JP2016090961A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施形態に係る画像形成装置、図2は同装置における現像装置を示している。画像形成装置1は、現像装置2、現像装置の上方に配置された転写ベルト3、転写ベルトを張架する張架ローラ11〜14、転写ベルトの上方に配置された濃度センサ4、転写ベルトに接触するブレード6を備えたベルトクリーニング手段5、張架ローラ11に対向してニップ部を形成する転写ローラ7等を有する。
転写ローラ7は、バネ部材9とバネ部材の駆動手段によって転写ベルト3に対して当接したり(図3(a))、離間したり(図3(b))できる。これにより、後述する測定パターンのような印刷の必要がないトナー画像は記録媒体Pに転写されず、濃度センサ4のある測定位置へ移動することができる(図3(b))。
画像形成に用いられるトナーは周囲の環境や経時劣化等の影響を受けるため、帯電量が変化する。また感光体8の特性も経時劣化により変化する。結果、画像形成装置1において常に同じ電位を用いても同じ量のトナーが現像されるとは限らない。そのため、濃度調整動作が必要となる。
調整用画像50は、例えば図5に示すように電位を変化させることで複数濃度を有して作像された、複数(本例では4つ)のパッチ画像である。これらのパッチ画像を濃度センサ4で検知し、それぞれのパッチ画像の濃度情報を取得する。
図5(b)に示すように、複数色の現像剤を用いる画像形成装置は、調整動作時間の短縮のため濃度センサ4を複数個(本例では3つ)有し、複数色のパッチ画像を同時に作像・検知してもよい。
前記のようなタイミングで作像条件調整動作が行われるとき、まず、調整用画像設定手段31によって作像する調整用画像を選択する(S1)。次に、選択された調整用画像を作像手段である現像装置2により作像し(S2)、作像した調整用画像を画像検知手段である濃度センサ4で検知する(S3)。最後に、作像条件調整手段33により、濃度センサ4による検知結果を基に作像条件の調整を行う(S4)。
以下では、作像すべき調整用画像の設定方法(S1)の実施形態を説明する。
パッチ画像作成時の電位と、濃度センサ4によるパッチ画像の濃度測定値とから、図7のような直線で表される「電位−濃度」関係を得ることができる。この「電位−濃度」関係から、印刷において得たい濃度に対する設定電位を算出し、以降の作像条件を変更することができる。これにより、トナーや感光体8の経時的な特性変化が生じた場合でも、安定した画像濃度を維持することができる。
本実施形態1では、調整用画像設定手段31は、印刷前の印刷に用いる画像情報を取得する画像情報取得手段32から得られた情報を基に、予め定めた複数の電位水準に対応するパッチ画像の中から印刷画像に必要な調整用画像を決定する。
本例では、10階調のパッチ画像の内、最低濃度のパッチ画像50aから最高濃度のパッチ画像50bまでの5階調のパッチ画像を作像、検知する。これら5階調のパッチ画像の濃度はこれから印刷される画像の全ての濃度を含んでいる。一方、パッチ画像50aよりも低濃度のパッチ画像とパッチ画像50bよりも高濃度のパッチ画像は作像しない。このように、画像情報取得手段32により取得した濃度情報を基に、調整用画像50のための濃度、電位又はパッチ数を変化させる。よって、印刷画像に必要な濃度範囲以外のパッチ画像を作像しないため、不要なトナー消費を低減し、また調整時間を低減することができる。
ベタ濃度以外の単一濃度の場合も、最低濃度と最高濃度は等しくなる。この場合、作像濃度とパッチ濃度が一致する場合は単一のパッチが選択され、一致しない場合は前後2つのパッチが選択される。
本実施形態2では、調整用画像設定手段31は、印刷に用いる画像情報を取得する画像情報取得手段32から得られた情報と、予め定めた1又は複数のパッチ数を基に、調整用画像の作像に用いる電位を決定する。
先ず、画像情報取得手段32が、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度の情報を取得する(S21)。次に、調整用画像設定手段31は、前回調整時に設定された「電位−濃度」関係から、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度に対応した最高電位及び最低電位を算出する(S22)。
図示のように、調整用画像設定手段31は、前回調整時に設定された「電位−濃度」関係から、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度に対応した最高電位及び最低電位を算出する(図10、S22)。その後、調整用画像設定手段31は、最高電位と最低電位の間隔をパッチ数分で均等分割し、予め定めたパッチ数分の電位を選択する(図10、S23)。本例では、当該間隔を4等分しており、全部で5つの電位を選択しているが、この個数に限られない。このように、画像情報取得手段32により取得した濃度情報を基に、調整用画像50のための濃度又は電位を変化させる。
本実施形態3では、調整用画像設定手段31は、印刷に用いる画像情報を取得する画像情報取得手段32から得られた情報と、予め定めた1又は複数の電位ステップとによって、調整用画像の作像に用いる電位を決定する。
実施形態2と同様に、先ず、画像情報取得手段32が、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度の情報を取得する(S31)。次に、調整用画像設定手段31は、前回調整時に設定された「電位−濃度」関係から、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度に対応した最高電位及び最低電位を算出する(S32)。
図示のように、調整用画像設定手段31は、前回調整時に設定された「電位−濃度」関係から、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度に対応した最高電位及び最低電位を算出する(図12、S32)。その後、調整用画像設定手段31は、算出した最低電位又は最高電位から、予め定めた電位ステップ毎の電位をパッチ作成時の電位とする(図12、S33)。本例における所定幅の電位ステップによれば全部で5つの電位を選択しているが、この所定幅とこれに対応する電位(パッチ数)に限られない。このように、画像情報取得手段32により取得した濃度情報を基に、調整用画像50のための濃度、電位又はパッチ数を変化させる。
デジタル化された画像形成装置では、図7に示したような「電位−濃度」関係を用いた濃度調整ではなく、図14のような、網点などの画像処理を用いた面積階調方式による濃度調整を行っている。図14(a)はドット状の面積階調パターン、図14(b)はライン状の面積階調パターンである。このような面積階調方式を用いる画像形成装置では、印刷画像の濃度を、予め設定した複数の画像処理パターンに対応させることで画像を形成している。そこで、面積階調方式を用いる場合、印刷画像の濃度情報として、光走査装置の発光量ではなく、印刷画像に用いられる画像処理パターンを取得する。
本実施形態における画像形成装置では、調整用画像設定手段31は、所望の濃度を実現する画像処理パターンを決定するパターン決定手段を有している。パターン決定手段は、予め用意された複数の画像処理パターンを有している。
階調制御では、先ず、調整用画像設定手段31のパターン決定手段がこれら複数の画像処理パターンから幾つかのパターンを選択する。このステップは図6のステップ1に相当する。次に、選択されたパターンをパッチ画像として現像装置2により転写ベルト3上に作像し(図6、S2)、作像したパッチ画像の濃度を濃度センサ4で測定する(図6、S3)。
本実施形態4では、調整用画像設定手段31は、印刷に用いる画像情報を取得する画像情報取得手段32から得られた情報を基に、予め定めた幾つかの画像処理パターンのパッチ画像の中から印刷画像に必要な調整用画像を決定する。
先ず、画像情報取得手段32がこれから印刷される画像の情報を取得し(S41)、調整用画像設定手段31がこの印刷画像情報から、印刷画像に用いられる最高濃度及び最低濃度の情報を取得する(S42)。この際、調整用画像設定手段31は、予め定めた所定枚数分の印刷画像情報を取得する。所定枚数の印刷画像情報が存在しない場合は、調整用画像設定手段31は存在する分の印刷画像情報を取得する。
本実施形態5では、調整用画像設定手段31は、印刷に用いる画像情報を取得する画像情報取得手段32から得られた情報と、予め定めた階調ステップによって、調整用画像の作像に用いる画像処理パターンを決定する。
先ず、画像情報取得手段32が、これから印刷される画像の情報を取得し(S51)、調整用画像設定手段31は、この印刷画像情報から、印刷画像に用いられる最高濃度及び最低濃度の情報を取得する(S52)。次に、調整用画像設定手段31は、前回調整時に設定された「パターン−濃度」関係から、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度に対応した最高濃度パターン及び最低濃度パターンを算出する(S53)。
図示のように、調整用画像設定手段31は、前回調整時に設定された「パターン−濃度」関係から、これから印刷される画像の最高濃度及び最低濃度に対応した最高濃度パターン及び最低濃度パターンを算出する(図17、S53)。そして、算出した最低濃度パターンから予め定めた階調ステップ毎のパターンをパッチ作成時のパターンとする(図17、S54)。本例における所定幅の階調ステップによれば全部で3つのパターンを選択しているが、この所定幅とこれに対応するパッチ数に限られない。このように、画像情報取得手段32により取得した濃度情報を基に、調整用画像50のための濃度、パッチ数又は画像処理パターンを変化させる。
本発明では、印刷する画像情報を基に作像条件を決定するため、設定されている画像情報の枚数が少ない場合、予め設定された印刷枚数毎に行われる一般の調整動作に比べ、調整動作の頻度が上昇する可能性がある。そのため、所定枚数以上の画像情報が存在する場合のみ、前記実施形態に従い選択された調整用画像を用い、それ以外では予め定めた調整用画像を用いる方法を用いてもよい。
本例では、図19の実施形態6と異なり、ユーザーが調整モードを選択できるようになっている。例えば、ユーザーは画像形成装置1のパネルから通常調整モード又は短縮調整モードを選択できる。ゆえに、短縮調整モードが設定されている場合のみ(S72,Yes)、調整用画像設定手段31により選択された調整用画像を用い(S74)、通常調整モード(S72,No)では予め定めた調整用画像を用いる。
本実施形態8における画像形成装置1は、印刷画像52の領域外に相当する位置に濃度センサ4を有している。なお図21では印刷画像領域の両端部に濃度センサ4が配置されているが、どちらか一方に濃度センサ4が配置されていても良い。
本実施形態によれば、画像形成装置1はユーザーの印刷を中断することなく、印刷中に画像情報取得手段32による画像情報取得(新たな印刷画像の濃度情報)を行い、調整動作を行うことができる。
本実施形態における画像形成装置1では、印刷中に取得した画像情報に対して、更新分調整用画像を設定する更新分調整用画像設定手段34も有している。先ず、画像形成装置1よる印刷が要求されると、画像情報取得手段32は予め定めたM枚の印刷画像情報を取得する(S81)。このとき、要求された印刷枚数がM枚未満であれば、画像情報取得手段32は全画像情報を取得する。
図23(a)のように、新たな画像54の濃度が調整用画像50として作像したパッチの濃度範囲外であった場合に、更新分調整用画像設定手段34、作像手段及び作像条件調整手段33により更新分の調整用画像56の設定・作成と調整動作を実行する。本例では、図23(b)のように調整用画像50として、10階調のパッチ画像の内、最低濃度のパッチ画像50aから最高濃度のパッチ画像50bまでの5階調のパッチ画像を作像していた。そして、更新分の調整用画像56として、2階調のパッチ画像をさらに作像する。このとき、作像するパッチ画像は、更新された最高濃度又は最低濃度を用いて前記実施形態1〜7に従って選択し、図示のように、そのうち前回の調整動作で作像していない分のみを作像する。
2 現像装置(作像手段)
4 濃度センサ(画像検知手段)
31 調整用画像設定手段
32 画像情報取得手段
33 作像条件調整手段
50 調整用画像
Claims (8)
- 印刷画像の濃度情報を取得する画像情報取得手段、
該画像情報取得手段により取得した濃度情報を基に、作像条件調整用に作像する調整用画像のための濃度、電位、パッチ数又は画像処理パターンを変化させる調整用画像設定手段、
像担持体上に画像を作像する作像手段、
該作像手段により作像された画像を検知する画像検知手段、
該画像検知手段による検知結果を基に作像条件を調整する作像条件調整手段、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記調整用画像設定手段は、前記画像情報取得手段により得られた濃度情報を用い、予め定められた複数の調整用画像から、印刷画像に必要な調整用画像を選択することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記調整用画像設定手段は、前記濃度情報に加えて、予め定めた電位ステップを用い、調整用画像を作像する際の電位を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 印刷中に、前記画像情報取得手段により新たな印刷画像の濃度情報の取得を行い、前記作像条件調整手段により作像条件の調整を実行することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 印刷中に取得した新たな印刷画像の濃度情報に対して、更新分調整用画像を設定する更新分調整用画像設定手段を備え、前記作像条件調整手段により更新分作像条件の調整を実行することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 取得する前記濃度情報は光走査装置における1ドットあたりの発光量及び発光時間であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 取得する前記濃度情報は印刷画像に用いられる画像処理パターンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- ユーザーは通常調整モード又は短縮調整モードを選択でき、短縮調整モードが設定されている場合のみ、前記調整用画像設定手段により選択される調整用画像を用い、通常調整モードでは予め定めた調整用画像を用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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