JP2009216930A - 画像形成装置および画像濃度制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】今回算出する現像γが前回算出した現像γに対して高くなるおそれのない場合は、複数のトナーパッチの一部は、現像γが高いときでも、トナー付着量が光学センサの検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の現像バイアスVPkで作像する。また、残りのトナーパッチについては、前回のプロセスコントロール時に調整されに現像バイアスVbに基づいて設定されたげ現像バイアスVbで作像する。
一方、今回算出する現像γが前回算出した現像γに対して高くなるおそれがある場合は、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、固定の現像バイアスで作像する。
【選択図】図1
Description
一方、現像γが低いときは、現像能力が低下し、高い現像バイアスでないと、トナー付着量の多い画像を形成することができない。階調パターンとして、低現像バイアスで作像するトナーパッチでしか構成されていない場合は、現像γが低いとき、階調パターンのトナーパッチうちの最も高付着量側のトナーパッチも低付着量のトナーパッチとなってしまい、階調パターンのトナーパッチが低付着量側に集中してしまう。このように、低付着量側に集中してしまうと、トナー付着量のばらつきの影響を受けて、精度の良い現像γ、現像開始電圧Vkを算出できなくなる。よって、現像γが低いときにおいて、精度のよい現像γ、現像開始電圧Vkを算出するためには、低現像バイアスで作像するトナーパッチのほかに、高現像バイアスで作像するトナーパッチも必要となってくる。
このように、現像γが低い場合でも、高い場合でも精度の高い現像γを算出するためには、低現像バイアスで作像される複数のトナーパッチと高現像バイアスで作像される複数のトナーパッチが必要となってくる。その結果、従来の階調パターンは、低現像バイアスで作像される複数のトナーパッチと高現像バイアスで作像される複数のトナーパッチとを設けるため、10〜17個とトナーパッチ数が多くなってしまうのである。トナーパッチ数が多いと、画像濃度調整の時間が長くなるとともに、トナー消費量が多くなってしまうという不具合が生じてしまう。
しかしながら、主要な要因以外の要因で、前回算出した現像γに対して今回の現像γが大幅に高くなっている場合がある。例えば、主要な要因が検知されず、前回算出した現像γと今回の現像γが高くなるおそれがない判断して、前回算出した現像バイアスに基づいて、階調パターンを作像しても、実際は、主要な要因以外の要因で前回算出した現像γよりも今回の現像γが大幅に高くなっている場合があった。このような場合、階調パターンのトナーパッチのうち、低付着側のトナーパッチの1点しか光学センサの検知範囲に入らなくなってしまう可能性があり、現像γを算出できなくなるという不具合が生じるおそれがある。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前回の画像形成条件調整時に算出した現像能力を示す指標値に対して、今回の現像能力を示す指標値が大幅に変動するおそれがある要因として、前回の画像形成条件調整時に算出した現像能力を示す指標値が、大きな誤差を含むことを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、前回の画像形成条件調整時に算出した現像能力を示す指標値に対して、今回の現像能力を示す指標値が大幅に変動するおそれがある要因として、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前回の画像形成調整時から今回の画像形成調整時までの間に前記現像手段内の現像剤が交換されたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の画像形成装置において、前回の画像形成条件調整実行時、または、前回の画像形成条件調整から今回の画像形成条件調整までの間に現像手段内の現像剤中のトナー濃度を調整するトナー濃度調整が実行されたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項3乃至5いずれかの画像形成装置において、前回の画像形成条件調整から今回の画像形成条件調整までの間に前記現像手段に補給する補給用トナーを収容するトナーボトルの交換処理が実行されたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動しているおそれがあることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項3乃至6いずれかの画像形成装置においてトナー初期充填モードが実行されたされたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、前記潜像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段とを有し、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成手段を有し、前記検知手段が、前記要因を検知した色の階調パターンのみ、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、前記固定の画像形成条件で作像するよう、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、該複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて上記現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因から、前回算出した前記指標値に対して、今回の画像形成条件調整時に算出される指標値の変動を予測する予測手段を有し、前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、前記予測手段で、今回算出される指標値が高く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が減少するように、前記設定された画像形成条件を補正し、前記予測手段で、今回算出される指標値が低く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が増加するように、前記設定された画像形成条件を補正するよう、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因として、今回の画像形成条件調整時から所定期間遡った間に形成した画像情報と、前回の画像形成条件調整時から所定期間遡った間に形成した画像情報との差異を検知し、その差異に基づいて今回算出される前記指標値の変動を予測するよう前記予測手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10の画像形成装置において、前記画像情報が、出力画像の画像面積率であることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項9乃至11いずれかの画像形成装置において、現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因として、今回の画像形成条件調整時の環境と前回の画像形成条件調整時の環境との差異を検知し、その差異に基づいて今回算出される前記指標値の変動を予測するよう前記予測手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項9乃至12いずれかの画像形成装置において、現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因として、装置の放置時間を検知し、その放置時間に基づいて今回算出される前記指標値の変動を予測するよう前記予測手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、前記複数のトナーパッチを光学的検知手段で検出するステップと、検出した検出値を用いて現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、前回算出した指標値に対して、今回算出される指標値が大幅に変動するおそれがある要因が検知されないときは、前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像し、前回算出した指標値に対して、今回算出される指標値が大幅に変動するおそれがある要因が検知されたときは、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、前記固定の画像形成条件で作像することを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、前記複数のトナーパッチを光学的検知手段で検出するステップと、検出した検出値を用いて現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、今回算出される指標値が前回算出した指標値に対して高く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が減少するように、前記設定された画像形成条件を補正し、今回算出される指標値が前回算出した指標値に対して低く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が増加するように、前記設定された画像形成条件を補正することを特徴とするものである。
また、現像能力を示す指標値が大幅に変動するおそれがある要因が検知されていないときは、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で形成する残りのトナーパッチが、光学的検知手段の検知範囲内に低付着側から高付着側にかけて等間隔で分布する。これにより、少ないトナーパッチ数でも、現像能力を示す指標値を精度よく求めることができ、画像形成条件を精度よく調整することができる。
一方、現像能力を示す指標値が大幅に変動するおそれがある要因が検知されていないにもかかわらず、装置が検知している要因以外の要因によって、指標値が大幅に高くなっても、光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像される一部のトナーパッチは、光学的検知手段の検知範囲内に入っている。その結果、装置が検知している要因以外の要因によって指標値が前回算出した指標値に対して大幅に高くなって、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチのほとんどが、光学的検知手段の検知範囲内に入らなかったとしても、上記一部のトナーパッチ、または、上記一部のトナーパッチと上記残りのトナーパッチのうち光学的検知手段の検知範囲内に入った僅かなトナーパッチとで、指標値を求めることができ、画像形成条件を調整することができる。従って、装置が検知している要因以外の要因によって指標値が前回算出した指標値に対して大幅に高くなっていても、一回の階調パターンの作成で、画像形成条件の調整を行うことができ、再度、階調パターンを作成することがなくなる。よって、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。
また、指標値が低く変動すると予測したときは、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像される残りのトナーパッチの付着量が増加するように、これらのトナーパッチを作像するために設定された画像形成条件を補正する。これにより、指標値が大幅に低くなっていても、光学的検知手段の検知範囲内で低付着側から高付着側にかけて等間隔でトナーパッチを分布させることができる。これにより、精度よく現像能力を示す指標値を求めることができ、画像形成条件を精度よく調整することができる。
一方、指標値が変動していないと予測したにもかかわらず、予測が外れて、装置が検知する要因以外の要因によって、指標値が大幅に高く変動しても、光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像された一部のトナーパッチは、光学的検知手段の検知範囲内に入っている。その結果、予測が外れて現像γが大幅に高くなって、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチのほとんどが、光学的検知手段の検知範囲内に入らなかったとしても、上記一部のトナーパッチ、または、上記一部のトナーパッチと上記残りのトナーパッチのうち光学的検知手段の検知範囲内に入った僅かなトナーパッチとで、指標値を求めることができ、画像形成条件を調整することができる。従って、装置が検知している要因以外の要因によって指標値が前回算出した指標値に対して大幅に高くなっていても、一回の階調パターンの作成で、画像形成条件の調整を行うことができ、再度、階調パターンを作成することがなくなる。よって、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。
図1は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部1、このプリンタ部1に対して記録紙Pを供給する給紙装置200、原稿画像を読み取るスキャナ300、このスキャナ300に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400等を備えている。
取センサ306の結像面に集光せしめられた後、読取センサ306によって画像信号として読込まれる。
図4は、光学センサ69の概略断面図である。図に示すように、光学センサ69は、主に、発光手段としての発光素子311と、正反射光を受光するための第1の受光手段としての正反射受光素子312と、拡散反射光を受光するための第2の受光手段としての拡散反射受光素子313とから構成されている。発光素子311から発した光を、中間転写ベルト51の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト51の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで正反射した正反射光を正反射受光素子312によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト51の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子313によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。
図6は、プロセスコントロールの制御フロー図である。なお、図6のプロセスコントロールの制御フローは、電源投入時におけるプロセスコントロールの制御フロー図である。
まず、制御部100は、光学センサ69の初期設定を行う(S1)。具体的には、光学センサ69の正反射受光素子312の出力が予め決められた所定値(4V)になるように、発光素子311の発光強度を調整する。なお、光学センサ69の初期設定は、行わなくてもよい。
Vsg:転写ベルト地肌部を検知する光学センサからの出力電圧値(地肌部検知電圧)
Vsp:各基準パッチを検知する光学センサからの出力電圧値(パッチ検知電圧)
Voffset:オフセット電圧(LEDをOFFしているときの出力電圧値)
_reg:正反射光出力(Regular Reflectionの略)
_dif:拡散反射光出力(Diffuse Reflectionの略)(cf.JIS Z 8105 色に関する用語)
[n] 要素数:nの配列変数
i)以下の式を用いて正反射光からオフセット電圧を減ずる。
ΔVsg_reg[K][n]=Vsg_reg[K][n]−Voffset_reg
ΔVsp_reg[K]=Vsg_reg[K]−Voffset_reg[K]
正規化値Rn[K]=ΔVsg_reg[K][n]/ΔVsp_reg[K]
正規化値に対応する付着量変換テーブルを予め作成しておき、それに対応させて付着量を得る。
以上が、Kトナーの付着量算出アルゴリズムである。
カラートナー付着量においては、以下に示すSTEP1〜7という7段階の処理によって演算する。
STEP1では、データサンプリングを行って、ΔVspやΔVsgを算出する。まず、正反射光出力,拡散反射光出力ともに、全基準パッチ[n]個についてオフセット電圧との差分を計算する。これは、最終的には「センサ出力の増分をカラートナーの付着量に変化よる増分」のみで表したいためである。
このようなSTEP1により、図8に示す特性曲線を得る。
STEP2では、感度補正係数αを算出する。まず、STEP1にて求めたΔVsp_reg.[n]やΔVsp_dif.[n]から、各基準パッチ毎に「ΔVsp_reg.[n]/ΔVsp_dif.[n]」を算出する。そして、後述するSTEP3で正反射光出力の成分分解を行う際に、拡散光出力(ΔVsp_dif[n])に乗ずるための感度補正係数αを、次のようにして算出する。
STEP3では、正反射光の成分分解を行う。
正反射光出力の拡散光成分については、次のようにして求める。
STEP4では、正反射光出力の正反射成分を正規化する。次の式のようにして、各パッチ検知電圧における地肌検知電圧との比を求めて、0〜1までの正規化値へ変換するのである。
STEP5では、拡散光出力の地肌部変動補正を行う。まず、次の式のようにして、ベルト地肌部からの拡散光出力成分を、拡散光出力電圧から除去する。
STEP6では、拡散光出力の感度を補正する。具体的には、図13に示すように、「正反射光の正反射成分の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットし、そのプロット線を近似することで、拡散光出力の感度を求め、この感度があらかじめ定めた狙いの感度となる様、補正を行う。
まず、プロット線を2次近似式(y=ξ1x2+ξ2x+ξ3)で近似して、最小二乗法により係数ξ1、ξ2、ξ3を求める。
x[i]:正反射光_正反射成分の正規化値
y[i]:地肌部変動補正後拡散光出力
なお、計算に用いるxの範囲は、0.1≦x≦1.0である。
上記(1)、(2)、(3)の連立方程式を解くことで、係数ξ1、ξ2、ξ3を求めることができる。
STEP7では、センサ出力値をトナー付着量に変換する。STEP6までの処理により、LED光量低下などによって生ずる拡散反射出力の経時的な変動に対する補正処理が全て行われたため、最後に、センサ出力値をトナー付着量変換テーブルに基づいてトナー付着量に変換するのである。
以上が、カラートナーの付着量算出アルゴリズムである。
制御部100は、算出したΔγが所定範囲内のときは、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正が必要ないと判断し(S9のNO)、プロセスコントロール制御を終了する。
一方、算出したΔγが所定範囲外のときは、次回の現像バイアス調整時に、算出される現像バイアスVbが、上述の設定範囲(350〜700V)を超える可能性があるので、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正が必要と判断する(S9のYES)。
具体的な一例を挙げると、−0.30[(mg/cm2)/KV]<Δγ<0.30[(mg/cm2)/KV]のときは、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正は、行なわず、Δγ≧0.30[(mg/cm2)/kV]、Δγ≦−0.30[(mg/cm2)/KV]のとき、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正を行う。
なお、上記においては、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正するか否かを算出した現像γに基づいて、判断しているが、算出した現像開始電圧Vkに基づいてトナー濃度制御基準値Vtrefの補正するか否かを判断してもよい。この場合は、算出した現像開始電圧Vkが上限値以上の場合、算出した現像開始電圧Vkが下限値以下の場合は、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正を実行する。
以上が、プロセスコントロールの制御フローである。
現像γの算出において、最小二乗法により1次直線を求める際に使用するデータ点は有効範囲内に均等に分散していることが望ましい。なぜなら、データ点が集中すると、誤差要因により現像γの精度が悪くなることが考えられるからである。ここで、誤差要因とは現像スリーブの周期ムラによるトナーパッチのトナー付着量のばらつきや、中間転写ベルト上の傷などによる光学センサ出力誤差から生ずるトナー付着量誤差である。そのため、各トナーパッチ作成時の現像バイアスを近くして、各トナーパッチの付着量の差異を小さくすると、トナー付着量にばらつきが生じた場合に変動の影響を受けやすくなるため、現像γの精度が悪化してしまう。よって、現像γを精度よく算出するという観点からトナーパッチのトナー付着量は光学センサ69の有効検出範囲内で低付着側から高付着側にかけて、等間隔に分布することが求められる。また、データ点を等間隔に分布させることは、付着量算出の観点からも非常に重要である。
最大現像ポテンシャルは以下の式(11)により求めることができる。
ここで、べた部露光後電位Vlとは露光を行った後の感光体電位であり、感光体の特性に依存する値となる。本実施形態ではVl=−50[V]である。例えば、前回のプロセスコントロールの結果、現像バイアスVbが−550[V]であったとすると、現像ポテンシャルはPotMax=|−550−(−50)|=500[V]となる。最大現像ポテンシャルPotMaxの物理的意味であるが、所望のベタ濃度を得ることができる現像ポテンシャルである。本実施形態では、トナー付着量0.45[mg/cm2]のとき、ID=1.4が得られるようなシステムとなっている。
以上のように数11を用いて、各色それぞれの最大現像ポテンシャルPotMaxを求める。
K色トナーの場合、照射した光は、トナー表面で吸収されてしまうため、拡散反射光の感度が得られないとった特性がある。そのため、K色トナーでは正反射光のみを用いてトナー付着量の検知を行っている。また、正反射光のみで付着量の検知を行う場合には、トナー付着量が多くなるにつれて感度が低下するため、付着量の検知範囲がC,M,Y色のように、拡散反射光と正反射光との両方を用いて付着の検知を行うものに比べて狭くなる。よって、K色の階調パターンにおける各トナーパッチの付着量が、ベタ濃度のときのトナー付着量0.45[mg/cm2]よりも低い領域で均等分散するように、階調パターンを作像するときの現像バイアスを算出する。本実施形態においては、各トナーパッチの付着量が、0.05[mg/cm2]≦[K]≦0.35[mg/cm2]の範囲で均等分散するように、現像バイアスを算出する。
ここで、VPnは各トナーパッチの現像バイアスを表し、VPnのnは階調パタンのn番目を表す。
VP1(K)=PotMax(K)×(2/12)−Vl[−V]
VP2(K)=PotMax(K)×(4/12)−Vl[−V]
VP3(K)=PotMax(K)×(6/12)−Vl[−V]
VP4(K)=PotMax(K)×(8/12)−Vl[−V]
C,M,Yの階調パターンは、図15に示すように、感度補正係数ηを算出するときに、各色のトナーパッチが、0.1≦x≦1.0の範囲内で均等に分散するのが理想である。よって、C,M,Yの場合、各トナーパッチが、0.1≦x≦1.0の範囲内で均等に分散するように、現像バイアスを算出する。
VP1(1)=PotMAX(1)×(1/12)−Vl
VP1(2)=PotMAX(2)×(2/12)−Vl
VP1(3)=PotMAX(3)×(3/12)−Vl
VP2(1)=PotMAX(1)×(4/12)−Vl
VP2(2)=PotMAX(2)×(5/12)−Vl
VP2(3)=PotMAX(3)×(6/12)−Vl
VP3(1)=PotMAX(1)×(7/12)−Vl
VP3(2)=PotMAX(2)×(8/12)−Vl
VP3(3)=PotMAX(3)×(9/12)−Vl
VP4(1)=PotMAX(1)×(10/12)−Vl
VP4(2)=PotMAX(2)×(11/12)−Vl
VP4(3)=PotMAX(3)×(12/12)−Vl
帯電バイアスの設定はK、C、M、Y共通であり、以下の数14を用いて算出する。
ただし、帯電バイアスの設定は地肌汚れが生じないように、地肌ポテンシャルオフセットを設定する。本実施形態において、地肌ポテンシャルオフセットは−200[V]である。
具体的には、階調パターンのうち、4つのトナーパッチについては、上述したように、前回現像バイアスVbを基に算出した最大現像ポテンシャルに基づいて算出された現像バイアスVPnで作像し、ひとつのトナーパッチを予め決められた固定値VPkで作像する。ただし、前回の現像バイアスVbに基づいて作像するトナーパッチ数および予め決められた固定値を用いて設定されるトナーパッチの数についはこれに限定されるものではない。また、作成する各色のパッチ数も5パッチに限るものではない。また、本実施形態においては、予め決められた固定の現像バイアスVPkを520[−V]に設定した。しかし、この固定の現像バイアス値も装置の構成などによって、適宜決めればよい値である。
なお、図17記号■は、前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスVbに基づいて算出した現像バイアスVPn作像したトナーパッチを示しており、記号◆は、予め決められた現像バイアスVPkで作像したトナーパッチを示している。
図17の記号■に示すように、主要な変動要因からは、前回とあまり現像γが変わらないと予測して、前回の現像バイアスVbに基づいて算出した現像バイアスVP(1)〜VP(4)で作像したトナーパッチについては、ひとつのトナーパッチしか、光学センサの検出範囲内に入っていない。一方、記号◆に示すように、予め決められた固定の現像バイアスVPkで作像されたトナーパッチは、現像γが前回から大幅に高くなっていても、光学センサ69の検知範囲に入っている。このように、2点以上、光学センサ69の検出範囲内に入れることができ、現像γを算出することができる。
実施例1は、現像γが大幅に高くなるおそれがある要因を検知した場合は、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、必ず光学センサ69の検知範囲にトナー付着量が入るよう予め決定された固定の現像バイアスで作像するようにしたものである。現像γが大幅に高くなるおそれがある要因としては、次のような場合がある。前回のプロセスコントロール時算出した感度補正係数ηの算出精度や現像γの算出精度が悪く、実際の現像γに対して算出した現像γの誤差が大きい場合である。また、今回のプロセスコントロール実行時の現像装置内のトナー濃度が、前回のプロセスコントロール実行時のトナー濃度に対して大きく異なるなどで、前回のプロセスコントロール実行時から現像装置内のトナーの帯電量が大きく変動している場合である。
図18は、C色の現像γが、前回のプロセスコントロール実行時から大幅に高くなった場合のときにおける感度補正係数ηを算出するときの各色トナーパッチの検出データをプロットしたグラフである。
図に示すように、C色の検出データのうち、2点は、正反射光_正反射成分の正規化値xが0.1以下となり、感度補正係数ηを算出するために用いる範囲から外れて、一点のみが感度補正係数ηの算出に用いる範囲に入っている。
このような場合は、M色のトナーパッチ3点、Y色のトナーパッチ3点、C色のトナーパッチ1点の全7個のトナーパッチを用いて感度補正係数ηを求めることとなる。このときの感度補正係数ηの値は、例えばxが0.2のとき地肌部変動補正後の拡散光出力が1.2[V]となるように調整するとすると、感度補正係数ηは、2となる。一方、先の図15に示した、Y、M、C色のトナーパッチが、感度補正係数ηを算出に用いる範囲内(0.1≦x≦1.0)に均等分散している理想の状態のときは、9個のトナーパッチを用いて感度補正係数ηを求めることとなり、算出される感度補正係数ηは、1.81となる。このように、図18に示す場合では、図15に示す理想の状態に対して感度補正係数ηに誤差が生じてしまう。このような誤差が生じる結果、理想の状態のときに対して図18に示す場合では、算出する付着量が、(2/1.81)倍多くなってしまう。その結果、付着量から算出する現像γも、理想の状態に対して誤差を生じてしまう。この感度補正係数ηは、Y、M、C全ての付着量の算出に用いるため、Y,M,C色の現像γに誤差が生じてしまう。図15に示すように、感度補正係数ηを算出に用いる範囲内(0.1≦x≦1.0)にY、M、C色のトナーパッチが均等分散している方が、図18に示す場合よりも、感度補正係数ηの算出精度が高いので、図18に示した場合は、図15に示した理想に比べて、実際の現像γに対するズレ量が大きくなる。よって、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して今回の現像γが、大幅に変動しているおそれがある。これをもう少し具体的に説明すれば、例えば、前回のプロセスコントロール時において、感度補正係数ηの算出精度が悪く、実際の現像γに対して算出した現像γが低い方にずれており、今回のプロセスコントロール実行時において、多少現像γが高くなる方に変動した場合、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して今回の現像γが、大幅に高くなってしまうのである。その結果、前回のプロセスコントロールで算出した現像バイアスVbに基づいて算出された現像バイアスVPnで作像されたトナーパッチのうち、一つしか、光学センサ69の検出範囲内に入らない場合がある。
現像γ算出に用いるデータ数が2点であった場合は、現像γの算出はできるが、現像γの算出に用いる範囲内(光学センサ69の検知範囲内)で3点以上のトナーパッチが均等分散している場合に比べて、現像γの算出精度が悪くなり、実際の現像γに対して算出した現像γの誤差が大きいおそれが高い。
本実施形態においては、上述したように、算出した現像γと目標現像γとの差分Δγが範囲外のときは、トナー濃度制御基準値Vtrefを補正して、現像γを目標現像γに近づける補正であるトナー濃度調整を実行している。トナー濃度調整を実行すると、前回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー濃度と、今回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー濃度が異なってくる。現像装置内のトナー濃度が異なれば、前回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー帯電量と、今回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー帯電量が変化する。よって、前回プロセスコントロールで算出した現像γに対して、今回のプロセスコントロール実行時における現像γが大幅に高くなるおそれがある。従って、前回のプロセスコントロール実行時にトナー濃度調整を行ったときは、前回算出した現像γに対して、大幅に現像γが高くなるおそれがあるので、階調パターンを構成する全てのトナーパッチのトナー付着量が光学センサの検知範囲に入るよう予め決定された固定の現像バイアスで全てのトナーパッチを作像する。なお、制御部100は、条件3を検知したら、該当する色のトナーパッチのみを固定の現像バイアスで作像する。
なお、算出した現像開始電圧Vkに基づいてトナー濃度制御基準値Vtrefの補正するか否かを判断してもよい。この場合は、算出した現像開始電圧Vkが上限値以上の場合、算出した現像開始電圧Vkが下限値以下の場合、トナー濃度制御基準値Vtrefを補正するトナー濃度調整を実行する。
上述したように、本実施形態においては、感度補正係数ηの計算に用いる範囲内にトナーパッチが2点未満の場合、感度補正係数ηを算出することができないため、プロセスコントロールの失敗と判断して、現像バイアスVbなどの算出を行わずにプロセスコントロールを終了している。また、現像γ算出に用いるデータ数が1点の場合は、現像γを算出することができないため、プロセスコントロールの失敗と判断して、現像バイアスVbなどの算出を行わずにプロセスコントロールを終了している。
このように、プロセスコントロールが失敗した場合は、長期間、現像γが算出されないため、大幅に現像γが高くなっているおそれがある。よって、前回のプロセスコントロールが失敗した場合は、階調パターンを構成する全てのトナーパッチのトナー付着量が、必ず光学センサ69の検知範囲に入るよう予め決定された固定の現像バイアスで作像する。なお、制御部100は、条件4を検知したら、全色のトナーパッチを固定の現像バイアスで作像する。
例えば、現像装置内の現像剤が劣化するなどにして、現像装置内の現像剤が新品などに交換されると、現像装置内トナーの帯電量が交換前と交換後とでは大幅に異なると予測される。具体的には、現像装置20が交換された場合は、現像装置内の現像剤も交換されることになるので、現像装置20が交換されたときは、現像装置内の現像剤が交換されたと判断する。現像装置20が交換されたことを検知する一例は、トナー濃度初期調整を実行したか否から判断することが可能である。現像装置20には、トナー濃度センサ45が取り付けられており、現像装置20が交換されると、現像剤が交換されるとともに、トナー濃度センサ45も交換される。トナー濃度センサ45は、センサ毎に特性が異なるため、現像装置20が交換されて、トナー濃度センサ45が交換された際は、あるトナー濃度でトナー濃度センサ45の出力が所定の出力となるように、トナー濃度センサ45に印加する電圧を調整するトナー濃度センサ初期調整を実行する。よって、制御部100はこのトナー濃度センサ初期調整を実行したか否かによって、現像装置20が交換されたか否かを検知することができる。
また、装置によっては、現像装置内の劣化した現像剤を排出して、新品の現像剤を現像装置20に補給する現像剤充填モードを備えているものもある。この現像剤充填モードが実行されたときも、現像装置内の現像剤が交換されることになるので、制御部100は、現像剤充填モードが実行されたときは、現像剤が交換されたと判断する。
現像装置20にトナーを補給するためのトナー収容した不図示のトナーボトル内のトナーが無くなくなると、新品のトナーボトルに交換される。新品のトナーボトルに交換されたときは、トナーエンドリカバリー処理を実行して、現像装置内にトナーが強制補給される。その結果、トナーエンドリカバリー処理実行前に対して実行後は現像装置内のトナー濃度が高くなってしまう。その結果、前回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー濃度と、今回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー濃度が異なり、前回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー帯電量に対して、今回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー帯電量が減少する。よって、前回プロセスコントロールで算出した現像γに対して、今回のプロセスコントロール実行時における現像γが大幅に高くなっているおそれがある。
従って、前回のプロコンから今回のプロコンの間にトナーエンドリカバリー処理が実行された場合は、前回のプロコンで算出した現像γに対して今回の現像γが大幅に高くなっていることが予測されるので、階調パターンの全てのトナーパッチを現像γの変動範囲内で必ず光学センサの検知範囲に入るよう予め決定された固定の現像バイアスで作像する。なお、制御部100は、条件6を検知したら、該当色のトナーパッチのみを固定の現像バイアスで作像する。
新品の複写機がユーザーの元に届いたときに装置を使用可能な状態にする着荷処理時や、不図示のトナー補給装置を交換したときには、トナー補給装置のトナー補給通路やトナーホッパなどにトナーを充填し、現像装置20へトナーの補給が可能な状態にするトナー初期充填モードを実施する。このトナー初期充填モードを実施した場合、トナーが現像装置内に補給されてしまうため、トナー初期充填モード実行前に対して実行後は、現像装置内のトナー濃度が高くなっている。その結果、前回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー帯電量に対して、今回のプロセスコントロール実行時における現像装置内のトナー帯電量が低下すると予測される。
よって、トナー初期充填モードが実行された場合は、前回のプロセスコントロール実行時から現像手段内のトナーの帯電量が減少していることが予測され、前回のプロコンで算出した現像γに対して今回の現像γが大幅に高くなっていることが予測される。従って、階調パターンの全てのトナーパッチを現像γの変動範囲内で必ず光学センサ69の検知範囲に入るよう予め決定された固定の現像バイアスで作像する。なお、制御部100は、条件7を検知したら、該当色のトナーパッチのみを固定の現像バイアスで作像する。
例えば、C色が、上記条件2、3、5〜7のいずれかの条件に合致し、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して今回のプロセスコントロール実行時における現像γが大幅に高くなっていた場合、全てのトナーパッチを予め決められた固定の現像バイアスで作像することで、C色に関しては、図19に示すように、光学センサの検知範囲内で等間隔に分布させることができる。しかし、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して今回のプロセスコントロール実行時における現像γが高くなるおそれがある条件が検知されてないY、M色まで、全トナーパッチを固定のバイアスで作像すると、図19に示すように、Y色、M色のトナーパッチが低付着量側に集中してしまう。その結果、光学センサ69の検知範囲内に均等分散するのが、C色のみになり、感度補正係数ηや現像γの算出精度が悪くなる。
一方、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して今回のプロセスコントロール実行時における現像γが大幅に高くなる可能性が予測されるC色のトナーパッチのみを全て固定の現像バイアスで作像し、現像γが大幅に高くなるおそれが予測されていないY、M色のトナーパッチに関しては、前回のプロセスコントロールで算出した現像バイアスVbに基づいて算出された現像バイアスで作像することで、図20に示すように、Y,M,Cいずれも光学センサの検知範囲内で均等に分散させることができる。
例えば、現像γが大幅に変動するおそれがある要因を検知し、この要因を検知した場合、階調パターンの全てのトナーパッチを予め決められた固定の現像バイアスで作像してもよい。このときの階調パターンは、現像γが高い場合に確実に光学センサの検知範囲内に入る予め決められた固定の現像バイアスで作像されるトナーパッチと、現像γが低い場合に光学センサの検知範囲内で高付着量となる予め決められた固定の現像バイアスで作像されるトナーパッチとをそれぞれ複数有するものとする。現像γが低く変動した場合でも、光学センサの検知範囲内で階調パターンのトナーパッチが、低付着側から高付着側に均等に分散して、現像γ、感度補正係数ηを精度よく算出することができる。
実施例2は、現像γが大きく変化することが予測される要因を検知して、現像γが大きく変化することが予測される場合は、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスVbに基づいて算出された現像バイアスVPnを、現像γが大きく変化することが予測される主な要因に基づいて、補正するようにしたものである。
例えば、前回のプロセスコントロール実施前に低画像面積の画像を多く出力していた場合、現像装置内のトナーの入換えが少ないため、現像装置内のトナー帯電量が上がっている。よって、前回のプロセスコントロール実施時においては、現像γが低い値となる。一方、今回のプロセスコントロール実施前に高画像面積の画像を多く出力していた場合は、現像装置内のトナーの入換えが多く、現像装置内に十分帯電していないトナーが多くなる。よって、今回のプロセスコントロール実施時においては、現像γが高い値となる。その結果、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して、今回のプロセスコントロール実行時の現像γが大幅に高くなっていることが予測される。これとは逆に、前回のプロセスコントロール実施前は、高画像面積の画像を多く出力しており、今回のプロセスコントロール実施前は、低画像面積の画像を多く出力していた場合は、現像γが大幅に低くなっていると予測される。
具体的には、今回のプロセスコントロール実行時から所定期間遡った間に出力画像の画像面積率の平均値(画像面積率の移動平均でもよい)が、前回のプロセスコントロール実行時から所定期間遡った間に出力画像の画像面積率の平均値に対して増加している場合は、現像能力が増加する(現像γが高くなる)ことが予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを低い側にシフトするように、補正する。逆に、今回のプロセスコントロール実行時から所定期間遡った間に出力画像の画像面積率の平均値(画像面積率の移動平均でもよい)が、前回のプロセスコントロール実行時から所定期間遡った間に出力画像の画像面積率の平均値に対して減少している場合は、現像能力が低下する(現像γが低くなる)ことが予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを高い側にシフトするように、補正する。
また、例えば、図21に示すようなLUT(ルックアップテーブル)を装置内の不揮発性メモリに記憶しておく。そして、プロセスコントロール実行時に、前回のプロセスコントロール実行時から所定期間遡った間に出力画像の画像面積率の平均値から、今回のプロセスコントロール実行時から所定期間遡った間に出力画像の画像面積率の平均値を差し引いて、差分値:zを求める。そして、この差分値zとLUTとから補正する補正値を求めるようにしてもよい。
色毎に出力画像の画像面積率を出して、該当色のトナーパッチを作像する現像バイアスを補正してもよいし、一般的に、各色のトナーは、ほぼ均一に消費されていると仮定して、全色のトナーパッチの現像バイアスについて補正してもよい。
前回のプロセスコントロール実行時の環境に対して、今回のプロセスコントロール実行時の環境が高温高湿になっていた場合、前回のプロセスコントロール実行時に比べ、現像装置内のトナーが帯電しにくくなり、トナー帯電量が低下する。これは、現像装置内の湿度が高くなるため、トナーの周りに水分が多く存在し、トナーの電荷がその水分の影響で放出されやすくなるからである。その結果、前回のプロセスコントロール実行時の環境に対して、今回のプロセスコントロール実行時の環境が高温高湿になっていた場合は、現像γが前回算出した現像γに対して大幅に高くなることが予測される。
一方、前回のプロセスコントロール実行時の環境に対して、今回のプロセスコントロール実行時の環境が低温低湿になっていた場合、前回のプロセスコントロール実行時に比べ、現像装置内のトナーが帯電しやすくなり、トナー帯電量が増加する。これは、現像装置内の湿度が低く、現像装置内の水分量が少ないために、トナーの電荷が放出されにくくなるためである。その結果、前回のプロセスコントロール実行時の環境に対して、今回のプロセスコントロール実行時の環境が低温低湿になっていた場合は、現像γが前回算出した現像γに対して大幅に低くなることが予測される。
具体的には、今回のプロセスコントロール実行時の湿度が、前回のプロセスコントロール実行時の湿度に対して、10[g/m2]以上増加した場合は、現像能力が増加(現像γが高くなる)ことが予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを低い側にシフトするように、補正する。逆に、今回のプロセスコントロール実行時の湿度が、前回のプロセスコントロール実行時の湿度に対して、10[g/m2]以上減少した場合は、現像能力が減少(現像γが低くなる)ことが予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを高い側にシフトするように補正する。
なお、上記では、湿度に基づいて補正しているが、温度に基づいて補正してもよい。例えば、温度変化が10[deg]以上の場合は、湿度が高くなっていると予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを低い側にシフトするように、補正する。逆に、温度変化−10[deg]以下の場合は、湿度が低くなっていると予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを高い側にシフトするように補正する。
環境は、全ての色に対して影響を及ぼすので、全色のトナーパッチの現像バイアスVPnについて補正する。
今回のプロセスコントロールを実施する前に装置が長期間放置されていた場合は、現像装置内のトナー帯電量が十分でないため、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して現像γが高くなることが予測される。
よって、今回のプロセスコントロール実行前に装置が長期間放置されていた場合は、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスVbに基づいて算出されたトナーパッチを作像するための現像バイアスVPnを補正する。
具体的には、装置の放置時間が100時間を超える場合は、現像能力が増加(現像γが高くなる)が予測できるので、数13を用いて算出した現像バイアスを低い側にシフトするように補正する。
放置時間は、全ての色に対して影響を及ぼすので、全色のトナーパッチの現像バイアスについて補正する。
また、上記条件8〜10を検知して、検知の結果が、現像γが低くなると予測されるときは、前回のプロセスコントロールで算出した現像バイアスVbに基づいて算出した現像バイアスVPnの値が高くなるように補正する。
これにより、今回プロセスコントロールを実行時の現像γが、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して大幅に低くなっていても、階調パターンのトナーパッチのうち、前回のプロセスコントロールで算出した現像バイアスVbに基づいて算出した現像バイアスVPnで作像されるトナーパッチを光学センサの範囲内で均等に分散させることができる。よって、現像γや感度補正係数ηの算出に用いるデータ数が低付着側に集中することがないので、現像γや感度補正係数ηを精度よく算出することができる。
また、実施例1の画像形成装置は、制御部が、今回算出する現像γが前回算出した現像γに対して変動するおそれのある要因を検知する検知手段として機能し、検知の結果、上記要因が検知されなかった場合は、複数のトナーパッチの一部について、今回のプロセスコントロール時における現像能力と前回のプロセスコントロール時に算出した現像γに対応する現像能力とが互いに異なっていても、一部のトナーパッチのトナー付着量が光学センサにより検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の現像バイアスVPkで作像する。また、残りのトナーパッチについては、前回のプロセスコントロール時に調整されに現像バイアスVbに基づいて設定されたげ現像バイアスVbで作像する。
一方、上記要因を検知した場合は、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、固定の現像バイアスで作像する。
このように構成することで、上記要因を検知した場合は、前回のプロセスコントロールで算出した現像γに対して今回の現像γが変動していたとしても、光学センサの検知範囲内にトナーパッチを分散させることができる。よって、現像γなどを精度よく求めることができ、現像バイアスを精度よく調整することができる。
また、上記要因が検知されず、現像γが変動していない場合は、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスVbに基づいて算出された現像バイアスVpで作像された複数のトナーパッチが、光学センサの検知範囲内で均等に分散する。これにより、少ないトナーパッチ数でも、現像γなどの特性情報を精度よく求めることができ、現像バイアスを精度よく調整することができる。
また、装置が検知する要因以外の要因で、現像γが大幅に高くなっていても、現像γの変動範囲内で確実に光学センサの検知範囲に入る現像バイアスで形成された少なくともひとつ以上のトナーパッチは、光学センサの検知範囲内に入れることができる。その結果、装置が検知する要因以外の要因で、現像γが大幅に高くなって、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスVbに基づいて算出する現像バイアスで作像された複数のトナーパッチのうち低濃度部のトナーパッチしか光学センサの検知範囲内に入らなかったとしても、2個以上のトナーパッチが学センサの検知範囲に入れることができ、現像γなどを求めることができ、現像バイアスを調整することができる。よって、一回の階調パターンの作成で、現像バイアスの調整を行うことができる。従って、再度、階調パターンを作成することがなくなり、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。
よって、制御部は、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像装置内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動しているおそれがあることを、前回のプロセスコントロール時に算出した現像γに対して、今回の現像γが大幅に変動するおそれがある要因として、検知することで、現像装置内のトナー帯電量が、前回のプロセスコントロール実行時に対して大幅に変動したことが要因で、今回算出する現像γが前回算出した現像γに対して大幅に変動していても、光学センサの検知範囲内にトナーパッチを分散させることができる。よって、精度よく現像γなどを精度よく求めることができ、現像バイアスを精度よく調整することができる。
よって、制御部は、前回のプロセスコントロール実行時、または、前回のプロセスコントロールから今回のプロセスコントロールが実施されるまでの間に現像装置内の現像剤中のトナー濃度を調整するトナー濃度調整が実行された場合は、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像装置内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していると検知する。これにより、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像装置内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動しているか否かを正確に把握することができる。
よって、制御部は、制御部は、前回のプロセスコントロール実行時から今回のプロセスコントロールまでの間にトナーエンドリカバリー処理実行された場合は、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像装置内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していると検知する。これにより、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像装置内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動しているか否かを正確に把握することができる。
また、制御部が、現像γが低く変動すると予測したときは、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスVbに基づいて算出された現像バイアスVPnで作像される複数のトナーパッチの付着量が増加するように、トナーパッチを作像するための現像バイアスVPnを補正する。これにより、現像γが予測どおり大幅に低くなっていても、光学センサの検知範囲内にトナーパッチを分散させることができる。よって、精度よく現像γなどの特性情報を精度よく求めることができ、現像バイアスを精度よく調整することができる。
一方、現像γが変動していないと予測したにもかかわらず、装置が検知する要因以外の要因によって、現像γが大幅に高く変動した場合でも、現像γの変動範囲内で確実に光学センサの検知範囲に入る現像バイアスで形成された少なくともひとつ以上のトナーパッチは、光学センサの検知範囲内に入っている。その結果、予測が外れて現像γが大幅に高くなって、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスVbに基づいて算出された現像バイアスVpnで作像されたトナーパッチのうち、ひとつしか光学センサの検知範囲内に入らなかったとしても、2個以上のトナーパッチを光学センサの検知範囲に入れることができる。よって、予測が外れても、現像γを算出することができ、一回の階調パターンの作成で、現像バイアスの調整を行うことができる。従って、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。
69:光学センサ
311:発光素子
312:正反射受光素子
313:拡散反射受光素
Claims (15)
- 潜像担持体と、
該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、
所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、
現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、
前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、
付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、該複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて上記現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、
前回の画像形成条件調整時に算出した前記指標値に対して、今回算出する指標値が大幅に変動するおそれのある要因を検知する検知手段を有し、
前記検知手段が、上記要因を検知していない場合は、前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像し、
前記検知手段が、前記要因を検知した場合は、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、前記固定の画像形成条件で作像するよう、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前回の画像形成条件調整時に算出した現像能力を示す指標値に対して、今回の現像能力を示す指標値が大幅に変動するおそれがある要因として、前回の画像形成条件調整時に算出した現像能力を示す指標値が、大きな誤差を含むことを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前回の画像形成条件調整時に算出した現像能力を示す指標値に対して、今回の現像能力を示す指標値が大幅に変動するおそれがある要因として、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
前回の画像形成調整時から今回の画像形成調整時までの間に前記現像手段内の現像剤が交換されたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3または4の画像形成装置において、
前回の画像形成条件調整実行時、または、前回の画像形成条件調整から今回の画像形成条件調整までの間に現像手段内の現像剤中のトナー濃度を調整するトナー濃度調整が実行されたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3乃至5いずれかの画像形成装置において、
前回の画像形成条件調整から今回の画像形成条件調整までの間に前記現像手段に補給する補給用トナーを収容するトナーボトルの交換処理が実行されたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動しているおそれがあることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3乃至6いずれかの画像形成装置において
トナー初期充填モードが実行されたされたことを検知することで、今回の画像形成条件調整実行時における前記現像手段内の現像剤中のトナー帯電量が、前回の画像形成条件調整実行時に対して大幅に変動していることを検知するよう前記検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、
前記潜像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段とを有し、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成手段を有し、
前記検知手段が、前記要因を検知した色の階調パターンのみ、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、前記固定の画像形成条件で作像するよう、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体と、
該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、
所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、
現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、
前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、
付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、該複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて上記現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、
現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因から、前回算出した前記指標値に対して、今回の画像形成条件調整時に算出される指標値の変動を予測する予測手段を有し、
前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、
前記予測手段で、今回算出される指標値が高く変動することが予測されたら、
前記残りのトナーパッチのトナー付着量が減少するように、前記設定された画像形成条件を補正し、
前記予測手段で、今回算出される指標値が低く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が増加するように、前記設定された画像形成条件を補正するよう、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9の画像形成装置において、
現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因として、今回の画像形成条件調整時から所定期間遡った間に形成した画像情報と、前回の画像形成条件調整時から所定期間遡った間に形成した画像情報との差異を検知し、その差異に基づいて今回算出される前記指標値の変動を予測するよう前記予測手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
前記画像情報が、出力画像の画像面積率であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9乃至11いずれかの画像形成装置において、
現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因として、今回の画像形成条件調整時の環境と前回の画像形成条件調整時の環境との差異を検知し、その差異に基づいて今回算出される前記指標値の変動を予測するよう前記予測手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9乃至12いずれかの画像形成装置において、
現像手段内の現像剤中のトナー帯電量を変化させる要因として、装置の放置時間を検知し、その放置時間に基づいて今回算出される前記指標値の変動を予測するよう前記予測手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、
前記複数のトナーパッチを光学的検知手段で検出するステップと、
検出した検出値を用いて現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、
前回算出した指標値に対して、今回算出される指標値が大幅に変動するおそれがある要因が検知されないときは、
前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像し、
前回算出した指標値に対して、今回算出される指標値が大幅に変動するおそれがある要因が検知されたときは、階調パターンを構成する全てのトナーパッチを、前記固定の画像形成条件で作像することを特徴とする画像濃度制御方法。 - 付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、
前記複数のトナーパッチを光学的検知手段で検出するステップと、
検出した検出値を用いて現像手段の現像能力を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、
前記階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについて、今回の画像形成条件調整時における現像能力と前回の画像形成条件調整時に算出した指標値に対応する現像能力とが互いに異なっていても、該一部のトナーパッチのトナー付着量が前記光学的検知手段により検知可能なトナー付着量の検知範囲内に必ず収まるよう予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りのトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、
今回算出される指標値が前回算出した指標値に対して高く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が減少するように、前記設定された画像形成条件を補正し、
今回算出される指標値が前回算出した指標値に対して低く変動することが予測されたら、前記残りのトナーパッチのトナー付着量が増加するように、前記設定された画像形成条件を補正することを特徴とする画像濃度制御方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012189652A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2013080127A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2013250536A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Ricoh Co Ltd | 拡散反射光出力変換方法、粉体付着量変換方法及び画像形成装置 |
US8660448B2 (en) | 2011-02-03 | 2014-02-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and image forming method |
US9195198B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-11-24 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003107830A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Canon Inc | カラー画像形成装置、カラー画像形成方法、プログラム、記憶媒体 |
JP2005018094A (ja) * | 1997-09-03 | 2005-01-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像位置ずれと画像濃度の検出方法、及びカラー画像形成装置 |
JP2006017918A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007140143A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像形成プロセス制御装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2007155764A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、色ずれ補正方法および色ずれ補正プログラム |
JP2007178928A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Canon Inc | 画像形成装置およびその制御方法 |
JP2007193055A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007193054A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007287388A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導ケーブルコアおよび超電導ケーブル |
-
2008
- 2008-03-10 JP JP2008060009A patent/JP4965487B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005018094A (ja) * | 1997-09-03 | 2005-01-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像位置ずれと画像濃度の検出方法、及びカラー画像形成装置 |
JP2003107830A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Canon Inc | カラー画像形成装置、カラー画像形成方法、プログラム、記憶媒体 |
JP2006017918A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007140143A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像形成プロセス制御装置及びこれを備えた画像形成装置 |
JP2007155764A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、色ずれ補正方法および色ずれ補正プログラム |
JP2007178928A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Canon Inc | 画像形成装置およびその制御方法 |
JP2007193055A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007193054A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007287388A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導ケーブルコアおよび超電導ケーブル |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8660448B2 (en) | 2011-02-03 | 2014-02-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and image forming method |
JP2012189652A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2013080127A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Canon Inc | 画像形成装置 |
US9195198B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-11-24 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus |
JP2013250536A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Ricoh Co Ltd | 拡散反射光出力変換方法、粉体付着量変換方法及び画像形成装置 |
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Publication number | Publication date |
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