JP2013190682A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを用いて画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうちの少なくとも1つの機能を備えた複合機等の画像形成装置及びこのような画像形成装置における画像形成方法であって、かかる画像の濃度を調整可能な画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, a plotter, a multifunction machine having at least one of these functions, which forms an image using toner, and image formation in such an image forming apparatus. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method capable of adjusting the density of the image.
トナーを用いて画像を形成する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置が知られている(たとえば、〔特許文献1〕〜〔特許文献3〕参照)。このような画像形成装置では、帯電装置によって像担持体を一様に帯電させ、形成すべき画像に対応して入力したデータに基づいて露光装置によって像担持体に潜像を形成し、現像装置によって潜像にトナーを付着させて画像を形成している。 A so-called electrophotographic image forming apparatus that forms an image using toner is known (see, for example, [Patent Document 1] to [Patent Document 3]). In such an image forming apparatus, the image carrier is uniformly charged by the charging device, a latent image is formed on the image carrier by the exposure device based on the data input corresponding to the image to be formed, and the developing device Thus, toner is attached to the latent image to form an image.
このような画像形成装置は、近年、印刷業界にも普及し始めており、高速出力かつ高画質化への要求が急速に高まっている。高画質化に関する要求項目のなかでは、頁内濃度均一性すなわち用紙等の記録媒体の1枚に形成される画像の濃度の均一性への要望が強く、ユーザーが画像形成装置を選定する際の判断基準になっている。そのため、頁内の濃度ムラを極力抑制することが重要である。 In recent years, such image forming apparatuses have begun to spread in the printing industry, and the demand for high-speed output and high image quality is rapidly increasing. Among the requirements related to high image quality, there is a strong demand for uniformity of density within a page, that is, uniformity of the density of an image formed on one sheet of recording medium such as paper, and when a user selects an image forming apparatus, It is a judgment criterion. Therefore, it is important to suppress the density unevenness in the page as much as possible.
かかる濃度ムラは、様々な要因によって発生することが知られている。たとえば、帯電の不均一性による帯電ムラ、露光装置の露光ムラ、感光体等の像担持体の回転振れや感度ムラ、現像ローラ等の現像剤担持体の抵抗ムラ、トナーの帯電ムラ、転写ローラの転写ムラなどである。この中でもとくに像担持体の回転振れや感度ムラに起因する濃度ムラは周期が短いため、頁内に周期的に発生し、視認が容易であることから、クレーム対象となる場合が多い。したがって、像担持体の回転振れや感度ムラに起因する濃度ムラを抑制することがとくに重要である。 Such density unevenness is known to occur due to various factors. For example, uneven charging due to non-uniform charging, exposure unevenness of an exposure apparatus, rotational shake or sensitivity unevenness of an image carrier such as a photoconductor, uneven resistance of a developer carrier such as a developing roller, uneven charging of a toner, transfer roller Transfer irregularities. Among them, density unevenness due to rotational shake and sensitivity unevenness of the image carrier in particular has a short period, and thus periodically occurs in the page and is easy to visually recognize. Therefore, it is particularly important to suppress density unevenness caused by rotational shake and sensitivity unevenness of the image carrier.
この濃度ムラについて以下説明する。
像担持体の回転振れに起因する濃度ムラに関して説明すると、電子写真方式を用いた画像形成装置では、現像剤担持体と像担持体との間の電位差によって発生する電界を利用して像担持体上にトナーを付着させて画像を形成するため、像担持体の回転振れによって、これらの間隔である現像ギャップが変動すると、電界が変動して濃度変動が生じ、濃度ムラが生じる。
This density unevenness will be described below.
The density unevenness caused by the rotational shake of the image carrier will be described. In an image forming apparatus using an electrophotographic system, an image carrier using an electric field generated by a potential difference between the developer carrier and the image carrier. Since an image is formed by adhering toner on the image, if the development gap, which is an interval between them, fluctuates due to the rotational shake of the image carrier, the electric field fluctuates, resulting in density fluctuations and density unevenness.
また、像担持体の感度ムラに起因する濃度ムラに関しては、たとえば次のとおりである。すなわち、露光に対する像担持体の感度に、環境変動、経時劣化等の要因によってばらつきが発生する場合、一定の露光量で露光しても、像担持体の露光後の電位である明電位に差が出るため、かかる電界が変動し、濃度変動が生じて、濃度ムラが生じる。なお、像担持体の感度ムラに関して、感度変化を小さくするため高精度な製法を用いるとコストアップとなるため、これは極力避けることが望ましい。 Further, for example, density unevenness caused by sensitivity unevenness of the image carrier is as follows. That is, if the sensitivity of the image carrier to exposure varies due to factors such as environmental fluctuations and deterioration over time, even if the exposure is performed at a constant exposure amount, it differs from the light potential after exposure of the image carrier. Therefore, the electric field fluctuates, density fluctuations occur, and density unevenness occurs. In addition, regarding the sensitivity unevenness of the image carrier, it is desirable to avoid this as much as possible because a high-accuracy manufacturing method is used to reduce the sensitivity change.
この点、濃度ムラの補正技術として、帯電バイアス、現像バイアス、露光条件などのプロセス条件を、像担持体の回転周期や感度ムラによって変動する濃度ムラのプロファイルに基づいて変化させるために、濃度ムラ検知用パターンを作像して、かかる各プロセス条件についての補正用データを作成する方法が考えられる。 In this regard, as a technology for correcting density unevenness, in order to change process conditions such as charging bias, development bias, and exposure conditions based on the density unevenness profile that varies depending on the rotation period of the image carrier and sensitivity unevenness, A method is conceivable in which a detection pattern is formed and correction data for each process condition is created.
このような方法として、たとえば像担持体の回転周期に合わせて現像バイアスを変調させる方法を考察する。この方法は、像担持体の回転位置を検知する回転位置検出センサと、画像の濃度を検知する濃度検知センサとを用いるものとする。そして、濃度検知センサで検知した濃度ムラを像担持体周期で切り分け、検知された濃度ムラを抑制すべく、回転振れなどによる電界変動を打ち消して電界を一定にするように、回転位置検出センサの信号をトリガとして現像バイアスを周期的に変化させることとする。
また、かかる方法として、たとえば、現像バイアスのみならず、帯電バイアスを変調させる方法が考えられる。
As such a method, for example, a method of modulating the developing bias in accordance with the rotation period of the image carrier will be considered. This method uses a rotational position detection sensor that detects the rotational position of the image carrier and a density detection sensor that detects the density of the image. The rotational position detection sensor detects the density unevenness detected by the density detection sensor by the period of the image carrier, and suppresses the detected density unevenness to cancel the electric field fluctuation caused by rotational shake and make the electric field constant. The development bias is periodically changed using a signal as a trigger.
Further, as such a method, for example, a method of modulating not only the developing bias but also the charging bias can be considered.
しかし、これらの方法によれば、プロファイルが有効であれば、濃度ムラが低減されるものの、経時的な要因等によってプロファイルが変化すると、濃度ムラの低減作用が低下したり、却って濃度ムラを増加させたりすることとなる。そのため、適時に、プロファイルを適正化してプロセス条件を更新するために、濃度ムラ検知用パターンを作像する必要があり、このため、トナー消費量が増加する、形成した画像をクリーニングするためのクリーニング機構の負荷が増加する、画像の形成やクリーニングに要する時間が増加してダウンタイムが長くなる、といった問題が生じ得る。また、複数の手段を変調すると、より高精度で濃度ムラが低減されることとなるが、この場合には制御が複雑化し得る。 However, according to these methods, if the profile is valid, the density unevenness is reduced, but if the profile changes due to factors over time, the effect of reducing the density unevenness is reduced or the density unevenness is increased. It will be allowed to. Therefore, in order to optimize the profile and update the process conditions in a timely manner, it is necessary to create a density unevenness detection pattern, which increases the toner consumption, and cleaning for cleaning the formed image. There may arise problems that the load on the mechanism increases, the time required for image formation and cleaning increases, and the downtime becomes longer. Further, when a plurality of means are modulated, density unevenness is reduced with higher accuracy, but in this case, control can be complicated.
なお、その他、濃度ムラ検知用パターンを作像するものではないが、画像に周期的に発生する縞状の濃度ムラを包括的に減少させることを目的とした技術が知られている(たとえば、〔特許文献1〕参照)。この技術は、電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置に関するものであり、この画像形成装置が、画像濃度の周期的な濃度変動データを予め格納する第1の変動データ格納手段と、かかる濃度変動データに基づいて画像形成条件を制御する第1の制御手段とを有し、第1の変動データ格納手段が、少なくとも現像剤担持体の1周期に対応する濃度変動データを格納し、第1の制御手段が、帯電電圧、露光光量、現像電圧及び転写電圧の何れかを制御して、像担持体の回転周期に合わせて制御手段で濃度補正を行う補正方法を採用している。 In addition, although not intended to form a density unevenness detection pattern, a technique for comprehensively reducing striped density unevenness that periodically occurs in an image is known (for example, [See Patent Document 1]. This technique relates to an image forming apparatus of an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and the image forming apparatus includes first fluctuation data storage means for storing periodic density fluctuation data of image density in advance. First control means for controlling the image forming conditions based on the density fluctuation data, and the first fluctuation data storage means stores density fluctuation data corresponding to at least one cycle of the developer carrying member. One control means employs a correction method in which any one of the charging voltage, the exposure light quantity, the development voltage, and the transfer voltage is controlled, and the density is corrected by the control means in accordance with the rotation cycle of the image carrier.
上述の方法による問題について考察すると、この問題は、すでに述べたように、濃度ムラが像担持体の回転振れ、感度ムラという複数の要素によって生じるにもかかわらず、上述の方法では、これらの要素のそれぞれに着目した補正を行おうとしていないことが、かかる問題の発生要因の1つであると考えられる。 Considering the problem caused by the above-described method, as described above, this problem is caused by a plurality of factors such as density unevenness caused by rotational shake of the image carrier and sensitivity unevenness. It is considered that one of the causes of such a problem is that correction is not performed focusing on each of the above.
すなわち、たとえば、像担持体の回転振れの変化は、その着脱時などの限られたときにのみ発生するため、回転振れの変化を対象とする補正用データの更新は、そのようなときに行えば足りる。また、像担持体の回転振れと感度ムラとでは、前者の方が、濃度ムラに与える影響が大きいことが多いため、少なくとも回転振れによる濃度ムラを抑制する必要がある。感度変化分も補正用データに加えた場合には、感度が変化した場合に濃度ムラの位相が逆転し、却って濃度ムラが大きくなる可能性もある。加えて、制御の複雑化を回避するには、制御対象となるプロセス条件は少ないほうが良い。 That is, for example, since a change in rotational shake of the image carrier occurs only in a limited time such as when it is attached or detached, the correction data for the change in rotational shake is updated at such time. That's enough. Further, in the rotational shake and sensitivity unevenness of the image carrier, the former often has a larger influence on the density unevenness, so at least the density unevenness due to the rotational shake needs to be suppressed. When the sensitivity change is also added to the correction data, the density unevenness phase may be reversed when the sensitivity changes, and the density unevenness may increase. In addition, in order to avoid complication of control, it is better that the process conditions to be controlled are small.
本発明は、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置及びこのような画像形成装置における画像形成方法であって、トナー消費量及び所要時間を抑えつつ、像担持体の回転振れと感度ムラとのうちの少なくとも回転振れによる画像の濃度ムラを低減するように、制御の複雑化を避けながら、画像の濃度を調整可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image using toner, and an image forming method in such an image forming apparatus, and the rotational shake and sensitivity unevenness of an image carrier while suppressing toner consumption and required time. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of adjusting the image density while avoiding complicated control so as to reduce at least image density unevenness due to rotational shake.
上記目的を達成するため、本発明は、トナーを像担持体に付着させることによって形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、トナーを付着される状態の前記像担持体の表面電位を検出する電位検出手段と、前記画像を形成するための第1の要素を用いて前記濃度を調整可能な第1の画像形成手段と、前記画像濃度検出手段によって検出された、前記像担持体の少なくとも1周長分の前記画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために、第1の要素についての第1の条件を決定する第1の画像形成条件決定手段とを有し、前記像担持体の回転位置が変化し得たときに、前記画像濃度検出手段によって前記画像の濃度ムラを検出し、当該画像を形成するときに前記電位検出手段によって検出した表面電位の電位分布と当該濃度ムラとに基づいて、前記像担持体の現像ギャップ変動成分に起因する画像濃度のムラを抽出し、この抽出したムラを抑制するように、第1の画像形成条件決定手段によって第1の条件を決定し、第1の条件に応じて第1の画像形成手段を動作させることによって画像形成を行う画像形成装置にある。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image density detecting means for detecting the density of an image formed by attaching toner to an image carrier, and a surface potential of the image carrier in a state where the toner is attached. A first image forming unit capable of adjusting the density using a first element for forming the image, and the image carrier detected by the image density detecting unit. A first image forming condition determining means for determining a first condition for the first element in order to adjust the density based on density unevenness of the image for at least one circumference of When the rotational position of the image carrier can change, the image density detection means detects density unevenness of the image, and the potential distribution of the surface potential detected by the potential detection means when forming the image The dark Based on the unevenness, the first condition is determined by the first image forming condition determining means so as to extract the unevenness of the image density due to the development gap fluctuation component of the image carrier and to suppress the extracted unevenness. The image forming apparatus performs image formation by determining and operating the first image forming unit according to the first condition.
本発明は、トナーを像担持体に付着させることによって形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、トナーを付着される状態の前記像担持体の表面電位を検出する電位検出手段と、前記画像を形成するための第1の要素を用いて前記濃度を調整可能な第1の画像形成手段と、前記画像濃度検出手段によって検出された、前記像担持体の少なくとも1周長分の前記画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために、第1の要素についての第1の条件を決定する第1の画像形成条件決定手段とを有し、前記像担持体の回転位置が変化し得たときに、前記画像濃度検出手段によって前記画像の濃度ムラを検出し、当該画像を形成するときに前記電位検出手段によって検出した表面電位の電位分布と当該濃度ムラとに基づいて、前記像担持体の現像ギャップ変動成分に起因する画像濃度のムラを抽出し、この抽出したムラを抑制するように、第1の画像形成条件決定手段によって第1の条件を決定し、第1の条件に応じて第1の画像形成手段を動作させることによって画像形成を行う画像形成装置にあるので、第1の条件を決定するための画像の形成頻度、回数を抑制してトナー消費量及び所要時間を抑えつつ、制御の複雑化を避けながら、像担持体の回転振れによる画像の濃度ムラを低減するように、画像の濃度を調整可能であり、頁内濃度均一性を向上可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention relates to image density detection means for detecting the density of an image formed by attaching toner to an image carrier, and potential detection means for detecting the surface potential of the image carrier in a state where toner is attached. A first image forming means capable of adjusting the density using a first element for forming the image, and at least one circumference of the image carrier detected by the image density detecting means. A first image forming condition determining means for determining a first condition for the first element in order to adjust the density based on the density unevenness of the image, and a rotational position of the image carrier; Can be changed by the image density detecting means, and based on the potential distribution of the surface potential detected by the potential detecting means when the image is formed and the density unevenness. The above The first condition is determined by the first image forming condition determining means so as to extract the unevenness of the image density due to the developing gap fluctuation component of the carrier, and the extracted unevenness is suppressed. Accordingly, since the image forming apparatus performs image formation by operating the first image forming unit, the toner consumption amount and the required time can be reduced by suppressing the image formation frequency and the number of times for determining the first condition. An image forming apparatus capable of adjusting image density and improving in-page density uniformity so as to reduce unevenness of image density due to rotational shake of the image carrier while suppressing complexity of control. Can be provided.
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図1は本実施形態に係る画像形成装置の概略図を、図2はかかる画像形成装置に備えられた画像形成部等の概略構成図を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming unit and the like provided in the image forming apparatus.
図1に示すように、画像形成装置10は、記録媒体としての記録紙12に画像を形成する、4つのプロセスユニット36Y、36C、36M、36Kを有する画像形成部14と、画像形成部14に記録紙を供給する給紙装置16と、原稿画像を読み取るスキャナ18と、スキャナ18に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
画像形成装置10はまた、本体22内に、転写体たる無端状の中間転写ベルト24を備えた転写手段たる転写ユニット26と、画像形成部14の上方に位置する露光手段としての光書込ユニット38とを備えている。
The
画像形成装置10はまた、記録紙12を搬送するとともに、中間転写ベルト24に担持されているトナー像を、中間転写ベルト24とのニップ部である二次転写位置Nにおいてその記録紙12に転写する2次転写手段である転写搬送ベルトとしての搬送ベルト46と、給紙装置16から供給された記録紙12を所定のタイミングで二次転写位置Nに送り出すレジストローラ対44とを備えている。
The
画像形成装置10はまた、二次転写位置Nを通過してトナー像を担持した、搬送ベルト46によって搬送されてきた記録紙12にそのトナー像を定着する定着ユニット48と、定着ユニット48を通過してトナー像を定着された記録紙12を本体22の外部に排出する排紙ローラ対50とを備えている。
The
画像形成装置10はまた、中間転写ベルト24上のトナーの付着量を検知して画像の濃度ムラを検出するために中間転写ベルト24上の画像であるトナー像の濃度を検出する画像濃度検出手段としての濃度むら検出手段であるトナー付着量検知センサ52と、図示しないCPU並びに不揮発性メモリおよび揮発性メモリを搭載した制御手段としての制御部37とを有している。
The
図2に示すように、プロセスユニット36Y、36C、36M、36Kはそれぞれ、図中反時計方向に回転する像担持体たるドラム状の感光体40Y、40C、40M、40Kと、感光体40Y、40C、40M、40Kの周囲にその回転方向に沿って設けられた、帯電装置43Y、43C、43M、43Kと、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置言い換えると位相を検出する回転位置検出手段としての像担持体回転位置検出手段であるフォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kと、感光体40Y、40C、40M、40Kの表面電位を検出する電位検出手段としての表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kと、現像手段としての現像装置42Y、42C、42M、42Kと、転写ユニット26に備えられた1次転写手段としての1次転写ローラ34Y、34C、34M、34Kとを有しており、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色のトナー像を形成する。
As shown in FIG. 2, each of the
現像装置42Y、42C、42M、42Kは、使用するトナーの色が異なるものの、その構成は互いに同様である。そこで、現像装置42Y、42C、42M、42Kを、図3に、現像装置42として図示し、同図に沿ってその構成を説明する。同図においては、感光体40Y、40C、40M、40Kを符号40で示している。
The developing
同図は現像装置42の概略図である。
現像装置42は、一本の現像剤担持体としての現像ローラ54と、現像剤撹拌手段としての撹拌スクリュ60、供給スクリュ62、回収スクリュ64である三本のスクリュと、現像ローラ54上の現像剤の高さを規制する図示しないドクタブレードと、これらを内蔵するとともに磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーを含む粉体状の二成分系の現像剤66を収容した現像容器58と、攪拌スクリュ60上部において現像容器58に形成された図示しない開口部より現像容器58内にトナーを補給する図示しないトナー補給部とを有している。
This figure is a schematic view of the developing device 42.
The developing device 42 includes a developing
現像ローラ54は感光体40とある一定の距離である現像ギャップgをとって対向配置されている。撹拌スクリュ60、供給スクリュ62、回収スクリュ64は現像ローラ54に対して平行に設けられている。
The developing
撹拌スクリュ60は、現像剤66を撹拌しながら図手前方向の端部まで移動し、現像容器58に設けられた図示しない開口部を通して供給スクリュ62へ搬送する。この現像剤66は供給スクリュ62により撹拌搬送されながら現像ローラ54へ供給される。
The stirring
現像ローラ54に供給された現像剤66は、ドクタブレードによってその高さ言い換えると層厚みを規制され、感光体40に対向する現像ニップで感光体40に接触し、潜像部分にトナーを付着させ、現像を行い、感光体40上に画像を形成する。この現像剤66中のトナー濃度が低下すると、トナー補給部からトナーが現像容器58内に補給され、撹拌スクリュ60によって撹拌される。
The height of the
なお、本実施形態では一本の現像ローラ54が感光体40と同方向に回転する順方向一段現像方式を用いているが、現像装置42は、この方式に限らず、現像ローラ54が複数配置される多段現像装置でもよい。また、現像剤66に二成分系現像剤を用いているが、これに限らず一成分形現像剤であっても良い。
In this embodiment, a forward one-stage developing method in which one developing
図2に示したフォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kは、たとえば特許文献3の図4に開示される構成を採用可能である。本実施形態においては、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置を検出する手段として、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kを用いて検出しているが、かかる手段は、ロータリエンコーダなど、回転位置を検出するものであればこの構成に限らない。
The
表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kは、光書込みユニット38により書き込まれた感光体40Y、40C、40M、40K上の静電潜像の電位すなわち現像装置42Y、42C、42M、42Kによってトナーを付着され現像される前の感光体40Y、40C、40M、40Kの表面電位を検出する。
The surface
検出された表面電位は、後述するように、現像装置42Y、42C、42M、42Kの現像バイアスの制御に用いられるほか、帯電装置43Y、43C、43M、43Kの帯電バイアス、光書込ユニット38のレーザーパワーなどのプロセス条件にフィードバックされ、画像濃度の安定性を保つのに用いられ得る。
As will be described later, the detected surface potential is used to control the developing bias of the developing
転写ユニット26は、中間転写ベルト24を支持した複数の支持ローラとして、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ28、2次転写バックアップローラ30、従動ローラ32を有しているほか、プロセスユニット36Y、36C、36M、36Kのそれぞれに備えられた1次転写ローラ34Y、34C、34M、34Kも中間転写ベルト24を掛け回した支持ローラとして有している。
The
中間転写ベルト24は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。中間転写ベルト24は、駆動ローラ28の回転によって、図中時計方向に無端移動せしめられる。
The
光書込ユニット38は、画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって4つの図示しない半導体レーザーを駆動し、帯電装置43Y、43C、43M、43Kにより暗中にて一様に帯電された感光体40Y、40C、40M、40Kのそれぞれを照射する4つの書込光を出射する。光書込ユニット38は、この書込光により、感光体40Y、40C、40M、40Kのそれぞれを暗中にて走査して、感光体40Y、40C、40M、40Kの表面にY、C、M、K用の静電潜像を書き込む。このように、光書込ユニット38は、感光体40Y、40C、40M、40Kに露光を行って静電潜像を書き込む書込手段である光書込手段として機能する。
The
本実施形態では光書込ユニット38として、図示しない半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。光書込ユニット38は、かかる構成のものに代えて、LEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
In the present embodiment, the
給紙装置16は、図1において符号16aで示されている給紙トレイ1と、符号16bで示されている給紙トレイ2とを有している。
画像形成装置10における記録紙12の搬送経路を図1に一点鎖線で示している。
The
A conveyance path of the
トナー付着量検知センサ52は、中間転写ベルト24の回転方向における二次転写位置Nの手前側に配置されている。トナー付着量検知センサ52は、中間転写ベルト24上のトナー像を検知するトナー像検知センサとして機能する。
図4に、トナー付着量検知センサ52の概略図を示す。
The toner adhesion
FIG. 4 shows a schematic diagram of the toner adhesion
図4(a)は、トナー付着量検知センサ52としての黒トナー付着量検知センサ52Aの構成を、図4(b)は、トナー付着量検知センサ52としてのカラートナー付着量検知センサ52Bの構成を示している。黒トナー付着量検知センサ52Aは、実質的に、中間転写ベルト24上のトナー像の位置を検知する位置ずれ検知センサとして機能し、カラートナー付着量検知センサ52Bが、中間転写ベルト24上のトナー付着量を検出して画像の濃度を検出するトナー付着量検知センサとして機能する。
4A shows a configuration of a black toner adhesion
図4(a)に示すように、黒トナー付着量検知センサ52Aは、発光ダイオード(LED)等からなる発光素子52A−1と、正反射光を受光する受光素子52A−2とを有している。発光素子52A−1は中間転写ベルト24上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト24またはトナー像表面によって反射される。受光素子52A−2は、この反射光のうちの正反射光を受光する。
As shown in FIG. 4A, the black toner adhesion
図4(b)に示すように、カラートナー付着量検知センサ52Bは、発光ダイオード(LED)等からなる発光素子52B−1と、正反射光を受光する受光素子52B−2と、拡散反射光を受光する受光素子52B−3とを有している。発光素子52B−1は、黒トナー付着量検知センサ52Aの場合と同様、中間転写ベルト24上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト24表面またはトナー像表面によって反射される。
As shown in FIG. 4B, the color toner adhesion
正反射受光素子52B−2は、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子52B−3は、反射光のうち拡散反射光を受光する。本実施形態では、発光素子52B−1として、発光される光のピーク波長が950nmであるGaAs赤外発光ダイオードを用いており、受光素子52B−2、52B−3としては、ピーク受光感度が800nmであるSiフォトトランジスタなどを用いているが、ピーク波長およびピーク受光感度がこれと異なるものでも構わない。
The regular reflection
また、黒トナー付着量検知センサ52A及びカラートナー付着量検知センサ52Bは、検知対象物である中間転写ベルト24のベルト表面との間に、検出距離として5mm程度の距離を設けて対向するように配設されている。本実施形態では、トナー付着量検知センサ52を中間転写ベルト24近傍に設け、中間転写ベルト24上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するとともに中間転写ベルト24上のトナー付着位置に基づいて作像タイミングを決定するが、トナー付着量検知センサ52は感光体40Y、40C、40M、40Kに対向するように配設されていても構わないし、搬送ベルト46等に対向するように配設して中間転写ベルト24から画像を転写された記録紙12に対向するように配設されていても良い。
The black toner adhesion
なお、トナー付着量検知センサ52を感光体40Y、40C、40M、40Kに対向するように配設する場合には、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転方向において、現像位置の下流側かつ転写位置の上流側の位置で感光体40Y、40C、40M、40Kに対向するようにする。
In the case where the toner adhesion
トナー付着量検知センサ52からの出力は制御部37において付着量変換アルゴリズムによってトナー付着量に変換され、トナー付着量が認識され、制御部37に備えられた不揮発性メモリまたは揮発性メモリに画像濃度として記憶される。この点、制御部37は画像濃度記憶手段として機能する。画像濃度記憶手段として機能する制御部37は、かかる画像濃度を時系列データとして記憶する。付着量変換アルゴリズムについては従来技術と同様であるため省略する。
The output from the toner adhesion
制御部37に備えられた不揮発性メモリまたは揮発性メモリには、その他、表面電位センサ56Y、56C、56M、56K、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35K等の各センサの出力や補正用データ、制御結果などに関する様々な情報が記憶されている。制御部37は、表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kによって検知された表面電位を記憶する点において、表面電位記憶手段として機能し、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検知された感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置を記憶する点において、回転位置記憶手段として機能する。表面電位記憶手段として機能する制御部37は、表面電位を時系列データとして記憶する。
In addition to the non-volatile memory or volatile memory provided in the
以上のような構成の画像形成装置10において、帯電装置43Y、43C、43M、43Kによる帯電後に感光体40Y、40M、40C、40K上に書き込まれた静電潜像は、現像装置42Y、42C、42M、42K内に存在する現像剤中のトナーが静電的付着力によって感光体40Y、40M、40C、40K上に付着することで現像される。
In the
その後、1次転写ローラ34Y、34C、34M、34Kにより、感光体40Y、40M、40C、40K上から中間転写ベルト24上に順次トナー像が重ね合わせられ、これによって形成された画像は、中間転写ベルト24の移動に伴って搬送され、トナー付着量検知センサ52による検知位置を通過して、二次転写位置Nに至る。
Thereafter, the
記録紙12は、レジストローラ対44によって所定のタイミングで二次転写位置Nへ送られ、中間転写ベルト24上で重ね合された各色成分画像すなわち4色成分のトナー像が一括して転写されながら、搬送ベルト46によって搬送される。その後、記録紙12は、定着ユニット48を通過し、トナー画像が定着されてカラー印刷画像となり、排紙ローラ対50により機外へと排出される。
The
このような画像形成装置10において、高画質化を図るため、いわゆるパターン画像を形成し、形成されたパターン画像の画像濃度を用いて、ユーザーの指定によって形成する画像の濃度を調整するようになっている。
In such an
パターン画像は、図5に示すように、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色について、画像濃度が高濃度となるシャドウ部、本形態ではベタ画像となるように形成する。パターン画像は、高濃度であるほど、画像濃度の変動を検出しやすいためであり、また、高濃度のパターン画像としてベタ画像が典型的であるためである。パターン画像は、本形態ではベタ画像であるが、画像濃度の変動が検出されるのであれば、これよりも濃度の低い画像であっても良い。 As shown in FIG. 5, the pattern image is formed so as to be a shadow portion where the image density is high for each color of yellow, cyan, magenta, and black, which is a solid image in this embodiment. This is because the higher the density of the pattern image, the easier it is to detect fluctuations in the image density, and the solid image is typical as the pattern image of high density. The pattern image is a solid image in this embodiment, but may be an image having a lower density as long as a change in image density is detected.
パターン画像は、同図の左右方向に対応した副走査方向、すなわち感光体40Y、40C、40M、40Kの回転方向に沿った方向に長い帯パターンとなるように形成される。副走査方向におけるパターン画像の長さは、感光体40Y、40C、40M、40Kの少なくとも1周長分とされ、本形態では3周長分としている。 The pattern image is formed so as to be a long band pattern in the sub-scanning direction corresponding to the left-right direction in the drawing, that is, the direction along the rotation direction of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. The length of the pattern image in the sub-scanning direction is at least one circumference of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. In this embodiment, the length is 3 circumferences.
これは、画像形成装置10における画像の濃度の調整が、感光体40Y、40C、40M、40Kと現像ローラ54との間隔である現像ギャップの変動に基づく画像濃度のムラを抑制するように行われるようにするためである。
This is performed so that the adjustment of the image density in the
この点についてより詳しく説明する。かかる現像ギャップの変動の要因の1つとして、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転振れが挙げられ、この回転振れの要因として、たとえば感光体40Y、40C、40M、40Kの回転中心位置の偏心が挙げられる。よって、現像ギャップの変動に基づく画像濃度のムラには、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転周期に応じて発生する成分である回転変動成分が含まれている。そして、この成分を検出するには、副走査方向におけるパターン画像の長さとして、感光体40Y、40C、40M、40Kの少なくとも1周長分の長さを要する。 This point will be described in more detail. One of the causes of the development gap fluctuation is the rotational shake of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. The cause of this rotational shake is, for example, the rotation center position of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. Eccentricity is mentioned. Therefore, the unevenness of the image density based on the change in the development gap includes a rotation fluctuation component that is a component generated according to the rotation cycle of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. In order to detect this component, the length of the pattern image in the sub-scanning direction requires at least one circumference of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K.
なお、現像ギャップの変動に基づく画像濃度のムラを検出するために、後述するように、パターン画像形成時の感光体40Y、40C、40M、40Kの表面電位を検出することで感光体40Y、40C、40M、40Kの感度ムラを検出する必要がある。この理由によっても、副走査方向におけるパターン画像の長さとして、感光体40Y、40C、40M、40Kの少なくとも1周長分の長さを要する。
In order to detect image density unevenness based on fluctuations in the development gap, the
同図(a)においては、各色のベタ帯パターンを、同図の上下方向に対応した主走査方向、すなわち副走査方向に直交する方向において、互いに同位置に形成している。この位置は、主走査方向におけるトナー付着量検知センサ52の検知領域に一致する。なお、この位置は、同図(a)においては、主走査方向における中央部となっているが、これに限らず、主走査方向における端部であっても良い。
In FIG. 6A, the solid band patterns of the respective colors are formed at the same position in the main scanning direction corresponding to the vertical direction in the figure, that is, in the direction orthogonal to the sub-scanning direction. This position coincides with the detection area of the toner adhesion
同図(b)においては、各色のベタ帯パターンを、主走査方向において、互いに異なる位置に形成している。この位置はそれぞれ、主走査方向における各トナー付着量検知センサ52の検知領域に一致する。
In FIG. 5B, the solid band patterns of the respective colors are formed at different positions in the main scanning direction. This position coincides with the detection area of each toner adhesion
同図(a)に示したように画像パターンを形成すると、画像パターンの画像濃度を検知するトナー付着量検知センサ52の数が1つで済むという利点がある。
同図(b)に示したように画像パターンを形成すると、各色の画像パターンを副走査方向において重複するように形成することで、画像濃度の検知を完了するまでの時間が短くて済むという利点がある。
Forming an image pattern as shown in FIG. 5A has an advantage that only one toner adhesion
When an image pattern is formed as shown in FIG. 6B, the image pattern of each color is formed so as to overlap in the sub-scanning direction, so that the time required to complete the detection of the image density can be shortened. There is.
なお、トナー付着量検知センサ52は、すでに述べたように、感光体40Y、40C、40M、40Kのそれぞれに対して設け、感光体40Y、40C、40M、40K上に形成された画像の濃度を検知するようにしても良く、このようにすれば、中間転写ベルト24の走行変動による影響が回避される。また、トナー付着量検知センサ52は、すでに述べたように、中間転写ベルト24から画像を転写された記録紙12に対向するように設け、記録紙12上に形成された画像の濃度を検知するようにしても良く、このようにすれば、記録紙12の走行変動による影響が回避される。
As already described, the toner adhesion
画像濃度のムラに含まれる上述した成分を検出するため、パターン画像を形成するときの画像形成条件、具体的には画像を形成するための要素、すなわちたとえば帯電装置43Y、43C、43M、43Kにおける帯電条件、光書込ユニット38における露光条件言い換えると書き込み条件、現像装置42Y、42C、42M、42Kにおける現像条件、1次転写ローラ34Y、34C、34M、34Kにおける転写条件等の要素は、画像濃度が高濃度、すなわちここではベタとなるように、一定に維持される。
In order to detect the above-described components included in the unevenness of the image density, image forming conditions when forming a pattern image, specifically, an element for forming an image, that is, for example, in the
ここでの帯電条件としては帯電バイアスが挙げられ、書き込み条件としては書込光の強度が挙げられ、現像条件としては現像バイアスが挙げられ、転写条件としては転写バイアスが挙げられる。 The charging condition includes a charging bias, the writing condition includes the intensity of writing light, the developing condition includes a developing bias, and the transferring condition includes a transfer bias.
なお、帯電装置43Y、43C、43M、43K、光書込ユニット38、現像装置42Y、42C、42M、42K、1次転写ローラ34Y、34C、34M、34K等は、画像パターンを作成するにあたって、現像、帯電、露光等の一連の電子写真式画像形成装置の作像プロセスを担う画像パターン作成手段としてのパターン形成手段(図10参照)として機能する。
The
現像ギャップの変動などがなければ、画像形成条件を一定に維持してベタ画像を形成すると、その画像濃度は均一となる。しかし、画像形成条件を一定に維持してベタ画像を形成しても、上述のように、実際には、現像ギャップの変動などによって、画像濃度は変動する。 If there is no change in the development gap, the image density becomes uniform when a solid image is formed with the image forming conditions kept constant. However, even if a solid image is formed while maintaining the image forming conditions constant, as described above, the image density actually fluctuates due to variations in the development gap and the like.
この画像濃度の変動は、トナー付着量検知センサ52によって、副走査方向に長い帯状パターンであるベタ画像の画像濃度を検出することによって検知される。具体的には、トナー付着量検知センサ52の検知信号は、制御部37に時系列データとして入力され、制御部37において、トナー付着量が時系列で認識され、画像濃度記憶手段としての機能により、時系列の画像濃度として記憶される。
This variation in image density is detected by detecting the image density of a solid image that is a belt-like pattern long in the sub-scanning direction by the toner adhesion
画像濃度記憶手段として機能する制御部37は、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kからの信号に基づき、かかる画像濃度を、感光体40Y、40C、40M、40Kの位相と関連付け、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転周期で平均処理を行うことで、感光体40Y、40C、40M、40Kの位相と関連付けられた画像濃度を取得し、これを記憶する(後述のf(t)に相当)。
Based on the signals from the
すでに述べたように、画像の濃度は、現像ギャップの変動のみならず、感光体40Y、40C、40M、40Kの感度ムラによっても変動する。すなわち、露光に対する感光体40Y、40C、40M、40Kの感度に、環境変動、経時劣化等の要因によってばらつきが発生する場合、一定の露光量で露光しても、感光体40Y、40C、40M、40Kの露光後の電位である明電位に差が出るため、かかる電界が変動し、濃度変動が生じて、濃度ムラが生じる。なお、感光体40Y、40C、40M、40Kの感度ムラに関して、感度変化を小さくするために、高精度な製法を用いて感光体40Y、40C、40M、40Kを製造するとコストアップとなるため、これは極力避けることが望ましい。
As already described, the image density varies not only due to the variation in the development gap, but also due to the sensitivity unevenness of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. That is, when the sensitivity of the
そこで、画像形成装置10においては、かかる感度ムラを、表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kによって、光書込みユニット38により書き込まれた感光体40Y、40C、40M、40K上の静電潜像の電位すなわち現像装置42Y、42C、42M、42Kによってトナーを付着され現像される前の感光体40Y、40C、40M、40Kの表面電位を検出することによって検知するようになっている。
Therefore, in the
具体的には、表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kの検知信号は、制御部37に時系列データとして入力され、制御部37において、表面電位が時系列で認識され、表面電位記憶手段としての機能により、時系列の表面電位として記憶される。
Specifically, the detection signals of the surface
表面電位記憶手段として機能する制御部37は、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kからの信号に基づき、かかる表面電位を、感光体40Y、40C、40M、40Kの位相と関連付け、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転周期で平均処理を行うことで、感光体40Y、40C、40M、40Kの位相と関連付けられた表面電位を取得し、これを記憶する(後述のVout(t)に相当)。
Based on the signals from the
以上述べたように、画像の濃度は、現像ギャップの変動と、感光体40Y、40C、40M、40Kの感度ムラとに左右される。よって、画像の濃度のムラは、これらの重畳によって形成されると把握することが可能と考えられる。 As described above, the image density depends on the fluctuation of the development gap and the sensitivity unevenness of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. Therefore, it is considered that the density unevenness of the image can be grasped when formed by superimposing these.
このことを、以上述べた平均処理を用いた次の実験によって確かめた。
図6ないし図8に、かかる実験によって取得したデータを示す。
本実験で用いた感光体径はφ100mmであり、プロセス線速を440mm/s、帯電・現像・LDパワーをそれぞれ−700V、−500V、ドットあたり最高発光時間の70%とし、シアン100%の帯状パターンを作像した。この条件で、互いに異なる感光体A、B、Cを対象として濃度ムラを測定した。
This was confirmed by the following experiment using the average processing described above.
6 to 8 show data acquired by such an experiment.
The diameter of the photoreceptor used in this experiment is φ100 mm, the process linear velocity is 440 mm / s, the charging / developing / LD power is −700 V and −500 V, respectively, and the maximum emission time per dot is 70%. I created a pattern. Under these conditions, density unevenness was measured for different photoreceptors A, B, and C.
図6より、感光体によって濃度ムラの形状が異なることがわかる。
図6に示した濃度ムラ測定のための画像パターンの作像時の電位センサ出力を用いて、同測定によって得られた濃度ムラの形状を、感度ムラ成分と回転振れ成分とに分解したところ、それぞれ図7、図8に示すようになった。
FIG. 6 shows that the shape of density unevenness varies depending on the photoconductor.
Using the potential sensor output at the time of image pattern formation for density unevenness measurement shown in FIG. 6, the shape of the density unevenness obtained by the measurement was decomposed into a sensitivity unevenness component and a rotational shake component. The results are as shown in FIGS. 7 and 8, respectively.
図7は、感光体感度ムラによる濃度ムラを示しており、画像濃度100%の帯状パターン作像時の電位センサ出力から、適当なゲイン(後述の調整ゲイン1:Aに相当)を重畳して感光体周期の濃度ムラトナー付着量センサ出力変動に変換したものである。 FIG. 7 shows the density unevenness due to the photoreceptor sensitivity unevenness, and an appropriate gain (corresponding to adjustment gain 1: A described later) is superimposed from the potential sensor output at the time of forming a belt-like pattern with an image density of 100%. This is converted to a variation in the density unevenness toner adhesion amount sensor output of the photoconductor cycle.
図8は、感光体の回転振れによる濃度むらを示しており、図6に示した測定データと図7に示したデータとから算出している(後述のfg(t)に相当)。この成分は、感光体と現像ローラの物理的な位置関係によって決まるため、位相は環境や経時で変動しないことが発明者らの実験により確かめられている。 FIG. 8 shows density unevenness due to rotational shake of the photoconductor, which is calculated from the measurement data shown in FIG. 6 and the data shown in FIG. 7 (corresponding to fg (t) described later). Since this component is determined by the physical positional relationship between the photoconductor and the developing roller, it has been confirmed by the inventors' experiments that the phase does not vary with the environment and time.
図8と図6とを比較すると、感光体A、B、Cの全てにおいて、波形がほぼ一致していることがわかる。即ち、感光体回転振れが、濃度ムラの主要因であることがわかる。さらにいえば、図7に示した感光体感度ムラ成分については、濃度ムラの一要因となっているものの、感光体回転振れと比較するとその影響は小さいといえる。 Comparing FIG. 8 and FIG. 6, it can be seen that the waveforms of the photoconductors A, B, and C are almost the same. That is, it can be seen that the photosensitive member rotational shake is the main factor of density unevenness. Furthermore, although the photosensitive member sensitivity unevenness component shown in FIG. 7 is a factor of density unevenness, it can be said that the influence thereof is small compared with the photosensitive member rotational shake.
この結果を受け、発明者らは、
1.回転振れによる濃度ムラが支配的、
2.回転振れ成分は環境・経時に不変
という特性を利用して、像担持体の回転周期で発生する濃度ムラを低減する補正技術、すなわち「感光体周期の補正データを、感光体の回転振れ成分から生成する制御方式」の開発に至った。
In response to this result, the inventors
1. Concentration unevenness due to rotational shake is dominant,
2. A correction technology that reduces density unevenness that occurs in the rotation cycle of the image carrier using the property that the rotation shake component does not change with the environment and time, that is, “Correction data for the photoconductor cycle is calculated from the rotation shake component of the photoconductor. This led to the development of a “control system to generate”.
本制御方式は、着荷時に回転振れ成分を算出しておけば、感光体の状態がその着脱・交換時などにおいて変化しない限り、制御効果を保ち続けるものである。すなわち、かかる着脱時等に感度ムラによる画像濃度への影響を除去する制御テーブルを生成すれば、かかる着脱時等以外は制御テーブルを作成する必要がない。 In this control method, if the rotational shake component is calculated at the time of arrival, the control effect is maintained unless the state of the photoconductor changes at the time of attachment / detachment / exchange. That is, if a control table that eliminates the influence on the image density due to sensitivity unevenness at the time of such attachment / detachment or the like is generated, there is no need to create a control table other than during such attachment / detachment.
上述のように、画像を形成するための要素として、帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件が挙げられる。本形態においては、現像条件を、かかる制御方式による制御対象である第1の要素とし、これを用いて画像の濃度を調整可能な第1の画像形成手段を現像装置42Y、42C、42M、42Kとする。
As described above, elements for forming an image include charging conditions, exposure conditions, development conditions, and transfer conditions. In the present embodiment, the developing condition is the first element that is the object to be controlled by this control method, and the first image forming unit that can adjust the image density using this is used as the developing
現像条件は、他の要素に比べて、画像の濃度の調整に対する感度が高いため、第1の要素として選択したものであるが、露光条件も比較的かかる感度が高いため、これを現像条件に代えて、あるいは現像条件とともに、第1の要素としてのパラメータとして選択しても良い。この点、第1の画像形成手段は、現像装置42Y、42C、42M、42Kおよび/または光書込ユニット38である。
The development condition is selected as the first element because it has higher sensitivity to the adjustment of the image density than the other elements, but the exposure condition is also relatively high, so this is the development condition. Alternatively, it may be selected as a parameter as the first element together with development conditions. In this regard, the first image forming means is the developing
かかる制御を行うにあたり、制御部37は、トナー付着量検知センサ52によって検出された、感光体40Y、40C、40M、40Kの少なくとも1周長分のパターン画像の濃度ムラに基づいて、画像の濃度を調整するために、現像条件についての具体的な第1の条件を決定する第1の画像形成条件決定手段として機能する。
In performing such control, the
第1の画像形成条件決定手段として機能する制御部37は、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置が変化し得たときに、トナー付着量検知センサ52によってパターン画像の濃度ムラを検出し、そのパターン画像を形成するときに表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kによって検出した表面電位の電位分布と、かかる濃度ムラとに基づいて、この濃度ムラに含まれる、感光体40Y、40C、40M、40Kの現像ギャップ変動成分を構成する回転変動成分に起因する画像濃度のムラを抽出し、この抽出したムラを抑制するように、第1の条件を決定する。
The
表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kによって検出する、感光体40Y、40C、40M、40Kの少なくとも1周長分の表面電位の電位分布は、副走査方向において、トナー付着量検知センサ52によって検知するパターン画像を形成する領域と一致するようにする。
The potential distribution of the surface potential for at least one circumference of the
第1の画像形成条件決定手段として機能する制御部37は、かかるパターン画像を形成するために露光された領域について、かかる電位分布を取得し、これを用いた計算により、第1の条件を決定する。
The
第1の条件である現像条件は現像バイアスである。なお、現像バイアスでなくても、画像の濃度を調整可能であれば、これを現像条件としても良い。露光条件を第1の要素とする場合の第1の条件は露光強度言い換えると露光パワーとすることが可能である。 The development condition that is the first condition is a development bias. It should be noted that if the image density can be adjusted without using the developing bias, this may be used as the developing condition. The first condition when the exposure condition is the first element can be the exposure intensity, in other words, the exposure power.
現像装置42Y、42C、42M、42Kは、画像形成にあたり、このようにして決定された第1の条件に応じて動作する。この動作は、制御部37によって制御される。この点、制御部37は、第1の制御手段として機能する。
The developing
ここで、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置が変化し得たときとは、感光体40Y、40C、40M、40Kの初期取付時、交換時、着脱時の少なくとも1つである。感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置が変化すると、図8に示した波形のような、現像ギャップの変化に起因する濃度ムラの発生パターンが変化することから、これを制御するための制御テーブルであるプロファイル、ここでは現像条件を変化させる必要が生じるためである。
Here, the time when the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K can be changed is at least one of when the
すなわち画像形成条件の決定、言い換えると制御テーブルの作成・更新を、像担持体がセットされた直後である初期セット時、交換時、脱着時等に行うのは、像担持体をメカ的に取り外した場合に、感光体周期での画像濃度ムラの発生状況が変化する可能性が高いからである。また、設置されている感光体ホームポジションセンサ、ここではフォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kとの位置関係がずれてしまうという理由もある。
In other words, determining the image forming conditions, in other words, creating / updating the control table at the initial setting immediately after the image carrier is set, at the time of replacement, at the time of detachment, etc., is performed by mechanically removing the image carrier. This is because there is a high possibility that the occurrence state of image density unevenness in the photoconductor cycle will change. Another reason is that the positional relationship with the installed photoconductor home position sensor, here the
元々、制御テーブルが作成されていない像担持体初期セット時には、まず一連の補正制御を行う制御テーブルを作成する必要がある。感光体交換時には、今まで使っていた感光体に対して、新しい感光体ではフレ特性や光感度特性ムラの違いがあるため、新しい感光体に応じた制御テーブルを再作成する必要がある。また、メンテナンスの為に、単に感光体を脱着した場合においても、感光体脱着に伴う感光体の取り付け状況変化、たとえば感光体軸と回転軸とのずれ方の変化が生じる可能性があるとともに、感光体のフレ特性及び光感度特性ムラの位置と感光体ホームポジションセンサとの位置関係がずれてしまうため、制御テーブルを再作成する必要がある。このような理由により、像担持体がセットされた直後には画像形成条件の決定、言い換えると制御テーブルの作成・更新を行う必要がある。 When an image carrier is initially set for which no control table is originally created, it is necessary to create a control table for performing a series of correction controls. At the time of exchanging the photoconductor, the new photoconductor has a difference in the flare characteristic and the photosensitivity characteristic unevenness with respect to the photoconductor used so far. Therefore, it is necessary to recreate a control table corresponding to the new photoconductor. In addition, even when the photoconductor is simply detached for maintenance, there is a possibility that a change in the attachment state of the photoconductor due to the removal of the photoconductor, for example, a change in the deviation between the photoconductor shaft and the rotation shaft may occur. Since the positional relationship between the position of the photoconductor non-uniformity of the flare characteristic and the photosensitivity characteristic and the photoconductor home position sensor is shifted, it is necessary to re-create the control table. For this reason, it is necessary to determine the image forming conditions immediately after the image carrier is set, in other words, to create / update the control table.
ただし、すでに述べたように、画像の濃度は、現像ギャップの変動のみならず、画像形成が一定回数行われたとき、画像形成装置10の使用環境が変化するなどして本体22内の環境条件に変動が生じたとき、などによって生ずる感光体40Y、40C、40M、40Kの感度ムラによっても変動する。すなわち、たとえば、露光に対する感光体40Y、40C、40M、40Kの感度に、経時劣化、環境変動等の要因によってばらつきが発生する場合、一定の露光量で露光しても、感光体40Y、40C、40M、40Kの露光後の電位である明電位に差が出るため、かかる電界が変動し、濃度変動が生じて、濃度ムラが生じる。
However, as described above, the density of the image is not limited to the change in the development gap, but the environmental condition in the
この点、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置が変化し得たときよりも後の、画像形成が一定回数行われたとき、画像形成装置10の使用環境が変化するなどして本体22内の環境条件に変動が生じたとき、などのタイミングで表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kによって感光体40Y、40C、40M、40Kの表面電位を検知するなどして第1の条件を更新すれば、かかる感度ムラの変動による濃度ムラをも抑制可能となる。この表面電位の検知等は、ユーザー指定の画像形成が行われていないときなどの、かかる適宜のタイミングで、すでに述べたのと同様にしてパターン画像を形成し、このときに行うようにすることが可能である。また、ユーザー指定で形成される画像が感光体周期以上の均一の高濃度画像を含むときにこれを利用して第1の条件を更新するようにしても良い。
In this regard, when the image formation is performed a predetermined number of times after the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K can be changed, the use environment of the
図9に、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検出される回転位置検出信号、トナー付着量検知センサ52によるトナー付着量検知信号、これらの信号を元に作成される画像形成条件である制御テーブルの関係の例を示す。同図は、感光体40Y、40C、40M、40Kの2周分の信号を示している。
FIG. 9 shows a rotation position detection signal detected by the
なお、第1の条件は、同図において、決定した画像形成条件として示されている。
また、パターン画像の濃度ムラは、同図において、トナー付着量検知信号として示されている。
The first condition is shown as the determined image forming condition in FIG.
Further, the density unevenness of the pattern image is shown as a toner adhesion amount detection signal in FIG.
同図に示されているように、トナー付着量検知信号は回転位置検出信号の周期と同じ周期で変動している。これに合わせて、第1の画像形成条件決定手段として機能する制御部37による第1の条件の算出、決定と、第1の条件に応じた現像装置42Y、42C、42M、42Kの動作とは、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検出された感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置に同期させて行われる。
As shown in the figure, the toner adhesion amount detection signal fluctuates at the same cycle as that of the rotational position detection signal. In accordance with this, the calculation and determination of the first condition by the
同図からわかるように、第1の条件は、濃度ムラをキャンセル、言い換えると相殺する波形となる時系列データとして作成される。そのため、画像形成条件である制御テーブルはトナー付着量検知信号と逆位相になるように決定されている。 As can be seen from the figure, the first condition is created as time series data having a waveform that cancels density unevenness, in other words, cancels out the density unevenness. For this reason, the control table, which is an image forming condition, is determined so as to have an opposite phase to the toner adhesion amount detection signal.
ここで、第1の条件として用いられ得る画像濃度制御パラメータである現像バイアスや露光パワーは、符号がマイナスである場合や、その絶対値が大きくなると付着量が減る場合があるため、“逆位相”と表現するのが適切でない場合があるが、トナー付着量検知信号が示す付着量変動を打ち消す方向の制御テーブルを作る、つまり逆位相の付着量変動を作り出す制御テーブルを作るという意味で、ここでは“逆位相”と表現している。 Here, the development bias and the exposure power, which are image density control parameters that can be used as the first condition, may have a negative sign, or the amount of adhesion may decrease as the absolute value increases. It may not be appropriate to express "", but this means that a control table is created in a direction to cancel the adhesion amount fluctuation indicated by the toner adhesion amount detection signal. In this case, it is expressed as “anti-phase”.
この制御テーブルを決定する際のゲイン、すなわちトナー付着量検知信号の変動量[V]に対して制御テーブルの変動量を何[V]にするか、について(たとえば後述の調整ゲイン2:Bに相当)は、原理的には理論値から求められるが、実機搭載に際しては、理論値を元に実機検証して、最終的には実験データから決定することになる可能性が高いと想定される。 The gain at which the control table is determined, that is, the change amount of the control table with respect to the change amount [V] of the toner adhesion amount detection signal (for example, adjustment gain 2: B described later) Equivalent) is calculated from theoretical values in principle, but when installed on actual machines, it is assumed that there is a high probability that actual machines will be verified based on the theoretical values and ultimately determined from experimental data. .
このようにして決められたゲインで決定された制御テーブル(たとえば後述のVB(t)に相当)が、回転位置検出信号との間に、たとえば図9に示すタイミング関係を持っている。同図に示されている例では、制御テーブルの先頭は回転位置検出信号発生時点とされている。 A control table (eg, corresponding to VB (t) described later) determined with the gain determined in this manner has a timing relationship shown in FIG. 9, for example, with the rotational position detection signal. In the example shown in the figure, the head of the control table is the time when the rotational position detection signal is generated.
ここでは、この制御テーブルは現像バイアス制御テーブルであるため、現像ニップ−トナー付着量検知センサ52間の距離すなわちトナー像の移動距離を考慮して制御テーブル適用のタイミングを決める必要がある。かかる距離が、感光体周長のちょうど整数倍である場合、回転位置検出信号のタイミングに合わせて、制御テーブルを先頭から適用すれば良い。かかる距離が感光体周長の整数倍からずれている場合は、ずれの距離分だけタイミングをずらして制御テーブルを適用すれば良い。同様に、露光パワーの制御テーブルであれば露光位置−トナー付着量検知センサ52間距離を考慮して制御テーブルを適用することになる。
Here, since this control table is a development bias control table, it is necessary to determine the application timing of the control table in consideration of the distance between the development nip and the toner adhesion
第1の条件の決定を行うための画像パターンの形成は、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検出された感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置に基づいて行われる。同図に示されている例では、副走査方向における画像パターンの先頭位置が回転位置検出信号の立ち上がりタイミングと同期するように、画像パターンの形成が行われるようになっている。
The formation of the image pattern for determining the first condition is performed based on the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
このタイミングでの画像パターンの形成を可能とするため、図10に示すように、制御部37に、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検出された感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置に関する検出信号が入力され、この検出信号は、制御部37を介して、パターン形成手段に送信され、パターン形成手段は、入力された検出信号に基づいて画像パターンを形成する。
In order to enable the formation of an image pattern at this timing, as shown in FIG. 10, the
また、同図に示されているように、制御部37に、トナー付着量検知センサ52によって検出されたパターン画像の濃度に関する検出信号が入力される。これらの検出信号の入力により、トナー付着量検知センサ52で検出した濃度ムラ情報と、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kで検出した感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置との関係は、たとえば図11に示すようにして得られる。
As shown in the figure, a detection signal related to the density of the pattern image detected by the toner adhesion
なお、制御部37のCPUにおいては、トナー付着量検知センサ52によって取得した画像パターンの演算、具体的には、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kの信号に基づいた、上述の平均処理等が実施される。
Note that the CPU of the
同図に示されているように、本形態では、図9に示した各タイミングの関係が得られるように、画像パターンの先頭部分にフォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kの信号が来るように、パターン形成手段のパターン書込み位置を決めている。
As shown in the figure, in this embodiment, the signals of the
具体的には、トナー付着量検知センサ52とフォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kとの位相関係をあらかじめ求めておき、トナー付着量検知センサ52で検知した場合に画像パターンの先頭部分が来るように、パターン作成部の露光開始位置を変更している。本実施例では、パターン先頭に合わせて、光書込ユニット38による露光開始位置を決める構成としているが、パターン先頭部分は付着量が不安定であるため、先頭から、トナー付着量が安定する程度に短い所定距離にフォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kの検出信号が来るように、光書込ユニット38による露光開始位置を決めても構わない。
Specifically, the phase relationship between the toner adhesion
このような、画像パターンの、副走査方向に沿った方向における先端位置の決定にあたっては、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検出された感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置と、光書込ユニット38によって書き込まれた感光体40Y、40C、40M、40K上の静電潜像形成位置すなわち露光位置である書込位置からトナー付着量検知センサ52の検知位置までのレイアウト距離と、このレイアウト距離におけるプロセス線速とに関するデータが必要である。
In determining the tip position of the image pattern in the direction along the sub-scanning direction, the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
これらのデータは、制御部37に備えられた不揮発性メモリまたは揮発性メモリに記憶されており、これらのデータに応じて、画像パターンの、副走査方向に沿った方向における先端位置が決定される。
These data are stored in a non-volatile memory or a volatile memory provided in the
ここで、かかるレイアウト距離は、光書込ユニット38によって書き込まれた感光体40Y、40C、40M、40K上の書込位置と、トナー付着量検知センサ52による画像パターンの検知位置との間の区間の、副走査方向に沿った方向における距離を意味する。
Here, the layout distance is a section between the writing position on the
また、かかるレイアウト距離におけるプロセス線速は、かかる区間に含まれる回転体である感光体40Y、40C、40M、40Kの、副走査方向に沿った方向における移動速度である。 Further, the process linear velocity at the layout distance is a moving speed in the direction along the sub-scanning direction of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K that are rotating bodies included in the section.
画像パターンの、副走査方向に沿った方向における後端位置も、上述のように決定される先端位置と同様にして決定しても良い。また、かかる先端位置が任意に決定される場合であっても、かかる後端位置を上述のデータに応じて決定しても良い。 The rear end position of the image pattern in the direction along the sub-scanning direction may be determined in the same manner as the front end position determined as described above. In addition, even when the leading end position is arbitrarily determined, the trailing end position may be determined according to the above-described data.
このような、かかる先端位置および/または後端位置の、上述のデータに応じた決定は、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによる感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置の検出からの経過時間に基づいて行っても良い。この場合にも、かかる先端位置および/または後端位置の決定は、実質的に上述のデータに応じて行われることとなる。またこの場合、パターン画像の書き出しは任意に行い、露光終了位置を感光体40Y、40C、40M、40Kの周長の整数倍となるように決定しても良い。
Such determination of the front end position and / or rear end position according to the above-described data is based on the detection of the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K by the
かかる経過時間は、たとえば制御部37のCPUによって計測することが可能である。この計測を行うとき、制御部37は、かかる経過時間を計測する経過時間計測手段として機能する。
The elapsed time can be measured by the CPU of the
このようにして、図9に示した各タイミングの関係が得られ、パターン画像の形成が、フォトインタラプタ35Y、35C、35M、35Kによって検出された感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置に同期させて行われることとなる。
In this way, the timing relationship shown in FIG. 9 is obtained, and the pattern image is formed at the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
そのため、レイアウト距離が各色で互いに異なることから、パターン画像の形成位置が各色の作像ステーションごとに副走査方向で異なるように調整されることとなり得る。よって、図5(b)に示したように、副走査方向における各色のパターン画像の形成位置は、互いに異なり得る。 For this reason, since the layout distance is different for each color, the pattern image formation position may be adjusted to be different in the sub-scanning direction for each color image forming station. Therefore, as shown in FIG. 5B, the formation positions of the pattern images of the respective colors in the sub-scanning direction can be different from each other.
このようなタイミング制御によって、画像パターンの副走査方向における長さを、感光体周長の整数倍か、これに加えて、たとえばトナー濃度が安定する程度の若干の余裕を見込んだ長さに精度よく設定することが可能となり、感光体回転周期に対応した第1の条件を決定するのに必要且つ十分な長さとすることが可能となる。これにより、画像パターンの副走査方向における長さに、たとえば感光体周長に一致するほどの大きな余裕を持たせることが不要となって、トナーイールドや制御時間が低減される。 By such timing control, the length of the image pattern in the sub-scanning direction is an integral multiple of the photoreceptor circumferential length, or in addition to a length that allows for a slight margin to stabilize the toner density, for example. It can be set well, and can be set to a length necessary and sufficient to determine the first condition corresponding to the photosensitive member rotation period. As a result, it is not necessary to allow the length of the image pattern in the sub-scanning direction to be large enough to match the circumferential length of the photoconductor, for example, and toner yield and control time are reduced.
第1の画像形成条件決定手段として機能する制御部37による第1の条件の決定は、具体的には、次のように行われる。
Specifically, the determination of the first condition by the
まず、次式1に示すように画像パターンの感光体周期濃度むらデータと、感光体周期明部電位データから、感光体表面の回転振れによる濃度むら成分fg(t)を抽出する。
fg(t)=f(t)−A*Vout(t)・・・(式1)
ここで、
fg(t):感光体表面の回転振れによる濃度むら成分
f(t):画像パターンの感光体周期濃度むらデータ(トナー付着量検知センサ52の出力に基づいて作成)
A:調整ゲイン1
Vout(t):画像パターン部明部電位(表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kの出力に基づいて作成)
である。
First, as shown in the
fg (t) = f (t) −A * Vout (t) (Equation 1)
here,
fg (t): density unevenness component due to rotational shake on the surface of the photoconductor f (t): photoconductor periodic density nonuniformity data of the image pattern (created based on the output of the toner adhesion amount detection sensor 52)
A:
Vout (t): Image pattern portion light portion potential (created based on the outputs of the surface
It is.
次に、次式2によって、第1の条件VB(t)を算出する。
VB(t)=B*fg(t)・・・(式2)
ここで、
VB(t):第1の条件
B:調整ゲイン2
である。
Next, the first condition VB (t) is calculated by the
VB (t) = B * fg (t) (Expression 2)
here,
VB (t): First condition B: Adjustment gain 2
It is.
各種調整ゲインは、実際の波形に合わせてチューニングする。
各種調整ゲインは、画像形成装置10の使用環境、例えば温度や湿度等の影響を受ける場合には、かかる使用環境に対応したテーブルを構成するように予め準備され、制御部37に備えられた不揮発性メモリおよび揮発性メモリに記憶され、画像形成装置10の使用環境に応じて読み出されて使用されるようにしても良い。
Various adjustment gains are tuned according to the actual waveform.
The various adjustment gains are prepared in advance so as to form a table corresponding to the usage environment of the
以上述べた制御の概略をフローチャートにまとめると、図12に示すようになる。
図12(a)について説明すると、まず、画像パターンを色毎に形成し、検知する(S11)。このとき、画像パターンの明部電位も同時に検知する。つぎに、濃度ムラの感光体周期成分検出と、第1の条件である第1の画像形成条件算出(画像形成条件の制御テーブル作成)とを行い(S12)、第1の制御手段として機能する制御部37により、作成した制御テーブルが使われるようにセットして第1の条件の制御に反映する(S13)。
The outline of the control described above is summarized in a flowchart as shown in FIG.
Referring to FIG. 12A, first, an image pattern is formed for each color and detected (S11). At this time, the bright part potential of the image pattern is also detected at the same time. Next, the photosensitive member periodic component detection of density unevenness and the first image forming condition calculation (creating a control table of image forming conditions) which is a first condition are performed (S12), and functions as a first control unit. The
図12(b)について説明すると、これは、同図(a)のステップS12をより具体化したものであり、まず、濃度ムラの感光体周期成分と、明部電位の感光体周期成分とに基づき、感光体の回転振れによる濃度ムラを算出し(S21)、算出された濃度ムラに基づいて、画像形成条件の算出を行う(S22)。 Referring to FIG. 12 (b), this is a more specific example of step S12 in FIG. 12 (a). First, a photosensitive member periodic component of density unevenness and a photosensitive member periodic component of bright portion potential are represented. Based on the density unevenness due to the rotational shake of the photoconductor (S21), the image forming conditions are calculated based on the calculated density unevenness (S22).
すでに述べたように、画像パターンはベタ画像であり、第1の条件は現像装置42Y、42C、42M、42Kにおける現像条件である現像バイアスであるから、これらを図12に適用すると、図13に示すようになる。
As described above, the image pattern is a solid image, and the first condition is the developing bias that is the developing condition in the developing
すなわち、まず、高濃度の単一濃度画像パターンであるベタ画像パターンを色毎に形成し、検知する(S31)。このとき、ベタ画像パターンの明部電位も同時に検知する。つぎに、ベタ画像濃度ムラの感光体周期成分検出と、現像バイアス条件算出(現像装置42Y、42C、42M、42Kの制御テーブル作成)とを行い(S32)、第1の制御手段として機能する制御部37による現像装置42Y、42C、42M、42Kの制御に反映する(S33)。
That is, first, a solid image pattern, which is a high density single density image pattern, is formed for each color and detected (S31). At this time, the bright part potential of the solid image pattern is also detected at the same time. Next, detection of a photosensitive member periodic component of solid image density unevenness and calculation of developing bias conditions (control table creation of developing
図12、図13に示した処理は、複数回繰り返しても良い。すなわち、決定された第1の条件に応じて現像装置42Y、42C、42M、42Kを動作させるなどして画像形成を行い、トナー付着量検知センサ52によって濃度が検出される画像として画像パターンを形成し、この濃度をトナー付着量検知センサ52によって検出し、改めて第1の条件を決定し、この第1の条件に応じてユーザー指定の画像形成を行うようにしても良い。
The processes shown in FIGS. 12 and 13 may be repeated a plurality of times. That is, image formation is performed by operating the developing
本制御を実機に搭載する場合、過補正を防ぐために制御テーブル作成時のゲインを弱めに設定しておく可能性があるため、一度の補正制御で画像濃度ムラを除去し切れない場合が生じ得る。よって、一連の補正制御を繰り返すことによって濃度ムラを更に軽減することが可能である。繰り返しは1回でも複数回でも良いが、画像パターンを繰り返して描くと、制御時間、トナーイールドの面で不利となってしまう。よって、一度の補正で制御効果が現れるゲイン設定とし、補正制御を複数回繰り返すことなく終了する方が好ましい。 When this control is installed in an actual machine, there is a possibility that the gain at the time of creating the control table may be set to be weak in order to prevent overcorrection, so there may be a case where image density unevenness cannot be completely removed by a single correction control. . Therefore, it is possible to further reduce density unevenness by repeating a series of correction control. The image pattern may be repeated once or a plurality of times, but if the image pattern is drawn repeatedly, it is disadvantageous in terms of control time and toner yield. Therefore, it is preferable to set the gain setting so that the control effect appears with one correction, and end the correction control without repeating it a plurality of times.
制御部37は、不揮発性メモリおよび/または揮発性メモリに、以上述べた、トナーを感光体40Y、40C、40M、40Kに付着させることによって形成される画像の濃度を検出するトナー付着量検知センサ52と、トナーを付着される状態の感光体40Y、40C、40M、40Kの表面電位を検出する表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kと、画像を形成するための現像条件を用いて画像の濃度を調整可能な現像装置42Y、42C、42M、42Kと、を用い、感光体40Y、40C、40M、40Kの回転位置が変化し得たときに、トナー付着量検知センサ52によって、感光体40Y、40C、40M、40Kの少なくとも1周長分の画像の濃度ムラを検出し、当該画像を形成するときに表面電位センサ56Y、56C、56M、56Kによって検出された表面電位の電位分布と当該濃度ムラとに基づいて、感光体40Y、40C、40M、40Kの現像ギャップ変動成分に起因する画像濃度のムラを抽出し、この抽出されたムラを抑制するように、第1の画像形成条件決定手段として機能する制御部37によって決定された、現像条件についての第1の条件に応じて現像装置42Y、42C、42M、42Kを動作させて画像形成を行う画像形成方法である画像濃度制御方法を実行するための画像濃度制御プログラムとしての画像形成プログラムを記憶している。この点、制御部37ないし不揮発性メモリおよび/または揮発性メモリは、画像形成プログラム記憶手段として機能している。かかる画像形成プログラムは、制御部37に備えられた不揮発性メモリおよび/または揮発性メモリのみならず、半導体媒体(たとえば、RAM、不揮発性メモリ等)、光媒体(たとえば、DVD、MO、MD、CD−R等)、磁気媒体(たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等)その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
The
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
たとえば、本発明を適用する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能なカラーデジタル複合機、その他、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の組み合わせの複合機であっても良い。近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像を形成可能な画像形成装置が多くなってきているが、本発明を適用する画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。 For example, the image forming apparatus to which the present invention is applied is a copier, a printer, a facsimile multi-function machine, a color digital multi-function machine capable of performing full-color image formation, and other copiers, printers, facsimiles, plotters. It may be a single machine or another combination of multifunction machines such as a multifunction machine of a copying machine and a printer. In recent years, in response to demands from the market, there are an increasing number of image forming apparatuses capable of forming color images, such as color copiers and color printers. However, image forming apparatuses to which the present invention is applied are limited to monocolor images. It may be formed.
かかる画像形成装置は、一般にコピー等に用いられる普通紙のみならず、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録シートであるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能であることが望ましい。かかる画像形成装置は、記録媒体としての記録体である記録紙たる転写紙の両面に画像形成可能な両面画像形成装置であっても良い。このような画像形成装置に用いる現像剤は、2成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。 Such an image forming apparatus forms not only plain paper generally used for copying and the like, but also OHP sheets, cardboard, cardboard and other thick paper, envelopes and the like as sheet-like recording media as recording sheets. It is desirable to be able to perform. Such an image forming apparatus may be a double-sided image forming apparatus capable of forming an image on both sides of a transfer sheet which is a recording sheet as a recording medium as a recording medium. The developer used in such an image forming apparatus is not limited to a two-component developer but may be a one-component developer.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
10 画像形成装置
35Y、35C、35M、35K 回転位置検出手段
37 第1の画像形成条件決定手段
38 、第1の画像形成手段、露光手段
40Y、40C、40M、40K 像担持体
42Y、42C、42M、42K 第1の画像形成手段、現像手段
52 画像濃度検出手段
56Y、56C、56M、56K 電位検出手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
トナーを付着される状態の前記像担持体の表面電位を検出する電位検出手段と、
前記画像を形成するための第1の要素を用いて前記濃度を調整可能な第1の画像形成手段と、
前記画像濃度検出手段によって検出された、前記像担持体の少なくとも1周長分の前記画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために、第1の要素についての第1の条件を決定する第1の画像形成条件決定手段とを有し、
前記像担持体の回転位置が変化し得たときに、前記画像濃度検出手段によって前記画像の濃度ムラを検出し、当該画像を形成するときに前記電位検出手段によって検出した表面電位の電位分布と当該濃度ムラとに基づいて、前記像担持体の現像ギャップ変動成分に起因する画像濃度のムラを抽出し、この抽出したムラを抑制するように、第1の画像形成条件決定手段によって第1の条件を決定し、
第1の条件に応じて第1の画像形成手段を動作させることによって画像形成を行う画像形成装置。 Image density detecting means for detecting the density of an image formed by attaching toner to the image carrier;
A potential detecting means for detecting a surface potential of the image carrier in a state where toner is attached;
First image forming means capable of adjusting the density using a first element for forming the image;
A first condition for the first element is determined to adjust the density based on the density unevenness of the image for at least one circumference of the image carrier detected by the image density detection means. First image forming condition determining means for
When the rotational position of the image carrier can change, the image density detection means detects density unevenness of the image, and the potential distribution of the surface potential detected by the potential detection means when forming the image Based on the density unevenness, image density unevenness caused by the development gap fluctuation component of the image carrier is extracted, and the first image forming condition determining means controls the first image forming condition determining means so as to suppress the extracted unevenness. Determine the conditions,
An image forming apparatus that forms an image by operating a first image forming unit according to a first condition.
第1の条件は、画像濃度が高濃度となる画像形成条件を一定に維持しながら、前記画像濃度検出手段によって濃度が検出される画像を形成して決定されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The first condition is determined by forming an image whose density is detected by the image density detecting means while maintaining a constant image forming condition for increasing the image density. .
第1の画像形成手段は現像手段および/または露光手段であ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 6,
An image forming apparatus, wherein the first image forming means is a developing means and / or an exposure means.
前記画像形成により前記画像濃度検出手段によって濃度が検出される画像を形成し、第1の条件を改めて決定し、この第1の条件に応じて画像形成を行う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,
An image forming apparatus, wherein an image whose density is detected by the image density detecting unit is formed by the image formation, the first condition is determined again, and the image is formed according to the first condition.
前記像担持体の回転位置を検出する回転位置検出手段を有し、
第1の画像形成条件決定手段による第1の条件の決定と、第1の条件に応じた第1の画像形成手段の動作とは、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転位置に同期させて行われ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 4,
Rotation position detection means for detecting the rotation position of the image carrier,
The determination of the first condition by the first image forming condition determining means and the operation of the first image forming means in accordance with the first condition are synchronized with the rotational position detected by the rotational position detecting means. An image forming apparatus characterized by being performed.
前記像担持体の回転位置を検出する回転位置検出手段を有し、
第1の画像形成条件決定手段による第1の条件の決定を行うための画像の形成は、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転位置に基づいて行われ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 5,
Rotation position detection means for detecting the rotation position of the image carrier,
An image forming apparatus characterized in that image formation for determining the first condition by the first image forming condition determining means is performed based on the rotational position detected by the rotational position detecting means.
前記像担持体の回転位置が変化し得たときは、当該像担持体の初期取付時、当該像担持体の交換時、当該像担持体の脱着時のうちの少なくとも1つのときであ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 6,
When the rotational position of the image carrier can be changed, it is at least one of the initial attachment of the image carrier, the replacement of the image carrier, and the attachment / detachment of the image carrier. An image forming apparatus.
トナーを付着される状態の前記像担持体の表面電位を検出する電位検出手段と、
前記画像を形成するための第1の要素を用いて前記濃度を調整可能な第1の画像形成手段と、を用い、
前記像担持体の回転位置が変化し得たときに、前記画像濃度検出手段によって、前記像担持体の少なくとも1周長分の画像の濃度ムラを検出し、当該画像を形成するときに前記電位検出手段によって検出された表面電位の電位分布と当該濃度ムラとに基づいて、前記像担持体の現像ギャップ変動成分に起因する画像濃度のムラを抽出し、この抽出されたムラを抑制するように、第1の画像形成条件決定手段によって決定された、第1の要素についての第1の条件に応じて第1の画像形成手段を動作させて画像形成を行う画像形成方法。 Image density detecting means for detecting the density of an image formed by attaching toner to the image carrier;
A potential detecting means for detecting a surface potential of the image carrier in a state where toner is attached;
Using a first image forming means capable of adjusting the density using a first element for forming the image,
When the rotational position of the image carrier can change, the image density detection means detects density unevenness of the image for at least one circumference of the image carrier, and the potential when forming the image. Based on the potential distribution of the surface potential detected by the detecting means and the density unevenness, image density unevenness caused by the development gap fluctuation component of the image carrier is extracted, and the extracted unevenness is suppressed. An image forming method for performing image formation by operating the first image forming unit according to the first condition for the first element determined by the first image forming condition determining unit.
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