JP2018141853A - Image formation device - Google Patents
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Images
Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium.
従来の画像形成装置は、感光体、帯電手段、露光手段、現像手段等からなるプロセスユニットを用いた画像形成手段を備え、搬送ベルトで搬送される記録媒体に現像剤像を形成するようにしている。このように構成された画像形成装置では、感光体の感度や現像剤の帯電性の経時変化、また装置が設置されている雰囲気温度や湿度などの変化により、印刷濃度が変化してしまうことがあるため、随時、濃度検出手段で濃度検出パターンの濃度を読取って印刷濃度を検出し、現像電圧や露光時間等の物理特性を調整して印刷濃度の補正を行うようにしている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional image forming apparatus includes an image forming unit using a process unit including a photosensitive member, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and the like, and forms a developer image on a recording medium conveyed by a conveyance belt. Yes. In an image forming apparatus configured in this way, the print density may change due to changes in the sensitivity of the photoreceptor and the chargeability of the developer over time, and changes in the ambient temperature and humidity in which the apparatus is installed. Therefore, as needed, the density detection means reads the density of the density detection pattern to detect the print density, and adjusts the physical characteristics such as the development voltage and exposure time to correct the print density (for example, patents). Reference 1).
しかしながら、従来の技術においては、濃度検出手段としての濃度センサの発光素子の発光量を調整するための反射基準部材として搬送ベルトを用いる場合、搬送ベルト表面の反射率のムラにより、トナー濃度の検出精度が低下してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、トナー濃度の検出精度の低下を抑制することを目的とする。
However, in the conventional technique, when the conveyance belt is used as a reflection reference member for adjusting the light emission amount of the light emitting element of the density sensor as the density detection means, the toner density is detected due to the unevenness of the reflectance on the surface of the conveyance belt. There is a problem that accuracy is lowered.
An object of the present invention is to solve such problems, and an object of the present invention is to suppress a decrease in toner density detection accuracy.
そのため、本発明は、現像剤像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成された現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持された現像剤像の濃度を検出する濃度検出部と、前記濃度検出部が検出した濃度に基づいて前記画像形成部が形成する現像剤像の濃度を調整する制御部と、を備え、前記濃度検出部は、光を出射する発光部と、前記発光部が出射した光の反射光を受光する受光部と、を有し、前記制御部は、前記発光部から出射され、基準反射物で反射した光を前記受光部で受光し、前記受光部が受光した光量に基づいて前記発光部の発光電流値を算出し、前記発光部の発光電流を調整する発光電流調整手段を有し、前記発光電流調整手段は、今回算出した発光電流値と、過去に算出した発光電流値とに基づいて、前記像担持体に担持された現像剤像の濃度を検出する場合の前記発光部の発光電流値を決定することを特徴とする。 Therefore, the present invention provides an image forming unit that forms a developer image, an image carrier that carries the developer image formed by the image forming unit, and the density of the developer image that is carried on the image carrier. A density detection unit for detection; and a control unit for adjusting the density of the developer image formed by the image forming unit based on the density detected by the density detection unit, wherein the density detection unit emits light. A light-emitting unit; and a light-receiving unit that receives reflected light of the light emitted from the light-emitting unit, and the control unit receives light emitted from the light-emitting unit and reflected by a reference reflector by the light-receiving unit. And a light emission current adjusting unit that calculates a light emission current value of the light emitting unit based on the amount of light received by the light receiving unit and adjusts the light emission current of the light emitting unit. Based on the light emission current value and the light emission current value calculated in the past, And determining a light emission current value of the light-emitting unit when detecting the density of the developer image carried on carrier.
このようにした本発明は、トナー濃度の検出精度の低下を抑制することができるという効果が得られる。 According to the present invention as described above, an effect of suppressing a decrease in detection accuracy of the toner density can be obtained.
以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図1において、画像形成装置1は、例えばカラープリンタであり、給紙機構2と、印刷機構3と、搬送機構4と、定着機構5と、クリーニング機構6とを有するものである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view showing the configuration of the image forming apparatus in the embodiment.
In FIG. 1, an
給紙機構2は、搬送機構4の搬送路へ印刷媒体を供給するものであり、用紙収容カセット18と、ホッピングローラ15と、レジストローラ16と、ピンチローラ17と、センサ20、21とを有している。
The paper feed mechanism 2 supplies a print medium to the transport path of the transport mechanism 4 and includes a
用紙収容カセット18は、印刷媒体を積層して収容するものである。
ホッピングローラ15は、回転することにより、用紙収容カセット18に収容された印刷媒体を図中矢印Aが示す媒体搬送方向へ1枚ずつ送り出すものである。ホッピングローラ15により送り出された印刷媒体は媒体搬送路19の搬送ガイドで案内されてレジストローラ16まで搬送される。
The
The
レジストローラ16は、ホッピングローラ15で送り出された印刷媒体を搬送機構4へ送り出すものである。
ピンチローラ17は、ホッピングローラ15から送り出された印刷媒体が斜行(スキュー)していた場合に、その斜行を矯正するものである。
The
The
センサ20は、図中矢印Aが示す媒体搬送方向におけるホッピングローラ15の下流であって、レジストローラ16の上流に配設され、印刷媒体の位置を検出するものである。また、センサ21は、図中矢印Aが示す媒体搬送方向におけるレジストローラ16の下流であって、搬送機構4の上流に配設され、印刷媒体の位置を検出するものである。
The
画像形成部としての印刷機構3は、4つの独立したID(イメージドラム)ユニット101、102、103、104と、転写ローラ1001、1002、1003、1004とを有するものである。
The printing mechanism 3 as an image forming unit includes four independent ID (image drum)
IDユニット101はブラック(K)、IDユニット102はイエロー(Y)、IDユニット103はマゼンタ(M)、IDユニット104はシアン(C)の各色のトナー画像(現像剤像)を印刷媒体や搬送ベルト11に形成する電子写真方式のLED(Light Emitting Diode)プリント機構である。
The
IDユニット101〜104は、帯電ローラ201〜204と、感光ドラム301〜304と、現像ローラ401〜404と、現像ブレード501〜504と、供給ローラ601〜604と、除電装置701〜704と、トナーカートリッジ801〜804とを有している。
The
帯電手段としての帯電ローラ201〜204は、感光ドラム301〜304の表面を一様に帯電させるものである。
感光ドラム301〜304は、帯電ローラ201〜204により一様に帯電された表面に光が照射されて静電潜像が形成され、その静電潜像に現像剤としてのトナーが搬送されて現像剤像としてのトナー像が現像されるものである。
The
現像手段としての現像ローラ401〜404は、感光ドラム301〜304に形成された静電潜像にトナーを搬送し、感光ドラム301〜304の表面にトナー像を形成するものである。
現像ブレード501〜504は、現像ローラ401〜404の表面にトナー層を形成するものである。
Developing
The developing
供給ローラ601〜604は、収容されたトナーを現像ローラ401〜404に供給するものである。
除電装置701〜704は、トナー像を印刷媒体に転写した後の感光ドラム301〜304の表面に除電光を照射して感光ドラム301〜304の表面を除電するものである。
The
The
トナーカートリッジ801〜804は、供給ローラ601〜604に供給するトナーを収容するものである。
また、IDユニット101〜104の感光ドラム301〜304の上方には、露光手段としてのLEDヘッド901〜904が配設されている。
The
Further,
LEDヘッド901〜904は、LEDアレイと、LEDアレイを駆動するドライブICやデータを保持するレンジスタ群を搭載した基板と、LEDアレイの光を集光するレンズアレイ等からなり、LEDヘッドインタフェース部(図2に示すLEDヘッドインタフェース部34)から入力される画像データ信号に応じてLEDアレイを発光させる。
The
LEDヘッド901には、カラー画像データ信号のうちブラックの画像データ信号が入力され、同様にLEDヘッド902にイエローの画像データ信号、LEDヘッド903にマゼンタの画像データ信号、LEDヘッド904にシアンの画像データ信号が入力される。
LEDヘッド901〜904の発光によりそれぞれの感光ドラム301〜304の表面が露光され、感光ドラム301〜304の表面に静電潜像が形成される。
The
The surfaces of the
転写手段としての転写ローラ1001、1002、1003、1004は、搬送ベルト11を介して感光ドラム301〜304と対向配置され、転写電圧が印加されることにより搬送ベルト11で搬送される印刷媒体に、感光ドラム301〜304の表面に形成されたトナー像を転写するものである。
搬送機構4は、搬送ベルト11と、駆動ローラ12と、従動ローラ13とを有している。
The transport mechanism 4 includes a
像担持体としての搬送ベルト11は、転写ローラ1001〜1004と、感光ドラム301〜304との間に移動可能に配設されたものである。搬送ベルト11は、回転可能な無端状のベルトであり、高抵抗の半導電性プラスチックフィルム等で構成されたものである。
本実施例では、搬送ベルト11の表面にIDユニット101〜104で形成された濃度検出パターンが転写され、搬送ベルト11は濃度検出パターンを担持する。
The
In this embodiment, the density detection pattern formed by the
駆動ローラ12および従動ローラ13は、搬送ベルト11を張架して回転させるものである。従動ローラ13は、搬送ベルト11に対して図中矢印Fが示す方向に所定の張力を付与し、駆動ローラ12は、ベルトモータ(図2に示すベルトモータ38)に接続され、ベルトモータにより図中矢印Eが示す方向に回転する。
転写ローラ1001〜1004と、IDユニット101〜104の感光ドラム301〜304との間に架け渡された搬送ベルト11は、図中矢印Aが示す媒体搬送方向に回転し、印刷媒体を定着機構5へと搬送する。
The
The
搬送ベルト11で搬送された印刷媒体は、搬送ベルト11から分離して定着機構5へ搬送される。
なお、搬送機構4の搬送ベルト11と定着機構5の間には、搬送ベルト11からの分離に失敗した印刷媒体の検出や印刷媒体の後端を検出するセンサ22が配設されている。
本実施例の搬送ベルト11は、光沢のある表面を有し、後述する濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流を調整するための基準反射物として用いられる。
The print medium transported by the
A
The
また、搬送ベルト11は、表面の光の反射率が回転方向により異なることがある。例えば、搬送ベルト11の表面に付着し、残留したトナーのクリーニング性を向上させるために、搬送ベルト11の表面にコート剤を塗布した場合、コート剤の塗りムラによって表面の反射率が回転方向で異なることがある。
Further, the light reflectance of the surface of the
定着機構5は、ヒートローラ23と、加圧ローラ24とを有している。
ヒートローラ23は、ヒータモータ(図2に示すヒータモータ39)によって駆動され、内部に加熱部材としてのヒータ2301を有している。
加圧ローラ24は、ヒートローラ23に対向配置され、ヒートローラの回転に従動して回転するものである。
The
The
The
定着機構5は、媒体搬送方向における搬送ベルト11および駆動ローラ12の下流、さらに駆動ローラ12の下流に設けられたセンサ22の下流に配置され、印刷媒体に転写されたトナーを加熱して溶解し、圧力で印刷媒体上にトナー像を定着させるものである。
ヒートローラ23の表面の近傍には、サーミスタ25が配置され、ヒートローラ23の温度を監視するようにしている。
The
A
また、媒体搬送方向におけるヒートローラ23の下流には排出センサ26が配設され、定着機構5における印刷媒体の詰まりやヒートローラ23への印刷媒体の巻き付きを監視するようにしている。
媒体搬送方向における排出センサ26の下流には、トナーが定着された印刷媒体を画像形成装置1の筐体上部のスタッカ28へ搬送する搬送ローラや搬送ガイドが設けられ、印刷媒体はスタッカ28に排出される。
In addition, a
Downstream of the
クリーニング機構6は、搬送ベルト11の表面に付着し、残留したトナーを除去するものであり、クリーニングブレード29と、廃トナータンク30とを有し、搬送ベルト11の下方に配設されたものである。
クリーニングブレード29は、従動ローラ13との間で搬送ベルト11を挟むように、従動ローラ13および搬送ベルト11に対向配置され、先端部が搬送ベルト11の外周面に当接するように配設されているものである。
The cleaning mechanism 6 removes residual toner that adheres to the surface of the
The
クリーニングブレード29は、可撓性のゴム材またはプラスチック材で構成され、印刷機構3側において搬送ベルト11に付着し、残留したトナーを掻き落とすものである。
廃トナータンク30は、クリーニングブレード29によって掻き落とされたトナーを廃トナーとして収容するものである。
The
The
ここで、濃度センサ31について説明する。
濃度検出部としての濃度センサ31は、搬送ベルト11の下方に配置され、搬送ベルト11と対向配置されている。
この濃度センサ31は、発光が1系統、受光が2系統に構成された反射型光センサである。濃度センサ31は、搬送ベルト11の表面に印刷機構3によって形成され、担持された濃度検出用パターンの反射光の強度を測定し、画像形成装置1の印刷濃度を検出するものである。
Here, the
The
The
濃度センサ31の構成を図3の実施例における濃度センサの説明図を用いて説明する。なお、図3(a)は濃度センサ31の構成を示す模式図、図3(b)はイエロー、マゼンタ、シアンの濃度を検出する場合の説明図、図3(c)はブラックの濃度を検出する場合の説明図である。
The configuration of the
図3(a)に示すように、濃度センサ31は、赤外LED3101と、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102と、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103とを有している。この濃度センサ31は、イエロー、マゼンタ、シアンの濃度およびブラックの濃度の両方を検出することができるようになっている。
As shown in FIG. 3A, the
発光部としての赤外LED3101は、赤外光を出射し、搬送ベルト11の表面に照射する光源である。
An
受光部としての鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102は、赤外LED3101から出射され、搬送ベルト11の表面で鏡面反射した反射光を受光し、受光した光量に応じた電圧を発生するものである。
The specular reflection
受光部としての拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103は、赤外LED3101から出射され、搬送ベルト11の表面で拡散反射した反射光を受光し、受光した光量に応じた電圧を発生するものである。
The diffuse reflected
図3(b)に示すように、イエロー、マゼンタ、シアンの濃度を検出する場合、赤外LED3101から出射されて搬送ベルト11の表面に印刷された濃度検出パターン3104を形成するイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーにより拡散反射した光を拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103で受光する。拡散反射した光を受光した拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103は、受光した光量に応じた電圧を発生させ、出力する。
As shown in FIG. 3B, when detecting the density of yellow, magenta, and cyan, yellow toner and magenta toner that form a
したがって、濃度検出パターン3104を形成するイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーが多ければ、即ちイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの濃度が濃い場合、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103で受光する拡散反射光は多くなり、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103は、受光した光量に応じた電圧を発生する。
Accordingly, when there are many yellow toner, magenta toner, and cyan toner forming the
図3(c)に示すように、ブラックの濃度を検出する場合、赤外LED3101から出射されて搬送ベルト11の表面に印刷された濃度検出パターン3105を形成するブラックトナーを介し、搬送ベルト11により鏡面反射した光を鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102で受光する。鏡面反射した光を受光した鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102は、受光した光量に応じた電圧を発生させ、出力する。
As shown in FIG. 3C, when detecting the density of black, the
したがって、濃度検出パターン3105を形成するブラックトナーは赤外LED3101からの出射光を吸収するため、ブラックトナーが多ければ、即ちブラックナーの濃度が濃い場合、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102で受光する鏡面反射光は少なくなり、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102は、受光した光量に応じた電圧を発生する。
Therefore, since the black toner forming the
また、濃度センサ31と搬送ベルト11との間には、濃度センサ31のカバー14が配置されている。
カバー14は、濃度補正処理を行っているとき以外、濃度センサ31の上方に配置(図1参照)され、トナーや紙粉などにより濃度センサ31が汚れないように覆っている。
Further, a
The
一方、濃度補正処理を行っているとき、カバー14は、モータ等の駆動手段により濃度センサ31の上方から移動して退避する。
また、カバー14の濃度センサ31側の表面は、濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流の調整用の基準反射物として用いるため、予め決められた基準となるように拡散反射するように形成されている。
On the other hand, when the density correction process is being performed, the
Further, the surface of the
図2は実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図2において、画像形成装置1は、ホストインタフェース部32と、コマンド/画像処理部33と、LEDヘッドインタフェース部34と、印刷制御部35と、ホッピングモータ36と、レジストモータ37と、ベルトモータ38と、ヒータモータ39と、ドラムモータ(K,Y,M,C)40と、高圧制御部41と、帯電電圧発生部42と、現像電圧発生部43と、供給電圧発生部44と、転写電圧発生部45とを有している。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the image forming apparatus in the embodiment.
2, the
ホストインタフェース部32は、外部装置としてのホストコンピュータとの間で物理的階層のインタフェース(通信機能)を担う部位であり、コネクタや通信用のチップ等で構成されたものである。
The
コマンド/画像処理部33は、ホストインタフェース部32でホストコンピュータから受信した印刷データに含まれるコマンドや画像データを解釈またはビットマップデータに展開する部位であり、CPU(Central Processing Unit)等の制御手段やRAM(Random Access Memory)等の記憶手段、およびビットマップデータに展開するための特別なハードウェア等を備え、画像形成装置1全体の動作を制御するものである。
The command /
LEDヘッドインタフェース部34は、セミカスタムLSIおよびRAM等で構成され、コマンド/画像処理部33で展開されたビットマップデータをLEDヘッド901〜904のインタフェースに合わせて加工するものである。
The LED
制御部としての印刷制御部35は、コマンド/画像処理部33からの指令に従い、センサ20〜22、26、サーミスタ25、および濃度センサ31の各センサからも入力信号に基づき、ホッピングモータ36、レジストモータ37、ベルトモータ38、ヒータモータ39、およびドラムモータ(K,Y,M,C)40を制御し、また高圧制御部41を制御し、印刷系の機構部の制御と高圧電源の制御を行うものである。
The
ホッピングモータ36、レジストモータ37、ベルトモータ38、ヒータモータ39、およびドラムモータ(K,Y,M,C)40は、ドライバ回路を備え、ホッピングモータ36はホッピングローラ15を駆動し、レジストモータ37はレジストローラ16を駆動し、ベルトモータ38は駆動ローラ12を駆動し、ヒータモータ39はヒートローラ23を駆動し、ドラムモータ(K,Y,M,C)40は感光ドラム301〜304を駆動し、印刷系の機構部を駆動するものである。
The hopping
また、印刷制御部35は、ヒータ2301の温度制御を行う。ヒータ2301は、ヒートローラ23の内部に配置されたハロゲンランプ等であり、ヒートローラ23の近傍にはサーミスタ25が配置され、サーミスタ25で計測された温度に基づいて印刷制御部35により温度が制御される。
The
さらに、印刷制御部35は、濃度センサ31が検出した濃度に基づいてIDユニット101〜104が形成するトナー像の濃度を調整する。印刷制御部35は、濃度補正処理実行判定部3501と、濃度補正制御部3502と、濃度センサ発光量調整部3503と、記憶部3504とを有している。
Further, the
濃度補正処理実行判定部3501は、電源投入時や所定枚数の印刷媒体の印刷を行った時などの予め設定された濃度補正処理の実行条件を満たし、濃度補正処理を実行するか否かの判定を行うものである。
濃度補正制御部3502は、濃度センサ31が検出したトナー濃度の濃度値に基づいて、トナー濃度が目標値になるように、現像電圧やLEDヘッド901〜904の発光量(駆動時間)を算出し、現像電圧やLEDヘッド901〜904の発光量を補正する濃度補正処理を行うものである。
The density correction processing
The density
発光電流調整手段としての濃度センサ発光量調整部3503は、図3に示した濃度センサ31の赤外LED3101から出射され、基準反射物で反射した光を鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102および拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103で受光し、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102および拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103が受光した光量に基づいて赤外LED3101の発光電流値を算出し、赤外LED3101の発光電流を調整するものである。
The density sensor light emission
この濃度センサ発光量調整部3503は、任意の基準反射物に対して、図3に示した濃度センサ31の鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102および拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧が予め設定された設定値となるように、赤外LED3101の発光電流(駆動電流)の調整を行う。
The density sensor light emission
本実施例では、赤外LED3101の発光電流の調整を「濃度センサキャリブレーション」というものとする。
In this embodiment, the adjustment of the emission current of the
濃度センサ発光量調整部3503は、濃度センサキャリブレーション処理において、今回算出した発光電流値と、過去に算出した発光電流値とに基づいて、搬送ベルト11に担持された濃度検出パターンの濃度を検出する場合の赤外LED3101の発光電流値を決定する。
記憶部3504は、メモリ等の記憶手段であり、濃度補正処理や濃度センサキャリブレーション処理に必要な各種情報を記憶するものである。
In the density sensor calibration process, the density sensor light emission
The
記憶部3504は、濃度補正処理に用いる各種制御パラメータとして図4に示す目標印刷濃度データテーブル46と、センサ検出電圧−濃度値変換テーブル47と、現像電圧値調整量テーブル48と、LED駆動時間調整テーブル49とを予め記憶する。
また、記憶部3504は、濃度補正処理に用いる濃度検出パターンの画像データとして図5に示す濃度検出パターン1101の画像データを予め記憶する。
The
The
さらに、記憶部3504は、直近2回(以下、「今回」および「前回」という。)の濃度補正処理に用いた濃度センサ31の赤外LED3101(図3参照)の発光電流値(濃度補正処理の濃度センサキャリブレーション処理で算出した発光電流値)を記憶する。
Further, the
高圧制御部41は、CPUやカスタムLSIなどで構成され、帯電電圧発生部42、現像電圧発生部43、供給電圧発生部44、および転写電圧発生部45を制御するものである。高圧制御部41は、帯電電圧発生部42、現像電圧発生部43、および供給電圧発生部44を制御してIDユニット101〜104に対する帯電電圧、現像電圧、および供給電圧を制御する。また、高圧制御部41は、転写電圧発生部45を制御して転写ローラ1001〜1004に対する転写電圧を制御する。
The high
帯電電圧発生部42は、IDユニット101〜104(図1に示す帯電ローラ201〜204)への帯電電圧の生成および停止を行うものである。
現像電圧発生部43は、IDユニット101〜104(図1に示す現像ローラ401〜404)への現像電圧の生成および停止を行うものである。
The charging
The
供給電圧発生部44は、IDユニット101〜104(図1に示す供給ローラ601〜604)への供給電圧の生成および停止を行うものである。
転写電圧発生部45は、転写ローラ1001〜1004への転写電圧の生成および停止を行うものである。
The supply
The transfer voltage generator 45 generates and stops the transfer voltage to the
上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置1の印刷動作について図1を用いて説明する。
画像形成装置1は、用紙収容カセット18に収容された印刷媒体をホッピングローラ15により1枚ずつ分離して給紙し、レジストローラ16とピンチローラ17との間に突き当て、その間を通過させることで用紙の斜行を矯正して印刷機構3へ搬送する。
The operation of the above configuration will be described.
First, the printing operation of the
The
画像形成装置1は、印刷機構3のIDユニット101〜104において搬送されてきた印刷媒体にトナー像を転写して定着機構5へ搬送し、定着機構5ではトナー像を印刷媒体に定着させる。
定着機構5でトナー像が定着された印刷媒体は、スタッカ28に排出され、印刷動作が完了する。
The
The print medium on which the toner image is fixed by the
次に、画像形成装置が行う濃度補正処理を図6の実施例における濃度補正処理の流れを示すフローチャートの図中Sで表すステップに従って図1、図2および図3を参照しながら説明する。 Next, density correction processing performed by the image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3 according to a step indicated by S in the flowchart showing the flow of density correction processing in the embodiment of FIG.
S1:印刷制御部35の濃度補正実行判定部3501は、濃度補正処理実行判定を行い、濃度補正処理を実行すると判定すると処理をS2へ移行し、濃度補正処理を実行しないと判定すると本処理を終了する。
濃度補正処理を実行する条件は、電源投入時や所定枚数の印刷を行った時、または画像形成装置1が設置されている環境(温度や湿度等)に変化があった時などである。
S1: The density correction
The conditions for executing the density correction process are when the power is turned on, when a predetermined number of prints are performed, or when the environment (temperature, humidity, etc.) in which the
S2:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、濃度センサ31自体の温度による赤外LED3101の発光特性の変化(画像形成装置1の使用状態による変化)や製造上、発生しうる濃度センサ31自体の発光・受光感度のばらつきによる変化を吸収するため、赤外LED3101の発光電流を調整する濃度センサキャリブレーションを行う。
S2: The density sensor light emission
濃度センサキャリブレーションでは、上述したように濃度センサ31の鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102および拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧が予め設定された設定値となるように、赤外LED3101の発光電流の調整を行う。
本実施例では、赤外LED3101の発光電流の範囲は、15〜25[mV]とする。鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102および拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧の範囲は、0〜3[V]とする。
In the density sensor calibration, as described above, the output voltage of the specular reflection
In the present embodiment, the range of the emission current of the
また、イエロー、マゼンタ、シアンの濃度検出を行う際の赤外LED3101の発光電流のキャリブレーションの基準反射物として、濃度センサ31と搬送ベルト11との間に配置されているカバー14を用いる。カバー14は、予め決めた基準となる拡散反射を行うように形成されており、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧が予め設定された設定値となるように、赤外LED3101の発光電流の調整を行う。本実施例では、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧の調整値を2.00[V]とする。
Further, a
さらに、ブラックの濃度検出を行う際の赤外LED3101の発光電流のキャリブレーションの基準反射物として、トナー像が担持されていない搬送ベルト11を用いる。本実施例では、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧の調整値を2.50[V]とする。
Further, as the reference reflector for calibration of the light emission current of the
S3:印刷制御部35は、濃度センサ発光量調整部3503による濃度センサキャリブレーションの処理が終了すると、記憶部3504に予め記憶されている図5に示す濃度検出パターン1101の画像データを読み出し、その濃度検出パターン1101を搬送ベルト11上に画像形成(印刷)する。
S3: When the density sensor calibration processing by the density sensor light emission
図5に示すように、濃度検出パターン1101は、図中矢印Aが示す媒体搬送方向における下流側からブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に3組並んでおり、それぞれの組は媒体搬送方向における下流側からトナー現像面積率が30%、70%、100%のパターンが配列されている。なお、トナー現像面積率とは、所定の面積において搬送ベルト11上に現像されたトナーの占める面積割合であり、以下「Duty」と表す。
As shown in FIG. 5, three sets of
濃度検出パターン1101の各パターンは、媒体搬送方向における長さをLp[mm]とし、媒体搬送方向において各パターンの終端と次のパターンの始端との間に間隔が設けられることなく印刷される。
なお、濃度検出に用いる濃度検出パターンは、図5に示す濃度検出パターン1101に限られるものでなく、色の配列順序やDutyの組み合わせは、適宜、変えるようにしても良い。
Each pattern of the
The density detection pattern used for density detection is not limited to the
また、濃度検出パターン1101を印刷するとき、現像電圧は既定の初期値DB0[V]、LEDヘッド901〜904の駆動時間は既定の初期値DK0[s]とする。
Further, when the
図7に示すように、各IDユニット101〜104の感光ドラム301〜304と転写ローラ1001〜1004との接点の間の距離は2L[mm]とし、図中矢印Aが示す媒体搬送方向における最下流のIDユニット104の感光ドラム304と転写ローラ1004との接点から濃度センサ31までの距離は3L[mm]としている。
As shown in FIG. 7, the distance between the contact points of the
図5に示す濃度検出パターン1101は、K30%(ブラック、Duty30%)のパターンの印刷開始位置から搬送ベルト11が9L[mm]移動することにより、濃度センサ31の検出位置に到達する。さらに、濃度検出パターン1101は、搬送ベルト11がLp/2[mm]移動することにより、媒体搬送方向におけるK30%(ブラック、Duty30%)のパターンの中央部が濃度センサ31の検出位置に到達する。
The
印刷制御部35は、読み取る濃度検出パターン1101の色に応じて濃度センサ31の赤外LED3101をS2において決定した発光電流で発光させ、濃度検出パターン1101に赤外光を照射する。
濃度センサ31の鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102および拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103は、制御回路により駆動されており、受光エネルギーに比例した電流を流す。この電流は、制御回路により電圧に変換され、印刷制御部35によって読み取られる。
The
The specular reflection
印刷制御部35は、読み取ったパターンが、イエロー、マゼンタ、シアンのときは拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧を読取り、ブラックのときは鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧を読取る。
The
本実施例では、最初に検出されるのはK30%(ブラック、Duty30%)のパターンであるため、印刷制御部35は、媒体搬送方向におけるK30%(ブラック、Duty30%)のパターンの中央部と濃度センサ31の検出位置とを合わせた位置で、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧を読取る。次に、印刷制御部35は、搬送ベルト11をK30%(ブラック、Duty30%)のパターンの長さLp[mm]移動させ、媒体搬送方向におけるY30%(イエロー、Duty30%)のパターンの中央部と濃度センサ31の検出位置とを合わせ、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧を読取る。以下同様にして、印刷制御部35は、濃度検出パターン1101のすべてのパターンに対して順次出力電圧を読取る。
In the present embodiment, since the K30% (black,
印刷制御部35は、読み取った出力電圧を、記憶部3504に記憶された図4(b)に示すセンサ検出電圧−濃度値変換テーブル47に基づいて、濃度値に変換する。
ここで、図4(b)に示すセンサ検出電圧−濃度値変換テーブル47の値は、例えば図8に示すように、濃度センサ31の出力電圧であるセンサ検出電圧と濃度値(OD値(光学濃度値))の関係を表す1次近似式の係数である係数A(K(A)、Y(A)、M(A)、C(A))および係数B(K(B)、Y(B)、M(B)、C(B))を実験的に求めた最適値である。
The
Here, the values of the sensor detection voltage-concentration value conversion table 47 shown in FIG. 4B are, for example, as shown in FIG. The coefficient A (K (A), Y (A), M (A), C (A)) and the coefficients B (K (B), Y ( B), M (B), and C (B)) are optimum values obtained experimentally.
以下に、ブラックの濃度値の算出方法を説明する。
印刷制御部35は、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102から読み取ったK30%(ブラック、Duty30%)、K70%(ブラック、Duty70%)、K100%(ブラック、Duty100%)の各パターンの出力電圧を、それぞれKV30、KV70、KV100とすると、ブラックの各パターンの濃度値KOD30、KOD70、KOD100は以下の式で求める。
A method for calculating the black density value will be described below.
The
KOD30=K(A)×KV30+K(B)
KOD70=K(A)×KV70+K(B)
KOD100=K(A)×KV100+K(B)
なお、係数K(A)および係数K(B)は、センサ検出電圧−濃度値変換テーブル47の値である。
KOD 30 = K (A) × KV 30 + K (B)
KOD 70 = K (A) × KV 70 + K (B)
KOD 100 = K (A) × KV 100 + K (B)
The coefficient K (A) and the coefficient K (B) are values in the sensor detection voltage-concentration value conversion table 47.
次に、印刷制御部35は、ブラックの濃度値の算出方法と同様にセンサ検出電圧−濃度値変換テーブル47の係数A(K(A))および係数B(K(B))に基づく算出方法を用いて、イエローの各パターンの濃度値YOD30、YOD70、YOD100と、マゼンタの各パターンの濃度値MOD30、MOD70、MOD100と、シアンの各パターンの濃度値COD30、COD70、COD100とを算出する。
Next, the
S4:印刷制御部35は、現像電圧の補正を行う。
S4: The
まず、印刷制御部35は、S3において算出した各パターンの濃度値と、記憶部3504に記憶された図4(a)に示す目標印刷濃度データテーブル46の各目標値とを比較し、その差分を算出する。
なお、図4(a)に示す目標印刷濃度データテーブル46には、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色についてDuty30%、70%、100%の各Dutyの目標値が予め記憶されている。
First, the
In the target print density data table 46 shown in FIG. 4A, each of the colors of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) has a duty of 30%, 70%, and 100%. The duty target value is stored in advance.
次に、印刷制御部35は、各パターンの濃度値と目標値との差分を算出すると、その差分と、記憶部3504に記憶されている図4(c)に示す現像電圧値調整量テーブル48の値とに基づいて現像電圧値の補正値(増減値)を算出する。
Next, when the
図4(c)に示す現像電圧値調整量テーブル48には、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色についてDuty30%、70%、100%の各Dutyに対応させて現像電圧が1[V]変化するときの濃度値の変化量が予め記憶されている。
印刷制御部35は、現像電圧を変化させると、現像されるトナー層厚を変化させることができ、このことを利用して低Dutyから高Dutyまでのトナー濃度を増減させることができる。
The development voltage value adjustment amount table 48 shown in FIG. 4C has a duty of 30%, 70%, and 100% for each color of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). The amount of change in density value when the development voltage changes by 1 [V] is stored in advance.
When the development voltage is changed, the
本実施例では、各色とも3つのDutyに対して現像電圧の補正値が算出されるが、各色とも現像電圧の補正値はDutyに関係なく1つの補正値としてしか決定することができないので、印刷制御部35は、3つのDutyに対して算出した補正値の平均値を現像電圧の補正値DB(A)として以下の式で算出する。
In this embodiment, the development voltage correction value is calculated for three colors for each color, but since the development voltage correction value for each color can be determined as only one correction value regardless of the duty, printing is performed. The
ブラックの現像電圧の補正値KDB(A)場合、以下の式である。 In the case of the black development voltage correction value KDB (A), the following equation is obtained.
KDB(A)={(KOD30−KODT30)/ΔKDB30
+(KOD70−KODT70)/ΔKDB70
+(KOD100−KODT100)/ΔKDB100}/3
次に、印刷制御部35は、ブラックの現像電圧の補正値の算出方法と同様に、イエローの現像電圧の補正値YDB(A)、マゼンタの現像電圧の補正値MDB(A)、シアンの現像電圧の補正値CDB(A)を算出する。
KDB (A) = {(KOD 30 -KOD T30 ) / ΔKDB 30
+ (KOD 70 −KOD T70 ) / ΔKDB 70
+ (KOD 100 −KOD T100 ) / ΔKDB 100 } / 3
Next, similarly to the method of calculating the black development voltage correction value, the
印刷制御部35は、算出した各色の現像電圧の補正値DB(A)に基づいて高圧制御部41に現像電圧を増減する指示を通知する。指示が通知された高圧制御部41は、現像電圧発生部43により、画像形成(印刷)動作時に、現像電圧の初期値DB0に現像電圧の補正値DB(A)を加えた現像電圧値DB1[V]を各IDユニット101〜104に供給する。
The
ここで、IDユニット101に供給される現像電圧値KDB1[V]、IDユニット102に供給される現像電圧値YDB1[V]、IDユニット103に供給される現像電圧値MDB1[V]、IDユニット104に供給される現像電圧値CDB1[V]は、以下の式で算出される。
Here, the development voltage value KDB 1 [V] supplied to the
現像電圧値KDB1[V]=KDB0+KDB(A)
現像電圧値YDB1[V]=YDB0+YDB(A)
現像電圧値MDB1[V]=MDB0+MDB(A)
現像電圧値CDB1[V]=CDB0+CDB(A)
なお、KDB0はIDユニット101の現像電圧の初期値、YDB0はIDユニット102の現像電圧の初期値、MDB0はIDユニット103の現像電圧の初期値、CDB0はIDユニット104の現像電圧の初期値である。
Development voltage value KDB 1 [V] = KDB 0 + KDB (A)
Development voltage value YDB 1 [V] = YDB 0 + YDB (A)
Development voltage value MDB 1 [V] = MDB 0 + MDB (A)
Development voltage value CDB 1 [V] = CDB 0 + CDB (A)
KDB 0 is an initial value of the developing voltage of the
S5:印刷制御部35は、現像電圧の補正を行うと、S3と同様に、記憶部3504に予め記憶されている図5に示す濃度検出パターン1101の画像データを読み出し、その濃度検出パターン1101を搬送ベルト11上に画像形成(印刷)する。
S5: When the
印刷制御部35は、読み取る濃度検出パターン1101の色に応じて濃度センサ31の赤外LED3101をS2において決定した発光電流で発光させ、濃度検出パターン1101に赤外光を照射し、各色パターンにおける濃度センサ31の出力電圧を読取る。
印刷制御部35は、読み取った出力電圧を、記憶部3504に記憶された図4(b)に示すセンサ検出電圧−濃度値変換テーブル47に基づいて、濃度値に変換する。
The
The
印刷制御部35は、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102から読み取ったK30%(ブラック、Duty30%)、K70%(ブラック、Duty70%)、K100%(ブラック、Duty100%)の各パターンの出力電圧を、それぞれKV´30、KV´70、KV´100とすると、ブラックの各パターンの濃度値KOD´30、KOD´70、KOD´100は以下の式で求める。
The
KOD´30=K(A)×KV´30+K(B)
KOD´70=K(A)×KV´70+K(B)
KOD´100=K(A)×KV´100+K(B)
なお、係数K(A)および係数K(B)は、センサ検出電圧−濃度値変換テーブル47の値である。
KOD ′ 30 = K (A) × KV ′ 30 + K (B)
KOD ′ 70 = K (A) × KV ′ 70 + K (B)
KOD ′ 100 = K (A) × KV ′ 100 + K (B)
The coefficient K (A) and the coefficient K (B) are values in the sensor detection voltage-concentration value conversion table 47.
次に、印刷制御部35は、ブラックの濃度値の算出方法と同様にセンサ検出電圧−濃度値変換テーブル47の係数A(K(A))および係数B(K(B))に基づく算出方法を用いて、イエローの各パターンの濃度値YOD´30、YOD´70、YOD´100と、マゼンタの各パターンの濃度値MOD´30、MOD´70、MOD´100と、シアンの各パターンの濃度値COD´30、COD´70、COD´100とを算出する。
Next, the
S6:印刷制御部35は、LEDヘッド駆動時間の補正を行う。
まず、印刷制御部35は、S5において算出した各パターンの濃度値と、記憶部3504に記憶された図4(a)に示す目標印刷濃度データテーブル46の各目標値とを比較し、その差分を算出する。
S6: The
First, the
次に、印刷制御部35は、各パターンの濃度値と目標値との差分を算出すると、その差分と、記憶部3504に記憶されている図4(d)に示すLED駆動時間調整量テーブル49の値とに基づいてLED駆動時間の補正値(増減値)を算出する。
Next, when the
図4(d)に示すLED駆動時間調整量テーブル49には、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色についてDuty30%、70%、100%の各Dutyに対応させてLED駆動時間が1[%]変化するときの濃度値の変化量が予め記憶されている。 In the LED drive time adjustment amount table 49 shown in FIG. 4D, the duty of 30%, 70%, and 100% for each color of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is shown. The amount of change in density value when the LED drive time changes by 1 [%] is stored in advance.
印刷制御部35は、LED駆動時間を変化させると、主に低Dutyから中間Duty(例えば、Duty50%)までのトナー濃度を増減させることができる。
本実施例では、各色とも3つのDutyに対してLED駆動時間の補正値が算出されるが、各色ともLED駆動時間の補正値はDutyに関係なく1つの補正値としてしか決定することができないので、印刷制御部35は、3つのDutyに対して算出した補正値の平均値をLED駆動時間の補正値DK(A)として以下の式で算出する。
When the LED driving time is changed, the
In this embodiment, the LED drive time correction value is calculated for three colors for each color, but the LED drive time correction value for each color can be determined only as one correction value regardless of the duty. The
ブラックの現像電圧の補正値KDK(A)場合、以下の式である。 In the case of the black developing voltage correction value KDK (A), the following equation is obtained.
KDK(A)={(KOD´30−KOD´T30)/ΔKDK30
+(KOD´70−KOD´T70)/ΔKDK70
+(KOD´100−KOD´T100)/ΔKDK100}/3
次に、印刷制御部35は、ブラックのLED駆動時間の補正値の算出方法と同様に、イエローのLED駆動時間の補正値YDK(A)、マゼンタのLED駆動時間の補正値MDK(A)、シアンのLED駆動時間の補正値CDK(A)を算出する。
KDK (A) = {(KOD ′ 30 −KOD ′ T30 ) / ΔKDK 30
+ (KOD ′ 70 −KOD ′ T70 ) / ΔKDK 70
+ (KOD ′ 100 −KOD ′ T100 ) / ΔKDK 100 } / 3
Next, similarly to the method of calculating the black LED driving time correction value, the
印刷制御部35は、算出した各色のLED駆動時間の補正値DK(A)に基づいてLEDヘッドインタフェース部34にLED駆動時間を増減する指示を通知する。指示が通知されたLEDヘッドインタフェース部34は、画像形成(印刷)動作時に、LED駆動時間の初期値DK0にLED駆動時間の補正値DK(A)を乗算し、さらに初期値DK0ヲ加えた補正後のLED駆動時間値DK1[s]で各LEDヘッド901〜904を露光させる。
The
ここで、LEDヘッド901のLED駆動時間値KDK1[s]、LEDヘッド902のLED駆動時間値YDK1[s]、LEDヘッド903のLED駆動時間値MDK1[s]、LEDヘッド904のLED駆動時間値CDK1[s]は、以下の式で算出される。
Here, the LED driving time value KDK 1 [s] of the
LED駆動時間値KDK1[s]=KDK0+KDK0×KDK(A)
LED駆動時間値YDK1[s]=YDK0+YDK0×YDK(A)
LED駆動時間値MDK1[s]=MDK0+MDK0×MDK(A)
LED駆動時間値CDK1[s]=CDK0+CDK0×CDK(A)
なお、KDK0はIDユニット101のLED駆動時間の初期値、YDK0はIDユニット102のLED駆動時間の初期値、MDK0はIDユニット103のLED駆動時間の初期値、CDK0はIDユニット104のLED駆動時間の初期値である。
LED driving time value KDK 1 [s] = KDK 0 + KDK 0 × KDK (A)
LED driving time value YDK 1 [s] = YDK 0 + YDK 0 × YDK (A)
LED driving time value MDK 1 [s] = MDK 0 + MDK 0 × MDK (A)
LED driving time value CDK 1 [s] = CDK 0 + CDK 0 × CDK (A)
KDK 0 is the initial value of the LED driving time of the
印刷制御部35は、このようにして濃度補正処理を行い、画像形成装置1のエンジン部の物理特性である現像電圧およびLEDヘッド駆動時間を調節して、印刷濃度を安定させる。
The
次に、図6のS2において行われる濃度センサキャリブレーション処理を図9の実施例における濃度センサキャリブレーション処理の流れを示すフローチャートの図中Sで表すステップに従って図1、図2および図3を参照しながら説明する。
ここでは、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102でブラックの濃度検出を行う場合の赤外LED3101の発光電流の調整について説明する。
Next, the density sensor calibration process performed in S2 of FIG. 6 is referred to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 according to the step represented by S in the flowchart showing the flow of the density sensor calibration process in the embodiment of FIG. While explaining.
Here, adjustment of the light emission current of the
なお、拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103でイエロー、マゼンタ、シアンの濃度検出を行う場合の赤外LED3101の発光電流の調整については、赤外LED3101の発光電流の調整の基準対象物がカバー14であることと、赤外LED3101の発光電流の調整時の拡散反射光受光用フォトトランジスタ3103の出力電圧の設定値が2.00[V]であることが異なるのみで濃度センサキャリブレーション処理の流れはブラックと同様であるため、説明を省略する。
Regarding the adjustment of the emission current of the
また、本実施例では、濃度センサキャリブレーション処理は、各IDユニット101〜104および搬送ベルト11を駆動していない静止状態で行うものとする。
In this embodiment, the density sensor calibration process is performed in a stationary state in which the
S21:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、赤外LED3101の発光電流値を初期値IE1[mA]に設定し、赤外LED3101を発光させ、搬送ベルト11に光を照射する。本実施例では、初期値IE1[mA]を15[mA]とする。
S21: The density sensor light emission
S22:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、予め決定された濃度センサキャリブレーションの基準反射物である搬送ベルト11からの反射光を受光した鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧を検出する。このときの鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧をVD[V]とする。
S22: The density sensor light emission
S23:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、S22において検出した鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧VD[V]が、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧の設定値VT[V]以上であるか否かを判定し、出力電圧VD[V]が設定値VT[V]以上であると判定すると処理をS25へ移行し、出力電圧VD[V]が設定値VT[V]未満であると判定すると処理をS24へ移行する。
S23: The density sensor light emission
なお、本実施例では、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧の設定値VT[V]を2.50[V]とする。
S24:出力電圧VD[V]が設定値VT[V]未満であると判定した印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、赤外LED3101の発光電流値をIE2[mA]に設定し、赤外LED3101を発光させ、処理をS22へ移行する。
In this embodiment, the set value V T [V] of the output voltage of the
S24: The density sensor light emission
ここで、赤外LED3101の発光電流値IE2[mA]は、次の式で算出する。
Here, the emission current value I E2 [mA] of the
IE2=IE1+n×α
なお、nはS24の繰り返し実行回数とし、αは赤外LED3101の発光電流値の調整量(1回当たりの調整量)とする。本実施例では、αを0.2[mA]とする。
I E2 = I E1 + n × α
Note that n is the number of repetitions of S24, and α is the amount of adjustment of the light emission current value of the infrared LED 3101 (the amount of adjustment per time). In this embodiment, α is set to 0.2 [mA].
S25:一方、S23において、出力電圧VD[V]が設定値VT[V]以上であると判定した印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、現在の赤外LED3101の発光電流値IEa[mA]を、今回の赤外LED3101の発光電流値として記憶部3504に記憶する。
S25: On the other hand, the density sensor light emission
S26:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、前回行った濃度センサキャリブレーション処理のS28で記憶した発光電流値IEb[mA]を記憶部3504から取得する。
S26: The density sensor light emission
S27:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、上述した図6の濃度補正処理のS3およびS5で設定する濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流値IE[mA]を算出する。
S27: The density sensor light emission
ここで、濃度センサ発光量調整部3503は、濃度補正処理(濃度センサキャリブレーション処理)の実行回数m(今回の実行回数を含む回数)と、今回の赤外LED3101の発光電流値IEa[mA]と、前回の赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]とに基づいて赤外LED3101の発光電流値IE[mA]を、次の式で算出する。
Here, the density sensor light emission
IE=(IEa+IEb×(m−1))/m
濃度センサ発光量調整部3503は、これまでの濃度補正処理(濃度センサキャリブレーション処理)の実行回数mを記憶部3504に記憶しておき、前回の赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]に(m−1)を乗算し、さらに今回の赤外LED3101の発光電流値IEa[mA]を加算した値を、濃度補正処理の実行回数mで除算して発光電流値IE[mA]を算出する。
I E = (I Ea + I Eb × (m−1)) / m
The density sensor light emission
即ち、濃度センサ発光量調整部3503は、前回までに算出したすべての発光電流値および今回算出した発光電流値を要素とした平均値を発光電流値IE[mA]とする。
That is, the density sensor light emission
本実施例では、前回までに算出したすべての発光電流値を記憶部3504に記憶することなく、前回の赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]に(m−1)を乗算することにより、前回までに算出したすべての発光電流値の総和を求めるようにしている。
In the present embodiment, the light emitting current value I Eb [mA] of the previous
このように、濃度センサ発光量調整部3503は、濃度センサキャリブレーション処理において、今回算出した発光電流値と、過去に算出した発光電流値とに基づいて、搬送ベルト11に担持されたトナー像の濃度を検出する場合の赤外LED3101の発光電流値IE[mA]を決定する。より具体的には、濃度センサ発光量調整部3503は、濃度センサキャリブレーション処理において、今回算出した発光電流値と、過去に算出したそれぞれの発光電流値とを相加平均して赤外LED3101の発光電流値IE[mA]を算出する。
As described above, the density sensor light emission
また、画像形成装置1の使用状況(例えば、設置されている環境としての温度や湿度)を考慮して発光電流値の相加平均でなく、発光電流値の加重平均として発光電流値IE[mA]を算出するようにしても良い。
即ち、濃度センサ発光量調整部3503は、濃度センサキャリブレーション処理において、今回算出した発光電流値と、過去に算出したそれぞれの発光電流値とを加重平均して赤外LED3101の発光電流値IE[mA]を算出する。
In addition, the light emitting current value I E [[is calculated as a weighted average of the light emitting current values instead of an arithmetic average of the light emitting current values in consideration of the usage state of the image forming apparatus 1 (for example, temperature and humidity as an installed environment). mA]] may be calculated.
That is, the density sensor light emission
この場合、赤外LED3101の発光電流値IE[mA]は、次の式で算出することができる。
In this case, the emission current value I E [mA] of the
IE=(IEa+IEb)/2
赤外LED3101の発光電流値IE[mA]は、今回の赤外LED3101の発光電流値IEa[mA]と、前回行った濃度補正処理の濃度センサキャリブレーション処理におけるS28で記憶した赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]との和の2分の1としている。
I E = (I Ea + I Eb ) / 2
The emission current value I E [mA] of the
これは、今回の発光電流値IEa[mA]と前回の発光電流値IEb[mA]の平均化の比率(重み)を50:50としているが、前回の発光電流値IEb[mA]には前回までに算出されたすべての発光電流値が平均化されているため、相対的に今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)が、前回までの個々の発光電流値の比率(重み)と異なっており、前回までの個々の発光電流値の比率(重み)より大きいものとなっている。 This is because the ratio (weight) of averaging the current light emission current value I Ea [mA] and the previous light emission current value I Eb [mA] is 50:50, but the previous light emission current value I Eb [mA]. Since all the light emission current values calculated up to the previous time are averaged, the ratio (weight) of the current light emission current value I Ea [mA] is relative to the individual light emission current values up to the previous time. It is different from the ratio (weight) and is larger than the ratio (weight) of the individual light emission current values up to the previous time.
このように、今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)を前回までの個々の発光電流値の比率(重み)より大きくすることにより、現在の画像形成装置1の使用状況を考慮した発光電流値IE[mA]を算出するようにしている。
さらに、画像形成装置1の使用状況が大きく変化した場合等は、今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)をさらに大きくするようにしても良い。
In this way, the current use state of the
Furthermore, when the usage status of the
この場合、赤外LED3101の発光電流値IE[mA]は、例えば次の式で算出することができる。
In this case, the light emission current value I E [mA] of the
IE=(IEa×7+IEb×3)/10
今回の赤外LED3101の発光電流値IEa[mA]と、前回行った濃度補正処理の濃度センサキャリブレーション処理におけるS25で記憶した赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]との平均化の比率(重み)を70:30としている。
I E = (I Ea × 7 + I Eb × 3) / 10
The average of the light emission current value I Ea [mA] of the current
これは、今回の発光電流値IEa[mA]と前回の発光電流値IEb[mA]の平均化の比率(重み)を70:30とし、50:50とした上記の場合より、さらに今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)を前回までの個々の発光電流値の比率(重み)より大きいものとしている。 This is more than the above case where the ratio (weight) of averaging of the current light emission current value I Ea [mA] and the previous light emission current value I Eb [mA] is 70:30 and 50:50. The ratio (weight) of the light emission current value I Ea [mA] is larger than the ratio (weight) of the individual light emission current values up to the previous time.
このように、今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)を、前回までの個々の発光電流値の比率(重み)よりさらに大きくすることにより、画像形成装置1の大きく変化した使用状況を考慮した発光電流値IE[mA]を算出するようにしている。
なお、今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)と、前回までの個々の発光電流値の比率(重み)との関係は、画像形成装置1の使用状況に合わせて適宜変更することができる。
In this way, by making the ratio (weight) of the current light emission current value I Ea [mA] larger than the ratio (weight) of the individual light emission current values up to the previous time, the use of the
The relationship between the ratio (weight) of the current light emission current value I Ea [mA] and the ratio (weight) of the individual light emission current values up to the previous time is changed as appropriate according to the usage status of the
今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)をW1、前回までの個々の発光電流値の比率(重み)をW2とすると、赤外LED3101の発光電流値IE[mA]は、
IE=(IEa×W1+IEb×W2)/(W1+W2)
となる。
When the ratio (weight) of the current light emission current value I Ea [mA] is W1, and the ratio (weight) of each light emission current value up to the previous time is W2, the light emission current value I E [mA] of the
I E = (I Ea × W1 + I Eb × W2) / (W1 + W2)
It becomes.
S28:印刷制御部35の濃度センサ発光量調整部3503は、記憶部3504に記憶している前回の赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]を、S27において決定した赤外LED3101の発光電流値IE[mA]の値に更新して本処理を終了する。
S28: The density sensor light emission
ここで、比較例の搬送ベルトの表面の反射率のムラによるブラックトナー量(濃度)の検出精度の低下について説明する。
ブラックの濃度検出を行う際の赤外LED3101の発光電流の調整には、基準反射物として搬送ベルト11を用い、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧が設定値となるように赤外LED3101の発光電流を調整するようにしている。即ち、ブラックトナーが搬送ベルト11上にない状態(Duty0%)での鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧が所定の値になるようにしている。
Here, a description will be given of a decrease in detection accuracy of the black toner amount (density) due to the uneven reflectance of the surface of the conveyance belt of the comparative example.
In adjusting the light emission current of the
ブラックの濃度検出は、赤外LED3101からの赤外光が搬送ベルト11上のブラックトナーによってどの程度吸収されたか、つまりブラックトナーが搬送ベルト11上にない状態(Duty0%)での鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102の出力電圧を基準として出力電圧の減衰量によって、ブラックトナー量(濃度)を検出するようにしている。
The black density is detected by how much the infrared light from the
上述したように、鏡面反射光受光用フォトトランジスタ3102でブラックの濃度検出を行う場合の赤外LED3101の発光電流の調整を行う際の基準反射物として搬送ベルト11を用いている。
As described above, the
搬送ベルト11は、表面に付着し、残留したトナーのクリーニング性を向上させるために表面にコート剤を塗布した場合、コート剤の塗りむらによって表面の反射率が回転方向において異なることがある。
When a coating agent is applied to the surface of the
また、赤外LED3101の発光電流の調整を行うタイミングにより、濃度センサ31に対向する搬送ベルト11の位置は不規則であるため、赤外LED3101の発光電流の調整時の搬送ベルト11の表面の反射率にバラツキが発生してしまう。つまり、赤外LED3101の発光電流の調整時の搬送ベルト11の表面の反射率によって、調整される濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流にバラツキが発生してしまう。
Further, since the position of the
したがって、比較例では、濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流によって、ブラックトナー自体からの拡散反射光の成分がばらついてしまい、ブラックトナー量(濃度)の検出精度が低下してしまう。
Therefore, in the comparative example, the component of the diffuse reflected light from the black toner itself varies due to the light emission current of the
このように、比較例ではブラックトナー量(濃度)の検出精度が低下してしまうところ、本実施例では、濃度センサキャリブレーション処理において、今回の赤外LED3101の発光電流値IEa[mA]と、前回の赤外LED3101の発光電流値IEb[mA]とに基づいて濃度補正処理で設定する濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流値IE[mA]を算出するようにしたことにより、表面の反射率が回転方向において異なる搬送ベルト11を用いた場合であっても、濃度検出パターンを読み取る際の赤外LED3101の発光電流IEのばらつきを抑制することができる。
As described above, in the comparative example, the detection accuracy of the black toner amount (density) is lowered. In the present embodiment, in the density sensor calibration process, the current emission current value I Ea [mA] of the
したがって、搬送ベルト11の表面の反射率のムラによるブラックトナー量(濃度)の検出精度の低下を抑制することができる。
次に、本実施例によって得られる効果を図10の実施例における発光電流の推移を示すグラフに基づいて図3を参照しながら説明する。
Accordingly, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the black toner amount (density) due to uneven reflectance on the surface of the
Next, the effect obtained by this embodiment will be described with reference to FIG. 3 based on the graph showing the transition of the light emission current in the embodiment of FIG.
図10は、比較例と本実施例の濃度センサ31の赤外LED3101の発光電流IE[mA]の推移(20回分)を表している。
FIG. 10 shows the transition (20 times) of the emission current I E [mA] of the
なお、搬送ベルト11は、表面にコート剤を塗布してあり、コート剤の塗りムラによって表面の反射率が回転方向において異なるものを用いている。
The
比較例における赤外LED3101の発光電流IE[mA]の20回分の変化をみると、16〜22[mA]の間でばらついている。
本実施例における赤外LED3101の発光電流IE[mA]の20回分の変化をみると、18〜20[mA]の間でばらつきは少なくなっている。
When the change for 20 times of the emission current I E [mA] of the
When the change of the light emission current I E [mA] of the
このように、本実施例では、比較例に対して赤外LED3101の発光電流IE[mA]のばらつきが半減しており、20回分の平均値に対して近い値で推移していることが分かる。
したがって、本実施例では、表面の反射率が回転方向において異なる搬送ベルト11を用いた場合であっても、濃度検出パターンを読み取る際の赤外LED3101の発光電流IEのばらつきを抑制することができる。
As described above, in this example, the variation in the emission current I E [mA] of the
Thus, in this embodiment, even if the reflectivity of the surface with
このように、本実施例では、濃度センサ発光量調整部3503は、赤外LED3101の発光電流IE[mA]を、前回までに算出したすべての発光電流値および今回算出した発光電流値を平均化して算出するようにしたことにより、搬送ベルト11の表面の反射率のムラによるブラックトナー濃度(量)の検出精度の低下を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the density sensor light emission
また、濃度センサ発光量調整部3503は、今回の発光電流値IEa[mA]の比率(重み)を前回までの個々の発光電流値の比率(重み)より大きくすることにより、現在の画像形成装置1の使用状況を考慮した発光電流値IE[mA]を算出することができる。
Further, the density sensor light emission
以上説明したように、本実施例では、濃度センサキャリブレーション処理において、赤外LED3101の発光電流値を、前回までに算出したすべての発光電流値および今回算出した発光電流値を平均化して算出するようにしたことにより、ブラックトナー濃度(量)の検出精度の低下を抑制することができるという効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, in the density sensor calibration process, the light emission current value of the
また、今回の発光電流値の比率(重み)を前回までの個々の発光電流値の比率(重み)より大きくすることにより、現在の画像形成装置の使用状況を考慮した発光電流値を算出することができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られることなく、複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP)等としても良い。
In addition, the current emission current value ratio (weight) is made larger than the ratio (weight) of the individual light emission current values up to the previous time, thereby calculating the light emission current value in consideration of the current use state of the image forming apparatus. The effect of being able to be obtained.
In this embodiment, the image forming apparatus is described as a printer. However, the image forming apparatus is not limited thereto, and may be a copier, a facsimile machine, a multifunction peripheral (MFP), or the like.
また、画像形成装置を4つのIDユニットを備えたカラープリンタとして説明したが、1つのIDユニットを備えたプリンタ、例えばブラックトナーを扱う1つのIDユニットを備えたモノクロプリンタ等としても良い。 Further, although the image forming apparatus has been described as a color printer having four ID units, a printer having one ID unit, for example, a monochrome printer having one ID unit that handles black toner may be used.
1 画像形成装置
2 給紙機構
3 印刷機構
4 搬送機構
5 定着機構
6 クリーニング機構
11 搬送ベルト
31 濃度センサ
32 ホストインタフェース部
33 コマンド/画像処理部
34 LEDヘッドインタフェース部
35 印刷制御部
36 ホッピングモータ
37 レジストモータ
38 ベルトモータ
39 ヒータモータ
40 ドラムモータ(K,Y,M,C)
41 高圧制御部
42 帯電電圧発生部
43 現像電圧発生部
44 供給電圧発生部
45 転写電圧発生部
101、102、103、104 IDユニット
201〜204 帯電ローラ
301〜304 感光ドラム
401〜404 現像ローラ
501〜504 現像ブレード
601〜604 供給ローラ
901〜904 LEDヘッド
1001、1002、1003、1004 転写ローラ
3101 赤外LED
3102 鏡面反射光受光用フォトトランジスタ
3103 拡散反射光受光用フォトトランジスタ
3501 濃度補正処理実行判定部
3502 濃度補正制御部
3503 濃度センサ発光量調整部
3504 記憶部
DESCRIPTION OF
41 High
3102 Phototransistor for specular
Claims (8)
前記画像形成部で形成された現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体に担持された現像剤像の濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部が検出した濃度に基づいて前記画像形成部が形成する現像剤像の濃度を調整する制御部と、
を備え、
前記濃度検出部は、
光を出射する発光部と、
前記発光部が出射した光の反射光を受光する受光部と、
を有し、
前記制御部は、
前記発光部から出射され、基準反射物で反射した光を前記受光部で受光し、前記受光部が受光した光量に基づいて前記発光部の発光電流値を算出し、前記発光部の発光電流を調整する発光電流調整手段
を有し、
前記発光電流調整手段は、今回算出した発光電流値と、過去に算出した発光電流値とに基づいて、前記像担持体に担持された現像剤像の濃度を検出する場合の前記発光部の発光電流値を決定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming a developer image;
An image carrier that carries the developer image formed in the image forming unit;
A density detector for detecting the density of the developer image carried on the image carrier;
A control unit that adjusts the density of the developer image formed by the image forming unit based on the density detected by the density detection unit;
With
The concentration detector
A light emitting unit for emitting light;
A light receiving unit that receives reflected light of the light emitted from the light emitting unit;
Have
The controller is
The light emitted from the light emitting unit and reflected by the reference reflector is received by the light receiving unit, the light emitting current value of the light emitting unit is calculated based on the amount of light received by the light receiving unit, and the light emitting current of the light emitting unit is calculated. A light emission current adjusting means for adjusting;
The light emission current adjusting unit emits light from the light emitting unit when detecting the density of the developer image carried on the image carrier based on the light emission current value calculated this time and the light emission current value calculated in the past. An image forming apparatus characterized by determining a current value.
前記発光電流調整手段は、
今回算出した発光電流値と、過去に算出したそれぞれの発光電流値とを相加平均して前記発光部の発光電流値を算出することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The light emission current adjusting means includes
An image forming apparatus, wherein the light emission current value of the light emitting unit is calculated by arithmetically averaging the light emission current value calculated this time and each light emission current value calculated in the past.
前記発光電流調整手段は、
今回算出した発光電流値と、過去に算出したそれぞれの発光電流値とを加重平均して前記発光部の発光電流値を算出することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The light emission current adjusting means includes
An image forming apparatus characterized in that a light emitting current value of the light emitting unit is calculated by weighted averaging the light emitting current value calculated this time and each light emitting current value calculated in the past.
今回算出した発光電流値の重みは、過去に算出したそれぞれの発光電流値の重みと異なることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
An image forming apparatus, wherein the weight of the light emission current value calculated this time is different from the weight of each light emission current value calculated in the past.
今回算出した発光電流値の重みは、過去に算出したそれぞれの発光電流値の重みより大きいことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
An image forming apparatus, wherein the weight of the light emission current value calculated this time is larger than the weight of each light emission current value calculated in the past.
前記基準反射物は、前記現像剤像が担持されてない状態の前記像担持体であ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 image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference reflector is the image carrier in a state where the developer image is not carried.
前記基準反射物は、前記濃度検出部のカバーであ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 image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference reflector is a cover of the density detection unit.
前記像担持体は、回転可能な無端状の搬送ベルト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 7,
The image forming apparatus, wherein the image carrier is a rotatable endless conveyance belt.
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