JP2021162783A - Image forming apparatus - Google Patents

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紗恵子 大石
Saeko Oishi
匡博 牧野
Masahiro Makino
慶三 田倉
Keizo Takura
真寛 辻林
Masahiro Tsujibayashi
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Abstract

To improve correction accuracy in density correction by increasing the accuracy of detecting toner density in an image forming apparatus.SOLUTION: An image forming apparatus has: an intermediate transfer belt that carries a formed image; an LED that irradiates the intermediate transfer belt with light; photo diodes that detect regularly reflected light and diffuse reflected light, respectively; a state detection unit that detects the state of the intermediate transfer belt from results of detection performed by the photo diodes; and control means that forms a first toner pattern or a second toner pattern on the intermediate transfer belt in accordance with a result of detection of the state of the intermediate transfer belt. The first toner pattern and the second toner pattern include at least two or more toner images different in density from each other, and a pattern of a difference in density between the toner images included in the first toner pattern and a pattern of a difference in density between the toner images included in the second toner pattern are different from each other.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、転写ベルト等の転写媒体上にトナー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 a toner image on a transfer medium such as a transfer belt.

画像形成装置は、その設置場所の環境の変動や装置内の環境の変動に起因する短期的な変動、及び感光体や現像剤の経時変化あるいは経時劣化等の要因に起因する長期的な変動等の影響にさらされる。その結果、画像形成装置の出力画像における濃度や濃度階調性が所望の濃度や階調性と異なる場合が生じ得る。このことから、画像形成装置では、出力画像の濃度や階調性を所望の濃度や階調性に合わせるために、上述した要因における様々な変動を考慮して随時画像形成条件を補正する必要がある。 The image forming apparatus has short-term fluctuations due to changes in the environment of the installation location and the environment inside the equipment, and long-term fluctuations due to factors such as changes over time or deterioration over time of the photoconductor and developer. Be exposed to the influence of. As a result, the density and density gradation in the output image of the image forming apparatus may differ from the desired density and gradation. For this reason, in the image forming apparatus, in order to adjust the density and gradation of the output image to the desired density and gradation, it is necessary to correct the image forming conditions at any time in consideration of various fluctuations due to the above-mentioned factors. be.

画像形成装置において、ベルト状の像担持体(以下、転写ベルトと記す)に所定パターンのトナー像を形成し、これらのトナー像を発光素子および受光素子からなる光学センサにより読み取るものがある。このような画像形成装置において、光学センサにより読み取られたトナー像のトナー濃度を濃度目標値と比較することで、トナー濃度を適正に補正する方法が知られている。 In some image forming devices, a toner image having a predetermined pattern is formed on a belt-shaped image carrier (hereinafter referred to as a transfer belt), and these toner images are read by an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element. In such an image forming apparatus, there is known a method of appropriately correcting the toner density by comparing the toner density of the toner image read by the optical sensor with a density target value.

光学センサには、トナーパターンから反射される拡散反射光量の変化を検出する拡散反射光検出方式のものと、像担持体から反射される正反射光量の変化を検出する正反射光検出方式のものとがある。カラートナー像は正反射光成分および拡散反射成分を有するので、一般的には拡散反射光検出方式の光学センサが用いられる。しかし、ブラックトナー像は拡散反射成分が微小であることから、正反射光検出方式が用いられる場合もある。 The optical sensor has a diffuse reflection light detection method that detects a change in the amount of diffuse reflection light reflected from the toner pattern and a normal reflection light detection method that detects a change in the amount of normal reflection light reflected from the image carrier. There is. Since the color toner image has a specular reflection component and a diffuse reflection component, a diffuse reflection light detection type optical sensor is generally used. However, since the diffuse reflection component of the black toner image is minute, a specular light detection method may be used.

しかしながら、正反射光検出においては、転写ベルトの形状や表面が変化した場合に光学センサの検出値が大きく変動する。そのため、転写ベルトの継時使用によるグロス低下や、転写ベルトがローラに巻き掛けられた状態で停滞することによる巻き癖が発生した場合、濃度検出が正しく行われないおそれがある。 However, in specular light detection, the detection value of the optical sensor fluctuates greatly when the shape or surface of the transfer belt changes. Therefore, if the gloss is lowered due to the continuous use of the transfer belt, or if the transfer belt is stagnant while being wound around the roller, the concentration may not be detected correctly.

特許文献1は、濃度測定用パッチ画像にカラートナー像の上にブラックトナー像を重ねて形成する複合トナー像を用いる画像形成装置を開示する。このようにすることで、カラートナー像とブラックトナー像の反射率の違いからブラックトナー像が検出される。カラートナー像上にブラックトナー像を重ねて形成する場合、検出される反射光は主に下地のカラートナー像からの拡散反射光となるので、ブラックトナー像の濃度に応じて反射光強度も変化する。これらの関係をあらかじめ保持しておき、反射光の検出値に基づき換算式もしくは換算テーブルを用いることで、ブラックトナー像のトナー濃度をより正確に算出することができる。 Patent Document 1 discloses an image forming apparatus using a composite toner image formed by superimposing a black toner image on a color toner image on a density measurement patch image. By doing so, the black toner image is detected from the difference in reflectance between the color toner image and the black toner image. When a black toner image is superimposed on a color toner image, the detected reflected light is mainly diffuse reflected light from the underlying color toner image, so the reflected light intensity also changes according to the density of the black toner image. do. By holding these relationships in advance and using a conversion formula or conversion table based on the detected value of the reflected light, the toner concentration of the black toner image can be calculated more accurately.

特開平9−34210号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-34210

しかしながら、特許文献1に記載された方法では、パッチ画像において、検出対象のブラックトナーに加えてカラートナーを用いるので、濃度補正時のトナー消費量が多くなってしまう。また、転写ベルトに異常が発生していないときにもこのようなトナー消費量が多くなる方法を用いるのは、トナー消費量が増加してしまうという点で望ましくない。 However, in the method described in Patent Document 1, since the color toner is used in addition to the black toner to be detected in the patch image, the toner consumption at the time of density correction becomes large. Further, it is not desirable to use such a method in which the toner consumption increases even when no abnormality occurs in the transfer belt, because the toner consumption increases.

一方、転写ベルトの形状や表面の状態を検知し、検知結果に応じてブラックトナーの濃度検知モードを適切に選択することで、ブラックトナーの濃度を高精度に検出しつつトナー消費を最小に抑える方法も知られている。この場合、転写ベルト上に形成されたブラックトナーを測定する正反射光センサと、転写ベルトとシアントナーの上に形成されたブラックトナーを測定する拡散反射光センサとでは、ブラックトナー下地の表面性が異なる。従って、正反射光センサと拡散反射光センサとの間での出力特性も異なる。 On the other hand, by detecting the shape and surface condition of the transfer belt and appropriately selecting the black toner concentration detection mode according to the detection result, the black toner concentration is detected with high accuracy and the toner consumption is minimized. The method is also known. In this case, the specular reflection light sensor that measures the black toner formed on the transfer belt and the diffuse reflection light sensor that measures the black toner formed on the transfer belt and the cyan toner have the surface properties of the black toner base. Is different. Therefore, the output characteristics of the specular reflection sensor and the diffuse reflection sensor are also different.

ここで、トナー濃度を検出して濃度補正を行う場合、センサの出力特性に応じたトナーパターンを用いることでトナー濃度を高精度で検出して濃度補正における補正精度を向上することができる。しかしながら、正反射光と拡散反射光とに対して同一のトナーパターンを用いると、正反射光センサと拡散反射光センサとの少なくとも一方では、センサ出力特性とは異なるトナーパターンが用いられる。その結果、センサ出力特性とは異なるトナーパターンを用いることで、形成されたトナー像におけるトナー濃度の検出精度が低くなり、濃度補正における補正精度も低くなるおそれがある。 Here, when the toner density is detected and the density correction is performed, the toner density can be detected with high accuracy and the correction accuracy in the density correction can be improved by using the toner pattern corresponding to the output characteristic of the sensor. However, when the same toner pattern is used for the positively reflected light and the diffusely reflected light, a toner pattern different from the sensor output characteristic is used for at least one of the positively reflected light sensor and the diffusely reflected light sensor. As a result, by using a toner pattern different from the sensor output characteristics, the detection accuracy of the toner density in the formed toner image may be lowered, and the correction accuracy in the density correction may also be lowered.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、形成されたトナー像におけるトナー濃度の検出精度を高くすることで濃度補正における補正精度を向上することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the correction accuracy in density correction by increasing the detection accuracy of the toner density in the formed toner image.

本発明の画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、前記像担持体へと光を照射する照射手段と、前記光の正反射光を検出する第1検出手段と、前記光の乱反射光を検出する第2検出手段と、前記第1検出手段及び前記第2検出手段の少なくとも一方が検出した、前記照射手段から照射された前記光の反射光の検出結果から、前記画像形成手段で形成される画像の濃度補正を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第1検出手段及び前記第2検出手段の検出結果に基づいて第1トナーパターンまたは第2トナーパターンを選択し、前記画像形成手段を用いて、前記選択された第1トナーパターンまたは第2トナーパターンを前記像担持体に形成し、前記第1トナーパターンは、第1トナーを用いて形成され、前記第2トナーパターンは、前記像担持体に形成された第2トナーと、前記第2トナーに重畳して形成された前記第1トナーを含み、前記第2トナーは前記第1トナーとは異なるものであり、前記第2トナーパターンに含まれるトナー像の数は、前記第1トナーパターンに含まれるトナー像の数よりも多いことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes an image forming means for forming an image, an image carrier formed by the image forming means for carrying the image, an irradiation means for irradiating the image carrier with light, and the above. From the irradiation means detected by at least one of the first detecting means for detecting the positively reflected light of light, the second detecting means for detecting the diffusely reflected light of the light, and the first detecting means and the second detecting means. It has a control means for correcting the density of an image formed by the image forming means from the detection result of the reflected light of the irradiated light, and the control means has the first detection means and the second detection means. A first toner pattern or a second toner pattern is selected based on the detection result of the means, and the selected first toner pattern or the second toner pattern is formed on the image carrier by using the image forming means. The first toner pattern is formed by using the first toner, and the second toner pattern is formed by superimposing the second toner formed on the image carrier and the second toner. The second toner contains toner, the second toner is different from the first toner, and the number of toner images contained in the second toner pattern is larger than the number of toner images contained in the first toner pattern. It is characterized by.

本発明によれば、形成されたトナー像におけるトナー濃度の検出精度を高くすることで、濃度補正における補正精度を向上することができる。 According to the present invention, by increasing the detection accuracy of the toner density in the formed toner image, the correction accuracy in the density correction can be improved.

画像形成装置の概略構成図。Schematic diagram of the image forming apparatus. 濃度センサの概略構成図。Schematic block diagram of the concentration sensor. 画像形成装置の制御部の構成図。The block diagram of the control part of an image forming apparatus. (a)〜(c)は、濃度補正に用いる濃度検知用パターンの説明図。(A) to (c) are explanatory views of a density detection pattern used for density correction. (a)〜(c)は、トナー濃度と濃度センサの受光信号値との関係を表すグラフ。(A) to (c) are graphs showing the relationship between the toner concentration and the received signal value of the density sensor. 濃度補正対象トナーに対するトナーパターンと光学センサ及びセンサ特性説明図。Toner pattern for density correction target toner, optical sensor, and sensor characteristic explanatory diagram. 制御部の機能ブロック図。Functional block diagram of the control unit. 補正部の濃度補正テーブル作成処理を表すフローチャート。A flowchart showing the density correction table creation process of the correction unit. 初期補正テーブルを示すグラフ。A graph showing the initial correction table. 逐次補正テーブルを用いたグラフ。Graph using sequential correction table. 合成補正テーブルを用いたグラフ。Graph using a synthetic correction table. トナー濃度と濃度センサの受光信号値との関係を表すグラフ。The graph which shows the relationship between the toner density and the received signal value of a density sensor. トナーパターンの説明図。Explanatory drawing of toner pattern. トナーパターンの階調レベルを変更したときのトナー濃度と濃度センサの受光信号値との関係を表すグラフ。A graph showing the relationship between the toner density when the gradation level of the toner pattern is changed and the received signal value of the density sensor. 画像形成装置が実行するメイン処理を表すフローチャート。A flowchart showing the main processing executed by the image forming apparatus. 第2実施形態におけるトナーパターンの説明図。The explanatory view of the toner pattern in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるトナーパターンの説明図。The explanatory view of the toner pattern in 3rd Embodiment. 第3実施形態の変形例におけるトナーパターンの説明図。The explanatory view of the toner pattern in the modification of 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1実施形態
第1実施形態では、画像形成装置として電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて本発明を説明する。しかし、本発明はレーザビームプリンタに限定されるものではなく、インクジェットプリンタや昇華型プリンタ等の任意のタイプの画像形成装置に適用することが可能である。
First Embodiment In the first embodiment, the present invention will be described using an electrophotographic laser beam printer as an image forming apparatus. However, the present invention is not limited to the laser beam printer, and can be applied to any type of image forming apparatus such as an inkjet printer and a sublimation printer.

<画像処理装置の構成>
図1は、第1実施形態の画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置200は、電子写真方式によりカラー画像を形成するプリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ等により実現可能である。画像形成装置200は、4つの画像形成部Pa〜Pdを、像担持体としての中間転写ベルト7上に並べて配置した、いわゆる中間転写タンデム方式の画像形成装置である。画像が形成されるシート等の記録材Sは、記録材収納庫60内に積載されており、画像形成部Pa〜Pdによる画像形成のタイミングに応じて、摩擦分離方式を採用した給紙ローラ61により給紙される。給紙ローラ61は、搬送パスを介して記録材Sをレジストローラ62に搬送する。レジストローラ62は、記録材Sの斜行を補正し、タイミングを調整して二次転写部T2に記録材Sを搬送する。
<Configuration of image processing device>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus of the first embodiment. The image forming apparatus 200 can be realized by a printer, a copying machine, a multifunction device, a facsimile, or the like that forms a color image by an electrophotographic method. The image forming apparatus 200 is a so-called intermediate transfer tandem type image forming apparatus in which four image forming portions Pa to Pd are arranged side by side on an intermediate transfer belt 7 as an image carrier. The recording material S such as a sheet on which an image is formed is loaded in the recording material storage 60, and the paper feed roller 61 adopting a friction separation method according to the timing of image formation by the image forming units Pa to Pd. Is fed by. The paper feed roller 61 conveys the recording material S to the resist roller 62 via the transfer path. The resist roller 62 corrects the skew of the recording material S, adjusts the timing, and conveys the recording material S to the secondary transfer unit T2.

画像形成装置200は、制御部50を有し、画像形成部Pa〜Pdにより画像形成を行う。画像形成部Pa〜Pdは、感光体1a〜1d、帯電器2a〜2d、レーザスキャナ3a〜3d、現像器100a〜100d、一次転写部T1a〜T1d、及び感光体クリーナ6a〜6dを備える。帯電器2a〜2dは、感光体1a〜1dの表面を一様に帯電させる。感光体1a〜1dは、回転駆動されており、レーザスキャナ3a〜3dにより光が照射される。レーザスキャナ3a〜3dは、露光器として動作し、形成する画像の画像情報に応じて変調された光を感光体1a〜1dに照射する。これにより感光体1a〜1dには、画像に応じた静電潜像が形成される。 The image forming apparatus 200 has a control unit 50, and images are formed by the image forming units Pa to Pd. The image forming units Pa to Pd include photoconductors 1a to 1d, chargers 2a to 2d, laser scanners 3a to 3d, developing units 100a to 100d, primary transfer units T1a to T1d, and photoconductor cleaners 6a to 6d. The chargers 2a to 2d uniformly charge the surfaces of the photoconductors 1a to 1d. The photoconductors 1a to 1d are rotationally driven, and are irradiated with light by the laser scanners 3a to 3d. The laser scanners 3a to 3d operate as an exposure device and irradiate the photoconductors 1a to 1d with light modulated according to the image information of the image to be formed. As a result, electrostatic latent images corresponding to the images are formed on the photoconductors 1a to 1d.

現像器100a〜100dは、感光体1a〜1dに形成された静電潜像を現像剤により現像する。本実施形態では、現像剤にトナーを用いる。現像器100a〜100dは、静電潜像が形成された感光体1a〜1dにトナーを付着させることで現像して画像を形成する。以下、このように感光体1a〜1dにトナーを付着させて現像した画像をトナー像と記載する。一次転写部T1a〜T1dは、所定の加圧量及び静電的負荷バイアスが与えられ、感光体1a〜1dから中間転写ベルト7にトナー像を転写する。この際、感光体1a〜1dの各々に形成されたトナー像は、中間転写ベルト7に重畳するように転写される。 The developing devices 100a to 100d develop the electrostatic latent image formed on the photoconductors 1a to 1d with a developing agent. In this embodiment, toner is used as the developer. The developing devices 100a to 100d develop the image by adhering toner to the photoconductors 1a to 1d on which the electrostatic latent image is formed. Hereinafter, the image developed by adhering toner to the photoconductors 1a to 1d in this way will be referred to as a toner image. The primary transfer units T1a to T1d are given a predetermined pressure amount and electrostatic load bias, and transfer the toner image from the photoconductors 1a to 1d to the intermediate transfer belt 7. At this time, the toner images formed on each of the photoconductors 1a to 1d are transferred so as to be superimposed on the intermediate transfer belt 7.

画像形成部Paは、イエローのトナー像を生成する。画像形成部Pbは、マゼンタのトナー像を生成する。画像形成部Pcは、シアンのトナー像を生成する。画像形成部Pdは、ブラックのトナー像を生成する。形成されるトナー像の色数は、4色に限定されるものではない。第1実施形態の現像器100a〜100dは、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤を収容するが、磁性トナー又は非磁性トナーのみの一成分現像剤であってもよい。 The image forming unit Pa generates a yellow toner image. The image forming unit Pb generates a magenta toner image. The image forming unit Pc generates a cyan toner image. The image forming unit Pd generates a black toner image. The number of colors of the formed toner image is not limited to four. The developers 100a to 100d of the first embodiment contain a two-component developer in which a non-magnetic toner and a magnetic carrier are mixed, but may be a one-component developer containing only magnetic toner or non-magnetic toner.

中間転写ベルト7には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が重畳して転写されることで、フルカラーのトナー像が形成される。転写後に感光体1a〜1dに残留するトナーは、感光体クリーナ6a〜6dにより回収される。現像器100a〜100dは、内部に収容するトナーの量が所定量よりも低下すると、現像剤の補給容器であるトナーボトルTa〜Tdからトナーが補給される。 A full-color toner image is formed by superimposing and transferring the toner images of each color of yellow, magenta, cyan, and black on the intermediate transfer belt 7. The toner remaining on the photoconductors 1a to 1d after the transfer is recovered by the photoconductor cleaners 6a to 6d. When the amount of toner contained in the developing units 100a to 100d is lower than a predetermined amount, toner is replenished from the toner bottles Ta to Td, which are replenishment containers for the developer.

中間転写ベルト7は、不図示の中間転写ベルトフレームに設けられ、二次転写内ローラ8、テンションローラ17、及び二次転写上流ローラ18によって張架される無端ベルトである。中間転写ベルト7は、二次転写内ローラ8、テンションローラ17、及び二次転写上流ローラ18により矢印R7方向に回転駆動される。フルカラーのトナー像が形成された中間転写ベルト7は、回転することで二次転写部T2にトナー像を搬送する。 The intermediate transfer belt 7 is an endless belt provided on an intermediate transfer belt frame (not shown) and stretched by a secondary transfer inner roller 8, a tension roller 17, and a secondary transfer upstream roller 18. The intermediate transfer belt 7 is rotationally driven in the direction of arrow R7 by the secondary transfer inner roller 8, the tension roller 17, and the secondary transfer upstream roller 18. The intermediate transfer belt 7 on which the full-color toner image is formed transfers the toner image to the secondary transfer unit T2 by rotating.

記録材S及び中間転写ベルト7に形成されたトナー像は、それぞれ二次転写部T2で合致するタイミングで搬送される。二次転写部T2は、対向して配置される二次転写内ローラ8及び二次転写外ローラ9により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力及び静電的負荷バイアスを与えることで記録材S上にトナー像を吸着させる。このように二次転写部T2は、中間転写ベルト7上のトナー像を記録材Sに転写する。転写後に中間転写ベルト7に残留するトナーは、転写クリーナ11により回収される。 The toner images formed on the recording material S and the intermediate transfer belt 7 are conveyed by the secondary transfer unit T2 at matching timings. The secondary transfer portion T2 is a transfer nip portion formed by the secondary transfer inner roller 8 and the secondary transfer outer roller 9 arranged to face each other, and by applying a predetermined pressing force and electrostatic load bias. The toner image is adsorbed on the recording material S. In this way, the secondary transfer unit T2 transfers the toner image on the intermediate transfer belt 7 to the recording material S. The toner remaining on the intermediate transfer belt 7 after transfer is recovered by the transfer cleaner 11.

トナー像が転写された記録材Sは、二次転写外ローラ9により二次転写部T2から定着器13に搬送される。定着器13は、対向するローラにより形成される定着ニップ内で記録材Sに所定の圧力及び熱量を与えて、記録材S上にトナー像を溶融固着させる。定着器13は、熱源となるヒータを備え、常に最適な温度が維持されるように制御される。トナー像が定着された記録材Sは、排紙トレイ63上に排出される。両面画像形成の場合、記録材Sは、反転搬送機構により反転してレジストローラ62に搬送される。中間転写ベルト7の近傍には、トナー濃度を検出するための濃度センサ70が設けられている。濃度センサ70は中間転写ベルト7上に形成された各色のトナーパターンを検出するため、感光体1dと二次転写外ローラ9の間に配置される。 The recording material S on which the toner image is transferred is conveyed from the secondary transfer unit T2 to the fixing device 13 by the secondary transfer outer roller 9. The fixing device 13 applies a predetermined pressure and heat to the recording material S in the fixing nip formed by the opposing rollers to melt and fix the toner image on the recording material S. The fuser 13 includes a heater that serves as a heat source, and is controlled so that an optimum temperature is always maintained. The recording material S on which the toner image is fixed is discharged onto the paper ejection tray 63. In the case of double-sided image formation, the recording material S is inverted by the inversion transport mechanism and conveyed to the resist roller 62. A density sensor 70 for detecting the toner density is provided in the vicinity of the intermediate transfer belt 7. The density sensor 70 is arranged between the photoconductor 1d and the secondary transfer outer roller 9 in order to detect the toner pattern of each color formed on the intermediate transfer belt 7.

図2は、濃度センサ70の概略構成図である。濃度センサ70は、中間転写ベルト7の対向に配置されており、中間転写ベルト7上に形成されたトナーパターン74を検出する。濃度センサ70は、中間転写ベルト7に対して入射角度15°で赤外線を照射する発光ダイオード(以下LED)71を有する。濃度センサ70は、光学センサを有し、この光学センサはフォトダイオード(PD)であるPD72とPD73とを有する。PD72は、LED71から中間転写ベルト7およびトナーパターン74に照射された光の反射光を正反射角度の位置で受光する。PD73は、LED71から中間転写ベルト7およびトナーパターン74に照射された光の反射光を拡散反射角度の位置で受光する。このように、PD72は正反射光センサ、PD73は拡散反射光センサとして動作する。さらに、濃度センサ70は、これらのPD72およびPD73が実装される電気基板(不図示)を有する。これらの光学素子は、LED71に電流を供給する駆動回路と、PD72およびPD73の受光量に応じて流れる電流を電圧変換するIV変換機能を有する受光回路からなる電気基板(不図示)に実装されている。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the concentration sensor 70. The density sensor 70 is arranged opposite to the intermediate transfer belt 7 and detects the toner pattern 74 formed on the intermediate transfer belt 7. The density sensor 70 has a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) 71 that irradiates the intermediate transfer belt 7 with infrared rays at an incident angle of 15 °. The density sensor 70 has an optical sensor, and the optical sensor has PD72 and PD73 which are photodiodes (PD). The PD 72 receives the reflected light of the light radiated from the LED 71 to the intermediate transfer belt 7 and the toner pattern 74 at the position of the specular reflection angle. The PD 73 receives the reflected light of the light radiated from the LED 71 to the intermediate transfer belt 7 and the toner pattern 74 at the position of the diffuse reflection angle. In this way, the PD 72 operates as a specular reflected light sensor, and the PD 73 operates as a diffuse reflected light sensor. Further, the concentration sensor 70 has an electric board (not shown) on which these PD72 and PD73 are mounted. These optical elements are mounted on an electric board (not shown) including a drive circuit that supplies a current to the LED 71 and a light receiving circuit having an IV conversion function that converts the current flowing according to the amount of light received by the PD 72 and PD 73. There is.

以上の構成を有する濃度センサ70は、正反射光と拡散反射光(あるいは乱反射光)との両方を計測可能である。正反射光を受光するPD72、拡散反射光を受光するPD73は、中間転写ベルト及びトナーパターン74の反射光を計測する。ここで、濃度センサ70は、本実施形態で示した構成に限定するものではなく、PD72もしくはPD73が真上に配置された構成や偏光フィルタを備えた構成でも良い。本実施形態では中間転写ベルトに対向させて配置する構成について説明するが、例えば感光ドラム上等のその他の位置に適宜配置することも可能である。 The density sensor 70 having the above configuration can measure both specularly reflected light and diffusely reflected light (or diffusely reflected light). The PD72 that receives specularly reflected light and the PD73 that receives diffusely reflected light measure the reflected light of the intermediate transfer belt and the toner pattern 74. Here, the concentration sensor 70 is not limited to the configuration shown in the present embodiment, and may be a configuration in which the PD72 or PD73 is arranged directly above or a configuration including a polarizing filter. In the present embodiment, a configuration in which the intermediate transfer belt is arranged so as to face the intermediate transfer belt will be described, but it is also possible to appropriately arrange the arrangement in another position such as on a photosensitive drum.

<制御部50の構成>
図3は、画像形成装置200の制御部50の機能構成図である。CPU301は、画像形成装置200の各種センサやモータなどを電子写真プロセスに沿って動作させるために各種命令信号の生成や演算処理を実行する機能を有する。また、CPU301内部には、データを記憶するメモリが内蔵されている。画像データ生成部302は、各種画像データをレーザ制御用の信号に変換して、レーザ駆動部303a〜303dに制御信号を送る機能を有する。画像データ生成部302は、トナー濃度検出用のトナーパターン74を生成する機能も有する。
<Structure of control unit 50>
FIG. 3 is a functional configuration diagram of the control unit 50 of the image forming apparatus 200. The CPU 301 has a function of generating various instruction signals and executing arithmetic processing in order to operate various sensors and motors of the image forming apparatus 200 along the electrophotographic process. Further, a memory for storing data is built in the CPU 301. The image data generation unit 302 has a function of converting various image data into signals for laser control and sending control signals to the laser drive units 303a to 303d. The image data generation unit 302 also has a function of generating a toner pattern 74 for detecting the toner concentration.

レーザ駆動部303a〜303dは、画像データ生成部302から送られてきた信号に基づいて、レーザスキャナ3a〜3dのレーザ素子を駆動し、レーザの点灯や光量を制御する機能を有する。濃度センサ駆動回路304は、CPU301の命令信号に従い、濃度センサ70内部のLED71のON/OFFや駆動電流を制御する。濃度センサ検出回路305は、濃度センサ70からの受光電圧信号を電圧増幅してCPU301へ送る。 The laser drive units 303a to 303d have a function of driving the laser elements of the laser scanners 3a to 3d based on the signal sent from the image data generation unit 302 to control the lighting and the amount of light of the laser. The concentration sensor drive circuit 304 controls ON / OFF and drive current of the LED 71 inside the concentration sensor 70 according to a command signal of the CPU 301. The concentration sensor detection circuit 305 amplifies the received voltage signal from the concentration sensor 70 and sends it to the CPU 301.

<濃度センサが検知するトナーパターンの概要>
図4(a)〜(c)は、中間転写ベルト7上に形成されて図2においてトナーパターン74として示される、濃度補正に用いる濃度検知用の第1〜第3トナーパターンの説明図である。これらの図面は、いずれもトナー像をトナーパターンの側面から見たときの状態で示されている。また、中間転写ベルト7上に形成された濃度検出用のトナーパッチをトナー像と記載し、階調が異なる複数のトナー像から構成されたトナー像群をトナーパターンと記載する。
<Outline of toner pattern detected by density sensor>
4 (a) to 4 (c) are explanatory views of the first to third toner patterns for density detection used for density correction, which are formed on the intermediate transfer belt 7 and shown as the toner pattern 74 in FIG. .. All of these drawings show the toner image as viewed from the side of the toner pattern. Further, a toner patch for density detection formed on the intermediate transfer belt 7 is described as a toner image, and a toner image group composed of a plurality of toner images having different gradations is described as a toner pattern.

図4(a)は、第1トナーパターンとして、中間転写ベルト7上にブラックトナー像が形成された状態を示し、図4(b)は、第2トナーパターンとして、中間転写ベルト7上にシアントナー像が形成された状態を示す。図4(c)は、第3トナーパターンとして、中間転写ベルト7にシアントナー像の上にブラックトナー像が重ねて形成された状態を示す。第1〜第3トナーパターンには、それぞれトナー像が2つ以上含まれる。図4(a)に示されるように、ブラックトナー像は、10個に分けられており、図面において右方向に進むにつれてその濃度が高くなっている。 FIG. 4A shows a state in which a black toner image is formed on the intermediate transfer belt 7 as the first toner pattern, and FIG. 4B shows cyan on the intermediate transfer belt 7 as the second toner pattern. Indicates a state in which a toner image is formed. FIG. 4C shows a state in which a black toner image is superimposed on a cyan toner image on the intermediate transfer belt 7 as a third toner pattern. Each of the first to third toner patterns includes two or more toner images. As shown in FIG. 4A, the black toner image is divided into 10 images, and the density increases as the black toner image proceeds to the right in the drawing.

図4(b)においては、シアントナー像は、10個に分けられており、図面において右方向に進むにつれてその濃度が高くなっている。図4(c)においては、下地のシアントナー像の濃度は一定であり、その一方で、ブラックトナー像は10個に分けられており、図面において右方向に進むにつれてその濃度が高くなっている。図4(a)、(c)に示される第1トナーパターン及び第3トナーパターンは、ブラックトナー像が中間転写ベルト7上に形成されるか、シアントナー像の上に形成されるかという点で異なる。また、第1トナーパターン及び第3トナーパターンは、それぞれ、ブラックトナーにより形成される10個のトナー像を有する。しかし、後述するように、第1トナーパターンは、隣接するトナー像間の濃度差は一定であるが、第3トナーパターンは、隣接するトナー像間の濃度差は一定ではない。 In FIG. 4B, the cyan toner image is divided into 10 images, and the density increases as the cyan toner image advances to the right in the drawing. In FIG. 4C, the density of the underlying cyan toner image is constant, while the black toner image is divided into 10 images, and the density increases as the drawing progresses to the right. .. The first toner pattern and the third toner pattern shown in FIGS. 4A and 4C show whether the black toner image is formed on the intermediate transfer belt 7 or the cyan toner image. Is different. Further, each of the first toner pattern and the third toner pattern has 10 toner images formed by black toner. However, as will be described later, in the first toner pattern, the density difference between adjacent toner images is constant, but in the third toner pattern, the density difference between adjacent toner images is not constant.

図4(b)で示す第2トナーパターンはシアントナーに限定されるものではなく、例えばイエロートナーやマゼンタトナーなど、有彩色のトナーを対象としている。また、図4(c)で示す第3トナーパターンにおいても、図示される構成に限定するものではない。例えば下地となるカラートナーはシアントナーに限らずイエロートナーやマゼンタトナーなど、有彩色であれば何色を用いても良い。またカラートナーの上に重ねて形成されるトナーパターンもブラックに限られず、無彩色であれば他の色を用いても良い。 The second toner pattern shown in FIG. 4B is not limited to cyan toner, and targets chromatic toner such as yellow toner and magenta toner. Further, the third toner pattern shown in FIG. 4C is not limited to the configuration shown in the drawing. For example, the base color toner is not limited to cyan toner, and any chromatic color such as yellow toner or magenta toner may be used. Further, the toner pattern formed by superimposing on the color toner is not limited to black, and other colors may be used as long as they are achromatic.

また、トナーパターンを所望の濃度で形成する方法は、画像データのドット密度を変化させる方法に限られるものではない。例えばレーザスキャナ3a〜3dのレーザ光量を変えるか、あるいは、トナーパターン転写時に印加する電圧値を変えることもできる。このように、トナーパターンを所望の濃度で形成するために、濃度を制御可能な任意の画像形成条件を用いることができる。 Further, the method of forming the toner pattern at a desired density is not limited to the method of changing the dot density of the image data. For example, the amount of laser light of the laser scanners 3a to 3d can be changed, or the voltage value applied at the time of transferring the toner pattern can be changed. In this way, in order to form the toner pattern at a desired density, any image forming condition whose density can be controlled can be used.

図5(a)〜(c)は、正反射光センサであるPD72で測定された受光信号値及び拡散反射光センサであるPD73で測定された受光信号値とトナー濃度との関係を表すグラフであり、縦軸は受光信号値、横軸は濃度を表す。 5 (a) to 5 (c) are graphs showing the relationship between the light-receiving signal value measured by the PD72, which is a positively reflected light sensor, and the light-receiving signal value, which is measured by the PD73, which is a diffuse-reflected light sensor, and the toner concentration. Yes, the vertical axis represents the received signal value, and the horizontal axis represents the density.

図5(a)は、図4(a)の第1トナーパターン、図5(b)は、図4(b)の第2トナーパターン、図5(c)は、図4(c)の第3トナーパターンにそれぞれ対応している。また、図5(a)〜(c)において、実線はPD72から出力される信号値、破線はPD73から出力される信号値をそれぞれ示す。 5 (a) is the first toner pattern of FIG. 4 (a), FIG. 5 (b) is the second toner pattern of FIG. 4 (b), and FIG. 5 (c) is the first toner pattern of FIG. 4 (c). It corresponds to each of the three toner patterns. Further, in FIGS. 5A to 5C, the solid line shows the signal value output from the PD72, and the broken line shows the signal value output from the PD73.

図5(a)に示すように、第1トナーパターンでは、正反射光センサにおいてはトナー濃度(Bk)が高くなるにつれて信号値が小さくなり、トナー濃度(Bk)に対する受光信号値の変化率が大きい。従って、正反射光センサを用いた場合、受光信号値からトナー濃度(Bk)を高い精度で求めることが可能である。一方、拡散反射光センサにおいては濃度域によらず信号値は小さく変化量も小さく、トナー濃度(Bk)に対する受光信号値の変化率は小さいことが示される。従って、第1トナーパターンでは、拡散反射光センサの受光信号値からトナー濃度(Bk)を求める場合、正反射光センサを用いた場合と比較すると、その精度は低くなる。 As shown in FIG. 5A, in the first toner pattern, in the specular reflection light sensor, the signal value decreases as the toner concentration (Bk) increases, and the rate of change of the received signal value with respect to the toner concentration (Bk) changes. big. Therefore, when a specularly reflected light sensor is used, it is possible to obtain the toner concentration (Bk) with high accuracy from the received signal value. On the other hand, in the diffuse reflection light sensor, the signal value is small and the amount of change is small regardless of the density range, and it is shown that the rate of change of the received signal value with respect to the toner concentration (Bk) is small. Therefore, in the first toner pattern, when the toner concentration (Bk) is obtained from the received signal value of the diffuse reflected light sensor, the accuracy is lower than that when the specular reflected light sensor is used.

正反射光成分について説明すると、中間転写ベルト7の下地は光沢を有しているので、トナー像が形成されていない場合には正反射光成分が多い。一方、下地の上に形成されるトナー量が多くなるにつれて中間転写ベルト7の下地が隠れていくので、正反射光成分も減少していく。従って、トナー濃度(Bk)の変化に対する受光信号値の変化率が大きくなる。拡散反射成分については中間転写ベルト7の下地色とブラックトナーともに明度が低いので、トナー像が形成されるか否かに関わらず、拡散反射光は少ない。従って、拡散反射光センサを用いた場合、トナー濃度(Bk)の変化に対する受光信号値の変化率は、正反射光センサを用いた場合と比較すると小さくなる。 Explaining the specularly reflected light component, since the base of the intermediate transfer belt 7 has gloss, there are many specularly reflected light components when the toner image is not formed. On the other hand, as the amount of toner formed on the substrate increases, the substrate of the intermediate transfer belt 7 is hidden, so that the specularly reflected light component also decreases. Therefore, the rate of change of the received signal value with respect to the change of the toner concentration (Bk) becomes large. As for the diffuse reflection component, since both the base color of the intermediate transfer belt 7 and the black toner have low brightness, the diffuse reflection light is small regardless of whether or not a toner image is formed. Therefore, when the diffuse reflected light sensor is used, the rate of change of the received signal value with respect to the change in the toner concentration (Bk) is smaller than that when the specular reflected light sensor is used.

図5(b)に示すように、第2トナーパターンでは、正反射光センサにおいてはトナー濃度(Cy)が高くなるにつれて信号値が小さくなる。一方、拡散反射光センサにおいてはトナー濃度が高くなるにつれて信号値も大きくなる。正反射光成分においては図5(a)と同様である。従って、正反射光、拡散反射光のいずれの場合においても、トナー濃度(Bk)の変化に対する受光信号値の変化率は大きい。拡散反射成分においては、中間転写ベルト7の下地色は明度が低く、シアントナーは中間転写ベルト7に比べて明度が高い。従って、シアントナー量が多くなるほど中間転写ベルト7の下地が隠れて拡散反射成分が多くなる。 As shown in FIG. 5B, in the second toner pattern, in the specular reflection light sensor, the signal value decreases as the toner concentration (Cy) increases. On the other hand, in the diffuse reflection light sensor, the signal value increases as the toner concentration increases. The specularly reflected light component is the same as in FIG. 5 (a). Therefore, in both cases of specularly reflected light and diffusely reflected light, the rate of change of the received signal value with respect to the change of the toner concentration (Bk) is large. In the diffuse reflection component, the base color of the intermediate transfer belt 7 has a low brightness, and the cyan toner has a higher brightness than the intermediate transfer belt 7. Therefore, as the amount of cyan toner increases, the base of the intermediate transfer belt 7 is hidden and the diffuse reflection component increases.

図5(c)に示すように、第3トナーパターンでは、正反射光センサにおいてはトナー濃度(Bk)の濃度域によらず信号値が小さいままであり、その変化は小さい。一方、拡散反射光センサにおいては、トナー濃度が高くなるにつれて信号値は小さくなり、トナー濃度(Bk)に対する受光信号値の変化率が大きい。従って、拡散反射光センサを用いた場合、受光信号値からトナー濃度(Bk)を高い精度で求めることが可能である。一方、正反射光センサにおいては濃度域によらず信号値は小さく変化率も小さい。つまり、トナー濃度(Bk)に対する受光信号値の変化率は小さい。 As shown in FIG. 5C, in the third toner pattern, the signal value remains small in the specular reflected light sensor regardless of the density range of the toner concentration (Bk), and the change is small. On the other hand, in the diffuse reflection light sensor, the signal value decreases as the toner concentration increases, and the rate of change of the received signal value with respect to the toner concentration (Bk) increases. Therefore, when the diffuse reflected light sensor is used, the toner concentration (Bk) can be obtained with high accuracy from the received signal value. On the other hand, in the specular light sensor, the signal value is small and the rate of change is small regardless of the density range. That is, the rate of change of the received signal value with respect to the toner concentration (Bk) is small.

従って、第3トナーパターンにおいて、拡散反射光センサの受光信号値からトナー濃度(Bk)を求める場合、正反射光センサを用いた場合と比較すると、その精度は高くなる。正反射光成分について説明すると、ブラックトナーの下地としてシアントナーが形成されているので、ブラックトナーが形成されるか否かにかかわらず正反射光成分は少ない。一方、拡散反射成分においては、ブラックトナーが形成されていない場合は下地のシアントナーによる拡散反射成分が多いが、ブラックトナー量が多くなるにつれて明度が低くなる。その結果、拡散反射成分が減少する。 Therefore, in the third toner pattern, when the toner concentration (Bk) is obtained from the received signal value of the diffuse reflected light sensor, the accuracy is higher than that when the specular reflected light sensor is used. Explaining the specular light component, since cyan toner is formed as a base of the black toner, the specular light component is small regardless of whether or not the black toner is formed. On the other hand, in the diffuse reflection component, when the black toner is not formed, the diffuse reflection component due to the underlying cyan toner is large, but the brightness decreases as the amount of black toner increases. As a result, the diffuse reflection component is reduced.

図6に、濃度補正対象のトナー色に対する第1〜第3トナーパターン、光学センサ及びセンサ特性の組み合わせを示す。これらの図に示されるように、中間転写ベルト7の形状や表面が正常であるときは、ブラックトナー検知には第1トナーパターンと正反射光センサの組み合わせを用い、シアントナー検知には第2トナーパターンと拡散反射光センサを用いる。このような組み合わせにより、トナー濃度に対する受光信号値の変化率を大きくして高い精度でトナー濃度を求めることが可能となる。 FIG. 6 shows a combination of the first to third toner patterns, the optical sensor, and the sensor characteristics with respect to the toner color to be corrected for density. As shown in these figures, when the shape and surface of the intermediate transfer belt 7 are normal, the combination of the first toner pattern and the positively reflected light sensor is used for black toner detection, and the second toner toner detection is performed. Use a toner pattern and a diffuse sensor. With such a combination, it is possible to increase the rate of change of the received signal value with respect to the toner concentration and obtain the toner concentration with high accuracy.

一方、中間転写ベルト7の形状や表面に異常が発生した場合には、正反射光センサで検知される受光信号値が大きく変動してしまうので、受光信号値から精度良くトナー濃度を求めることが難しくなる場合がある。このことから、中間転写ベルト7の形状や表面に異常が発生した場合のブラックトナーの検知には、第3トナーパターンと拡散反射光センサとの組み合わせを用いる。その結果、トナー濃度に対する受光信号値の変化率を大きくして高い精度でトナー濃度を求めることが可能となる。なお、中間転写ベルト7の形状や表面に異常が発生しても拡散反射光センサで検知される受光信号値にはほとんど影響がないため、シアントナーの検知には正常時と同様に第2トナーパターンを用いる。 On the other hand, if an abnormality occurs in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7, the light-receiving signal value detected by the specularly reflected light sensor fluctuates greatly, so it is necessary to accurately obtain the toner concentration from the light-receiving signal value. It can be difficult. For this reason, a combination of the third toner pattern and the diffuse reflection light sensor is used to detect the black toner when an abnormality occurs in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7. As a result, it is possible to increase the rate of change of the received signal value with respect to the toner concentration and obtain the toner concentration with high accuracy. Even if an abnormality occurs in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7, the light receiving signal value detected by the diffuse reflection sensor has almost no effect. Therefore, the second toner is detected by the cyan toner as in the normal state. Use a pattern.

以上説明したように、検知するトナー色や中間転写ベルト7の状態によって、トナー濃度を検出するために適した第1〜第3トナーパターンと光学センサである正反射光センサ及び拡散反射光センサとの組み合わせは異なる。また、これらの組み合わせによってトナー濃度に対するセンサ出力特性も異なる。その結果、センサ出力特性も異なるものとなるので、トナー濃度によってセンサ測定精度が変化することになる。そこで、第1実施形態においては、各センサの出力特性に応じて第1〜第3トナーパターンの最適な階調レベルを選択することで、トナー濃度の検出精度を向上し、濃度補正を精度よく適切に行う。 As described above, the first to third toner patterns suitable for detecting the toner concentration and the normal reflected light sensor and the diffuse reflected light sensor, which are optical sensors, are suitable for detecting the toner concentration depending on the toner color to be detected and the state of the intermediate transfer belt 7. The combination of is different. In addition, the sensor output characteristics with respect to the toner concentration also differ depending on the combination of these. As a result, the sensor output characteristics are also different, so that the sensor measurement accuracy changes depending on the toner concentration. Therefore, in the first embodiment, by selecting the optimum gradation level of the first to third toner patterns according to the output characteristics of each sensor, the toner density detection accuracy is improved and the density correction is performed with high accuracy. Do it properly.

<制御部50の機能構成>
第1実施形態において、制御部50は、中間転写ベルト7の状態が正常である場合には、トナーパターン74として、ブラックトナーを用いて図4(a)に示される第1トナーパターンを形成し、光学センサとして正反射光センサ(図2のPD72)を用いる。一方、中間転写ベルト7の形状や表面に異常が発生した場合、或いは、異常発生の可能性があると判断した場合、中間転写ベルト7上に形成されるトナーパターンと光学センサとの組み合わせを変更する。このとき、制御部50は、トナーパターン74として、ブラックトナー及びシアントナーを用いて図4(c)に示される第3トナーパターンを形成し、光学センサとして拡散反射光センサ(図2のPD73)を用いる。
<Functional configuration of control unit 50>
In the first embodiment, when the state of the intermediate transfer belt 7 is normal, the control unit 50 forms the first toner pattern shown in FIG. 4A by using black toner as the toner pattern 74. , A specularly reflected light sensor (PD72 in FIG. 2) is used as the optical sensor. On the other hand, if an abnormality occurs in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7, or if it is determined that an abnormality may occur, the combination of the toner pattern formed on the intermediate transfer belt 7 and the optical sensor is changed. do. At this time, the control unit 50 forms the third toner pattern shown in FIG. 4 (c) using black toner and cyan toner as the toner pattern 74, and the diffuse reflection light sensor (PD73 in FIG. 2) as the optical sensor. Is used.

図2で説明したように、CPU301には、正反射光センサであるPD72と拡散反射光センサであるPD73で受光した受光電圧信号とがそれぞれ濃度センサ検出回路305を介して入力される。CPU301は、受光電圧信号に基づいて濃度補正を行う。
第1実施形態においては、複数のブラックトナー像から形成されるトナーパターンの階調レベルは、正反射光センサと拡散反射光センサとの出力特性に応じて変更される。従って、図4(a)と図4(c)とではいずれもブラックトナー像が用いられるが、そのトナーパターンは異なっている。
As described with reference to FIG. 2, the light receiving voltage signal received by the PD72, which is a specular reflection light sensor, and the PD73, which is a diffuse reflection light sensor, are input to the CPU 301 via the density sensor detection circuit 305, respectively. The CPU 301 corrects the density based on the received voltage signal.
In the first embodiment, the gradation level of the toner pattern formed from the plurality of black toner images is changed according to the output characteristics of the specular reflection light sensor and the diffuse reflection light sensor. Therefore, although the black toner image is used in both FIGS. 4 (a) and 4 (c), the toner patterns are different.

図7に、第1実施形態の画像形成装置200における制御部50の機能ブロック図を示す。各機能ブロックは、メモリに記憶されたプログラムをCPU301が読み出すことによって形成される。状態検知部701は、像担持体である中間転写ベルト7の状態、例えば形状や表面などに異常が発生している可能性があるかを検知する検知手段である。 FIG. 7 shows a functional block diagram of the control unit 50 in the image forming apparatus 200 of the first embodiment. Each functional block is formed by the CPU 301 reading a program stored in the memory. The state detection unit 701 is a detection means for detecting the state of the intermediate transfer belt 7 which is an image carrier, for example, whether or not an abnormality may occur in the shape or surface.

濃度センサ70のLED71は、CPU301からの指示に基づいてトナー像が形成されていない状態の中間転写ベルト7に光を照射する。正反射光センサであるPD72は、照射された光の正反射光を受光する位置に設けられており、正反射光を検出可能であり、その検出結果として受光電圧信号を生成する。PD72は、濃度センサ検出回路305を介して受光電圧信号をCPU301に送信する。このとき、中間転写ベルト7の形状や表面に異常が発生している場合には、正反射光を受光したPD72が生成する受光電圧信号値が大きく変動する。 The LED 71 of the density sensor 70 irradiates the intermediate transfer belt 7 in a state where the toner image is not formed based on the instruction from the CPU 301. The PD72, which is a specularly reflected light sensor, is provided at a position where it receives the specularly reflected light of the irradiated light, can detect the specularly reflected light, and generates a received voltage signal as the detection result. The PD 72 transmits a received voltage signal to the CPU 301 via the concentration sensor detection circuit 305. At this time, if an abnormality occurs in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7, the received voltage signal value generated by the PD 72 that has received the specularly reflected light fluctuates greatly.

CPU301は、あらかじめ中間転写ベルト7に異常がないときの受光電圧信号(以下、参照信号と記載する)を保持している。そして、取得した受光電圧信号と参照信号とを比較して、その差が一定以上であるか否かによって中間転写ベルト7に異常が発生しているか否かを検知する。像形成部702は、図4(a)〜(c)で示すようなトナーパターンを中間転写ベルト7上に形成する手段である。像形成部702は、状態検知部701の検知結果によりブラックトナー像に対して第1トナーパターンまたは第3トナーパターンを選択する。具体的には、状態検知部701において中間転写ベルト7に異常が検知されない場合は第1トナーパターンを、異常が検知された場合は第3トナーパターンを形成する。像形成部702の特徴の詳細は後述する。 The CPU 301 holds in advance a received voltage signal (hereinafter, referred to as a reference signal) when there is no abnormality in the intermediate transfer belt 7. Then, the acquired received voltage signal and the reference signal are compared, and whether or not an abnormality has occurred in the intermediate transfer belt 7 is detected depending on whether or not the difference is equal to or greater than a certain value. The image forming unit 702 is a means for forming a toner pattern as shown in FIGS. 4A to 4C on the intermediate transfer belt 7. The image forming unit 702 selects a first toner pattern or a third toner pattern for the black toner image based on the detection result of the state detecting unit 701. Specifically, when the state detection unit 701 does not detect an abnormality in the intermediate transfer belt 7, a first toner pattern is formed, and when an abnormality is detected, a third toner pattern is formed. Details of the features of the image forming unit 702 will be described later.

第1濃度検出部703は、像形成部702で形成した第1トナーパターンに対して、正反射光を用いて第1トナーパターンの各トナー像の濃度を検出する手段である。第1濃度検出部703は、濃度センサ70のLED71を用いて第1トナーパターンに対して光を照射させる。PD72は、トナーパターンの正反射光を受光してその検出結果として受光電圧信号を生成し、濃度センサ検出回路305を介してCPU301へと送る。 The first density detection unit 703 is a means for detecting the density of each toner image of the first toner pattern by using specularly reflected light with respect to the first toner pattern formed by the image forming unit 702. The first density detection unit 703 uses the LED 71 of the density sensor 70 to irradiate the first toner pattern with light. The PD 72 receives the specularly reflected light of the toner pattern, generates a received voltage signal as the detection result, and sends the light reception voltage signal to the CPU 301 via the density sensor detection circuit 305.

第2濃度検出部704は、像形成部702で形成した第2トナーパターン及び第3トナーパターンに対して、拡散反射光を用いて各トナーパターンの各トナー像の濃度を検出する手段である。第2濃度検出部704は、濃度センサ70のLED71に第2・第3トナーパターンに対して光を照射させる。PD73は、トナーパターンの拡散反射光を受光してその検出結果として受光電圧信号を生成し、濃度センサ検出回路305を介してCPU301へと送る。 The second density detection unit 704 is a means for detecting the density of each toner image of each toner pattern by using diffuse reflection light with respect to the second toner pattern and the third toner pattern formed by the image forming unit 702. The second density detection unit 704 causes the LED 71 of the density sensor 70 to irradiate the second and third toner patterns with light. The PD73 receives the diffuse reflected light of the toner pattern, generates a received voltage signal as a detection result, and sends the light receiving voltage signal to the CPU 301 via the density sensor detection circuit 305.

補正部705は、第1濃度検出部703及び第2濃度検出部704から取得した受光電圧信号を用いて画像形成装置の濃度補正を行う手段である。補正部705は、PD72及びPD73で生成された受光電圧信号に対してそれぞれ濃度変換を行い、あらかじめ設定されているターゲット濃度と比較して濃度補正テーブルを作成する。以下、補正部705の詳細について説明する。 The correction unit 705 is a means for correcting the density of the image forming apparatus by using the received voltage signal acquired from the first density detection unit 703 and the second density detection unit 704. The correction unit 705 performs density conversion on each of the received voltage signals generated by the PD 72 and PD 73, and creates a density correction table by comparing with a preset target density. Hereinafter, the details of the correction unit 705 will be described.

<補正部705の詳細>
補正部705が実行する画像濃度補正制御方法としては、記録材S上に形成した所定のトナーパターンの濃度を検知して濃度補正テーブルを作成する方法がある。また、中間転写ベルト7上に形成した所定のトナーパターンを検知して濃度補正テーブルを作成する方法もある。本実施形態で説明する画像濃度補正は中間転写ベルト7上に形成するトナーパターンを用いる方法であるが、この画像濃度補正を行うために、記録材S上での濃度補正時に予め中間転写ベルト7上での濃度ターゲットを取得する。
<Details of correction unit 705>
As an image density correction control method executed by the correction unit 705, there is a method of detecting the density of a predetermined toner pattern formed on the recording material S and creating a density correction table. There is also a method of creating a density correction table by detecting a predetermined toner pattern formed on the intermediate transfer belt 7. The image density correction described in the present embodiment is a method using a toner pattern formed on the intermediate transfer belt 7, but in order to perform this image density correction, the intermediate transfer belt 7 is preliminarily used when the density is corrected on the recording material S. Get the concentration target on.

第1実施形態では、CPU301の制御により補正部705で実行される補正テーブルの作成方法について、初期補正テーブル、逐次補正テーブル、及び合成補正テーブルという3つの補正テーブルを用いて説明する。初期補正テーブルは、記録材S上にトナーパターンを形成する場合に対応して作成されるルックアップテーブルであり、ユーザーが任意のタイミングで行った自動階調補正時に作成される。この自動階調補正時に逐次補正テーブルを作成するための濃度ターゲット値を取得する。その後、中間転写ベルト7上に画像濃度調整用のパターンを作成して、作成したパターン画像を濃度センサにて検知し、その検知結果に基づいて逐次補正テーブルを順次作成していく。合成補正テーブルは、初期補正テーブルと逐次補正テーブルとの2つのテーブルを掛け合わせたテーブルである。入力画像データに対しては、合成補正テーブルを用いて濃度補正が実施される。なお、自動階調補正直後は初期補正LUTと合成補正LUTは同じものになる。 In the first embodiment, a method of creating a correction table executed by the correction unit 705 under the control of the CPU 301 will be described using three correction tables, an initial correction table, a sequential correction table, and a composite correction table. The initial correction table is a look-up table created in response to the case where the toner pattern is formed on the recording material S, and is created at the time of automatic gradation correction performed by the user at an arbitrary timing. At the time of this automatic gradation correction, the density target value for creating the sequential correction table is acquired. After that, a pattern for adjusting the image density is created on the intermediate transfer belt 7, the created pattern image is detected by the density sensor, and a sequential correction table is sequentially created based on the detection result. The composite correction table is a table obtained by multiplying two tables, an initial correction table and a sequential correction table. Density correction is performed on the input image data using the composite correction table. Immediately after the automatic gradation correction, the initial correction LUT and the composite correction LUT are the same.

以下、図8(a)、(b)、図9、図10及び図11を用いて各テーブルの作成方法について説明する。図8(a)、(b)は、それぞれ、合成補正テーブル作成処理において実行される処理を表すフローチャートである。詳細には、図8(a)は、出力紙である記録材S上にトナーパターンを形成する場合における補正テーブル作成処理を表すフローチャートであり、図8(b)は中間転写ベルト上での補正テーブル作成処理を表すフローチャートである。図8(a)の処理は、ユーザーが任意のタイミングで実施し、図8(b)の処理は、画像形成装置200が所定のタイミングで実施する。 Hereinafter, a method of creating each table will be described with reference to FIGS. 8A and 8B, FIGS. 9, 10 and 11. 8 (a) and 8 (b) are flowcharts showing the processes executed in the synthetic correction table creation process, respectively. In detail, FIG. 8A is a flowchart showing a correction table creation process in the case of forming a toner pattern on the recording material S which is an output paper, and FIG. 8B is a correction on the intermediate transfer belt. It is a flowchart which shows the table creation process. The process of FIG. 8A is performed by the user at an arbitrary timing, and the process of FIG. 8B is performed by the image forming apparatus 200 at a predetermined timing.

記録材S上での補正テーブル作成処理について図8(a)を参照して説明する。ユーザーが任意のタイミングで自動階調補正を実行すると、画像形成装置200は、CPU301からの指示に基づき、濃度補正用のトナーパターンを形成して紙上へ出力する(S801a)。なお、特に記載のない限り、以下の制御はCPU301の制御の下で実行される。 The correction table creation process on the recording material S will be described with reference to FIG. 8A. When the user executes the automatic gradation correction at an arbitrary timing, the image forming apparatus 200 forms a toner pattern for density correction based on the instruction from the CPU 301 and outputs the toner pattern on the paper (S801a). Unless otherwise specified, the following controls are executed under the control of the CPU 301.

画像形成装置200は、CPU301からの指示に基づき、S801aで出力したトナーパターンを読み込んで濃度検出を行う(S802a)。ユーザーがリーダー部に記録材Sをセットして読み込みボタンを押す等によって濃度検出の実行を入力すると、画像形成装置200は紙上トナーパターンの濃度検出を行う。 Based on the instruction from the CPU 301, the image forming apparatus 200 reads the toner pattern output in S801a and detects the density (S802a). When the user inputs the execution of density detection by setting the recording material S in the reader unit and pressing the read button or the like, the image forming apparatus 200 detects the density of the toner pattern on the paper.

図9は、紙上トナーパターンの信号値と濃度との関係を示したグラフである。図中において、黒点(・)はS802aで検出した濃度値を示し、破線は濃度値に基づいた濃度曲線を示す。ここでは説明のため、トナーパターンの入力信号は、30H、60H、90H、C0H、FFHの5階調としている。なお、破線の濃度曲線は、検出された濃度値から近似的に生成されるものであり、検出された5点の濃度を結ぶことで近似式を得る等の一般的に使用される近似方法を用いて任意に生成することができる。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the signal value and the density of the toner pattern on paper. In the figure, the black dot (.) Indicates the density value detected in S802a, and the broken line indicates the density curve based on the density value. Here, for the sake of explanation, the input signal of the toner pattern has five gradations of 30H, 60H, 90H, C0H, and FFH. The concentration curve of the broken line is approximately generated from the detected concentration value, and a commonly used approximation method such as obtaining an approximation formula by connecting the detected concentrations of the five points is used. It can be arbitrarily generated by using.

S802aで濃度検出を行った後に、CPU301は、初期補正テーブルを作成する(S803a)。初期補正テーブルは、S802で取得した濃度と、あらかじめ設定されている階調ターゲットとが一致するように画像形成装置に固有のガンマ特性に合わせて作成されるルックアップテーブルである。図9において階調ターゲット曲線を点線で示し、破線で表される濃度曲線と階調ターゲット曲線とが一致するように初期補正テーブルにより生成される曲線(初期補正テーブル曲線)を長鎖線で示す。 After performing the density detection in S802a, the CPU 301 creates an initial correction table (S803a). The initial correction table is a look-up table created according to the gamma characteristic peculiar to the image forming apparatus so that the density acquired in S802 and the preset gradation target match. In FIG. 9, the gradation target curve is shown by a dotted line, and the curve generated by the initial correction table (initial correction table curve) is shown by a long chain line so that the density curve represented by the broken line and the gradation target curve match.

CPU301は、合成補正テーブルを作成する(S804a)。合成補正テーブルは、初期補正テーブルと逐次補正テーブルとを掛け合わせて作成するが、S804aにおいては、逐次補正テーブルは線形なテーブルとし、合成補正テーブルは初期補正テーブルと同値をとるものとする。従って、初期補正テーブルをそのまま合成補正テーブルとして用いる。CPU301は、作成した合成補正テーブルを画像形成装置200の濃度補正テーブルとして設定する(S805a)。
次に、CPU301は、中間転写ベルト7上にトナーパターンを形成し(S806a)、濃度センサ70を用いて濃度を検出する(S807a)。これにより、検出した濃度値が中間転写ベルト7上におけるトナーパターンに対するターゲット濃度として取得される(S808a)。前述したように、第1〜第3トナーパターンと濃度センサ70の正反射光センサ(PD72)及び拡散反射光センサ(PD73)との組み合わせは、状態検知部701によって設定される。濃度センサ70は、検出した濃度情報をCPU301へ送信し、ターゲット濃度として設定する。これにより図8(a)に示される各テーブルの処理を終了する。
The CPU 301 creates a composite correction table (S804a). The composite correction table is created by multiplying the initial correction table and the sequential correction table. In S804a, the sequential correction table is a linear table, and the composite correction table has the same value as the initial correction table. Therefore, the initial correction table is used as it is as the composite correction table. The CPU 301 sets the created composite correction table as the density correction table of the image forming apparatus 200 (S805a).
Next, the CPU 301 forms a toner pattern on the intermediate transfer belt 7 (S806a), and detects the density using the density sensor 70 (S807a). As a result, the detected density value is acquired as the target density for the toner pattern on the intermediate transfer belt 7 (S808a). As described above, the combination of the first to third toner patterns and the specular reflection light sensor (PD72) and the diffuse reflection light sensor (PD73) of the density sensor 70 is set by the state detection unit 701. The concentration sensor 70 transmits the detected concentration information to the CPU 301 and sets it as a target concentration. As a result, the processing of each table shown in FIG. 8A is completed.

図8(b)を参照して中間転写ベルト7上にトナーパターンを形成する場合における補正テーブル作成処理について説明する。画像形成装置200は、CPU301からの指示に基づき、所定のタイミングで濃度補正用のトナーパターンを中間転写ベルト7に形成する(S801b)。この所定のタイミングとは、制御部50において濃度補正が必要であると判断された場合であり、例えば、長期のジョブが連続した場合、あるいは画像形成環境が変化した場合などが挙げられる。 A correction table creation process in the case of forming a toner pattern on the intermediate transfer belt 7 will be described with reference to FIG. 8 (b). The image forming apparatus 200 forms a density correction toner pattern on the intermediate transfer belt 7 at a predetermined timing based on an instruction from the CPU 301 (S801b). This predetermined timing is a case where the control unit 50 determines that density correction is necessary, and examples thereof include a case where long-term jobs are continuous or a case where the image formation environment is changed.

画像形成装置200は、CPU301からの指示に基づき、S801bで中間転写ベルト7上に形成したトナーパターンを、濃度センサ70を通じて読み込んで検知する(S802b)。前述したように、第1〜第3トナーパターンと濃度センサ70の正反射光センサ(PD72)及び拡散反射光センサ(PD73)との組み合わせは、状態検知部701によって設定される。図10において、この時取得した濃度値を○印で示し、取得した濃度値に基づいて生成された濃度曲線を長二点鎖線で示す。 Based on the instruction from the CPU 301, the image forming apparatus 200 reads and detects the toner pattern formed on the intermediate transfer belt 7 in S801b through the density sensor 70 (S802b). As described above, the combination of the first to third toner patterns and the specular reflection light sensor (PD72) and the diffuse reflection light sensor (PD73) of the density sensor 70 is set by the state detection unit 701. In FIG. 10, the concentration value acquired at this time is indicated by a circle, and the concentration curve generated based on the acquired concentration value is indicated by a long two-dot chain line.

CPU301は、S802bで取得した濃度と、S808aで設定した中間転写ベルト7上のトナーパターンに対するターゲット濃度とが一致するように逐次補正テーブルを作成する(S803b)。図10において、ターゲット濃度を点線で示し、長二点鎖線がターゲット濃度と一致するように作成された逐次補正テーブルを破線で示す。図10の長二点鎖線で示される濃度曲線が、図10の点線で示される初期補正テーブル作成時の階調ターゲットとなるように逆変換を行い、図10の破線で示される逐次補正テーブルを作成する。 The CPU 301 creates a sequential correction table so that the density obtained in S802b matches the target density with respect to the toner pattern on the intermediate transfer belt 7 set in S808a (S803b). In FIG. 10, the target density is shown by a dotted line, and the sequential correction table created so that the long two-dot chain line matches the target density is shown by a broken line. The density curve shown by the long two-dot chain line in FIG. 10 is inversely transformed so as to be the gradation target at the time of creating the initial correction table shown by the dotted line in FIG. 10, and the sequential correction table shown by the broken line in FIG. 10 is obtained. create.

CPU301は、初期補正テーブルと逐次補正テーブルとを掛け合わせて合成補正テーブルを作成する(S804b)。この2つのテーブルを掛け合わせることによって、予め設定されている階調ターゲットに一致するように画像形成装置200の濃度特性が補正される濃度補正テーブルとなる。図11において、合成補正テーブル曲線は実線で示されている。その後、CPU301は、作成した合成補正テーブルを画像形成装置200の濃度補正テーブルとして設定して(S805b)処理を終了する。図8(b)に示される処理は所定のタイミングで実施されるので、新たな逐次補正テーブルを初期補正テーブルに掛け合わせていくことで新たな合成補正テーブルで濃度補正調整が可能である。 The CPU 301 creates a composite correction table by multiplying the initial correction table and the sequential correction table (S804b). By multiplying these two tables, a density correction table is obtained in which the density characteristics of the image forming apparatus 200 are corrected so as to match the preset gradation target. In FIG. 11, the composite correction table curve is shown by a solid line. After that, the CPU 301 sets the created composite correction table as the density correction table of the image forming apparatus 200 (S805b), and ends the process. Since the process shown in FIG. 8B is executed at a predetermined timing, the density correction adjustment can be performed with the new composite correction table by multiplying the new sequential correction table with the initial correction table.

<像形成部のトナーパターンの形成方法>
以下、像形成部702におけるトナーパターンの形成方法について説明する。図12(a)、(b)に、中間転写ベルト7上にブラックトナーパターンを形成したときのトナー濃度と正反射光センサであるPD72及び拡散反射光センサであるPD73で検出した受光信号値との関係を示す。
<Method of forming toner pattern in image forming part>
Hereinafter, a method of forming a toner pattern in the image forming unit 702 will be described. 12 (a) and 12 (b) show the toner concentration when the black toner pattern is formed on the intermediate transfer belt 7, and the received signal values detected by the PD72 which is a specular reflection light sensor and the PD73 which is a diffuse reflection light sensor. The relationship is shown.

図12(a)は、中間転写ベルト7上に直接ブラックのトナーパターンを形成する、図4(a)に示される第1トナーパターンに対する正反光センサの受光信号値である。図12(b)は、中間転写ベルト7上にシアントナーとブラックトナーを重ねて形成する、図4(c)に示される第3トナーパターンに対する拡散反射光センサの受光信号値である。なお、第3トナーパターンの隣接するトナー像間の濃度差は一定ではないと述べたが、図12(a)と図12(b)の比較のため、図12(b)においては第3トナーパターンの隣接するトナー像間の濃度差は一定にして形成している。つまり、第1トナーパターンにおける隣接するトナー像間の濃度間隔と同一である。なお、これらの図において、縦軸は以下のように補正された受光信号値、横軸は形成されたブラックトナー像の濃度(図中において「濃度(Bk)」と表される)を表す。 FIG. 12 (a) is a received signal value of the front-reflective sensor with respect to the first toner pattern shown in FIG. 4 (a), which forms a black toner pattern directly on the intermediate transfer belt 7. FIG. 12B is a received signal value of the diffuse reflection light sensor for the third toner pattern shown in FIG. 4C, which is formed by superimposing cyan toner and black toner on the intermediate transfer belt 7. Although it was stated that the density difference between adjacent toner images of the third toner pattern is not constant, the third toner is shown in FIG. 12 (b) for comparison between FIGS. 12 (a) and 12 (b). The density difference between adjacent toner images of the pattern is made constant. That is, it is the same as the density interval between adjacent toner images in the first toner pattern. In these figures, the vertical axis represents the received light signal value corrected as follows, and the horizontal axis represents the density of the formed black toner image (represented as "concentration (Bk)" in the figure).

図12(a)の受光信号値を得るために、中間転写ベルト7に形成された第1トナーパターン表面からの正反射光をあらかじめ測定する。その測定値から、ブラックトナー像が形成されていない状態で中間転写ベルト7の表面を測定して得られた測定値を減算する(差分をとる)補正を行うことで、図12(a)に示される、補正された受光信号値が得られる。 In order to obtain the received signal value of FIG. 12A, the specularly reflected light from the surface of the first toner pattern formed on the intermediate transfer belt 7 is measured in advance. FIG. 12A shows the correction by subtracting (taking a difference) the measured value obtained by measuring the surface of the intermediate transfer belt 7 from the measured value in a state where the black toner image is not formed. The indicated, corrected received signal value is obtained.

図12(b)の受光信号値を得るために、第3トナーパターンの直前の出力でシアントナー像を形成し、その状態でシアントナー像の濃度を測定する。その測定値を、中間転写ベルト7に形成された第3トナーパターン表面の正反射光を測定して得られた測定値から減算する補正を行うことで、図12(b)に示される、補正された受光信号値が得られる。 In order to obtain the received signal value of FIG. 12B, a cyan toner image is formed at the output immediately before the third toner pattern, and the density of the cyan toner image is measured in that state. The correction shown in FIG. 12B is performed by subtracting the measured value from the measured value obtained by measuring the specularly reflected light on the surface of the third toner pattern formed on the intermediate transfer belt 7. The received light signal value is obtained.

図12(a)、(b)におけるプロット点は、上記測定を複数回行ったときの平均値を示し、エラーバーは同一濃度における測定された受光信号値のばらつきを示している。ブラックトナー像の下地の表面性の違い、つまり、ブラックトナー像が中間転写ベルト7の上に形成されているか(図12(a))、シアントナー像の上に形成されているか(図12(b))の違いにより、受光信号値の測定値におけるばらつきも変わってくる。 The plot points in FIGS. 12 (a) and 12 (b) show the average value when the above measurement is performed a plurality of times, and the error bar shows the variation of the measured received signal value at the same density. The difference in the surface properties of the base of the black toner image, that is, whether the black toner image is formed on the intermediate transfer belt 7 (FIG. 12 (a)) or on the cyan toner image (FIG. 12 (FIG. 12)). Depending on the difference in b)), the variation in the measured value of the received signal value also changes.

図12(a)の例ではエラーバーが小さく、測定値におけるばらつきが比較的小さいことが示される。しかし、図12(b)の例では、図12(a)の例よりもエラーバーが大きく、従って測定値におけるばらつきも大きいという傾向が見られる。さらに、図12(b)では、高濃度領域に比べて低濃度領域のエラーバーが大きくなっている。 In the example of FIG. 12A, it is shown that the error bar is small and the variation in the measured values is relatively small. However, in the example of FIG. 12 (b), there is a tendency that the error bar is larger than that of the example of FIG. 12 (a), and therefore the variation in the measured values is also large. Further, in FIG. 12B, the error bar in the low concentration region is larger than that in the high concentration region.

グラフのエラーバーが大きいほど測定値におけるばらつきの影響が大きくなるので、測定値を用いて設定する濃度補正値もばらつきが大きくなる。図12(a)では、エラーバーが小さく、また、濃度とエラーバーの大きさとには特別な相関はみられないので、第1トナーパターンでは、濃度信号値の測定は濃度に対して一定間隔で行う。 The larger the error bar in the graph, the greater the effect of variation on the measured value, so the density correction value set using the measured value also increases. In FIG. 12A, the error bar is small and no special correlation is observed between the density and the size of the error bar. Therefore, in the first toner pattern, the density signal values are measured at regular intervals with respect to the density. Do it with.

しかし、図12(b)では、エラーバーは低濃度側においてより大きくなる傾向がある。このような相関関係があることから、第3トナーパターンにおいて第1トナーパターンの濃度信号値を用いると適切な濃度補正値にならない場合がある。したがって、第1実施形態では、図12(b)における測定値のばらつきの大きい領域である低濃度領域を適切に補正する。具体的には、低濃度領域における測定値のばらつきの影響を抑えるために、濃度信号値を細かい濃度間隔で測定して測定箇所を増やす。また、後述するように、同じ濃度であっても測定回数を増やすことで測定値のばらつきの影響を抑えることもできる。測定回数が多いほど、測定値の平均は正しい値に近づくからである。 However, in FIG. 12B, the error bars tend to be larger on the low density side. Due to such a correlation, if the density signal value of the first toner pattern is used in the third toner pattern, an appropriate density correction value may not be obtained. Therefore, in the first embodiment, the low concentration region, which is a region in which the measured values vary widely in FIG. 12B, is appropriately corrected. Specifically, in order to suppress the influence of variation in the measured value in the low concentration region, the concentration signal value is measured at fine concentration intervals to increase the number of measurement points. Further, as will be described later, it is possible to suppress the influence of variation in the measured values by increasing the number of measurements even if the concentration is the same. This is because as the number of measurements increases, the average of the measured values approaches the correct value.

第1実施形態における第1トナーパターン及び第3トナーパターンを図13に示す。前述のとおり、第1トナーパターンはブラックトナーのみから形成され、第3トナーパターンはシアントナー上にブラックトナーを重ねて形成される。これらのトナーパターンは、いずれも10個のトナー像から構成されている。第1トナーパターンでは、隣接する各トナー像におけるトナー濃度の濃度差をほぼ等しくし、濃度に対して平均的に測定を行うようにした。一方、第3トナーパターンにおいては、隣接する各トナー像におけるトナー濃度の濃度差は、濃度が低いほど小さくなるようにし、10個のトナー像において、低濃度のトナー像の数を増やしている。その結果、第1トナーパターンと比較して、第3トナーパターンの10個のトナー像においては、測定ばらつきが大きい領域(この例では低濃度領域)にあるトナー像の割合が増えている。このように、第1トナーパターンでは、濃度に関して、隣接するトナー像間のトナー濃度における濃度差は一定値をとる。一方、第3トナーパターンでは、濃度差は一定値ではなく、濃度が低いほど、隣接するトナー像間のトナー濃度における濃度差は小さい。
なお、第2トナーパターンは、中間転写ベルト7上のシアントナー像により形成されており、第1トナーパターンと同様に、隣接するトナー像間の濃度差は一定である。
The first toner pattern and the third toner pattern in the first embodiment are shown in FIG. As described above, the first toner pattern is formed only from black toner, and the third toner pattern is formed by superimposing black toner on cyan toner. Each of these toner patterns is composed of 10 toner images. In the first toner pattern, the density difference of the toner density in each adjacent toner image is made substantially equal, and the measurement is performed on average with respect to the density. On the other hand, in the third toner pattern, the density difference of the toner density in each adjacent toner image is made smaller as the density is lower, and the number of low density toner images is increased in 10 toner images. As a result, in the 10 toner images of the third toner pattern, the proportion of the toner images in the region where the measurement variation is large (in this example, the low density region) is increased as compared with the first toner pattern. As described above, in the first toner pattern, the density difference in the toner density between the adjacent toner images takes a constant value with respect to the density. On the other hand, in the third toner pattern, the density difference is not a constant value, and the lower the density, the smaller the density difference in the toner density between adjacent toner images.
The second toner pattern is formed by the cyan toner image on the intermediate transfer belt 7, and the density difference between adjacent toner images is constant as in the first toner pattern.

図14(a)に、中間転写ベルト7にシアントナー像の上にブラックトナー像を重ねて形成されたトナーパターン(a)におけるトナー濃度と拡散反射光センサであるPD73による受光信号値との関係を示す。
図14(b)に、中間転写ベルト7にシアントナー像の上にブラックトナー像を重ねて形成されたトナーパターン(b)におけるトナー濃度と拡散反射光センサであるPD73による受光信号値との関係を示す。
図14(a)と 図14(b)は、中間転写ベルト7にシアントナー像の上にブラックトナー像を重ねて形成する点で同一であるが、隣接するトナー像間の濃度差が異なる。図14(a)は隣接するトナー像間の濃度差が一定であるが、図14(b)は隣接するトナー像間の濃度差が一定ではなく、濃度が低いほど、隣接するトナー像間のトナー濃度における濃度差は小さい。 図4(a)及び図13に示される第1トナーパターンは、中間転写ベルト7上にブラックトナー像が形成されており、この点でトナーパターン(a)とは異なる。しかし、第1トナーパターン及びトナーパターン(a)は、その他の点では共通である。
一方、トナーパターン(b)は、図4(c)及び図13に示される第3トナーパターンと同一のものである。
これらの図において、縦軸はトナーパターン(a)、(b)の受光信号値、横軸はブラックのトナー濃度を示す。図14(a)において、トナーパターン(a)における隣接する各トナー像の濃度差は、図13(a)の「第1トナーパターン」と同様にほぼ等しくなっている。
図14(b)において、トナーパターン(b)の隣接する各トナー像の濃度差は、図13(b)の「第3トナーパターン」に示すように異なる値をとり、低濃度領域で濃度差が小さくなっている。
FIG. 14A shows the relationship between the toner concentration in the toner pattern (a) formed by superimposing the black toner image on the cyan toner image on the intermediate transfer belt 7 and the received signal value by the PD73 which is a diffuse reflection light sensor. Is shown.
FIG. 14B shows the relationship between the toner concentration in the toner pattern (b) formed by superimposing the black toner image on the cyan toner image on the intermediate transfer belt 7 and the received signal value by the PD73 which is a diffuse reflection light sensor. Is shown.
14 (a) and 14 (b) are the same in that a black toner image is superposed on the cyan toner image on the intermediate transfer belt 7, but the density difference between adjacent toner images is different. In FIG. 14A, the density difference between adjacent toner images is constant, but in FIG. 14B, the density difference between adjacent toner images is not constant, and the lower the density, the more adjacent toner images are located. The difference in toner concentration is small. The first toner pattern shown in FIGS. 4A and 13 is different from the toner pattern (a) in that a black toner image is formed on the intermediate transfer belt 7. However, the first toner pattern and the toner pattern (a) are common in other respects.
On the other hand, the toner pattern (b) is the same as the third toner pattern shown in FIGS. 4 (c) and 13.
In these figures, the vertical axis represents the received signal values of the toner patterns (a) and (b), and the horizontal axis represents the black toner concentration. In FIG. 14A, the density difference between adjacent toner images in the toner pattern (a) is substantially equal to that of the “first toner pattern” in FIG. 13A.
In FIG. 14 (b), the density difference between adjacent toner images of the toner pattern (b) takes different values as shown in the “third toner pattern” of FIG. 13 (b), and the density difference in the low density region. Is getting smaller.

図14(a)の実線は、図13(a)のトナーパターンの階調レベルに対応し、濃度に対して平均的にトナーパターンを測定してその測定結果を表すプロットを直線で結んだグラフである。図中において、横軸はブラックトナー像の濃度を表し、各プロットの間隔はいずれも等しく、プロット間の濃度差は等しいことが示される。つまり、濃度に関して、隣接するトナー像間の濃度差は一定である。破線は、図12(b)の実線で示した中間転写ベルト7上にシアントナーとブラックトナーを重ねて拡散反射光を複数回測定したときの平均値を示す折れ線グラフである。 The solid line in FIG. 14A corresponds to the gradation level of the toner pattern in FIG. 13A, and the toner pattern is measured on average with respect to the density, and the plot showing the measurement result is connected by a straight line. Is. In the figure, the horizontal axis represents the density of the black toner image, and it is shown that the intervals between the plots are the same and the density difference between the plots is the same. That is, with respect to the density, the density difference between adjacent toner images is constant. The broken line is a line graph showing the average value when the diffuse reflected light is measured a plurality of times by superimposing the cyan toner and the black toner on the intermediate transfer belt 7 shown by the solid line in FIG. 12 (b).

図14(b)の実線は、図13(b)のトナーパターンの階調レベルに対応し、測定結果を表すプロットを直線で結んだグラフである。また、この測定は、濃度が低いほど測定間隔が狭くなるように行われている。図中において、横軸はブラックトナー像の濃度を表し、各プロットの間隔は、濃度が低いほど短く、濃度が高くなるにつれて長くなっている。このことから、プロット間の濃度差が一定ではなく、濃度が高くなるにつれて、隣接するトナー像間の濃度差が大きくなっていることが示される。つまり、濃度に関して、隣接するトナー像間の濃度差は一定ではなく、測定値のばらつきが大きい領域である低濃度領域では、隣接するトナー像間の濃度差が小さく、測定ばらつきが小さい領域である高濃度領域では濃度差が大きくなっている。図中の破線は、図14(a)と同様に、図12(b)の実線で示した中間転写ベルト7上にシアントナーとブラックトナーを重ねて拡散反射光を複数回測定したときの平均値を示している。 The solid line in FIG. 14B is a graph in which plots representing measurement results are connected by a straight line corresponding to the gradation level of the toner pattern in FIG. 13B. Further, this measurement is performed so that the measurement interval becomes narrower as the concentration becomes lower. In the figure, the horizontal axis represents the density of the black toner image, and the interval between plots is shorter as the density is lower and longer as the density is higher. This indicates that the density difference between the plots is not constant, and as the density increases, the density difference between adjacent toner images increases. That is, with respect to the density, the density difference between adjacent toner images is not constant, and in the low density region, which is a region where the variation in the measured values is large, the density difference between the adjacent toner images is small, and the measurement variation is small. The concentration difference is large in the high concentration region. Similar to FIG. 14A, the broken line in the figure is the average when cyan toner and black toner are superposed on the intermediate transfer belt 7 shown by the solid line in FIG. 12B and the diffuse reflection light is measured a plurality of times. Shows the value.

図14(a)に示されるように、濃度にかかわらず測定間隔を一定にすると、測定ばらつきの大きい低濃度領域においては、そのばらつきの影響がそのまま現れる。例えば図14(a)においては、低濃度領域においては、平均値を表す破線から離れた位置にあるプロットが多く、プロットを結んでできる直線と、破線の曲線とが重ならない部分が小さい。 As shown in FIG. 14A, when the measurement interval is constant regardless of the concentration, the influence of the variation appears as it is in the low concentration region where the measurement variation is large. For example, in FIG. 14A, in the low concentration region, many plots are located away from the broken line representing the average value, and the portion where the straight line formed by connecting the plots and the curved line of the broken line do not overlap is small.

一方、図14(b)に示されるように、濃度が低いほど測定トナー像の濃度の検出間隔を狭くすることで、低濃度領域においては濃度を表す横軸においてプロット間隔が短くなり、測定値のばらつきの影響を小さくすることができる。また、中濃度〜高濃度領域では、図12(b)に示されるようにエラーバーが小さいので、濃度軸において測定間隔を広くしても、低濃度領域に比較すると、測定値のばらつきの影響は小さい。 On the other hand, as shown in FIG. 14B, the lower the density, the narrower the detection interval of the density of the measured toner image, so that the plot interval becomes shorter on the horizontal axis representing the density in the low density region, and the measured value. The effect of variation in can be reduced. Further, since the error bar is small in the medium concentration to high concentration region as shown in FIG. 12B, even if the measurement interval is widened on the concentration axis, the influence of the variation in the measured values is compared with that in the low concentration region. Is small.

以上のことから、第1実施形態では、拡散反射光測定におけるトナーパターンにおいて、低濃度領域のトナー像の数を高濃度領域のトナー像の数よりも相対的に増やしている。その結果、測定ばらつきによる濃度変動の影響を低減させて濃度補正を適切に行うことができる。 From the above, in the first embodiment, in the toner pattern in the diffuse reflection light measurement, the number of toner images in the low density region is relatively increased compared to the number of toner images in the high density region. As a result, the influence of the concentration fluctuation due to the measurement variation can be reduced and the concentration correction can be appropriately performed.

<フローチャート>
第1実施形態における画像形成装置200のメイン処理フローを図15のフローチャートを用いて説明する。なお、特に断りのない限り、各処理はCPU301の制御の下で実行される。
状態検知部701は、中間転写ベルト7の状態を検知し、異常があるか否かを判定する(S1501)。中間転写ベルト7の形状や表面に異常がないと判定された場合(S1501:N)、像形成部702は、中間転写ベルト7上にブラックトナーで形成される第1トナーパターンを形成する(S1502)。その後、第1濃度検出部703は、第1トナーパターンの正反射光の受光信号値を取得し(S1503)、濃度補正を実行する(S1506)。
<Flowchart>
The main processing flow of the image forming apparatus 200 in the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Unless otherwise specified, each process is executed under the control of the CPU 301.
The state detection unit 701 detects the state of the intermediate transfer belt 7 and determines whether or not there is an abnormality (S1501). When it is determined that there is no abnormality in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7 (S1501: N), the image forming unit 702 forms a first toner pattern formed of black toner on the intermediate transfer belt 7 (S1502). ). After that, the first density detection unit 703 acquires the received signal value of the specularly reflected light of the first toner pattern (S1503), and executes the density correction (S1506).

一方、S1501で中間転写ベルト7の形状や表面に異常があると検知された場合(S1501:Y)、像形成部702は、中間転写ベルト7上にシアントナー像とその上のブラックトナー像で形成される第3トナーパターンを形成する(S1504)。その後、第2濃度検出部704は第3トナーパターンの拡散反射光の受光信号値を取得し(S1505)、濃度補正を実行する(S1506)。なお、S1506において、補正部705は、第1濃度検出部703または第2濃度検出部704から取得した受光信号値に基づいて濃度を補正し、これにより処理が終了する。 On the other hand, when it is detected in S1501 that there is an abnormality in the shape or surface of the intermediate transfer belt 7 (S1501: Y), the image forming unit 702 displays a cyan toner image and a black toner image on the intermediate transfer belt 7. The formed third toner pattern is formed (S1504). After that, the second density detection unit 704 acquires the received signal value of the diffuse reflection light of the third toner pattern (S1505) and executes the density correction (S1506). In S1506, the correction unit 705 corrects the density based on the light receiving signal value acquired from the first density detection unit 703 or the second density detection unit 704, whereby the processing is completed.

以上説明したように、第1実施形態では、中間転写ベルトの形状や表面に異常が発生した場合、あるいは、発生している可能性があると判断した場合に、濃度補正で中間転写ベルト上に形成するトナーパターンの種類と、使用する濃度センサの種類とを変更する。また、正反射光センサと拡散反射光センサのそれぞれの出力特性に応じて、複数のトナー像領域から形成されるトナーパターンの階調レベルを変更している。これにより、中間転写ベルトの巻癖やグロス低下などの異常がみられる場合でも、適切な濃度補正を行うことができる。 As described above, in the first embodiment, when an abnormality occurs in the shape or surface of the intermediate transfer belt, or when it is determined that an abnormality may have occurred, the density is corrected on the intermediate transfer belt. Change the type of toner pattern to be formed and the type of density sensor to be used. Further, the gradation level of the toner pattern formed from the plurality of toner image regions is changed according to the output characteristics of the specular reflection light sensor and the diffuse reflection light sensor. As a result, even when an abnormality such as a curl of the intermediate transfer belt or a decrease in gloss is observed, appropriate density correction can be performed.

また、第1実施形態では、受光信号値において、トナー濃度が低いほど測定トナー像の濃度の検出間隔を狭くし、トナーパターンにおける低濃度領域のトナー像の数を増やしている。しかし、本発明はこれに限られるものではない。例えばトナー像の濃度について、低濃度領域及び高濃度領域において濃度の測定値におけるばらつきが小さく、中間濃度において濃度の測定値におけるばらつきが大きい場合がある。この場合、トナーパターンにおける中間濃度のトナー像の数を増やすことで、中間濃度におけるばらつきの影響を小さく抑えることができる。 Further, in the first embodiment, as the toner density is lower in the received signal value, the detection interval of the density of the measured toner image is narrowed, and the number of toner images in the low density region in the toner pattern is increased. However, the present invention is not limited to this. For example, with respect to the density of the toner image, the variation in the measured value of the density may be small in the low density region and the high density region, and the variation in the measured value of the density may be large in the intermediate density. In this case, by increasing the number of intermediate density toner images in the toner pattern, the influence of variation in the intermediate density can be suppressed to a small value.

更に、これに限らず、トナー像の濃度について、トナーパターンにおいて、ばらつきが大きくなる濃度範囲に含まれる濃度のトナー像の数を増やすことで、当該濃度範囲におけるばらつきの影響を小さく抑えることができる。 Further, not limited to this, regarding the density of the toner image, by increasing the number of toner images having a density included in the density range in which the variation becomes large in the toner pattern, the influence of the variation in the density range can be suppressed to be small. ..

第2実施形態
上述した第1実施形態では、拡散反射光センサで取得する第3トナーパターンにおいて、正反射光センサで取得する第1トナーパターンに比較して、低濃度値のトナー像の割合を増やすことで濃度補正の精度を向上させている。
2nd Embodiment In the 1st embodiment described above, in the 3rd toner pattern acquired by the diffuse reflection light sensor, the ratio of the toner image having a low density value is compared with the 1st toner pattern acquired by the specular reflection light sensor. By increasing the number, the accuracy of density correction is improved.

しかし、画像形成装置によっては、正反射光センサおよび拡散反射光センサの使用に関わらず特定濃度のトナー像を測定する必要があり、第1トナーパターンに含まれるこれら特定濃度のトナー像を削除あるいは変更することが望ましくない場合もある。 However, depending on the image forming apparatus, it is necessary to measure the toner image of a specific density regardless of the use of the specular reflection light sensor and the diffuse reflection light sensor, and the toner image of the specific density contained in the first toner pattern is deleted or deleted. It may not be desirable to change it.

このことから、第2実施形態では、中間転写ベルト7にシアントナー像の上に形成されたブラックトナーの第3トナーパターンに、第1トナーパターンに含まれる濃度値のトナー像が含まれ、かつ、新たなトナー像が追加されている。第2実施形態の画像形成装置の構成及びその機能構成は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。一方、第2実施形態では、像形成部702で形成するトナーパターンは第1実施形態におけるトナーパターンとは異なるので、これについて説明する。 Therefore, in the second embodiment, the third toner pattern of the black toner formed on the cyan toner image on the intermediate transfer belt 7 includes the toner image of the density value contained in the first toner pattern, and , A new toner image has been added. Since the configuration of the image forming apparatus of the second embodiment and its functional configuration are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted. On the other hand, in the second embodiment, the toner pattern formed by the image forming unit 702 is different from the toner pattern in the first embodiment, and this will be described.

図16は、第2実施形態において用いられる第4トナーパターンの説明図である。第1トナーパターンについては第1実施形態と同様であるので説明を省略する。第4トナーパターンは、第1トナーパターンと同様の濃度値である10個のトナー像に、低濃度領域のトナー像(図16の例では4個のトナー像)が更に追加されている。追加された低濃度領域の4個のトナー像は、図4(a)に示される第1トナーパターンにおける10個のトナー像には含まれない濃度値を持つトナー像である。第1実施形態で説明したように、測定ばらつきが大きい拡散反射光センサの低濃度領域において、検出を行う濃度間隔が狭いほど測定ばらつきの影響を減らすことができる。 FIG. 16 is an explanatory diagram of the fourth toner pattern used in the second embodiment. Since the first toner pattern is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. In the fourth toner pattern, a toner image in a low density region (four toner images in the example of FIG. 16) is further added to ten toner images having the same density value as the first toner pattern. The four toner images in the added low density region are toner images having density values not included in the ten toner images in the first toner pattern shown in FIG. 4A. As described in the first embodiment, in the low concentration region of the diffuse reflection light sensor having a large measurement variation, the narrower the concentration interval for detection, the less the influence of the measurement variation can be reduced.

したがって、第2実施形態で用いる第4トナーパターンにおいては、第1トナーパターンと同様の濃度である10個のトナー像に加えて、新たに低濃度領域のトナー像を追加することで、トナー濃度の測定間隔を狭くし、濃度補正の精度向上を図っている。このことから、低濃度領域における隣接するトナー像間の濃度差は、高濃度領域(あるいは低濃度領域以外の領域)における隣接するトナー像間の濃度差よりも小さい。 Therefore, in the fourth toner pattern used in the second embodiment, the toner concentration is increased by newly adding a toner image in a low density region in addition to the ten toner images having the same density as the first toner pattern. The measurement interval is narrowed to improve the accuracy of density correction. From this, the density difference between adjacent toner images in the low density region is smaller than the density difference between adjacent toner images in the high density region (or a region other than the low density region).

このようにトナーパターンにおいて低濃度領域に追加されるトナー像の濃度値は、第1トナーパターンに含まれてない濃度値とすることができる。この場合、低濃度領域において濃度に対する測定間隔を狭くして測定するポイントを増やすことで、濃度補正の精度を向上することが可能である。 The density value of the toner image added to the low density region in the toner pattern as described above can be a density value not included in the first toner pattern. In this case, it is possible to improve the accuracy of the concentration correction by narrowing the measurement interval with respect to the concentration and increasing the number of measurement points in the low concentration region.

しかしながら、追加されるトナー像の濃度は、第1トナーパターンに含まれたトナー像の濃度と同じ濃度でもよい。この場合、濃度における測定ポイントは増加しないものの、同じ濃度のトナー像に対して複数回測定を行うことでトナー像の測定回数を増加し、その結果測定ばらつきの影響を低減させることができる。また、同じ濃度で複数回測定を行う場合は、トナー像間の濃度差が0となるので、濃度差を0として測定を行うことになる。 However, the density of the added toner image may be the same as the density of the toner image contained in the first toner pattern. In this case, although the measurement point at the density does not increase, the number of measurements of the toner image can be increased by performing the measurement a plurality of times on the toner image having the same density, and as a result, the influence of the measurement variation can be reduced. Further, when the measurement is performed a plurality of times at the same density, the density difference between the toner images becomes 0, so the measurement is performed with the density difference being 0.

このように、低濃度領域において測定間隔を狭くすることに限らず、低濃度領域における測定回数を増やすことで、測定ばらつきの影響を低減させることも可能である。さらに、低濃度領域に含まれる濃度のトナー像に加えて、それ以外の濃度領域に含まれる濃度のトナー像を追加することも勿論可能である。また、低濃度領域における測定ばらつきの影響を小さく抑えた結果、その他の濃度領域における測定ばらつきの影響が相対的に大きくなる場合もあり、そのような場合には、その他の濃度領域に含まれる濃度のトナー像を追加することが望ましい。このように、トナー像は、全領域の濃度にわたって追加しても良い。また、追加するトナー像の数などは、トナー消費量の観点から任意に定めることができる。 In this way, it is possible to reduce the influence of measurement variation by increasing the number of measurements in the low concentration region, not limited to narrowing the measurement interval in the low concentration region. Further, it is of course possible to add a toner image having a density contained in other density regions in addition to the toner image having a density contained in the low density region. In addition, as a result of suppressing the influence of measurement variation in the low concentration region to a small value, the influence of measurement variation in other concentration regions may become relatively large. In such a case, the concentration contained in the other concentration region It is desirable to add a toner image of. In this way, the toner image may be added over the density of the entire region. Further, the number of toner images to be added can be arbitrarily determined from the viewpoint of toner consumption.

第2実施形態で像形成部702が形成する第4トナーパターンは、第1トナーパターンと同じ濃度値をもつトナー像を含み、さらに、新たにトナー像が追加されている。第4トナーパターンに含まれるトナー像の数は、第1〜第3トナーパターンに含まれるトナー像の数よりも多い。これにより、測定が必要である濃度のトナー像を維持しつつ、拡散反射光での測定ばらつきを低減させ、濃度補正の精度を向上させることができる。 The fourth toner pattern formed by the image forming unit 702 in the second embodiment includes a toner image having the same density value as the first toner pattern, and a new toner image is added. The number of toner images included in the fourth toner pattern is larger than the number of toner images included in the first to third toner patterns. As a result, it is possible to reduce the measurement variation in the diffuse reflection light and improve the accuracy of the density correction while maintaining the toner image of the density that needs to be measured.

第3実施形態
上述した第2実施形態では、正反射光センサおよび拡散反射光センサともに同じ濃度のトナー像を有し、拡散反射光センサにおいて新たにトナー像を追加することで、測定ばらつきを低減させている。また、第4トナーパターンに追加されるトナー像の濃度が第1トナーパターンに含まれるトナー像の濃度と同じ値である場合は、トナー像の測定回数を増やすことと同義である。
Third Embodiment In the second embodiment described above, both the specular reflection light sensor and the diffuse reflection light sensor have a toner image of the same density, and a new toner image is added to the diffuse reflection light sensor to reduce measurement variation. I'm letting you. Further, when the density of the toner image added to the fourth toner pattern is the same as the density of the toner image included in the first toner pattern, it is synonymous with increasing the number of times the toner image is measured.

第3実施形態では、拡散反射光で受光する第3トナーパターンにおいて、トナーパターンの個数を追加することなく各トナー像の測定回数を増やし、測定ばらつきを低減させる構成について説明する。第3実施形態における画像形成装置の構成及びその機能構成は第1実施形態1と同様であるので説明を省略する。一方、第3実施形態では、像形成部702で形成するトナーパターンは第1実施形態におけるトナーパターンとは異なるので、これについて説明する。 In the third embodiment, in the third toner pattern that receives light by diffuse reflection light, a configuration will be described in which the number of measurements of each toner image is increased without adding the number of toner patterns and the measurement variation is reduced. Since the configuration of the image forming apparatus and its functional configuration in the third embodiment are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted. On the other hand, in the third embodiment, the toner pattern formed by the image forming unit 702 is different from the toner pattern in the first embodiment, and this will be described.

図17は、第3実施形態におけるトナーパターンの説明図である。第1トナーパターンについては第1実施形態と同様であるため説明を省略する。第5トナーパターンに含まれるトナー像は、第1トナーパターンに含まれるトナー像と同じ数及び同じ濃度である。しかし、第3実施形態で用いられる第5トナーパターンは、第1実施形態と比較して、各トナー像の長さ及びサイズが異なっている。詳細には、第5トナーパターンは、その中間転写ベルト7の搬送方向における長さが第1トナーパターンよりも長くなっており、その結果サイズも大きくなっている。中間転写ベルト7の搬送方向は、トナー像を読み取るレーザ光の走査方向に対して垂直な方向、すなわち副走査方向である。 FIG. 17 is an explanatory diagram of the toner pattern in the third embodiment. Since the first toner pattern is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. The toner images included in the fifth toner pattern have the same number and density as the toner images included in the first toner pattern. However, the fifth toner pattern used in the third embodiment is different in length and size of each toner image as compared with the first embodiment. Specifically, the length of the fifth toner pattern in the transport direction of the intermediate transfer belt 7 is longer than that of the first toner pattern, and as a result, the size is also large. The transport direction of the intermediate transfer belt 7 is a direction perpendicular to the scanning direction of the laser beam for reading the toner image, that is, a sub-scanning direction.

中間転写ベルト7の搬送方向にトナー像が長い場合、濃度センサ70を通過する時間が増えるので、各トナー像に対する濃度の測定回数を増やすことが可能である。また、第1実施形態においては、図12を参照して正反射光センサと拡散反射光センサでは、拡散反射光センサにおいて測定ばらつきが大きくなる傾向があることを説明した。このことから、拡散反射光において、各トナー像の測定回数を増やして平均値をとることにより、拡散反射光センサの測定ばらつきを低減させれば、正反射光センサと同様の精度で測定を行うことが可能である。 When the toner image is long in the transport direction of the intermediate transfer belt 7, the time for passing through the density sensor 70 increases, so that the number of times the density is measured for each toner image can be increased. Further, in the first embodiment, it has been explained that the specular reflection light sensor and the diffuse reflection light sensor tend to have a large measurement variation in the diffuse reflection light sensor with reference to FIG. Therefore, in the diffuse reflected light, if the measurement variation of the diffuse reflected light sensor is reduced by increasing the number of measurements of each toner image and taking the average value, the measurement is performed with the same accuracy as the normal reflected light sensor. It is possible.

したがって、第3実施形態では、像形成部702が形成する第5トナーパターンは、拡散反射光センサにおいて第5トナーパターンに含まれるトナー像の少なくとも1つを、第1トナーパターンのトナー像に比較して、中間転写ベルト7の搬送方向に長くする。これにより、拡散反射光センサ取得時に発生する測定ばらつきを低減させ、濃度補正を適切に行うことができる。 Therefore, in the third embodiment, the fifth toner pattern formed by the image forming unit 702 compares at least one of the toner images included in the fifth toner pattern with the toner image of the first toner pattern in the diffuse reflection light sensor. Then, the intermediate transfer belt 7 is lengthened in the transport direction. As a result, the measurement variation generated when the diffuse reflected light sensor is acquired can be reduced, and the density correction can be appropriately performed.

変形例
図18に、変形例で用いられる第6トナーパターンを示す。上述した第3実施形態においては、第5トナーパターンの全てのトナー像について、トナー像を中間転写ベルト7の搬送方向に長くし、その結果としてすべてのトナー像を中間転写ベルト7の搬送方向に長くした。しかし、必ずしもすべてのトナー像について中間転写ベルト7の搬送方向に長くする必要はなく、少なくとも1つのトナー像について長くすればよい。
Modification Example FIG. 18 shows a sixth toner pattern used in the modification. In the third embodiment described above, for all the toner images of the fifth toner pattern, the toner images are lengthened in the transport direction of the intermediate transfer belt 7, and as a result, all the toner images are oriented in the transport direction of the intermediate transfer belt 7. I made it longer. However, it is not always necessary to lengthen all the toner images in the transport direction of the intermediate transfer belt 7, and it is sufficient to lengthen at least one toner image.

変形例では、副走査方向に関して、第1濃度領域(上述の低濃度領域)に含まれるトナー像の長さを第2濃度領域(低濃度領域よりも濃度が高い領域)に含まれるトナー像の長さよりも長くする。具体的には、図示されるように、第6トナーパターンにおいて、低濃度領域にある5つのトナー像について副走査方向に長くし、それ以外のトナー像は第1トナーパターンと同じ長さとしている。その結果、濃度測定において測定値のばらつきが大きい領域である低濃度領域のトナー像について、濃度の測定回数を増やすことが可能である。これにより、全濃度領域で中間転写ベルト7の搬送方向においてトナー像を長くする第5トナーパターンに比較して、第6トナーパターンに含まれるトナー像の面積が小さくなる。従って、受光信号値の検出に必要とされるトナー消費量を抑えることが可能であり、コスト面で有利である。
また、この例ではトナー像を副走査方向に長くする領域として低濃度領域を選択したが、これに限られるものではない。トナーの種類によっては、低濃度領域に限らず、特定の濃度領域において測定値のばらつきが大きくなることも考えられる。従って、測定値のばらつきが大きい濃度領域においてトナー像を副走査方向に長くすることで、その濃度領域において測定値のばらつきを抑えることも可能である。
In the modified example, the length of the toner image included in the first density region (the above-mentioned low density region) is set to the length of the toner image included in the second density region (the region having a higher density than the low density region) with respect to the sub-scanning direction. Make it longer than the length. Specifically, as shown in the figure, in the sixth toner pattern, the five toner images in the low density region are lengthened in the sub-scanning direction, and the other toner images are the same length as the first toner pattern. .. As a result, it is possible to increase the number of times the density is measured for the toner image in the low density region, which is a region in which the measured values vary widely in the density measurement. As a result, the area of the toner image included in the sixth toner pattern becomes smaller than that of the fifth toner pattern in which the toner image is lengthened in the transport direction of the intermediate transfer belt 7 in the entire density region. Therefore, it is possible to suppress the toner consumption required for detecting the received signal value, which is advantageous in terms of cost.
Further, in this example, a low density region is selected as a region for extending the toner image in the sub-scanning direction, but the region is not limited to this. Depending on the type of toner, it is conceivable that the variation in the measured value becomes large not only in the low concentration region but also in a specific concentration region. Therefore, by lengthening the toner image in the sub-scanning direction in the density region where the variation in the measured values is large, it is possible to suppress the variation in the measured values in the density region.

本発明によれば、形成されたトナー像のトナー濃度の検出精度を向上させ、画像形成装置における濃度補正を適切に行うことができる。また、以上の説明では、中間転写ベルト7に、第1トナーパターンと第2トナーパターン(または第3〜第6トナーパターンのいずれか)との2つのトナーパターンを選択的に形成している。 According to the present invention, it is possible to improve the detection accuracy of the toner density of the formed toner image and appropriately perform the density correction in the image forming apparatus. Further, in the above description, two toner patterns, a first toner pattern and a second toner pattern (or any of the third to sixth toner patterns), are selectively formed on the intermediate transfer belt 7.

この場合、第2濃度領域での濃度測定における測定値のばらつきは、第1濃度領域での濃度測定における測定値のばらつきよりも大きいものとする。なお、第1濃度領域は第1〜第3実施形態での高濃度領域に対応し、第2濃度領域は第1〜第3実施形態での低濃度領域に対応する。第2濃度領域に含まれるトナー像間の濃度差を、第1濃度領域に含まれるトナー像間の濃度差よりも小さくすることで、測定値のばらつきによる影響を抑えることが可能である。 In this case, it is assumed that the variation of the measured value in the concentration measurement in the second concentration region is larger than the variation of the measured value in the concentration measurement in the first concentration region. The first concentration region corresponds to the high concentration region in the first to third embodiments, and the second concentration region corresponds to the low concentration region in the first to third embodiments. By making the density difference between the toner images included in the second density region smaller than the density difference between the toner images included in the first density region, it is possible to suppress the influence of the variation in the measured values.

Claims (12)

画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、
前記像担持体へと光を照射する照射手段と、
前記光の正反射光を検出する第1検出手段と、
前記光の乱反射光を検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段及び前記第2検出手段の少なくとも一方が検出した、前記照射手段から照射された前記光の反射光の検出結果から、前記画像形成手段で形成される画像の濃度補正を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第1検出手段及び前記第2検出手段の検出結果に基づいて第1トナーパターンまたは第2トナーパターンを選択し、前記画像形成手段を用いて、前記選択された第1トナーパターンまたは第2トナーパターンを前記像担持体に形成し、
前記第1トナーパターンは、第1トナーを用いて形成され、
前記第2トナーパターンは、前記像担持体に形成された第2トナーと、前記第2トナーに重畳して形成された前記第1トナーを含み、前記第2トナーは前記第1トナーとは異なるものであり、
前記第2トナーパターンに含まれるトナー像の数は、前記第1トナーパターンに含まれるトナー像の数よりも多いことを特徴とする、
画像形成装置。
Image forming means for forming an image and
An image carrier that supports the image formed by the image forming means, and an image carrier that supports the image.
An irradiation means for irradiating the image carrier with light,
The first detecting means for detecting the specularly reflected light of the light and
The second detecting means for detecting the diffusely reflected light of the light and
Control to correct the density of the image formed by the image forming means from the detection result of the reflected light of the light emitted from the irradiation means detected by at least one of the first detecting means and the second detecting means. With means,
The control means selects a first toner pattern or a second toner pattern based on the detection results of the first detection means and the second detection means, and uses the image forming means to select the selected first toner. A pattern or a second toner pattern is formed on the image carrier,
The first toner pattern is formed by using the first toner.
The second toner pattern includes a second toner formed on the image carrier and the first toner formed by superimposing on the second toner, and the second toner is different from the first toner. It is a thing
The number of toner images included in the second toner pattern is larger than the number of toner images included in the first toner pattern.
Image forming device.
前記第1トナーパターンと前記第2トナーパターンは、それぞれ、互いに濃度が異なるトナー像が少なくとも2つ以上含まれることを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。
The first toner pattern and the second toner pattern each contain at least two toner images having different densities.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記第2トナーパターンには、前記第1トナーパターンに含まれるトナー像と同じ濃度のトナー像と、前記第1トナーパターンに含まれるトナー像とは異なる濃度のトナー像とが含まれることを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。
The second toner pattern is characterized by including a toner image having the same density as the toner image contained in the first toner pattern and a toner image having a density different from that of the toner image contained in the first toner pattern. To,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記第2トナーパターンには、前記第1トナーパターンに含まれるトナー像と同じ濃度のトナー像が複数含まれることを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。
The second toner pattern is characterized by including a plurality of toner images having the same density as the toner images contained in the first toner pattern.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記第2トナーパターンには、第1濃度領域に含まれる濃度を有する複数のトナー像と、第2濃度領域に含まれる濃度を有する複数のトナー像とが含まれ、前記第2濃度領域の濃度は前記第1濃度領域よりも低く、
前記第2濃度領域に含まれるトナー像間の濃度差は、前記第1濃度領域に含まれるトナー像間の濃度差よりも小さいことを特徴とする、
請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
The second toner pattern includes a plurality of toner images having a density included in the first density region and a plurality of toner images having a density included in the second density region, and the density in the second density region is included. Is lower than the first concentration region,
The density difference between the toner images included in the second density region is smaller than the density difference between the toner images included in the first density region.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第2トナーパターンには、第1濃度領域に含まれる濃度を有する複数のトナー像と、第2濃度領域に含まれる濃度を有する複数のトナー像とが含まれ、前記第2濃度領域での濃度測定における測定値のばらつきは、前記第1濃度領域での濃度測定における測定値のばらつきよりも大きく、
前記第2濃度領域に含まれるトナー像間の濃度差は、前記第1濃度領域に含まれるトナー像間の濃度差よりも小さいことを特徴とする、
請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
The second toner pattern includes a plurality of toner images having a density included in the first density region and a plurality of toner images having a density included in the second density region, and the second toner pattern includes a plurality of toner images having a density included in the second density region. The variation of the measured value in the concentration measurement is larger than the variation of the measured value in the concentration measurement in the first concentration region.
The density difference between the toner images included in the second density region is smaller than the density difference between the toner images included in the first density region.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第1トナーは無彩色のトナーであり、
前記第2トナーは有彩色のトナーであることを特徴とする、
請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
The first toner is an achromatic toner and is
The second toner is a chromatic toner.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記第1トナーパターンに含まれるトナー像間の濃度差は一定値をとり、かつ、前記第2トナーパターンに含まれるトナー像間の濃度差は一定値ではないことを特徴とする、
請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置。
The density difference between the toner images included in the first toner pattern takes a constant value, and the density difference between the toner images included in the second toner pattern is not a constant value.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7.
画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、
前記像担持体へと光を照射する照射手段と、
前記光の正反射光を検出する第1検出手段と、前記光の乱反射光を検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段及び前記第2検出手段の少なくとも一方が検出した、前記照射手段から照射された前記光の反射光の検出結果から、前記画像形成手段で形成される画像の濃度補正を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第1検出手段及び前記第2検出手段の検出結果に基づいて第1トナーパターンまたは第2トナーパターンを選択し、前記画像形成手段を用いて、前記選択された第1トナーパターンまたは第2トナーパターンを前記像担持体に形成し、
前記第1トナーパターンは、第1トナーを用いて形成され、
前記第2トナーパターンは、前記像担持体に形成された前記第1トナーと、前記第1トナーに重畳して形成されて前記第1トナーとは異なる前記第2トナーとを含み、
前記第1トナーパターン及び第2トナーパターンは、それぞれ複数のトナー像を有し、
前記第1検出手段及び前記第2検出手段は、像担持体が搬送されているときに前記反射光を検出可能であり、
前記第2トナーパターンに含まれるトナー像の少なくとも1つは、その前記像担持体の搬送方向の長さが、前記第1トナーパターンに含まれる前記トナー像の搬送方向の長さよりも長いことを特徴とする、
画像形成装置。
Image forming means for forming an image and
An image carrier that supports the image formed by the image forming means, and an image carrier that supports the image.
An irradiation means for irradiating the image carrier with light,
A first detecting means for detecting the specularly reflected light of the light, a second detecting means for detecting the diffusely reflected light of the light, and a second detecting means.
Control to correct the density of the image formed by the image forming means from the detection result of the reflected light of the light emitted from the irradiation means detected by at least one of the first detecting means and the second detecting means. With means,
The control means selects a first toner pattern or a second toner pattern based on the detection results of the first detection means and the second detection means, and uses the image forming means to select the selected first toner. A pattern or a second toner pattern is formed on the image carrier,
The first toner pattern is formed by using the first toner.
The second toner pattern includes the first toner formed on the image carrier and the second toner formed by superimposing on the first toner and different from the first toner.
The first toner pattern and the second toner pattern each have a plurality of toner images.
The first detection means and the second detection means can detect the reflected light while the image carrier is being conveyed.
At least one of the toner images included in the second toner pattern has a length of the image carrier in the transport direction longer than the length of the toner image included in the first toner pattern in the transport direction. Characteristic,
Image forming device.
前記第2トナーパターンの第1濃度領域に含まれるトナー像の前記担持体の搬送方向の長さに比較して、前記第1濃度領域よりも濃度が低い領域である第2濃度領域に含まれるトナー像の前記担持体の搬送方向の長さが相対的に長いことを特徴とする、
請求項9に記載の画像形成装置。
The toner image included in the first density region of the second toner pattern is included in the second density region, which is a region having a lower density than the first concentration region as compared with the length of the carrier in the transport direction. The toner image is characterized in that the length of the carrier in the transport direction is relatively long.
The image forming apparatus according to claim 9.
前記第2トナーパターンの第3濃度領域に含まれるトナー像の前記担持体の搬送方向の長さに比較して、前記第3濃度領域よりも濃度測定における測定値のばらつきが大きい領域である第2濃度領域に含まれるトナー像の前記担持体の搬送方向の長さが相対的に長いことを特徴とする、
請求項9に記載の画像形成装置。
This is a region in which the measured value in the density measurement has a larger variation than the third density region in the transport direction of the carrier of the toner image included in the third density region of the second toner pattern. The length of the carrier of the toner image contained in the two-concentration region in the transport direction is relatively long.
The image forming apparatus according to claim 9.
前記第2トナーパターンに含まれるトナー像の数は、前記第1トナーパターンに含まれるトナー像の数と等しい、
請求項9〜11のいずれかに記載の画像形成装置。
The number of toner images included in the second toner pattern is equal to the number of toner images included in the first toner pattern.
The image forming apparatus according to any one of claims 9 to 11.
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