JP2010072585A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2010072585A JP2008243085A JP2008243085A JP2010072585A JP 2010072585 A JP2010072585 A JP 2010072585A JP 2008243085 A JP2008243085 A JP 2008243085A JP 2008243085 A JP2008243085 A JP 2008243085A JP 2010072585 A JP2010072585 A JP 2010072585A
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Masaya Tashiro
雅也 田代
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-quality image while preventing hue fluctuation while maintaining density correction accuracy at a high level, even when a distance between a patch image formed in an image carrier and a density sensor is changed. <P>SOLUTION: An irradiation light amount calculating part 93 calculates an amount of light to be irradiated on a part where the patch image 75 is formed in consideration that the influence of a distance deviation between a range-finding value obtained by a range-finding sensor 71 and a predetermined reference distance is canceled, based on the range-finding value and the predetermined reference distance, and feedback-outputs the calculation result to the density sensor 73. On the basis of the calculation result, the density sensor 73 irradiates the part where the patch image 75 is formed with light with the amount of irradiation light calculated by the irradiation light amount calculating part 93. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に係り、特に、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持し、色味変動を抑えて高画質画像を得ることが可能な画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, and in particular, causes a variation in distance between a patch image forming portion on an image carrier and a density sensor. The present invention also relates to an image forming apparatus capable of obtaining a high quality image while maintaining density correction accuracy at a high level and suppressing color fluctuation.

複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いたカラー対応の画像形成装置において、キャリブレーション(濃度補正)は色味を合わせるためにきわめて重要な役割を果たす。そのため、その補正精度の向上が強く要請されている。   In a color-compatible image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, calibration (density correction) plays an extremely important role for matching colors. Therefore, there is a strong demand for improving the correction accuracy.

こうした要請に応えるためのアプローチのひとつとして、本願出願人は、各色毎の感光体ドラムの回転方向において各現像ユニットの下流側かつ各転写ローラの上流側に、各感光体ドラム上に形成される各基準画像に測定光を照射する一方、基準画像からの反射光量を検出する濃度センサを配置するとともに、中間転写ベルトの進行方向において最下流側に配置された感光体ドラムの下流側近傍に、各画像形成部において形成され、中間転写ベルト上に転写された色ずれ補正用の基準画像の位置を検知する色ずれ検知センサを配置し、両検知センサの検知結果に基づいて濃度及び色ずれ補正を並行して行う制御手段を設けた画像形成装置を提案している(特許文献1)。特許文献1の技術によれば、キャリブレーション実行時の濃度補正を高精度に行うとともに、キャリブレーションの実行時間も短縮可能なタンデム型カラー画像形成装置を提供することができる。   As one approach to satisfying such a demand, the applicant of the present application forms on each photosensitive drum on the downstream side of each developing unit and on the upstream side of each transfer roller in the rotation direction of the photosensitive drum for each color. While irradiating each reference image with measurement light, a density sensor that detects the amount of reflected light from the reference image is arranged, and in the vicinity of the downstream side of the photosensitive drum arranged on the most downstream side in the traveling direction of the intermediate transfer belt, A color misregistration detection sensor that detects the position of the reference image for color misregistration correction that is formed in each image forming unit and transferred onto the intermediate transfer belt is arranged, and density and color misregistration correction is performed based on the detection results of both detection sensors. Has proposed an image forming apparatus provided with a control means for performing the above in parallel (Patent Document 1). According to the technique of Patent Document 1, it is possible to provide a tandem type color image forming apparatus capable of performing density correction at the time of calibration execution with high accuracy and reducing the calibration execution time.

ところで、例えば、中間転写ベルト等の像担持体上に濃度検出用のパッチ画像を形成し、当該パッチ画像の形成箇所に光照射を行う一方、当該パッチ画像の形成箇所に係る濃度を光反射式の濃度センサによって読み取り、読み取った画像濃度等に基づきトナー量を適切な値に補正する形態の、濃度センサを用いた従来の濃度補正技術では、像担持体における厚みのバラツキ、或いは像担持体を支持するためのローラの軸ぶれ等に起因して、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動を生じる場合がある。かかる場合に、距離変動の有無にかかわらず、パッチ画像の形成箇所への照射光量を一定に維持していると、濃度補正値が誤差を含むものとなるおそれがあった。
特開平2008−170669号公報
By the way, for example, a patch image for density detection is formed on an image carrier such as an intermediate transfer belt, and light irradiation is performed on the formation area of the patch image. In the conventional density correction technology using the density sensor, which is read by the density sensor and correcting the toner amount to an appropriate value based on the read image density or the like, the thickness variation in the image carrier or the image carrier is removed. There may be a variation in the distance between the density sensor and the patch image forming portion on the image carrier due to the shaft runout of the supporting roller. In such a case, there is a possibility that the density correction value may include an error if the amount of light applied to the patch image forming portion is kept constant regardless of whether or not the distance varies.
Japanese Patent Laid-Open No. 2008-170669

濃度センサを用いた従来の濃度補正技術では、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動が生じた場合、濃度補正値が誤差を含むものとなるおそれがあった点である。   In the conventional density correction technology using a density sensor, if the distance between the patch image formation location on the image carrier and the density sensor fluctuates, the density correction value may contain an error. It is a point.

本発明は、上記従来技術の課題に着目し、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持し、色味変動を抑えて高画質画像を得ることを目的として、像担持体に、トナー量検出用のパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段と、前記形成したパッチ画像の濃度を取得するパッチ画像濃度取得手段と、前記取得したパッチ画像の濃度に基づいて実際トナー量を求める実際トナー量演算手段と、前記求められた実際トナー量と、予め定められる基準トナー量とに基づいて画像濃度を補正する画像濃度補正手段と、を備えて構成される画像形成装置であって、前記パッチ画像の形成箇所に光照射を行う一方、当該パッチ画像の形成箇所に係る濃度を検知する光反射式の濃度センサと、前記パッチ画像の形成箇所と、前記濃度センサとの間の距離を測る測距センサと、前記測距センサによる測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を前記濃度センサ宛にフィードバック出力する照射光量演算部と、をさらに備え、前記濃度センサでは、前記照射光量演算部で演算された照射光量をもって、前記パッチ画像の形成箇所への光照射が行われる、ことを最も主要な特徴とする。   The present invention pays attention to the above-mentioned problems of the prior art, and maintains the density correction accuracy at a high level even when the distance between the patch image forming portion on the image carrier and the density sensor varies. In order to obtain a high-quality image while suppressing color variation, a patch image forming unit that forms a patch image for toner amount detection on an image carrier, and a patch that acquires the density of the formed patch image An image density acquisition unit, an actual toner amount calculation unit that calculates an actual toner amount based on the acquired density of the patch image, an image density based on the determined actual toner amount, and a predetermined reference toner amount An image forming apparatus configured to include an image density correcting unit that corrects, and irradiates the patch image forming portion with light, and detects the density related to the patch image forming portion. Based on a reflection type density sensor, a patch image formation location, a distance measuring sensor that measures the distance between the density sensor, a distance value by the distance sensor, and a predetermined reference distance, In consideration of canceling the influence of the distance deviation between the two, an irradiation light amount calculation unit that calculates the irradiation light amount to the patch image forming portion and outputs the calculation result to the density sensor as feedback The density sensor is characterized in that light irradiation is performed on the patch image forming portion with the irradiation light amount calculated by the irradiation light amount calculation unit.

本発明に係る画像形成装置では、パッチ画像形成手段は、像担持体に、トナー量検出用のパッチ画像を形成する。すると、パッチ画像濃度取得手段は、前記形成したパッチ画像の濃度を取得する。実際トナー量演算手段は、前記取得したパッチ画像の濃度に基づいて実際トナー量を求める。次いで、画像濃度補正手段は、前記求められた実際トナー量と、予め定められる基準トナー量とに基づいて画像濃度を補正するように動作する。   In the image forming apparatus according to the present invention, the patch image forming unit forms a patch image for toner amount detection on the image carrier. Then, the patch image density acquisition unit acquires the density of the formed patch image. The actual toner amount calculating means obtains the actual toner amount based on the acquired density of the patch image. Next, the image density correction unit operates to correct the image density based on the obtained actual toner amount and a predetermined reference toner amount.

かかる画像濃度補正技術では、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動を生じた場合、濃度補正値が誤差を含むものとなるおそれがある。   In such an image density correction technique, when a variation in the distance between the patch image formation location on the image carrier and the density sensor occurs, the density correction value may include an error.

そこで、測距センサは、前記パッチ画像の形成箇所と、前記濃度センサとの間の距離を測る。光反射式の濃度センサは、前記パッチ画像の形成箇所に光照射を行う一方、当該パッチ画像の形成箇所に係る濃度を検知する。照射光量演算部は、前記測距センサによる測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を前記濃度センサ宛にフィードバック出力する。これを受けて、前記濃度センサでは、前記照射光量演算部で演算された照射光量をもって、前記パッチ画像の形成箇所への光照射が行われる。従って、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離が例え変動した場合であっても、こうした距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して演算された照射光量をもって、前記パッチ画像の形成箇所への光照射がリアルタイムに行われて、距離変動に起因する濃度補正値への誤差混入が未然に排除される結果として、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持し、色味変動を抑えて高画質画像を得ることができる。   Therefore, the distance measuring sensor measures the distance between the patch image forming portion and the density sensor. The light reflection type density sensor irradiates the patch image forming portion with light and detects the density related to the patch image forming portion. The irradiation light amount calculation unit considers to cancel the influence of the distance deviation between the two based on the distance measured by the distance sensor and a predetermined reference distance, The amount of irradiation light is calculated, and the calculation result is fed back to the concentration sensor. In response, the density sensor irradiates the patch image forming portion with the irradiation light amount calculated by the irradiation light amount calculation unit. Therefore, even if the distance between the patch image formation location on the image carrier and the density sensor fluctuates, for example, with the irradiation light amount calculated in consideration of canceling the influence of such a distance deviation, As a result of light irradiation to the patch image formation location in real time and error mixing into the density correction value due to distance fluctuations being eliminated, the patch image formation location on the image carrier and the density sensor Even when the distance between the two changes, the density correction accuracy can be maintained at a high level, and the color change can be suppressed to obtain a high-quality image.

像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間における距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持し、色味変動を抑えて高画質画像を得るといった目的を、パッチ画像の形成箇所と、前記濃度センサとの間の距離を測る測距センサと、前記パッチ画像の形成箇所に光照射を行う一方、当該パッチ画像の形成箇所に係る濃度を検知する光反射式の濃度センサと、前記測距センサによる測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を前記濃度センサ宛にフィードバック出力する照射光量演算部と、の組合せに係る構成によって実現した。   Even when the distance between the patch image formation location on the image carrier and the density sensor changes, the density correction accuracy is maintained at a high level, and the color fluctuation is suppressed to obtain a high-quality image. For this purpose, the distance between the patch image formation location and the density sensor is measured, and the patch image formation location is irradiated with light, while the density at the patch image formation location is detected. The patch image is formed in consideration of canceling the influence of the distance deviation between the light reflection type density sensor, the distance measured by the distance sensor, and a predetermined reference distance. This is realized by a configuration related to a combination with an irradiation light amount calculation unit that calculates an irradiation light amount to a location and feedback-outputs the calculation result to the density sensor.

以下、本発明実施例に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[画像形成装置における機械構成]
図1は、本発明実施例に係る画像形成装置における機械構成の概略説明図、図2は、中間転写ベルト上に形成されるトナー量検出用のパッチ画像の一例と、中間転写ベルトの進行方向に対する測距センサ及び濃度センサの相互位置関係を示す説明図である。
本発明実施例に係る画像形成装置は、例えば、タンデム型のカラープリンタであり、給紙カセット10と、給紙カセットの上部に配設された転写搬送部20と、転写搬送部20の上部に配設された画像形成部30と、転写搬送部20に対して紙面左側に配設された定着部40と、給紙カセット10にセットされた用紙Pを転写搬送部20に導く第1の搬送路50と、定着部40によって定着処理後の用紙Pを排出トレイ80に導く第2の搬送路60とを備えている。
[Machine Configuration in Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a mechanical configuration in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an example of a patch image for detecting the amount of toner formed on an intermediate transfer belt, and the traveling direction of the intermediate transfer belt. It is explanatory drawing which shows the mutual positional relationship of the ranging sensor and density sensor with respect to.
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is, for example, a tandem type color printer, and includes a paper feed cassette 10, a transfer transport unit 20 disposed above the paper feed cassette, and an upper part of the transfer transport unit 20. The image forming unit 30 disposed, the fixing unit 40 disposed on the left side of the sheet with respect to the transfer conveyance unit 20, and the first conveyance for guiding the paper P set in the paper feed cassette 10 to the transfer conveyance unit 20. A path 50 and a second transport path 60 for guiding the paper P after the fixing process by the fixing unit 40 to the discharge tray 80 are provided.

給紙カセット10は、内部に用紙Pが収容されていて、同収容された用紙Pを不図示の給紙ローラによって1枚ずつピックアップし、第1の搬送路50側に排出する。   The paper feed cassette 10 contains paper P therein, picks up the paper P contained therein one by one by a not-shown paper feed roller, and discharges it to the first transport path 50 side.

画像形成部30は、それぞれ、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、及びシアン(C)のトナー像を形成する画像形成部30K,30Y,30M,及び30Cを備えている。画像形成部30K〜30Cは同一構成であるため、以下では画像形成部30Kについてのみ説明し、その他の画像形成部30Y,30M,及び30Cに係る説明を省略する。   The image forming unit 30 includes image forming units 30K, 30Y, 30M, and 30C that form toner images of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C), respectively. Since the image forming units 30K to 30C have the same configuration, only the image forming unit 30K will be described below, and descriptions of the other image forming units 30Y, 30M, and 30C will be omitted.

画像形成部30Kは、感光体ドラム31、帯電部32、露光部33、現像部34、及びクリーナ部35を備えている。感光体ドラム31は、円筒状の部材であって、不図示のモータによる駆動力を受けて、時計回りの方向(図示のA方向)に回転する。露光部33は、発光ダイオード又はレーザダイオード等の光源を備え、帯電部32によって帯電された感光体ドラム31に対して、画像データに応じて変調された光信号を照射し、画像データに係る静電潜像を形成する。現像部34は、ブラック(K)のトナーを収納するトナーボックス341を備え、静電潜像が形成された感光体ドラム31に、Kトナーを供給してKトナー像を形成する。感光体ドラム31に形成されたKトナー像は、転写ローラ22によって、用紙P又は中間転写ベルト21に転写される。クリーナ部35は、Kトナー像が転写された感光体ドラム31の表面に付着したトナーを除去する。   The image forming unit 30K includes a photosensitive drum 31, a charging unit 32, an exposure unit 33, a developing unit 34, and a cleaner unit 35. The photosensitive drum 31 is a cylindrical member, and rotates in a clockwise direction (A direction in the drawing) by receiving a driving force from a motor (not shown). The exposure unit 33 includes a light source such as a light emitting diode or a laser diode. The exposure unit 33 irradiates the photosensitive drum 31 charged by the charging unit 32 with an optical signal modulated according to image data, thereby An electrostatic latent image is formed. The developing unit 34 includes a toner box 341 that stores black (K) toner, and supplies K toner to the photosensitive drum 31 on which the electrostatic latent image is formed to form a K toner image. The K toner image formed on the photosensitive drum 31 is transferred to the paper P or the intermediate transfer belt 21 by the transfer roller 22. The cleaner unit 35 removes toner adhering to the surface of the photosensitive drum 31 to which the K toner image is transferred.

転写搬送部20は、中間転写ベルト(本発明の「像担持体」に相当する。)21、転写ローラ22、右ローラ23、及び左ローラ24を備えている。右ローラ23は画像形成部30Kの下部に配設され、左ローラ24は画像形成部30Cの下部に配設されている。中間転写ベルト21は、右ローラ23と左ローラ24との間に架け渡された無端状のベルト部材であり、右及び左ローラ23,24によって、半時計周りの方向(図示のB方向)に定速回転される。中間転写ベルト21は、ポリイミド樹脂等の耐熱性を有する樹脂材料により構成される。中間転写ベルト21の内周側であって、4個の感光体ドラム31と対向する位置には、4個の転写ローラ22がそれぞれ配設されている。転写ローラ22は、導電性を有するゴム材料等で構成され、感光体ドラム31に形成された各色のトナー像を用紙P又は中間転写ベルト126に転写させる機能を有している。   The transfer conveyance unit 20 includes an intermediate transfer belt (corresponding to an “image carrier” of the present invention) 21, a transfer roller 22, a right roller 23, and a left roller 24. The right roller 23 is disposed below the image forming unit 30K, and the left roller 24 is disposed below the image forming unit 30C. The intermediate transfer belt 21 is an endless belt member stretched between the right roller 23 and the left roller 24, and is rotated counterclockwise (B direction in the drawing) by the right and left rollers 23 and 24. It is rotated at a constant speed. The intermediate transfer belt 21 is made of a heat-resistant resin material such as polyimide resin. Four transfer rollers 22 are disposed on the inner peripheral side of the intermediate transfer belt 21 at positions facing the four photosensitive drums 31, respectively. The transfer roller 22 is made of a conductive rubber material or the like, and has a function of transferring each color toner image formed on the photosensitive drum 31 onto the paper P or the intermediate transfer belt 126.

中間転写ベルト21の外周側における下方には、図1及び図2に示すように、測距センサ71及び濃度センサ73が、中間転写ベルト21の幅方向(紙面に対し垂直方向)における略中央に対応する位置に、相互に隣接させて設けてある。測距センサ71は、例えば光反射型フォトセンサから構成され、トナー量検出用のパッチ画像75の形成箇所と、濃度センサ73との間の距離を測る機能を有している。一方、濃度センサ73は、例えば光反射型フォトセンサから構成され、パッチ画像75の形成箇所に光照射を行う一方、当該パッチ画像75の形成箇所に係る濃度を検知することを通じて、中間転写ベルト21上に形成されたパッチ画像75の濃度を取得する機能を有している。   Below the outer peripheral side of the intermediate transfer belt 21, as shown in FIGS. 1 and 2, a distance measuring sensor 71 and a density sensor 73 are arranged at a substantially central position in the width direction (perpendicular to the paper surface) of the intermediate transfer belt 21. They are provided adjacent to each other at corresponding positions. The distance measuring sensor 71 is composed of, for example, a light reflection type photosensor, and has a function of measuring the distance between the location where the toner image detection patch image 75 is formed and the density sensor 73. On the other hand, the density sensor 73 is composed of, for example, a light-reflective photosensor, and irradiates light to the formation area of the patch image 75, while detecting the density related to the formation area of the patch image 75, thereby detecting the intermediate transfer belt 21. It has a function of acquiring the density of the patch image 75 formed above.

定着部40は、熱遮蔽ボックス41、ヒータを内蔵する定着ローラ42、及び加圧ローラ43を備え、トナー像が形成された用紙Pを加熱搬送することにより、用紙Pにトナー像を定着させる。   The fixing unit 40 includes a heat shielding box 41, a fixing roller 42 with a built-in heater, and a pressure roller 43, and heats and conveys the paper P on which the toner image is formed, thereby fixing the toner image on the paper P.

[画像形成装置における電気的構成を示す機能ブロック図]
図3は、同画像形成装置の制御部を中心とする機能ブロック図を示す。
[Functional Block Diagram showing Electrical Configuration in Image Forming Apparatus]
FIG. 3 is a functional block diagram centering on the control unit of the image forming apparatus.

図3に示すように、主制御部85には、測距センサ71、濃度センサ73、画像形成部30、画像メモリ81、スキャナ部83が接続されている。   As shown in FIG. 3, a distance measuring sensor 71, a density sensor 73, an image forming unit 30, an image memory 81, and a scanner unit 83 are connected to the main control unit 85.

スキャナ部83は、CCD等の光電変換素子によって原稿の画像を読み取り、得られた原稿の画像データを主制御部85宛に転送する。画像メモリ81は、スキャナ部83によって読み取られた原稿の画像データを記憶する。画像形成部30は、画像メモリ81に記憶された画像データを読み出し、用紙Pに印刷する。   The scanner unit 83 reads an image of a document with a photoelectric conversion element such as a CCD, and transfers the obtained image data of the document to the main control unit 85. The image memory 81 stores document image data read by the scanner unit 83. The image forming unit 30 reads the image data stored in the image memory 81 and prints it on the paper P.

像担持体(中間転写ベルト21)におけるパッチ画像75の形成箇所と、濃度センサ73との間における距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持し、色味変動を抑えて高画質画像を得るといった目的を達成するために、本画像形成装置の制御を司る主制御部85は、パッチ画像形成部(本発明の「パッチ画像形成手段」に相当する。)87と、パッチ画像濃度取得部(本発明の「パッチ画像濃度取得手段」に相当する。)89と、実際トナー量演算部(本発明の「実際トナー量演算手段」に相当する。)91と、照射光量演算部93と、画像濃度補正部(本発明の「画像濃度補正手段」に相当する。)95と、を備えて構成されている。   Even when a variation in the distance between the location where the patch image 75 is formed on the image carrier (intermediate transfer belt 21) and the density sensor 73 occurs, the density correction accuracy is maintained at a high level, and the color fluctuations. In order to achieve the object of obtaining a high-quality image while suppressing image quality, the main control unit 85 that controls the image forming apparatus is a patch image forming unit (corresponding to the “patch image forming unit” of the present invention) 87. A patch image density acquisition unit (corresponding to “patch image density acquisition unit” of the present invention) 89, an actual toner amount calculation unit (corresponding to “actual toner amount calculation unit” of the present invention) 91, and An irradiation light amount calculation unit 93 and an image density correction unit (corresponding to “image density correction unit” of the present invention) 95 are provided.

パッチ画像形成部87は、トナー量検出用のパッチ画像を中間転写ベルト21上に形成させる機能を有している。なお、実際には、パッチ画像形成部87からのパッチ画像形成指令を受けて、画像形成部30が、中間転写ベルト21上にパッチ画像75を形成する。   The patch image forming unit 87 has a function of forming a toner image detection patch image on the intermediate transfer belt 21. In practice, upon receipt of a patch image formation command from the patch image forming unit 87, the image forming unit 30 forms a patch image 75 on the intermediate transfer belt 21.

パッチ画像濃度取得部89は、濃度センサ73からの濃度検出信号を受けて、トナー量検出用のパッチ画像75の濃度を取得する機能を有している。
実際トナー量演算部91は、取得したトナー量検出用のパッチ画像75の濃度に基づいて、実際トナー量を求める機能を有している。
The patch image density acquisition unit 89 has a function of receiving the density detection signal from the density sensor 73 and acquiring the density of the patch image 75 for detecting the toner amount.
The actual toner amount calculation unit 91 has a function of obtaining the actual toner amount based on the obtained density of the patch image 75 for detecting the toner amount.

照射光量演算部93は、測距センサ71による測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、その演算結果を濃度センサ73宛にフィードバック出力する機能を有している。
画像濃度補正部95は、前記実際トナー量と、前記基準トナー量とに基づいて、基準トナー量を実現するための現像バイアスを設定することを通じて、画像濃度を補正する機能を有している。なお、画像濃度補正部95には、濃度センサ73の出力値とトナー付着量との関係がトナー付着量テーブルとして記憶保持される一方で、トナー付着量から決定されるトナー濃度と、帯電量、現像バイアスの特性値、或いは露光量等の、濃度補正に用いる各パラメータ値と、が関連付けられた濃度補正テーブルが記憶保持されている。
[画像形成装置の動作]
次に、本発明実施例に係る画像形成装置の動作について、図4を参照して説明する。
The irradiation light amount calculation unit 93 takes into account the cancellation of the influence of the distance deviation between the two based on the distance measured by the distance sensor 71 and a predetermined reference distance. The irradiation light quantity is calculated, and the calculation result is fed back to the density sensor 73.
The image density correction unit 95 has a function of correcting the image density by setting a developing bias for realizing the reference toner amount based on the actual toner amount and the reference toner amount. The image density correction unit 95 stores and holds the relationship between the output value of the density sensor 73 and the toner adhesion amount as a toner adhesion amount table, while the toner concentration determined from the toner adhesion amount, the charge amount, A density correction table in which each parameter value used for density correction, such as a development bias characteristic value or exposure amount, is stored and held.
[Operation of Image Forming Apparatus]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図4は、本発明実施例に係る画像形成装置における濃度補正に係る動作フローチャート図である。
前提として、図4に示す濃度補正動作は、例えば、本画像形成装置の電源起動時、スリープモード時、又は、500枚の印刷がなされる毎などの、予め定められる適宜のタイミングで実行されるものとである。
FIG. 4 is an operation flowchart relating to density correction in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
As a premise, the density correction operation shown in FIG. 4 is executed at an appropriate timing determined in advance, for example, when the image forming apparatus is turned on, in the sleep mode, or every time 500 sheets are printed. With things.

ステップS11において、パッチ画像形成部87は、図2に示すように、中間転写ベルト21上に、トナー量検出用のパッチ画像75を、MCYBの各色について形成する。
ステップS12において、測距センサ71は、トナー量検出用のパッチ画像75の形成箇所と、濃度センサ73との間の距離を測り、その測距値を照射光量演算部93宛にフィードバック出力する。
In step S <b> 11, the patch image forming unit 87 forms a toner image detection patch image 75 for each color of MCYB on the intermediate transfer belt 21 as shown in FIG. 2.
In step S <b> 12, the distance measuring sensor 71 measures the distance between the location where the toner image detection patch image 75 is formed and the density sensor 73, and feeds back the distance measured value to the irradiation light amount calculation unit 93.

ステップS13において、照射光量演算部93は、測距センサ71による測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算する。詳しく述べると、照射光量演算部93は、測距センサ71による測距値が、前記基準距離と比較して小さいときには、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を減じる一方、前記基準距離と比較して大きいときには、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を増やすように、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算する。   In step S <b> 13, the irradiation light amount calculation unit 93 considers canceling the influence of the distance deviation between the two based on the distance measured by the distance sensor 71 and a predetermined reference distance. The amount of light irradiated to the formation location of is calculated. More specifically, when the distance measured by the distance measuring sensor 71 is smaller than the reference distance, the irradiation light amount calculation unit 93 reduces the amount of irradiation light on the patch image forming portion, while comparing with the reference distance. When it is large, the amount of light applied to the patch image forming portion is calculated so as to increase the amount of light applied to the patch image forming portion.

ステップS14において、濃度センサ73は、ステップS13で求められた照射光量をもって、パッチ画像75の形成箇所への光照射を行う一方、当該パッチ画像75の形成箇所に係る濃度値を検知取得する。なお、パッチ画像75の形成箇所に係る濃度値を取得するにあたり、パッチ画像75の形成箇所と同じ箇所であって、そこにパッチ画像75が形成されていない箇所に係る濃度値(中間転写ベルト21における下地の濃度値であり、以下では「バックグランド値」という。)を予め取得しておくか、或いは、パッチ画像75の形成後にクリーニング処理を施すことでパッチ画像75が除去された該当箇所のバックグランド値を取得し、パッチ画像75の形成箇所に係る濃度値から、このバックグランド値を差し引くことによって、下地の影響が除去されたパッチ画像75の形成箇所に係る濃度値を取得する構成を採用してもよい。このようにすれば、中間転写ベルト21の経時的な表面劣化等が例え生じた場合であっても、かかる表面状態の変化に起因する濃度補正値への誤差混入を未然に排除することができる。   In step S <b> 14, the density sensor 73 performs light irradiation on the formation location of the patch image 75 with the irradiation light amount obtained in step S <b> 13, while detecting and acquiring the density value related to the formation location of the patch image 75. It should be noted that when acquiring the density value relating to the formation location of the patch image 75, the density value (intermediate transfer belt 21) relating to the location where the patch image 75 is not formed is the same location as the formation location of the patch image 75. (Hereinafter, referred to as “background value”), or the patch image 75 is removed by performing a cleaning process after the patch image 75 is formed. A configuration in which the background value is acquired, and the density value relating to the formation location of the patch image 75 from which the influence of the background has been removed is obtained by subtracting the background value from the density value relating to the location where the patch image 75 is formed. It may be adopted. In this way, even if the surface deterioration of the intermediate transfer belt 21 with time or the like occurs, it is possible to eliminate the error mixing into the density correction value due to the change in the surface state. .

ステップS15において、画像濃度補正部95は、予め定められている手順に従って、濃度補正処理を実行する。すなわち、まず、
実際トナー量演算部91は、ステップS14で検知取得したパッチ画像75の濃度値、並びに、パッチ画像75の濃度とトナー付着量との関係が記憶されたトナー付着量テーブルを参照して、テーブルルックアップ方式等公知の手法を用いて実際トナー量を求める。なお、この実際トナー量演算処理は、MCYBの各色についてそれぞれ実行される。次いで、画像濃度補正部95は、前記求められた実際トナー量と、予め定められる基準トナー量とに基づいて、例えば、
実際トナー量を基準トナー量に一致させることを考慮して、適切な現像バイアスを設定することを通じて、濃度補正処理を実行する。
ステップS16において、主制御部85は、ステップS15におけるキャリブレーション(濃度補正)が終了したか否かを監視している。この監視の結果、キャリブレーションが未だ終了しない旨の判定が下されたとき、主制御部85は、処理の流れをステップS11へと戻して以下の処理を順次実行させる。一方、キャリブレーションが終了した旨の判定が下されたとき、主制御部85は、濃度補正に係る一連の処理を終了させる。
以上詳細に説明したように、本発明実施例に係る画像形成装置では、照射光量演算部93は、測距センサ71による測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、パッチ画像75の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を濃度センサ73宛にフィードバック出力し、これを受けて濃度センサ73では、照射光量演算部93で演算された照射光量をもって、パッチ画像75の形成箇所への光照射が行われる。従って、像担持体(中間転写ベルト21)におけるパッチ画像75の形成箇所と、濃度センサ73との間における距離が例え変動した場合であっても、こうした距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して演算された照射光量をもって、パッチ画像75の形成箇所への光照射がリアルタイムに行われて、距離変動に起因する濃度補正値への誤差混入が未然に排除される結果として、像担持体(中間転写ベルト21)におけるパッチ画像75の形成箇所と、濃度センサ73との間における距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持し、色味変動を抑えて高画質画像を得ることができる。
[その他]
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。
In step S15, the image density correction unit 95 executes density correction processing according to a predetermined procedure. That is, first,
The actual toner amount calculation unit 91 refers to the toner adhesion amount table in which the density value of the patch image 75 detected and acquired in step S14 and the relationship between the density of the patch image 75 and the toner adhesion amount are stored. The actual toner amount is obtained using a known method such as an up method. The actual toner amount calculation process is executed for each color of MCYB. Next, the image density correction unit 95, for example, based on the obtained actual toner amount and a predetermined reference toner amount, for example,
In consideration of matching the actual toner amount with the reference toner amount, density correction processing is executed by setting an appropriate development bias.
In step S16, the main control unit 85 monitors whether the calibration (density correction) in step S15 has been completed. As a result of this monitoring, when it is determined that the calibration is not yet finished, the main control unit 85 returns the process flow to step S11 and sequentially executes the following processes. On the other hand, when it is determined that the calibration is completed, the main control unit 85 ends a series of processes related to density correction.
As described above in detail, in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the irradiation light amount calculation unit 93 is based on the distance measurement value obtained by the distance measurement sensor 71 and a predetermined reference distance. In consideration of canceling the influence of the distance deviation, the amount of irradiation light to the formation location of the patch image 75 is calculated, the calculation result is fed back to the density sensor 73, and the density sensor 73 receives the calculation result. Light irradiation is performed on the formation location of the patch image 75 with the irradiation light amount calculated by the calculation unit 93. Therefore, even if the distance between the position where the patch image 75 is formed on the image carrier (intermediate transfer belt 21) and the density sensor 73 fluctuates, it is considered to cancel the influence of such a distance deviation. As a result of light irradiation to the formation portion of the patch image 75 in real time with the calculated irradiation light amount, and error mixing into the density correction value caused by the distance fluctuation is eliminated in advance, the image carrier (intermediate) Even when the distance between the location where the patch image 75 is formed on the transfer belt 21) and the density sensor 73 is varied, the density correction accuracy is maintained at a high level, and the color variation is suppressed to achieve high image quality. An image can be obtained.
[Others]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the invention read from the claims and the entire specification or the technical idea, and image formation accompanied by such changes The apparatus is also included in the scope of the technical scope of the present invention.

すなわち、例えば、本発明実施例において、測距センサ71及び濃度センサ73を、中間転写ベルト21の幅方向における略中央に対応する位置に配置する例をあげて説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、中間転写ベルト21上におけるトナー量検出用のパッチ画像の形成箇所に対応させて、パッチ画像と対面することを考慮した適宜の位置に、測距センサ71及び濃度センサ73を配置すればよい。
さらに、本発明実施例において、本発明を、タンデム方式のカラープリンタに適用した例をあげて説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、本発明を、像担持体に各色のトナー像を形成し、該形成した各色のトナー像を用紙に直接転写させる方式のカラープリンタにそのまま適用することができる。この場合、前記像担持体は中間転写ローラであり、パッチ画像の濃度取得は、中間転写ローラに形成されたパッチ画像に対して実行すればよいことは言うまでもない。
That is, for example, in the embodiment of the present invention, the distance measuring sensor 71 and the density sensor 73 have been described by way of an example in which the distance measuring sensor 71 and the density sensor 73 are arranged at a position substantially corresponding to the center of the intermediate transfer belt 21 in the width direction. The distance measuring sensor 71 and the density are not limited to examples, and are arranged at appropriate positions in consideration of facing the patch image in correspondence with the toner image detection patch image formation location on the intermediate transfer belt 21. The sensor 73 may be disposed.
Further, in the embodiments of the present invention, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a tandem color printer. However, the present invention is not limited to such embodiments, and the present invention is applied to an image carrier. The present invention can be applied as it is to a color printer that forms a toner image of each color and directly transfers the formed toner image of each color onto a sheet. In this case, it goes without saying that the image carrier is an intermediate transfer roller, and patch image density acquisition may be performed on the patch image formed on the intermediate transfer roller.

本発明実施例に係る画像形成装置における機械構成の概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram of a mechanical configuration in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 中間転写ベルト上に形成されるトナー量検出用のパッチ画像の一例と、中間転写ベルトの進行方向に対する測距センサ及び濃度センサの相互位置関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a toner image detection patch image formed on an intermediate transfer belt and a mutual positional relationship between a distance measuring sensor and a density sensor with respect to a traveling direction of the intermediate transfer belt. 同画像形成装置の主制御部を中心とする機能ブロック図である。2 is a functional block diagram centering on a main control unit of the image forming apparatus. FIG. 本発明実施例に係る画像形成装置における濃度補正に係る動作フローチャート図である。FIG. 7 is an operation flowchart relating to density correction in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

30 画像形成部
71 測距センサ
73 濃度センサ
75 トナー量検出用のパッチ画像
85 主制御部
87 パッチ画像形成部(パッチ画像形成手段)
89 パッチ画像濃度取得部(パッチ画像濃度取得手段)
91 実際トナー量演算部(実際トナー量演算手段)
93 照射光量演算部
95 画像濃度補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Image formation part 71 Distance sensor 73 Density sensor 75 Patch image for toner amount detection 85 Main control part 87 Patch image formation part (patch image formation means)
89 Patch image density acquisition unit (patch image density acquisition means)
91 Actual toner amount calculation unit (actual toner amount calculation means)
93 Irradiation light quantity calculation unit 95 Image density correction unit

Claims (6)

像担持体に、トナー量検出用のパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段と、前記形成したパッチ画像の濃度を取得するパッチ画像濃度取得手段と、前記取得したパッチ画像の濃度に基づいて実際トナー量を求める実際トナー量演算手段と、前記求められた実際トナー量と、予め定められる基準トナー量とに基づいて画像濃度を補正する画像濃度補正手段と、を備えて構成される画像形成装置であって、
前記パッチ画像の形成箇所に光照射を行う一方、当該パッチ画像の形成箇所に係る濃度を検知する光反射式の濃度センサと、
前記パッチ画像の形成箇所と、前記濃度センサとの間の距離を測る測距センサと、
前記測距センサによる測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を前記濃度センサ宛にフィードバック出力する照射光量演算部と、
をさらに備え、
前記濃度センサでは、前記照射光量演算部で演算された照射光量をもって、前記パッチ画像の形成箇所への光照射が行われる、
ことを特徴とする画像形成装置。
Patch image forming means for forming a patch image for detecting the toner amount on the image carrier, patch image density acquiring means for acquiring the density of the formed patch image, and actual toner based on the density of the acquired patch image An image forming apparatus comprising: an actual toner amount calculating unit that calculates an amount; and an image density correcting unit that corrects the image density based on the determined actual toner amount and a predetermined reference toner amount. There,
A light-reflective density sensor that detects the density of the patch image forming portion while irradiating the patch image forming portion with light;
A distance measuring sensor for measuring a distance between the patch image forming portion and the density sensor;
Based on the distance measured by the distance sensor and a predetermined reference distance, in consideration of canceling the influence of the distance deviation between the two, calculating the irradiation light amount to the formation location of the patch image, An irradiation light amount calculation unit that feedback outputs the calculation result to the density sensor;
Further comprising
In the density sensor, with the irradiation light amount calculated by the irradiation light amount calculation unit, light irradiation is performed on the patch image forming portion.
An image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置であって、
前記測距センサは、前記パッチ画像の形成箇所に対し、前記濃度センサの上流側に設けられている、
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The distance measuring sensor is provided on the upstream side of the density sensor with respect to the formation location of the patch image.
An image forming apparatus.
請求項1又は2記載の画像形成装置であって、
前記照射光量演算部は、
測距センサによる測距値が、前記基準距離と比較して小さいときには、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を減じる一方、前記基準距離と比較して大きいときには、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を増やすように、前記パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算する、
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The irradiation light amount calculation unit
When the distance measured by the distance measuring sensor is small compared to the reference distance, the amount of light applied to the patch image forming portion is reduced. On the other hand, when the distance measured is large compared to the reference distance, the patch image forming portion is moved to. To calculate the irradiation light amount to the formation position of the patch image so as to increase the irradiation light amount of
An image forming apparatus.
請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記パッチ画像濃度取得手段は、
前記パッチ画像の濃度を取得するにあたり、パッチ画像の形成箇所に係る濃度値から、当該形成箇所と同一の箇所に係るバックグランド値を差し引くことによって、下地の影響が除去されたパッチ画像の形成箇所に係る濃度値を取得する、
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The patch image density acquisition means includes
In obtaining the density of the patch image, the patch image formation location in which the influence of the background is removed by subtracting the background value relating to the same location as the formation location from the density value relating to the patch image formation location. To obtain the density value according to
An image forming apparatus.
請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
当該画像形成装置は、タンデム方式のカラープリンタであり、
前記像担持体は、中間転写ベルトであり、
前記パッチ画像の濃度取得は、前記中間転写ベルトに形成されたパッチ画像に対して遂行される、
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The image forming apparatus is a tandem color printer,
The image carrier is an intermediate transfer belt,
The density acquisition of the patch image is performed on the patch image formed on the intermediate transfer belt.
An image forming apparatus.
請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
当該画像形成装置は、前記像担持体に各色のトナー像をそれぞれ形成し、該形成した各色のトナー像を用紙に転写させる方式のカラープリンタであり、
前記像担持体は、中間転写ローラであり、
前記パッチ画像の濃度取得は、前記中間転写ローラに形成されたパッチ画像に対して遂行される、
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The image forming apparatus is a color printer that forms a toner image of each color on the image carrier and transfers the formed toner image of each color onto paper.
The image carrier is an intermediate transfer roller,
The density acquisition of the patch image is performed on the patch image formed on the intermediate transfer roller.
An image forming apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012181414A (en) * 2011-03-02 2012-09-20 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

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