JP2015175977A - 画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成システムは、第1の画像形成装置と、用紙反転部と、第2の画像形成装置と、第1の画像形成装置及び第2の画像形成装置のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第1のパターン画像及び中間調濃度調整用の第2のパターン画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、装置間濃度調整部と、を備える。装置間濃度調整部は、画像濃度検出部による第1のパターン画像の検出結果に基づいて濃度制御点を補正するとともに、第2のパターン画像の検出結果に基づいて露光エネルギーを補正する。第1の濃度制御部、第2の濃度制御部は、画像の印字率に応じて濃度制御点又は露光エネルギーを補正する。
【選択図】図5
Description
さらには、連続して複数枚に画像形成を行う場合の印字率(カバレッジ)の傾向に応じて、画像形成条件を制御する技術も提案されている(特許文献1、2)。
前記第1の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第1の画像形成装置から送出された用紙を反転させる用紙反転部と、
前記用紙反転部の用紙搬送方向下流側に配置され、第2の感光体、前記第2の感光体の表面を帯電させる第2の帯電部、前記第2の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第2の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第2の現像部、顕像化され用紙の第2面に転写されるトナー像を担持する第2の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第2の定着部、前記第2の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第2のトナー像濃度検出部、及び前記第2のトナー像濃度検出部の検出結果が第2の濃度制御点で規定される第2の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第2の濃度制御部、を有する第2の画像形成装置と、
前記第2の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第1の画像形成装置及び前記第2の画像形成装置のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第1のパターン画像及び中間調濃度調整用の第2のパターン画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、
前記画像濃度検出部による前記第1のパターン画像の検出結果に基づいて、前記第1の濃度制御点又は前記第2の濃度制御点を補正するとともに、前記第2のパターン画像の検出結果に基づいて、前記第1の露光部の露光エネルギー又は前記第2の露光部の露光エネルギーを補正する装置間濃度調整部と、を備え、
前記第1の濃度制御部は、前記第1の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第1の濃度制御点又は前記第1の露光部の露光エネルギーを補正し、
前記第2の濃度制御部は、前記第2の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第2の濃度制御点又は前記第2の露光部の露光エネルギーを補正することを特徴とする。
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成システム1を示す図である。
図1に示す画像形成システム1は、用紙搬送方向上流側から順に、給紙装置10、第1の画像形成装置20(上流機)、用紙反転装置30、第2の画像形成装置40(下流機)、画像濃度検出装置50、及び後処理装置60を備える。すなわち、画像形成システム1は、2機の画像形成装置20、40を直列に接続したタンデム型の画像形成システムである。ここでは、第1の画像形成装置20が、画像形成システム1における各種処理を統括して制御するものとする。
D=−log10T・・・(1)
例えば、反射率が10%である場合の画像濃度は1.0となり、反射率が1%である場合の画像濃度は2.0となる。
図2、3に示す第1の画像形成装置20は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。第1の画像形成装置20には、YMCKの4色に対応する感光ドラム413を中間転写ベルト2421の走行方向(鉛直方向)に直列配置し、中間転写ベルト2421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、第1の画像形成装置20は、感光ドラム2413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト2421に一次転写し、中間転写ベルト2421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。
記憶部272は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。記憶部272には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルが格納される。
自動原稿給紙装置211は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置212へ送り出す。自動原稿給紙装置211により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像(両面を含む)を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置212は、自動原稿給紙装置211からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー212aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部210は、原稿画像走査装置212による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部230において所定の画像処理が施される。
ユーザーは、操作表示部220を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面/両面設定、用紙設定、及び揺動量調整などの画像形成に関する設定を行うことができる他、初期の画像濃度制御を行うための装置間濃度調整処理を実行させることができる(濃度調整モード)。
電荷発生層は、電荷発生材料(例えばフタロシアニン顔料)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト)に分散させた有機半導体からなり、露光装置2411による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料(電子供与性含窒素化合物)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネート樹脂)に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
給紙部251を構成する給紙トレイユニット(図1では3つの給紙トレイユニット)には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された紙種ごとに収容される。
なお、第1面に画像が形成された用紙を第2の搬送部254〜第4の搬送部256によって循環搬送することにより、第1の画像形成装置20において用紙の第2面に画像を形成することもできる。
そのため、第1の濃度制御点D1と第2の濃度制御点D2が同じに設定され、これに基づいて画像濃度制御が行われても、実際の用紙上に形成される画像の濃度が同じになるとは限らない。その結果、用紙の表面と裏面とで濃度差が生じてしまい、表裏面で同等の画質が得られない虞がある。
第1の画像形成装置20では、中間転写ベルト2421に形成される最高濃度のトナーパターンの濃度が第1の目標制御濃度(=1.55)となるように画像濃度制御が行われるが、用紙上に形成される第1のパターン画像の濃度(画像濃度検出センサー51の検出結果R11)が1.55になるとは限らない。
第2の画像形成装置20でも、中間転写ベルト4421に形成される最高濃度のトナーパターンの濃度が第2の目標制御濃度(=1.55)となるように画像濃度制御が行われるが、用紙上に形成される第1のパターン画像の濃度(画像濃度検出センサー51の検出結果R21)が1.55になるとは限らない。
そして、装置間濃度調整部としての第1の制御部280は、画像濃度検出センサー51による第1のパターン画像の検出結果R11、R21に基づいて、第1の濃度制御点D1又は第2の濃度制御点D2を補正するとともに、第2のパターン画像の検出結果R21、R22に基づいて、第1の露光時間T1(第1の露光装置2411の露光エネルギー)又は第2の露光時間T2(第2の露光装置4411の露光エネルギー)を補正する。
また例えば、高印字率の画像形成が連続して行われる場合、トナーの消費量が多く、現像装置2412、4412には大量にトナーが供給される。そのため、現像装置2412、4412内におけるトナーの滞留時間が短く、攪拌時間が短くなることによってトナーの帯電量が低くなる。この場合、目標画像濃度が同じであっても線幅が太くなり、中間調濃度が高くなる。
説明を簡略化するため、第1の濃度制御点D1の初期のレベルは、図5に示す装置間濃度調整処理後に、基準レベルである「0」に設定されているものとする。
平均印字率の状態が変化しない場合は継続時間が積算され、変化した場合はそれまでの継続時間はクリアされる。
平均印字率が3%未満である継続時間が5分間に到達した場合(ステップS203で“YES”)、処理はステップS204に移行する。つまり、低印字率の画像が連続して形成されているために現像特性が低下し、画像濃度が低くなる虞があるので、必要に応じて第1の濃度制御点D1が補正される。一方、平均印字率が3%未満である継続時間が5分間に満たない場合(ステップS203で“NO”)、処理はステップS209に移行する。
平均印字率が3%以上である継続時間が5分間に到達した場合(ステップS206で“YES”)、処理はステップS207に移行する。平均的な印字率の画像が連続して形成されているために現像特性が保持されている、又は現像特性が回復していることが見込まれるので、必要に応じて第1の濃度制御点D1が補正される。一方、平均印字率が3%以上である継続時間が5分間に満たない場合(ステップS206で“NO”)、処理はステップS209に移行する。
具体的には、第1の画像形成装置20で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間(例えば5分間)継続して第1の印字率(例えば3%)未満である場合に、第1の濃度制御点D1は現在値よりも高く設定される。また、第2の画像形成装置40で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間(例えば5分間)継続して第1の印字率(例えば3%)未満である場合に、第2の濃度制御点D2は現在値よりも高く設定される。
平均印字率の状態が変化しない場合は継続時間が積算され、変化した場合はそれまでの継続時間はクリアされる。
平均印字率が20%以上である継続時間が5分間に到達した場合(ステップS303で“YES”)、処理はステップS304に移行する。つまり、高印字率の画像が連続して形成されているためにトナーの帯電量が低下し、線幅が太くなって中間調濃度が高くなる虞があるので、必要に応じて第1の露光時間T1が補正される。一方、平均印字率が20%以上である継続時間が5分間に満たない場合(ステップS303で“NO”)、処理はステップS309に移行する。
平均印字率が20%未満である継続時間が5分間に到達した場合(ステップS306で“YES”)、処理はステップS307に移行する。平均的な印字率の画像が連続して形成されているために現像特性が保持されている、又は現像特性が回復していることが見込まれるので、必要に応じて第1の露光時間T1が補正される。一方、平均印字率が20%未満である継続時間が5分間に満たない場合(ステップS306で“NO”)、処理はステップS309に移行する。
具体的には、第1の画像形成装置20で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間(例えば5分間)継続して第2の印字率(例えば20%)以上である場合に、露光エネルギーが小さくなるように、第1の露光時間T1は現在値よりも短く設定される。また、第2の画像形成装置40で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間(例えば5分間)継続して第2の印字率(例えば20%)以上である場合に、露光エネルギーが小さくなるように、第2の露光時間T2は現在値よりも短く設定される。
実施例では、画像形成システム1において、装置間濃度調整を行った後、画像の印字率に応じて濃度制御点D1、D2及び露光時間T1、T2を補正しながら、A4サイズの原稿で10000枚の画像形成を行った。第1の画像形成装置20(上流機)で形成する画像の印字率は10000枚にわたって5%とした。第2の画像形成装置40(下流機)で形成する画像の印字率は前半5000枚を1%、後半5000枚を30%とした。
比較例では、画像形成システム1において、装置間濃度調整を行った後、画像の印字率に応じて濃度制御点D1、D2及び露光時間T1、T2を補正することなく、A4サイズの高で10000枚の画像形成を行った。その他の条件は、実施例と同様である。
比較例のように画像の印字率による制御を行わない場合、低印字率出力時におけるベタ画像の濃度(図8B参照)、高印字率出力時におけるハーフトーン画像の濃度(図9B参照)が変動し、上流機と下流機との濃度差、すなわち表裏面の濃度差が0.1以上となった。
これに対して、実施例のように画像の印字率による制御を行う場合、画像の印字率にかかわらず、上流機と下流機との濃度差、すなわち表裏面の濃度差を0.1未満に抑えることができた(図8A、図9A参照)。
例えば、第1の露光装置2411の露光エネルギー、第2の露光装置4411の露光エネルギーを補正するに際し、露光時間の代わりに、露光出力(単位時間当たりの露光量)を補正するようにしてもよい。
また例えば、画像濃度制御では、現像ローラー回転数に代えて、現像バイアス電圧等の他の画像形成条件(濃度制御パラメーター)を制御するようにしてもよい。
10 給紙装置
20 第1の画像形成装置
30 用紙反転装置(用紙反転部)
40 第2の画像形成装置
50 画像濃度検出装置
51 画像濃度検出センサー(画像濃度検出部)
60 後処理装置
243、443 トナー像濃度検出部
260、460 定着部
280 制御部(濃度制御部、装置間濃度調整部)
480 制御部(濃度制御部)
2411、4411 露光装置(露光部)
2412、4412 現像装置(現像部)
2413、4413 感光ドラム(感光体)
2414、4414 帯電装置(帯電部)
2421、4421 中間転写ベルト(像担持体)
Claims (3)
- 第1の感光体、前記第1の感光体の表面を帯電させる第1の帯電部、前記第1の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第1の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第1の現像部、顕像化され用紙の第1面に転写されるトナー像を担持する第1の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第1の定着部、前記第1の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第1のトナー像濃度検出部、及び前記第1のトナー像濃度検出部の検出結果が第1の濃度制御点で規定される第1の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第1の濃度制御部、を有する第1の画像形成装置と、
前記第1の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第1の画像形成装置から送出された用紙を反転させる用紙反転部と、
前記用紙反転部の用紙搬送方向下流側に配置され、第2の感光体、前記第2の感光体の表面を帯電させる第2の帯電部、前記第2の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第2の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第2の現像部、顕像化され用紙の第2面に転写されるトナー像を担持する第2の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第2の定着部、前記第2の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第2のトナー像濃度検出部、及び前記第2のトナー像濃度検出部の検出結果が第2の濃度制御点で規定される第2の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第2の濃度制御部、を有する第2の画像形成装置と、
前記第2の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第1の画像形成装置及び前記第2の画像形成装置のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第1のパターン画像及び中間調濃度調整用の第2のパターン画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、
前記画像濃度検出部による前記第1のパターン画像の検出結果に基づいて、前記第1の濃度制御点又は前記第2の濃度制御点を補正するとともに、前記第2のパターン画像の検出結果に基づいて、前記第1の露光部の露光エネルギー又は前記第2の露光部の露光エネルギーを補正する装置間濃度調整部と、を備え、
前記第1の濃度制御部は、前記第1の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第1の濃度制御点又は前記第1の露光部の露光エネルギーを補正し、
前記第2の濃度制御部は、前記第2の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第2の濃度制御点又は前記第2の露光部の露光エネルギーを補正することを特徴とする画像形成システム。 - 前記第1の濃度制御部は、前記第1の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して第1の印字率未満である場合に、前記第1の濃度制御点を現在値よりも高く設定し、
前記第2の濃度制御部は、前記第2の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して前記第1の印字率未満である場合に、前記第2の濃度制御点を現在値よりも高く設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。 - 前記第1の濃度制御部は、前記第1の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して第2の印字率以上である場合に、前記第1の露光部の露光エネルギーを現在値よりも小さく設定し、
前記第2の濃度制御部は、前記第2の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して前記第2の印字率以上である場合に、前記第2の露光部の露光エネルギーを現在値よりも小さく設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成システム。
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