JP2021012239A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2021012239A
JP2021012239A JP2019124762A JP2019124762A JP2021012239A JP 2021012239 A JP2021012239 A JP 2021012239A JP 2019124762 A JP2019124762 A JP 2019124762A JP 2019124762 A JP2019124762 A JP 2019124762A JP 2021012239 A JP2021012239 A JP 2021012239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
output value
intermediate transfer
transfer belt
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019124762A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
緑 稲葉
Midori Inaba
緑 稲葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2019124762A priority Critical patent/JP2021012239A/en
Publication of JP2021012239A publication Critical patent/JP2021012239A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

To provide an image forming apparatus that has improved accuracy in detecting an image for measurement for image density detection.SOLUTION: An image forming apparatus 100 transfers an image formed on a photoconductor drum 1 to an intermediate transfer belt 7 to form the image on the intermediate transfer belt 7. The intermediate transfer belt 7 is stretched over a counter roller 14. The image forming apparatus 100 separates, from a first output value output from a density detection sensor 20 detecting a surface of the intermediate transfer belt 7 on which an image is not formed, a first frequency component of the intermediate transfer belt 7 and a second frequency component of the counter roller 14. The image forming apparatus 100 registers any one of the first frequency component and the first output value as grounding data. The image forming apparatus 100 creates a density correction table from the grounding data and a second output value output from the density detection sensor 20 detecting the intermediate transfer belt 7 on which an image for measurement for image density detection is formed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、画像濃度の制御機能を有する電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus having an image density control function.

電子写真方式のフルカラーの画像形成装置は、複数の感光体に形成した静電潜像を、それぞれ対応する色の現像剤(トナー)により現像することで、各感光体に対応する色のトナー像を形成する。静電潜像は、帯電した感光体をレーザ光で露光することで形成される。各色のトナー像は、転写体に重畳して転写される。これによりフルカラーのトナー像が形成される。転写体上のフルカラーのトナー像は、記録材に一括転写される。記録材に転写されたトナー像は、加熱及び加圧されて記録材上に定着される。これにより記録材上に画像が形成された印刷物が生成される。印刷物は画像形成装置から排出される。 The electrophotographic full-color image forming apparatus develops an electrostatic latent image formed on a plurality of photoconductors with a developer (toner) of a corresponding color, thereby developing a toner image of a color corresponding to each photoconductor. To form. The electrostatic latent image is formed by exposing a charged photoconductor with a laser beam. The toner image of each color is superimposed on the transfer body and transferred. As a result, a full-color toner image is formed. The full-color toner image on the transfer body is collectively transferred to the recording material. The toner image transferred to the recording material is heated and pressurized and fixed on the recording material. As a result, a printed matter in which an image is formed on the recording material is generated. The printed matter is ejected from the image forming apparatus.

画像形成装置は、形成する画像の濃度を制御するために、感光体に静電潜像を形成する際の露光量や露光時間、現像時の現像バイアス電圧、感光体の帯電電圧といった画像形成条件を制御する。しかし、画像形成条件を同一にした場合であっても、トナーの帯電量、感光体の温度、転写効率といった画像形成装置の各種状態量の経時的な変動や、温湿度等の環境条件の変動により、画像濃度が変化する。そのために従来から、感光体や転写体に画像濃度検出用の測定用画像を形成し、該測定用画像の光学センサによる検出結果に基づいて画像形成条件をフィードバック制御することで画像濃度を制御する技術が採用されている。 In order to control the density of the image to be formed, the image forming apparatus has image forming conditions such as the exposure amount and exposure time when forming an electrostatic latent image on the photoconductor, the development bias voltage during development, and the charging voltage of the photoconductor. To control. However, even when the image formation conditions are the same, changes over time in various state quantities of the image forming apparatus such as toner charge amount, photoconductor temperature, and transfer efficiency, and changes in environmental conditions such as temperature and humidity. As a result, the image density changes. For this purpose, conventionally, a measurement image for image density detection is formed on a photoconductor or a transfer body, and the image density is controlled by feedback-controlling the image formation conditions based on the detection result of the measurement image by an optical sensor. The technology is adopted.

トナー像が形成される感光体や転写体等の像担持体は、大量に画像形成が行われることで、トナー像が形成される表面の光沢度が変化する。例えば像担持体の表面は、光沢度の低下や位置毎の光沢度のムラ等の変化が生じる。このような像担持体の光沢度の変化は、測定用画像の検出結果に影響する。特許文献1には、光沢度が変化した像担持体の表面からの反射光量により補正量を算出し、この補正量により測定用画像からの反射光量を補正して、画像濃度を制御する画像形成装置が開示される。 In an image carrier such as a photoconductor or a transfer body on which a toner image is formed, the glossiness of the surface on which the toner image is formed changes due to a large amount of image formation. For example, the surface of the image carrier has a decrease in glossiness and changes in glossiness at each position. Such a change in the glossiness of the image carrier affects the detection result of the measurement image. In Patent Document 1, the correction amount is calculated from the amount of reflected light from the surface of the image carrier whose glossiness has changed, and the amount of reflected light from the measurement image is corrected by this correction amount to control the image density. The device is disclosed.

また、光学センサが像担持体を支持するローラに対向して配置される場合、ローラの偏芯等の影響により、ローラの回転周期で光学センサによる反射光量の検出結果が変動することがある。特許文献2には、光学センサの検出結果からローラの周期変動を除去して像担持体の反射光量を検出して画像濃度を制御する画像形成装置が開示される。ローラの周期変動を除去する場合、像担持体のトナー像が形成される表面の反射光量が、下地の反射光量として登録される。 Further, when the optical sensor is arranged to face the roller supporting the image carrier, the detection result of the amount of reflected light by the optical sensor may fluctuate depending on the rotation cycle of the roller due to the influence of the eccentricity of the roller or the like. Patent Document 2 discloses an image forming apparatus that controls the image density by removing the periodic fluctuation of the roller from the detection result of the optical sensor and detecting the amount of reflected light of the image carrier. When removing the periodic variation of the rollers, the amount of reflected light on the surface on which the toner image of the image carrier is formed is registered as the amount of reflected light on the base.

特開2002−236402号公報JP-A-2002-236402 特開2003−186350号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-186350

光学センサの検出結果からローラの周期変動を除去する場合、ローラの製造バラツキや経時変化により変化するローラの周期変動量の程度にかかわらず、濃淡変動を滑らかにするスムージング補正が一様に行われて像担持体の反射光量のムラが検出される。そのために、ローラの周期変動量が小さい場合、下地として登録したい反射光量のムラが、スムージング補正により鈍らされることがある。この場合、像担持体の下地の反射光量のムラが正しく取得されず、測定用画像の検出結果からの反射光量の補正時に誤差が発生して、濃度補正のための画像形成条件の正確な補正が困難になる。 When removing the periodic fluctuation of the roller from the detection result of the optical sensor, smoothing correction is uniformly performed to smooth the shading variation regardless of the degree of the periodic fluctuation of the roller that changes due to the manufacturing variation of the roller and the change with time. The unevenness of the reflected light amount of the image carrier is detected. Therefore, when the periodic fluctuation amount of the roller is small, the unevenness of the reflected light amount to be registered as the base may be blunted by the smoothing correction. In this case, the unevenness of the amount of reflected light on the base of the image carrier is not correctly acquired, and an error occurs when correcting the amount of reflected light from the detection result of the measurement image, so that the image formation conditions for density correction are accurately corrected. Becomes difficult.

本発明は、上記の問題に鑑み、画像濃度検出用の測定用画像の検出精度が向上した画像形成装置を提供することを主たる課題とする。 In view of the above problems, the main object of the present invention is to provide an image forming apparatus having improved detection accuracy of a measurement image for image density detection.

本発明の画像形成装置は、画像形成条件に基づいて画像を形成する画像形成手段と、前記画像が表面に転写され、回転駆動される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトが張架されるローラと、前記画像を前記中間転写ベルトから記録材へ転写する転写手段と、前記中間転写ベルトの前記表面に向けて光を照射し、その反射光を受光して、前記反射光の光量に応じた出力値を出力する光学センサと、前記画像形成手段に測定用画像を形成させ、前記光学センサに前記中間転写ベルトに形成された前記測定用画像に光を照射させ、前記測定用画像からの反射光に対応する前記光学センサの画像出力値を取得し、前記画像出力値と前記中間転写ベルトからの反射光のプロファイルとに基づいて前記画像形成条件を生成する生成手段と、前記光学センサに前記測定用画像が形成されていない状態の前記中間転写ベルトに光を照射させ、前記中間転写ベルトからの反射光に対応する前記光学センサの第1出力値を取得し、前記第1出力値から前記ローラの回転周期に対応する所定の周波数成分の第2出力値を分離する分離手段と、前記第2出力値の振幅に関する所定条件が満たされた場合に前記プロファイルとして前記第1出力値を設定し、前記所定条件が満たされない場合に前記プロファイルとして前記第1出力値から前記所定の周波数成分が低減された第3出力値を設定する制御手段と、を有することを特徴とする。 In the image forming apparatus of the present invention, an image forming means for forming an image based on image forming conditions, an endless intermediate transfer belt in which the image is transferred to a surface and driven to rotate, and the intermediate transfer belt are stretched. The roller, the transfer means for transferring the image from the intermediate transfer belt to the recording material, and the surface of the intermediate transfer belt are irradiated with light, the reflected light is received, and the amount of the reflected light is received. An optical sensor that outputs an output value according to the above and the image forming means form a measurement image, and the optical sensor irradiates the measurement image formed on the intermediate transfer belt with light to obtain the measurement image. An generating means that acquires an image output value of the optical sensor corresponding to the reflected light from the optics and generates the image forming condition based on the image output value and the profile of the reflected light from the intermediate transfer belt, and the optics. The intermediate transfer belt in a state where the measurement image is not formed on the sensor is irradiated with light, the first output value of the optical sensor corresponding to the reflected light from the intermediate transfer belt is acquired, and the first output is obtained. The first output value as the profile when the separation means for separating the second output value of the predetermined frequency component corresponding to the rotation cycle of the roller from the value and the predetermined condition regarding the amplitude of the second output value are satisfied. Is set, and when the predetermined condition is not satisfied, the profile includes a control means for setting a third output value in which the predetermined frequency component is reduced from the first output value.

本発明によれば、画像濃度検出用の測定用画像の検出精度が向上する。 According to the present invention, the detection accuracy of the measurement image for image density detection is improved.

画像形成装置の構成図。The block diagram of the image forming apparatus. 濃度検出センサの構成説明図。Diagram of configuration of the concentration detection sensor. コントローラの構成図。Configuration diagram of the controller. 階調補正処理を表すフローチャート。A flowchart showing the gradation correction process. 画像濃度検出用の測定用画像の例示図。The figure of the measurement image for image density detection. 画像濃度の測定処理を表すフローチャート。A flowchart showing an image density measurement process. 濃度値算出処理の説明図。Explanatory drawing of concentration value calculation processing. センサ出力・濃度変換テーブルの例示図。An example diagram of a sensor output / concentration conversion table. (a)、(b)は、逆変換テーブル作成の説明図。(A) and (b) are explanatory views of making an inverse conversion table. 新たな濃度補正テーブルの作成処理の説明図。Explanatory drawing of the process of creating a new density correction table. 下地データの登録方法を表すフローチャート。A flowchart showing a method of registering background data. 下地データの説明図。Explanatory drawing of background data.

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(画像形成装置の構成)
図1は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置100は、シート状の記録材Pに画像を形成する。画像形成装置100は、ドラム形状の感光体である感光ドラム1を備える。感光ドラム1の周囲には、帯電器2、露光器3、現像器4、一次転写ローラ5、感光体クリーナ6、及び電位センサ9が配置されている。感光ドラム1の下方には、無端状のベルト形状の転写体である中間転写ベルト7が張設されている。記録材Pの搬送方向で中間転写ベルト7の下流側には、定着器13が設けられる。
(Configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus of the present embodiment. The image forming apparatus 100 forms an image on the sheet-shaped recording material P. The image forming apparatus 100 includes a photosensitive drum 1 which is a drum-shaped photosensitive member. A charger 2, an exposure device 3, a developer 4, a primary transfer roller 5, a photoconductor cleaner 6, and a potential sensor 9 are arranged around the photosensitive drum 1. An intermediate transfer belt 7, which is an endless belt-shaped transfer body, is stretched below the photosensitive drum 1. A fixing device 13 is provided on the downstream side of the intermediate transfer belt 7 in the transport direction of the recording material P.

感光ドラム1は、帯電極性がマイナスのアモルファスシリコンドラムであり、不図示の電動モータにより矢印R1方向に回転駆動される。帯電器2は、不図示の電源によりバイアス電圧が印加され、回転する感光ドラム1の表面を一様に帯電する。本実施形態では、感光ドラム1の表面の帯電電位Vdが所定の一定値となるように、電位センサ9が帯電後の感光ドラム1上の電位を測定する。電位センサ9による測定結果に応じて帯電器2に印加されるバイアス電圧が制御されることで、帯電電位Vdが一定値を含む所定の範囲内に制御される。 The photosensitive drum 1 is an amorphous silicon drum having a negative charging polarity, and is rotationally driven in the direction of arrow R1 by an electric motor (not shown). A bias voltage is applied to the charger 2 by a power source (not shown) to uniformly charge the surface of the rotating photosensitive drum 1. In the present embodiment, the potential sensor 9 measures the potential on the photosensitive drum 1 after charging so that the charging potential Vd on the surface of the photosensitive drum 1 becomes a predetermined constant value. By controlling the bias voltage applied to the charger 2 according to the measurement result by the potential sensor 9, the charging potential Vd is controlled within a predetermined range including a constant value.

露光器3は、感光ドラム1の回転方向で、帯電器2の下流側に設けられる。露光器3は、例えば形成する画像を表す画像情報に基づいてレーザ光の発光制御を行いながら、帯電された感光ドラム1の表面上を露光する。これにより、感光ドラム1の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。 The exposure device 3 is provided on the downstream side of the charger 2 in the rotation direction of the photosensitive drum 1. The exposure device 3 exposes the surface of the charged photosensitive drum 1 while controlling the emission of laser light based on, for example, image information representing an image to be formed. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 1.

現像器4は、感光ドラム1の回転方向で、露光器3の下流側且つ一次転写ローラ5の上流側に設けられる。現像器4は、容器4a、現像スリーブ4b、及びマグネットローラ4cを備える。容器4aは、一成分現像剤(ブラック)を収容する。現像スリーブ4bは、容器4aの感光ドラム1に面した開口部内に、回転自在に設置される。マグネットローラ4cは、現像スリーブ4b内に設けられ、現像スリーブ4b上に現像剤を担持させる。マグネットローラ4cは、現像スリーブ4bの回転に対して非回転に固定配置される。現像剤は、負極性であり、マグネットローラ4cの現像領域に位置された現像主極の磁気力によって穂立ちする。現像剤は、現像スリーブ4bが感光ドラム1の表面上を擦るとともに、不図示の電源により現像スリーブ4bに現像バイアス電圧が印加されることで、静電潜像の暗部に付着する。これにより静電潜像が現像され、感光ドラム1の表面上にトナー像tが形成される。 The developer 4 is provided on the downstream side of the exposure device 3 and on the upstream side of the primary transfer roller 5 in the rotation direction of the photosensitive drum 1. The developer 4 includes a container 4a, a developing sleeve 4b, and a magnet roller 4c. The container 4a contains the one-component developer (black). The developing sleeve 4b is rotatably installed in the opening of the container 4a facing the photosensitive drum 1. The magnet roller 4c is provided in the developing sleeve 4b, and the developer is supported on the developing sleeve 4b. The magnet roller 4c is fixedly arranged non-rotating with respect to the rotation of the developing sleeve 4b. The developer has a negative electrode property, and is spiked by the magnetic force of the developing main electrode located in the developing region of the magnet roller 4c. The developing agent adheres to the dark part of the electrostatic latent image by rubbing the developing sleeve 4b on the surface of the photosensitive drum 1 and applying a developing bias voltage to the developing sleeve 4b by a power source (not shown). As a result, the electrostatic latent image is developed, and the toner image t is formed on the surface of the photosensitive drum 1.

中間転写ベルト7は、対向ローラ14、駆動ローラ8、バックアップローラ10、及び懸架ローラ15によって張架される。対向ローラ14に対して中間転写ベルト7を介して対向する位置には、濃度検出センサ20が配置される。バックアップローラ10は、後述の二次転写部P2を構成する。懸架ローラ15は、中間転写ベルト7の感光ドラム1への巻き付け量を決定する。中間転写ベルト7は、駆動ローラ8により感光ドラム1と同等速度でR3方向に走行し、対向ローラ14によって蛇行補正制御が行われる。中間転写ベルト7を介して駆動ローラ8に対向する位置には、ベルトクリーナ12が設けられる。中間転写ベルト7の走行路上には、一次転写部P1と二次転写部P2とが設けられる。一次転写部P1では、感光ドラム1と一次転写ローラ5との間に中間転写ベルト7が通される。二次転写部P2は、バックアップローラ10と二次転写外ローラ11とにより構成される。 The intermediate transfer belt 7 is stretched by an opposing roller 14, a driving roller 8, a backup roller 10, and a suspension roller 15. The concentration detection sensor 20 is arranged at a position facing the opposing roller 14 via the intermediate transfer belt 7. The backup roller 10 constitutes the secondary transfer unit P2 described later. The suspension roller 15 determines the amount of winding of the intermediate transfer belt 7 around the photosensitive drum 1. The intermediate transfer belt 7 travels in the R3 direction at the same speed as the photosensitive drum 1 by the driving roller 8, and the meandering correction control is performed by the opposing roller 14. A belt cleaner 12 is provided at a position facing the drive roller 8 via the intermediate transfer belt 7. A primary transfer unit P1 and a secondary transfer unit P2 are provided on the traveling path of the intermediate transfer belt 7. In the primary transfer unit P1, the intermediate transfer belt 7 is passed between the photosensitive drum 1 and the primary transfer roller 5. The secondary transfer unit P2 is composed of a backup roller 10 and a secondary transfer outer roller 11.

一次転写ローラ5は、両端部が不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム1の表面に圧接される。一次転写ローラ5は、感光ドラム1の回転に伴って矢印R2方向に従動回転する。一次転写ローラ5は、不図示の電源のプラス端子から所定の電圧が印加されるようになっている。電圧の印加により、一次転写ローラ5の表面電位により決定される転写電荷が充電され、一次転写部P1において、感光ドラム1上のトナー像tが中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7に転写されたトナー像tは、中間転写ベルト7の回転により二次転写部P2へ搬送される。 Both ends of the primary transfer roller 5 are pressed against the surface of the photosensitive drum 1 by pressing members such as springs (not shown). The primary transfer roller 5 is driven to rotate in the direction of arrow R2 as the photosensitive drum 1 rotates. A predetermined voltage is applied to the primary transfer roller 5 from the positive terminal of a power supply (not shown). By applying a voltage, the transfer charge determined by the surface potential of the primary transfer roller 5 is charged, and the toner image t on the photosensitive drum 1 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 7 in the primary transfer unit P1. The toner image t transferred to the intermediate transfer belt 7 is conveyed to the secondary transfer unit P2 by the rotation of the intermediate transfer belt 7.

転写後に感光ドラム1の表面に残留するトナー等の付着物は、感光体クリーナ6によって除去される。感光体クリーナ6は、クリーナブレード6aを備える。クリーナブレード6aは、感光ドラム1に対して所定の角度及び圧力で当接されており、感光ドラム1の表面に残留したトナー等を回収する。 Adhesions such as toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer are removed by the photoconductor cleaner 6. The photoconductor cleaner 6 includes a cleaner blade 6a. The cleaner blade 6a is in contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined angle and pressure, and collects toner and the like remaining on the surface of the photosensitive drum 1.

二次転写部P2は、二次転写外ローラ11とバックアップローラ10との間に中間転写ベルト7が通される。二次転写外ローラ11は、不図示の電源のプラス端子から所定の電圧が印加されるようになっている。電圧の印加により、二次転写外ローラ11の表面電位により決定される転写電荷が充電され、二次転写部P2において、中間転写ベルト7上のトナー像tが記録材Pの表面に転写される。 In the secondary transfer unit P2, the intermediate transfer belt 7 is passed between the secondary transfer outer roller 11 and the backup roller 10. A predetermined voltage is applied to the secondary transfer outer roller 11 from a positive terminal of a power supply (not shown). By applying a voltage, the transfer charge determined by the surface potential of the secondary transfer outer roller 11 is charged, and the toner image t on the intermediate transfer belt 7 is transferred to the surface of the recording material P in the secondary transfer unit P2. ..

転写後に中間転写ベルト7の表面に残留するトナー等の付着物は、ベルトクリーナ12によって除去される。ベルトクリーナ12は、クリーナブレード12aを備える。クリーナブレード12aは、駆動ローラ8に架け回された中間転写ベルト7に対して所定の角度及び圧力で当接されており、中間転写ベルトの7表面に残留したトナー等を回収する。 Adhesions such as toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 after transfer are removed by the belt cleaner 12. The belt cleaner 12 includes a cleaner blade 12a. The cleaner blade 12a is in contact with the intermediate transfer belt 7 laid around the drive roller 8 at a predetermined angle and pressure, and collects toner and the like remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7.

トナー像tが転写された記録材Pは、定着器13へ搬送される。定着器13は、トナー像tが転写された記録材Pを加熱、加圧する。これにより、トナー像tが記録材Pの表面に定着された印刷物が生成される。 The recording material P to which the toner image t is transferred is conveyed to the fixing device 13. The fuser 13 heats and pressurizes the recording material P to which the toner image t is transferred. As a result, a printed matter in which the toner image t is fixed on the surface of the recording material P is generated.

中間転写ベルト7を挟んで対向ローラ14の対向に配置される濃度検出センサ20は、画像濃度と階調性を一定に保つための階調補正制御に使用される。濃度検出センサ20の詳細は、後述する。
また、本実施形態の中間転写ベルト7は、内側(トナー像が転写される表面に対する裏面)に、中間転写ベルト7の基準位置を示す基準位置マークが設けられる。そのために、中間転写ベルト7の内側には、基準位置マークを読み取るための基準位置センサ21が設けられる。本実施形態では、基準位置センサ21と濃度検出センサ20とが同じ構成である。
The density detection sensor 20 arranged on the opposite side of the facing roller 14 with the intermediate transfer belt 7 interposed therebetween is used for gradation correction control for keeping the image density and the gradation property constant. Details of the concentration detection sensor 20 will be described later.
Further, the intermediate transfer belt 7 of the present embodiment is provided with a reference position mark indicating the reference position of the intermediate transfer belt 7 on the inside (the back surface with respect to the front surface on which the toner image is transferred). Therefore, a reference position sensor 21 for reading the reference position mark is provided inside the intermediate transfer belt 7. In the present embodiment, the reference position sensor 21 and the concentration detection sensor 20 have the same configuration.

(濃度検出センサ)
図2は、濃度検出センサ20の構成説明図である。濃度検出センサ20は、画像濃度検出用の測定用画像を正反射成分と乱反射成分との両方を用いて検出する。そのために濃度検出センサ20は、発光部201、正反射光受光部202、及び乱反射光受光部203の1発光2受光で構成される光学センサである。発光部201は、例えばLED(Light Emitting Diode)であり、トナーの反射率特性に応じた波長の光を中間転写ベルト7のトナー像が形成される表面に向けて照射する。例えば発光部201は、波長が800[nm]〜850[nm]の光を照射する。
(Concentration detection sensor)
FIG. 2 is a configuration explanatory view of the concentration detection sensor 20. The density detection sensor 20 detects a measurement image for image density detection using both a specular reflection component and a diffuse reflection component. Therefore, the density detection sensor 20 is an optical sensor composed of a light emitting unit 201, a specularly reflected light receiving unit 202, and one light emitting and two light receiving units of the diffusely reflected light receiving unit 203. The light emitting unit 201 is, for example, an LED (Light Emitting Diode), and irradiates light having a wavelength corresponding to the reflectance characteristic of the toner toward the surface on which the toner image of the intermediate transfer belt 7 is formed. For example, the light emitting unit 201 irradiates light having a wavelength of 800 [nm] to 850 [nm].

発光部201から照射された光は、対象物に反射される。対象物による正反射光は、正反射光受光部202に受光される。正反射光受光部202は、受光した正反射光の強度(光量)に応じた電圧値である出力値(画像出力値)を出力する。対象物による乱反射光は、乱反射光受光部203に受光される。乱反射光受光部203は、受光した乱反射光の強度(光量)に応じた電圧値である出力値(画像出力値)を出力する。対象物は、中間転写ベルト7のトナー像が形成される表面或いは該表面に形成されるトナー像(測定用画像)である。 The light emitted from the light emitting unit 201 is reflected by the object. The specularly reflected light from the object is received by the specularly reflected light receiving unit 202. The specularly reflected light receiving unit 202 outputs an output value (image output value) which is a voltage value corresponding to the intensity (light amount) of the specularly reflected light received. The diffusely reflected light from the object is received by the diffusely reflected light receiving unit 203. The diffusely reflected light receiving unit 203 outputs an output value (image output value) which is a voltage value corresponding to the intensity (light amount) of the received diffusely reflected light. The object is a surface on which the toner image of the intermediate transfer belt 7 is formed or a toner image (measurement image) formed on the surface.

(コントローラ)
図3は、このような構成の画像形成装置100の動作を制御するコントローラの構成図である。画像形成装置100のコントローラは、プリンタ制御部30及びエンジン部31を備える。プリンタ制御部30は、画像処理部301及びエンジン制御部303を備える。エンジン部31は、上記した帯電器2、露光器3、現像器4、転写部50(一次転写部P1、二次転写部P2)、定着器13、基準位置センサ21、及び濃度検出センサ20を含む構成である。画像形成装置100は、画像情報を送信するホストコンピュータ32との間で通信可能に接続される。画像情報は、画像処理部301に入力される。
(controller)
FIG. 3 is a configuration diagram of a controller that controls the operation of the image forming apparatus 100 having such a configuration. The controller of the image forming apparatus 100 includes a printer control unit 30 and an engine unit 31. The printer control unit 30 includes an image processing unit 301 and an engine control unit 303. The engine unit 31 includes the above-mentioned charger 2, exposure device 3, developer 4, transfer unit 50 (primary transfer unit P1, secondary transfer unit P2), fuser 13, reference position sensor 21, and concentration detection sensor 20. It is a configuration that includes. The image forming apparatus 100 is communicably connected to the host computer 32 that transmits image information. The image information is input to the image processing unit 301.

画像処理部301は、エンジン部31の階調特性を理想的な階調特性へ補正するための濃度補正テーブル302(γLUT)を所定のメモリに保持する。画像処理部301は、濃度補正テーブル302により、画像情報に対する濃度補正等の画像処理を行う。画像処理部301は、画像処理後の画像情報をエンジン制御部303へ送信する。エンジン制御部303は、CPU(Central Processing Unit)305及び測定用画像発生部304を備える。CPU305は、所定のコンピュータプログラムを実行することで、画像形成装置100の動作を制御する。CPU305は、画像処理部301から取得する画像情報に応じてエンジン部31の動作を制御することで、記録材Pに画像情報に応じた画像を形成する。画像形成装置100の動作にかかわる各種のパラメータは、エンジン制御部303により決定され、画像形成処理時にエンジン部31の各部に送信される。 The image processing unit 301 holds a density correction table 302 (γLUT) for correcting the gradation characteristics of the engine unit 31 to ideal gradation characteristics in a predetermined memory. The image processing unit 301 performs image processing such as density correction on the image information by using the density correction table 302. The image processing unit 301 transmits the image information after image processing to the engine control unit 303. The engine control unit 303 includes a CPU (Central Processing Unit) 305 and a measurement image generation unit 304. The CPU 305 controls the operation of the image forming apparatus 100 by executing a predetermined computer program. The CPU 305 controls the operation of the engine unit 31 according to the image information acquired from the image processing unit 301 to form an image corresponding to the image information on the recording material P. Various parameters related to the operation of the image forming apparatus 100 are determined by the engine control unit 303 and transmitted to each part of the engine unit 31 during the image forming process.

測定用画像発生部304は、画像濃度制御処理時に、画像濃度検出用の測定用画像の画像情報を発生する。画像濃度を測定して濃度制御を行う場合、CPU305は、測定用画像発生部304から測定用画像の画像情報を取得し、この画像情報に応じて、エンジン部31の動作を制御することで、中間転写ベルト7上に測定用画像を形成する。中間転写ベルト7上に形成された測定用画像は、濃度検出センサ20により検出される。濃度検出センサ20による測定用画像の検出結果は、CPU305へ送信される。CPU305は、濃度検出センサ20による測定用画像の検出結果に基づいて濃度補正テーブル302を作成し、画像処理部301の所定のメモリに格納する。濃度補正テーブル302は、エンジン部31の特性に応じて作成される画像形成条件の補正テーブルの一例である。画像濃度検出用の測定用画像は、画像形成条件の補正値検出用の測定用画像の一例である。 The measurement image generation unit 304 generates image information of the measurement image for image density detection during the image density control process. When the image density is measured and the density is controlled, the CPU 305 acquires the image information of the measurement image from the measurement image generation unit 304, and controls the operation of the engine unit 31 according to the image information. An image for measurement is formed on the intermediate transfer belt 7. The measurement image formed on the intermediate transfer belt 7 is detected by the density detection sensor 20. The detection result of the measurement image by the density detection sensor 20 is transmitted to the CPU 305. The CPU 305 creates a density correction table 302 based on the detection result of the measurement image by the density detection sensor 20, and stores it in a predetermined memory of the image processing unit 301. The density correction table 302 is an example of a correction table for image formation conditions created according to the characteristics of the engine unit 31. The measurement image for image density detection is an example of the measurement image for detecting the correction value of the image formation condition.

なお、画像濃度制御処理時には、基準位置センサ21が、回転駆動される中間転写ベルト7から基準位置マークを検出する。基準位置マークの検出結果は、基準位置センサ21からCPU305へ送信される。CPU305は、基準位置マークの検出結果により、中間転写ベルト7の基準位置を検出する。CPU305は、中間転写ベルト7の基準位置と画像濃度の検出結果とを関連付けて、内部メモリに記憶する。 During the image density control process, the reference position sensor 21 detects the reference position mark from the rotation-driven intermediate transfer belt 7. The detection result of the reference position mark is transmitted from the reference position sensor 21 to the CPU 305. The CPU 305 detects the reference position of the intermediate transfer belt 7 based on the detection result of the reference position mark. The CPU 305 associates the reference position of the intermediate transfer belt 7 with the detection result of the image density and stores it in the internal memory.

(階調補正処理)
階調補正処理は、画像形成装置100における画像濃度制御処理の1つである。具体的には、画像濃度制御処理は、大きく最大濃度制御と階調補正制御とに分けられる。最大濃度制御は、画像のベタ部の濃度をターゲット濃度に合わせる処理である。階調補正制御は、画像の中間調部の濃度をターゲット濃度に合わせる処理である。画像濃度制御処理には、記録材Pに形成した測定用画像の濃度をリーダや測定器を用いて検出して行う方法と、中間転写ベルト7に形成した測定用画像の濃度を濃度検出センサ20を用いて検出して行う方法とがある。本実施形態では、中間転写ベルト7に形成した測定用画像の濃度を濃度検出センサ20を用いて検出する。なお、本実施形態では、ブラック1色の画像濃度制御処理について説明するが、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の画像濃度制御処理も同様に実行される。
(Gradation correction processing)
The gradation correction process is one of the image density control processes in the image forming apparatus 100. Specifically, the image density control process is roughly divided into maximum density control and gradation correction control. The maximum density control is a process of adjusting the density of the solid part of the image to the target density. The gradation correction control is a process of adjusting the density of the halftone portion of the image to the target density. The image density control process includes a method of detecting the density of the measurement image formed on the recording material P using a reader or a measuring instrument, and a density detection sensor 20 for detecting the density of the measurement image formed on the intermediate transfer belt 7. There is a method of detecting and performing using. In the present embodiment, the density of the measurement image formed on the intermediate transfer belt 7 is detected by using the density detection sensor 20. In the present embodiment, the image density control process for one black color will be described, but the image density control process for other colors such as yellow, magenta, and cyan is also executed in the same manner.

図4は、階調補正処理を表すフローチャートである。階調補正処理は、所定枚数の通紙後(例えば100枚)、電源オンの直後、スリープ状態からの復帰後等のタイミングで行われる。 FIG. 4 is a flowchart showing the gradation correction process. The gradation correction process is performed at a timing such as after passing a predetermined number of sheets (for example, 100 sheets), immediately after the power is turned on, or after returning from the sleep state.

CPU305は、画像濃度検出用の測定用画像を中間転写ベルト7の表面に作成する(S101)。そのためにCPU305は、測定用画像発生部304から測定用画像の画像情報を取得する。CPU305は、この画像情報に基づいて、通常の画像形成条件でエンジン部31の各部の動作を制御する。エンジン部31は、CPU305の制御により、感光ドラム1に測定用画像のトナー像を形成し、これを中間転写ベルト7に転写する。これにより測定用画像が中間転写ベルト7の表面上に作成される。図5は、画像濃度検出用の測定用画像の例示図である。この測定用画像は、中間転写ベルト7の回転方向であるR3方向に25[mm]、R3方向に直交する方向に15[mm]の矩形のパッチ画像が、R3方向に複数並んだ構成である。本実施形態では、測定用画像は、10個のパッチ画像により構成される。各パッチ画像は、画像濃度が異なる。図5の例では、100%〜10%までの10%刻みで、各パッチ画像の画像濃度が設定されている。各パッチ画像は、前回の階調補正処理で作成された濃度補正テーブル302(制御前のγLUT)を用いて形成される。 The CPU 305 creates a measurement image for image density detection on the surface of the intermediate transfer belt 7 (S101). Therefore, the CPU 305 acquires the image information of the measurement image from the measurement image generation unit 304. Based on this image information, the CPU 305 controls the operation of each part of the engine part 31 under normal image forming conditions. The engine unit 31 forms a toner image of the measurement image on the photosensitive drum 1 under the control of the CPU 305, and transfers this to the intermediate transfer belt 7. As a result, a measurement image is created on the surface of the intermediate transfer belt 7. FIG. 5 is an example diagram of a measurement image for detecting image density. This measurement image has a configuration in which a plurality of rectangular patch images of 25 [mm] in the R3 direction, which is the rotation direction of the intermediate transfer belt 7, and 15 [mm] in the direction orthogonal to the R3 direction, are arranged in the R3 direction. .. In the present embodiment, the measurement image is composed of 10 patch images. Each patch image has a different image density. In the example of FIG. 5, the image density of each patch image is set in 10% increments from 100% to 10%. Each patch image is formed by using the density correction table 302 (γLUT before control) created in the previous gradation correction process.

CPU305は、濃度検出センサ20から、中間転写ベルト7上に形成された測定用画像の検出結果を取得して、各パッチ画像の画像濃度を測定する(S102)。CPU305は、濃度検出センサ20による測定用画像の検出結果(出力値)を画像濃度(濃度値)に変換する。図6は、画像濃度の測定処理を表すフローチャートである。 The CPU 305 acquires the detection result of the measurement image formed on the intermediate transfer belt 7 from the density detection sensor 20 and measures the image density of each patch image (S102). The CPU 305 converts the detection result (output value) of the measurement image by the density detection sensor 20 into the image density (density value). FIG. 6 is a flowchart showing the image density measurement process.

CPU305は、濃度検出センサ20から、測定用画像の各パッチ画像の検出結果である出力値を取得する(S1201)。濃度検出センサ20が出力する出力値には、正反射成分と乱反射成分とがある。本実施形態では、測定用画像がブラックであるため、乱反射成分の出力値が正反射成分の出力値に比べて極めて小さくなる。そのため、ブラックの測定用画像の出力値は正反射成分のみで表すことができる。なお、イエロー、マゼンタ、シアン等の有彩色の測定用画像の出力値は、乱反射成分が優位となる。この場合、後述の正反射成分に対する下地補正処理が行われずに濃度検出が可能である。有彩色の測定用画像の画像濃度検出については説明を省略する。 The CPU 305 acquires an output value which is a detection result of each patch image of the measurement image from the density detection sensor 20 (S1201). The output value output by the density detection sensor 20 includes a specular reflection component and a diffuse reflection component. In the present embodiment, since the measurement image is black, the output value of the diffuse reflection component is extremely smaller than the output value of the specular reflection component. Therefore, the output value of the black measurement image can be represented only by the specular reflection component. The diffused reflection component is dominant in the output value of the measurement image of chromatic colors such as yellow, magenta, and cyan. In this case, the density can be detected without performing the background correction processing for the specular reflection component described later. The description of the image density detection of the chromatic color measurement image will be omitted.

CPU305は、予め登録されている下地データを用いて出力値に対する下地補正処理を行う(S1022)。下地データは、中間転写ベルト7のトナー像が転写される表面(下地)を、トナー像が転写されていない状態で濃度検出センサ20が検出した結果(プロファイル)である。下地データをSig.Base[i]、濃度検出センサ20の出力値をSig.R[i]とすると、下地補正処理後の出力値(下地補正後データ)Sig.R’[i]は、以下の式(1)で表される。
Sig.R'[i]=Sig.R[i]/Sig.Base[i] …(1)
The CPU 305 performs a background correction process on the output value using the background data registered in advance (S1022). The background data is the result (profile) of the density detection sensor 20 detecting the surface (base) on which the toner image of the intermediate transfer belt 7 is transferred in a state where the toner image is not transferred. The background data is Sigma. Base [i], the output value of the concentration detection sensor 20 is shown in Sig. When R [i] is set, the output value after the background correction processing (data after background correction) Sig. R'[i] is represented by the following equation (1).
Sig.R'[i] = Sig.R [i] /Sig.Base [i]… (1)

[i]は、中間転写ベルト7の基準位置を「0」として表される中間転写ベルト7の表面(下地)のアドレスである。例えば、中間転写ベルト7の1周分が1024分割で濃度検出センサ20に読み取られる場合、中間転写ベルト7の下地上の位置は、基準位置が示された0から出力値の読取順に最大1023のアドレスで表される。なお、下地補正後データSig.R’[i]が10ビットデータに変換される場合、式(1)に1023が乗算される。下地データの登録方法の詳細は後述する。 [I] is the address of the surface (base) of the intermediate transfer belt 7 represented by the reference position of the intermediate transfer belt 7 as “0”. For example, when one round of the intermediate transfer belt 7 is read by the concentration detection sensor 20 in 1024 divisions, the position of the intermediate transfer belt 7 on the base is 1023 at the maximum in the reading order of the output value from 0 in which the reference position is indicated. Represented by an address. It should be noted that the data after background correction Sigma. When R'[i] is converted into 10-bit data, the equation (1) is multiplied by 1023. The details of the method of registering the background data will be described later.

CPU305は、下地補正後データSig.R’[i]に基づいて測定用画像の各パッチ画像の画像濃度(濃度値)を算出する(S1023)。図7は、各パッチ画像の濃度値算出処理の説明図である。CPU305は、パッチ画像の形成位置を表すパッチ形成アドレスp1〜p1+xを、1パッチ画像目のデータとして選択する。パッチ形成アドレスp1は、測定用画像の形成時に、1つ目のパッチ画像の形成位置の中間転写ベルトアドレスとして記憶される。CPU305は、1パッチ画像目の下地補正後データSig.R’[p1〜(p1+x)]をセンサ出力・濃度変換テーブルを用いて濃度値へと変換する。図8は、センサ出力・濃度変換テーブルの例示図である。濃度検出センサ20の検出結果(出力値)の正反射成分が大きくなるほど、濃度値が低下する。CPU305は、1パッチ画像目の濃度値を平均化し、1パッチ画像目濃度D1を算出する。CPU305は、このような処理を測定用画像を構成するパッチ画像の数(本実施形態では10回)繰り返し、各パッチ画像の濃度値を算出する。 The CPU 305 uses the data Sig. The image density (density value) of each patch image of the measurement image is calculated based on R'[i] (S1023). FIG. 7 is an explanatory diagram of the density value calculation process of each patch image. The CPU 305 selects the patch formation addresses p1 to p1 + x representing the formation position of the patch image as the data of the first patch image. The patch formation address p1 is stored as an intermediate transfer belt address of the formation position of the first patch image when the measurement image is formed. The CPU 305 uses the data Sigma of the first patch image after background correction. R'[p1 to (p1 + x)] is converted into a concentration value using the sensor output / concentration conversion table. FIG. 8 is an example diagram of a sensor output / concentration conversion table. The larger the specular reflection component of the detection result (output value) of the density detection sensor 20, the lower the density value. The CPU 305 averages the density values of the first patch image and calculates the density D1 of the first patch image. The CPU 305 repeats such a process for the number of patch images constituting the measurement image (10 times in this embodiment), and calculates the density value of each patch image.

以上のような処理により各パッチ画像の画像濃度(濃度値)を測定したCPU305は、測定した濃度値が適正な濃度になるように、濃度ターゲットに対して逆変換演算を行うことで逆変換テーブルを作成する(S103)。図9は、逆変換テーブル作成の説明図である。図9(a)は、濃度値と濃度ターゲットとの関係を例示する。図9(b)は、図9(a)の濃度値と濃度ターゲットとから作成される逆変換テーブル(逆変換LUT)を例示する。 The CPU 305, which measures the image density (density value) of each patch image by the above processing, performs an inverse conversion operation on the density target so that the measured density value becomes an appropriate density, and then performs an inverse conversion table. Is created (S103). FIG. 9 is an explanatory diagram for creating an inverse conversion table. FIG. 9A illustrates the relationship between the concentration value and the concentration target. FIG. 9B illustrates an inverse conversion table (inverse conversion LUT) created from the concentration value and the concentration target of FIG. 9A.

CPU305は、前回の階調補正処理で作成された濃度補正テーブル302(γLUT)とS103の処理で作成した逆変換テーブルとにより、新たな濃度補正テーブル(γLUT)を作成する(S104)。図10は、新たな濃度補正テーブルの作成処理の説明図である。新たな濃度補正テーブル(γLUT)は、前回の階調補正処理で作成された濃度補正テーブル302(γLUT)と、逆変換テーブルとが掛け合わされて作成される。 The CPU 305 creates a new density correction table (γLUT) by the density correction table 302 (γLUT) created in the previous gradation correction process and the inverse conversion table created in the process of S103 (S104). FIG. 10 is an explanatory diagram of a process for creating a new density correction table. The new density correction table (γLUT) is created by multiplying the density correction table 302 (γLUT) created in the previous gradation correction process and the inverse conversion table.

CPU305は、作成した新たな濃度補正テーブル(γLUT)に対して補正を行う(S105)。CPU305は、例えば、新たな濃度補正テーブル(γLUT)に対して、測定用画像のパッチ画像数が十分でなかった場合の濃度補正テーブル内の数値の補間処理や、階調段差が生じることを防ぐための濃度補正テーブルのスムージング処理を行う。CPU305は、補正後の濃度補正テーブル(γLUT)を画像処理部301に設定する。 The CPU 305 corrects the created new density correction table (γLUT) (S105). The CPU 305 prevents, for example, interpolation processing of numerical values in the density correction table when the number of patch images of the measurement image is insufficient with respect to the new density correction table (γLUT), and the occurrence of gradation steps. The smoothing process of the density correction table for this purpose is performed. The CPU 305 sets the corrected density correction table (γLUT) in the image processing unit 301.

以上のように階調補正処理が行われる。画像形成装置100は、画像形成時に、画像情報に対して濃度補正テーブル302(γLUT)により階調補正を行うことで、エンジン部31の状態を考慮した階調補正を行うことができる。そのために、エンジン部31の状態に応じた画像濃度の補正が行われ、良好な画質の画像が得られる。 The gradation correction process is performed as described above. The image forming apparatus 100 can perform gradation correction in consideration of the state of the engine unit 31 by performing gradation correction on the image information by the density correction table 302 (γLUT) at the time of image formation. Therefore, the image density is corrected according to the state of the engine unit 31, and an image with good image quality can be obtained.

(下地データの登録方法)
図6のS1022の下地補正処理で用いられる下地データについて説明する。図11は、下地データの登録方法を表すフローチャートである。図12は、下地データの説明図である。登録される下地データは、上記の通り、濃度検出センサ20による測定用画像の検出結果(出力値)を補正するために使用される。下地データは、中間転写ベルト7の表面の1周分の濃度検出センサ20による検出結果(出力値)のムラを表す。このムラには、濃度検出センサ20に対向して配置される対向ローラ14に起因する成分も含まれる。下地データの登録は、中間転写ベルト7の下地に変化が生じる可能性のある前に実行される必要がある。例えば、下地データは、所定枚数通紙後(例えば1000枚)、起動後、中間転写ベルト7上の濃度ターゲット取り前等のタイミングで登録される。
(How to register background data)
The background data used in the background correction processing of S1022 of FIG. 6 will be described. FIG. 11 is a flowchart showing a method of registering background data. FIG. 12 is an explanatory diagram of the background data. As described above, the registered background data is used to correct the detection result (output value) of the measurement image by the density detection sensor 20. The base data represents unevenness in the detection result (output value) by the density detection sensor 20 for one round of the surface of the intermediate transfer belt 7. This unevenness also includes a component caused by the opposing roller 14 arranged to face the concentration detection sensor 20. The registration of the background data needs to be performed before the background of the intermediate transfer belt 7 may change. For example, the base data is registered at a timing such as after passing a predetermined number of sheets (for example, 1000 sheets), after starting, and before taking the density target on the intermediate transfer belt 7.

CPU305は、基準位置センサ21の検出結果に基づいて、中間転写ベルト7の基準位置を検出する(S201)。基準位置センサ21は、中間転写ベルト7の基準位置を示す基準位置マークを読み取る。基準位置マークの読取位置が中間転写ベルト7の下地の基準位置であるアドレス0となる。本実施形態では、上記の通り、中間転写ベルト7の1周は1024分割して読み取られる。中間転写ベルト7の下地の位置を表す位置アドレスiは、0〜1023で表される。基準位置の検出は、濃度検出センサ20が測定表画像を検出する際にも常に行われる。濃度検出センサ20の検出結果(出力値)と、中間転写ベルト7上の位置アドレスiは、常に関連付けられる。 The CPU 305 detects the reference position of the intermediate transfer belt 7 based on the detection result of the reference position sensor 21 (S201). The reference position sensor 21 reads the reference position mark indicating the reference position of the intermediate transfer belt 7. The reading position of the reference position mark is the address 0, which is the reference position of the base of the intermediate transfer belt 7. In the present embodiment, as described above, one circumference of the intermediate transfer belt 7 is divided into 1024 readings. The position address i representing the position of the base of the intermediate transfer belt 7 is represented by 0 to 1023. The detection of the reference position is always performed when the density detection sensor 20 detects the measurement table image. The detection result (output value) of the density detection sensor 20 and the position address i on the intermediate transfer belt 7 are always associated with each other.

CPU305は、濃度検出センサ20による中間転写ベルト7の表面(下地)の検出結果(出力値)を取得する(S202)。このとき中間転写ベルト7は、トナー像が転写されていない状態である。CPU305は、濃度検出センサ20の検出結果から、対向ローラ14の半周分+中間転写ベルト7の1周分+対向ローラ14の半周分の駆動距離を検出する。本実施形態では、対向ローラ14の1周分は中間転写ベルト7上の位置アドレスで61分割分とし、半周分は30分割分とする。つまり検出される駆動距離は、対向ローラ14の半周分30分割+中間転写ベルト7の1周分1024分割+対向ローラ14の半周分30分割=1084分割である。出力値の位置アドレスjを読取開始位置0〜1083とし、各位置アドレスjに出力値Data[j]が関連付けされる。 The CPU 305 acquires the detection result (output value) of the surface (base) of the intermediate transfer belt 7 by the density detection sensor 20 (S202). At this time, the intermediate transfer belt 7 is in a state in which the toner image is not transferred. From the detection result of the concentration detection sensor 20, the CPU 305 detects the driving distance for half a circumference of the opposing roller 14 + one circumference of the intermediate transfer belt 7 + half a circumference of the opposing roller 14. In the present embodiment, one round of the opposing roller 14 is divided into 61 divisions at the position address on the intermediate transfer belt 7, and the half circumference is divided into 30 divisions. That is, the detected drive distance is 30 divisions for half a circumference of the opposing roller 14 + 1024 divisions for one rotation of the intermediate transfer belt 7 + 30 divisions for half circumferences of the opposing roller 14 = 1084 divisions. The position address j of the output value is set to the reading start position 0 to 1083, and the output value Data [j] is associated with each position address j.

本実施形態の濃度検出センサ20による検出開始タイミングは、中間転写ベルト7の位置アドレスiが、基準位置0よりも対向ローラ14の半周分前(i=994)のタイミングからとする。これは、以降の処理で注目アドレス前後の出力値を用いるためである。なお、検出時は予め長めに検出しておき、その後、所定の中間転写ベルト7の位置アドレスiのタイミングから出力値を切り出してもよい。図12のData[j]が、この処理で検出される出力値である。出力値Data[j]は、中間転写ベルト7の回転による周波数成分と、対向ローラ14の回転による周波数成分とを含むアナログ値である。 The detection start timing by the concentration detection sensor 20 of the present embodiment is defined as the timing at which the position address i of the intermediate transfer belt 7 is half a circumference before the opposing roller 14 (i = 994) from the reference position 0. This is because the output values before and after the address of interest are used in the subsequent processing. It should be noted that the detection may be performed for a long time in advance, and then the output value may be cut out from the timing of the position address i of the predetermined intermediate transfer belt 7. Data [j] in FIG. 12 is an output value detected by this process. The output value Data [j] is an analog value including a frequency component due to the rotation of the intermediate transfer belt 7 and a frequency component due to the rotation of the opposing roller 14.

CPU305は、出力値Data[j]を、中間転写ベルト7の回転周期に対応する周波数成分Data_ITBと対向ローラ14の回転周期に対応する周波数成分Data_Rollerとに分離する(S203)。CPU305は、図12に示すように、出力値Data[j](j=0〜1083)に対して移動平均処理を行い、中間転写ベルト7の周波数成分の平均値Data_ITB[j](j=0〜1083)を算出する。移動平均処理で参照される出力値Data[j]の範囲は、対向ローラ14の1周分とする。CPU305は、注目アドレスを中央として、前後の対向ローラ14の半周分の出力値(30アドレス分)を使用して移動平均処理を行う。平均値Data_ITB[j]は、以下の式により算出される。
Data_ITB[j] =AVERAGE(Data[j-30]:Data[j+30]) …(2)
AVERAGE(A:B)は、A〜Bまでの平均値を算出する変数である。このとき、参照する出力値がない場合は、参照可能なデータ範囲内で計算してもよい。
The CPU 305 separates the output value Data [j] into a frequency component Data_ITB corresponding to the rotation cycle of the intermediate transfer belt 7 and a frequency component Data_Roller corresponding to the rotation cycle of the opposing roller 14 (S203). As shown in FIG. 12, the CPU 305 performs moving average processing on the output value Data [j] (j = 0 to 1083), and performs the moving average processing, and the average value Data_ITB [j] (j = 0) of the frequency components of the intermediate transfer belt 7. 1083) is calculated. The range of the output value Data [j] referred to in the moving average processing is one round of the opposing roller 14. The CPU 305 performs moving average processing using the output values (30 addresses) for half a circumference of the front and rear opposing rollers 14 with the attention address as the center. The average value Data_ITB [j] is calculated by the following formula.
Data_ITB [j] = AVERAGE (Data [j-30]: Data [j + 30])… (2)
AVERAGE (A: B) is a variable for calculating the average value from A to B. At this time, if there is no output value to be referenced, the calculation may be performed within the referenceable data range.

次にCPU305は、出力値Data[j]及び平均値Data_ITB[j]を、中間転写ベルト7のアドレスを基準としたData[i]及びData_ITB[i]へ変換する。以下に式を示す。
Data[i](i=0~1023)←Data[j](j=30~1053) …(3)
Data_ITB[i](i=0~1023)←Data_ITB[j](j=30~1053) …(4)
Next, the CPU 305 converts the output value Data [j] and the average value Data_ITB [j] into Data [i] and Data_ITB [i] based on the address of the intermediate transfer belt 7. The formula is shown below.
Data [i] (i = 0 ~ 1023) ← Data [j] (j = 30 ~ 1053)… (3)
Data_ITB [i] (i = 0 ~ 1023) ← Data_ITB [j] (j = 30 ~ 1053)… (4)

「←」は代入を表している。ここでは、データを構成する各要素の値を変更せず、アドレスのみを変更しているために、代入を用いて記述してある。本実施形態では、測定用画像の検出時に、検出開始タイミングを中間転写ベルトの位置アドレスiが基準位置0よりもローラ半周分前(i=994)のタイミングからとしている。そのために、出力値Data[j]の前後ローラ半周分を切り取ることで、Data[i]へ変換することができる。Data_ITB[j]についても同様である。 "←" represents an assignment. Here, since the value of each element constituting the data is not changed and only the address is changed, it is described using substitution. In the present embodiment, when the measurement image is detected, the detection start timing is set from the timing when the position address i of the intermediate transfer belt is half a circumference of the roller (i = 994) before the reference position 0. Therefore, it is possible to convert to Data [i] by cutting out the front and rear roller half circumferences of the output value Data [j]. The same applies to Data_ITB [j].

次にCPU305は、Data[i]とData_ITB[i]との差分から、出力値Data[j]から中間転写ベルト7の周波数成分が低減された対向ローラ14の周波数成分に対応する出力値Data_Roller[i]を算出する。以下に式を示す。
Data_Roller[i]=Data[i]-Data_ITB[i] …(5)
このとき、Data_Roller[i]は、差分のためマイナス値を取ることがある。
Next, the CPU 305 receives an output value Data_Roller [ i] is calculated. The formula is shown below.
Data_Roller [i] = Data [i]-Data_ITB [i]… (5)
At this time, Data_Roller [i] may take a negative value due to the difference.

成分分離後に、CPU305は、Data_Roller[i]から対向ローラ14による周期変動量Ampを算出する(S204)。式を下記に示す。
Amp=MAX(Data_Roller)-MIN(Data_Roller) …(6)
MAX(A)は、Aを構成するデータから最大値を算出する変数である。MIN(A)はAを構成するデータから最小値を算出する変数である。出力値に含まれるノイズ対策のため、Aを構成するデータから上位数点や下位数点を除いて計算してもよい。周期変動量Ampは、対向ローラ14による周波数成分の振幅を表す。
After the component separation, the CPU 305 calculates the periodic fluctuation amount Amp by the opposing roller 14 from the Data_Roller [i] (S204). The formula is shown below.
Amp = MAX (Data_Roller)-MIN (Data_Roller)… (6)
MAX (A) is a variable for calculating the maximum value from the data constituting A. MIN (A) is a variable for calculating the minimum value from the data constituting A. As a measure against noise included in the output value, the calculation may be performed by excluding the upper few points and the lower several points from the data constituting A. The periodic fluctuation amount Amp represents the amplitude of the frequency component by the opposing roller 14.

CPU305は、周期変動量Ampが所定条件を満たすか否かにより、登録する下地データの選択を行う。本実施形態では、CPU305は、周期変動量Ampと下地補正の切替閾値とを比較し、比較結果に応じて登録する下地データの選択を行う(S205)。切替閾値は予め設定される所定値である。周期変動量Ampが切替閾値よりも小さい場合(S205:Y)、CPU305は、下地データとして出力値Dataを登録する(S206)。周期変動量Ampが切替閾値よりも大きい場合(S205:N)、CPU305は、下地データとして中間転写ベルト7の周波数成分Data_ITBを登録する(S207)。つまり、対向ローラ14による周波数成分の振幅が閾値よりも小さい場合には、下地データが中間転写ベルト7の表面(下地)の検出結果である出力値となる。つまり、対向ローラ14による周波数成分の振幅が閾値よりも大きい場合には、下地データが中間転写ベルト7の表面(下地)の検出結果から分離される中間転写ベルト7の周波数成分Data_ITBとなる。 The CPU 305 selects the background data to be registered depending on whether or not the periodic fluctuation amount Amp satisfies a predetermined condition. In the present embodiment, the CPU 305 compares the periodic fluctuation amount Amp with the switching threshold value of the background correction, and selects the background data to be registered according to the comparison result (S205). The switching threshold is a predetermined value set in advance. When the periodic fluctuation amount Amp is smaller than the switching threshold value (S205: Y), the CPU 305 registers the output value Data as the background data (S206). When the periodic fluctuation amount Amp is larger than the switching threshold value (S205: N), the CPU 305 registers the frequency component Data_ITB of the intermediate transfer belt 7 as the base data (S207). That is, when the amplitude of the frequency component by the opposing roller 14 is smaller than the threshold value, the base data becomes the output value which is the detection result of the surface (base) of the intermediate transfer belt 7. That is, when the amplitude of the frequency component by the opposing roller 14 is larger than the threshold value, the background data becomes the frequency component Data_ITB of the intermediate transfer belt 7 separated from the detection result of the surface (base) of the intermediate transfer belt 7.

周期変動量Ampと下地補正の切替閾値とを比較することで、周期変動量Ampが小さい場合は中間転写ベルト7のムラを鈍らせることなく下地データとして出力値を登録することができる。周期変動量Ampが大きい場合は対向ローラ14の影響を取り除いた中間転写ベルト7のムラを下地データとして登録することができる。 By comparing the periodic fluctuation amount Amp and the switching threshold value of the background correction, when the periodic fluctuation amount Amp is small, the output value can be registered as the background data without blunting the unevenness of the intermediate transfer belt 7. When the periodic fluctuation amount Amp is large, the unevenness of the intermediate transfer belt 7 from which the influence of the opposing roller 14 is removed can be registered as the base data.

CPU305は、このような下地データに基づいて、測定用画像を検出したときの濃度検出センサ20の出力値が補正される。補正後の出力値に基づいて濃度補正テーブル302(γLUT)が生成されるために、対向ローラ14による周期変動量(振幅)の影響を抑制して、濃度検出センサ20を用いた濃度検出精度を向上させることができる。このように、本実施形態では、濃度検出センサ20の出力値に周期の異なる成分が2つ以上の周波数成分が含まれる場合であっても、濃度検出精度を向上させることができる。 The CPU 305 corrects the output value of the density detection sensor 20 when the measurement image is detected based on such background data. Since the concentration correction table 302 (γLUT) is generated based on the corrected output value, the influence of the periodic fluctuation amount (amplitude) by the opposing roller 14 is suppressed, and the concentration detection accuracy using the concentration detection sensor 20 is improved. Can be improved. As described above, in the present embodiment, the concentration detection accuracy can be improved even when the output value of the concentration detection sensor 20 includes two or more frequency components having components having different cycles.

(変形例)
登録する下地データは、周期変動量Ampと下地補正の切替閾値との比較結果以外にも、次のように決定されてもよい。例えば、画像形成装置100の製造時に対向ローラ14による周期変動量を測定して、測定した周期変動量に基づいて登録する下地データが決定される。つまり、製造段階で画像形成装置100は、登録する下地データを、出力値Dataと中間転写ベルト成分Data_ITBとのずれか一方に予め決定して固定する。なお、対向ローラ14による周期変動量の測定は、S204の処理で説明した方法以外にも、例えば対向ローラ14の偏芯を専用の治具で計測した値を使用して行われてもよい。
この場合、周期変動量と切替閾値とが略同値である場合に、S206の処理とS207の処理とが頻繁に切り替わり、登録される下地データが頻繁に切り替わることを防止することができる。
(Modification example)
The background data to be registered may be determined as follows, in addition to the comparison result between the periodic fluctuation amount Amp and the background correction switching threshold value. For example, the amount of periodic fluctuation by the opposing roller 14 is measured at the time of manufacturing the image forming apparatus 100, and the base data to be registered is determined based on the measured amount of periodic fluctuation. That is, at the manufacturing stage, the image forming apparatus 100 determines and fixes the base data to be registered in advance to either the output value Data and the intermediate transfer belt component Data_ITB. In addition to the method described in the process of S204, the measurement of the periodic fluctuation amount by the opposing roller 14 may be performed using, for example, a value measured by a dedicated jig for the eccentricity of the opposing roller 14.
In this case, when the periodic fluctuation amount and the switching threshold value are substantially the same value, it is possible to prevent the processing of S206 and the processing of S207 from being frequently switched and the registered background data to be frequently switched.

また、出力値Dataを中間転写ベルト7の周波数成分Data_ITB及び対向ローラ14の周波数成分Data_Rollerに分離を行うS203の処理は、FFT(Fast Fourier Transform)を用いて行われてもよい。具体的には、濃度検出センサ20の出力値にFFTを行い、対向ローラ14の周期の周波数成分を低減する周波数フィルタを用いてフィルタ演算を実行する。あるいは、FFTされた出力値に対し、中間転写ベルト7の周波数成分を低減する周波数フィルタを用いてフィルタ演算を実行することで、対向ローラ14の周波数成分が抽出される。これにより出力値から中間転写ベルト7の周波数成分が抽出される。また、FFTされた出力値に対し、対向ローラ14の周期の周波数成分のみを取り出す周波数フィルタを用いてフィルタ演算を実行することで、対向ローラ14の周波数成分が抽出される。このような方法では、出力値に予期せぬ第3の周波数成分が含まれる場合、該周波数成分の影響を取り除くことができる。 Further, the process of S203 for separating the output value Data into the frequency component Data_ITB of the intermediate transfer belt 7 and the frequency component Data_Roller of the opposing roller 14 may be performed by using FFT (Fast Fourier Transform). Specifically, an FFT is performed on the output value of the concentration detection sensor 20, and a filter calculation is executed using a frequency filter that reduces the frequency component of the period of the opposing roller 14. Alternatively, the frequency component of the opposing roller 14 is extracted by executing a filter calculation using a frequency filter that reduces the frequency component of the intermediate transfer belt 7 with respect to the FFT output value. As a result, the frequency component of the intermediate transfer belt 7 is extracted from the output value. Further, the frequency component of the opposing roller 14 is extracted by executing the filter calculation using the frequency filter that extracts only the frequency component of the period of the opposing roller 14 with respect to the FFT output value. In such a method, when the output value contains an unexpected third frequency component, the influence of the frequency component can be removed.

Claims (6)

画像形成条件に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
前記画像が表面に転写され、回転駆動される無端状の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトが張架されるローラと、
前記画像を前記中間転写ベルトから記録材へ転写する転写手段と、
前記中間転写ベルトの前記表面に向けて光を照射し、その反射光を受光して、前記反射光の光量に応じた出力値を出力する光学センサと、
前記画像形成手段に測定用画像を形成させ、前記光学センサに前記中間転写ベルトに形成された前記測定用画像に光を照射させ、前記測定用画像からの反射光に対応する前記光学センサの画像出力値を取得し、前記画像出力値と前記中間転写ベルトからの反射光のプロファイルとに基づいて前記画像形成条件を生成する生成手段と、
前記光学センサに前記測定用画像が形成されていない状態の前記中間転写ベルトに光を照射させ、前記中間転写ベルトからの反射光に対応する前記光学センサの第1出力値を取得し、前記第1出力値から前記ローラの回転周期に対応する所定の周波数成分の第2出力値を分離する分離手段と、
前記第2出力値の振幅に関する所定条件が満たされた場合に前記プロファイルとして前記第1出力値を設定し、前記所定条件が満たされない場合に前記プロファイルとして前記第1出力値から前記所定の周波数成分が低減された第3出力値を設定する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming means for forming an image based on an image forming condition,
An endless intermediate transfer belt in which the image is transferred to the surface and driven to rotate,
The roller on which the intermediate transfer belt is stretched and
A transfer means for transferring the image from the intermediate transfer belt to the recording material,
An optical sensor that irradiates light toward the surface of the intermediate transfer belt, receives the reflected light, and outputs an output value according to the amount of the reflected light.
The image forming means forms a measurement image, the optical sensor irradiates the measurement image formed on the intermediate transfer belt with light, and the image of the optical sensor corresponding to the reflected light from the measurement image. A generation means that acquires an output value and generates the image formation condition based on the image output value and the profile of the reflected light from the intermediate transfer belt.
The intermediate transfer belt in a state where the measurement image is not formed on the optical sensor is irradiated with light, and the first output value of the optical sensor corresponding to the reflected light from the intermediate transfer belt is acquired, and the first output value is obtained. A separation means for separating the second output value of a predetermined frequency component corresponding to the rotation cycle of the roller from one output value, and
When the predetermined condition regarding the amplitude of the second output value is satisfied, the first output value is set as the profile, and when the predetermined condition is not satisfied, the predetermined frequency component from the first output value is set as the profile. An image forming apparatus comprising: a control means for setting a third output value in which the frequency is reduced.
前記制御手段は、前記第2出力値の振幅が所定の閾値よりも小さい場合に前記第1出力値を前記プロファイルとして設定し、前記第2出力値の振幅が前記所定の閾値よりも大きい場合に前記第3出力値を前記プロファイルとして設定することを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。
The control means sets the first output value as the profile when the amplitude of the second output value is smaller than the predetermined threshold value, and when the amplitude of the second output value is larger than the predetermined threshold value. The third output value is set as the profile.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記分離手段は、前記第1出力値に対して移動平均処理を行うことで前記中間転写ベルトの回転周期に対応する周波数成分の出力値を算出し、前記第1出力値から前記中間転写ベルトの回転周期に対応する周波数成分の前記出力値を差分することで前記第2出力値を算出することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The separation means calculates the output value of the frequency component corresponding to the rotation cycle of the intermediate transfer belt by performing a moving average process on the first output value, and from the first output value, the intermediate transfer belt The second output value is calculated by differentiating the output values of the frequency components corresponding to the rotation period.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
前記分離手段は、前記第1出力値に前記中間転写ベルトの回転周期に対応する周波数成分を低減するフィルタを用いてフィルタ演算することで前記第2出力値を分離することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The separation means separates the second output value by performing a filter calculation on the first output value using a filter that reduces the frequency component corresponding to the rotation cycle of the intermediate transfer belt.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
前記ローラと前記光学センサとは、前記中間転写ベルトを介して対向する位置に配置されることを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The roller and the optical sensor are arranged at positions facing each other via the intermediate transfer belt.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記画像形成条件は、前記画像形成手段により形成される画像の階調特性を補正するための濃度補正テーブルであることを特徴とする、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming condition is a density correction table for correcting the gradation characteristics of an image formed by the image forming means.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
JP2019124762A 2019-07-03 2019-07-03 Image forming apparatus Pending JP2021012239A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019124762A JP2021012239A (en) 2019-07-03 2019-07-03 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019124762A JP2021012239A (en) 2019-07-03 2019-07-03 Image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021012239A true JP2021012239A (en) 2021-02-04

Family

ID=74227489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019124762A Pending JP2021012239A (en) 2019-07-03 2019-07-03 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021012239A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5558736B2 (en) Image forming apparatus and control method thereof
JP5402976B2 (en) Image forming apparatus and gradation correction method
JP4241759B2 (en) Image forming apparatus and density control method for image forming apparatus
JP5653314B2 (en) Color image forming apparatus
JP2012141587A (en) Color image formation device
JP2010026442A (en) Image forming apparatus
JP2004109483A (en) Image forming apparatus
JP2004061837A (en) Image forming apparatus and image forming method
JP4796752B2 (en) Image forming apparatus
JP4478446B2 (en) Image forming apparatus
US9880497B2 (en) Image forming device, position shift correction method, and recording medium
JP2021012239A (en) Image forming apparatus
JP2004184583A (en) Image forming method and image forming apparatus
JP3770088B2 (en) Image forming apparatus
JP3855524B2 (en) Image forming apparatus
JP5198521B2 (en) Image forming apparatus and calibration method
JP2002214854A (en) Image forming apparatus
JP6701800B2 (en) Image forming device
JP2016061898A (en) Image forming apparatus
JP4622420B2 (en) Color image forming apparatus
JP7387369B2 (en) image forming device
JP2013101167A (en) Image forming apparatus
JP6525210B2 (en) Image forming device
JP2020101638A (en) Image forming apparatus
JP6071535B2 (en) Image forming apparatus