The determination criteria for the determination are:
2. The image formation according to claim 1, wherein the image forming condition is suitable when a difference between corresponding item values of the image processing condition C for execution and the image processing condition D for reference is equal to or less than a predetermined value. apparatus.
前記判定の結果に応じ、
プロセス条件Cが適切と判定された場合には、前記画像プロセス条件Cを画像形成条件とし画像形成を行い、
プロセス条件Cが不適切と判定された場合には、前記テストパターンAおよびテストパターンBを新たに作成し、これに基づき画像プロセス条件補正値を更新する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Depending on the result of the determination,
When it is determined that the process condition C is appropriate, image formation is performed using the image process condition C as an image formation condition,
2. The process according to claim 1, wherein if the process condition C is determined to be inappropriate, the test pattern A and the test pattern B are newly created, and the image process condition correction value is updated based on the test pattern A and the test pattern B. Image forming apparatus.
テストパターンAの検知結果に基づいて決定した画像プロセス条件AとテストパターンBの検知結果に基づいて決定した画像プロセス条件Bに対して、テストパターンDの検知結果によって決定した画像プロセス条件Dとの差分より、テストパターンAまたはB各々を用いた場合の画像プロセス条件補正値を、
画像プロセス条件補正値A=[画像プロセス条件A]−[画像プロセス条件D]、
画像プロセス条件補正値B=[画像プロセス条件B]−[画像プロセス条件D]、
とすることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
The image process condition A determined based on the detection result of the test pattern A and the image process condition D determined based on the detection result of the test pattern D with respect to the image process condition A determined based on the detection result of the test pattern B. From the difference, the image process condition correction value when each of the test patterns A or B is used,
Image process condition correction value A = [Image process condition A] − [Image process condition D],
Image process condition correction value B = [Image process condition B] − [Image process condition D]
The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
〔画像プロセス条件A〕<〔画像プロセス条件D〕且つ〔画像プロセス条件B〕<〔画像プロセス条件D〕、
または、
〔画像プロセス条件A〕>〔画像プロセス条件D〕且つ〔画像プロセス条件B〕>〔画像プロセス条件D〕、
のいずれかの場合には、画像形成条件として画像プロセス条件Aおよび画像プロセス条件Bの平均値として求められた画像プロセス条件Cを用いないように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
[Image process condition A] <[Image process condition D] and [Image process condition B] <[Image process condition D],
Or
[Image process condition A]> [Image process condition D] and [Image process condition B]> [Image process condition D]
2. The control according to claim 1, wherein the image process condition C obtained as an average value of the image process condition A and the image process condition B is not used as the image forming condition. Image forming apparatus.
前記テストパターンは、トナーの付着量を検出するためのパターンと、画像位置を検出するためのパターンで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the test pattern includes a pattern for detecting an adhesion amount of toner and a pattern for detecting an image position. 前記第1の転写装置における前記像担持体はベルト状のものであり、前記第2の転写装置はベルト状またはローラ状のものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier in the first transfer device is in a belt shape, and the second transfer device is in a belt shape or a roller shape. 前記テストパターンDの作像・検知タイミングを、所定枚数間隔にしたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image formation / detection timing of the test pattern D is set to a predetermined number of sheets. 前記テストパターンDの作像・検知タイミングを、電源投入直後としたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image formation / detection timing of the test pattern D is set immediately after the power is turned on. 前記テストパターンDの作像・検知タイミングを、所定時間以上印刷指令を受けなかった場合とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image formation / detection timing of the test pattern D is a case where a print command is not received for a predetermined time or more. 前記テストパターンDの作像・検知後に、前記第2の像担持体をクリーニングすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein after the image formation / detection of the test pattern D, the second image carrier is cleaned.
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