JP2022039545A - Image forming apparatus, method for controlling image forming apparatus, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a control method for the image forming apparatus, and a program.
近年、電子写真式のカラー画像形成装置では、中間転写ベルトに「トナーマーク」、「トナーパッチ」、「基準パターン」等と称される基準画像を形成し、この基準画像のトナー濃度を検出して、画像濃度調整を行っている。しかし、検出した基準画像のトナー濃度は、中間転写ベルトの表面形状の影響を受けやすい。そのため、表面形状に変化がある箇所と基準画像の形成位置とが一致した場合、各種補正精度が低下し、色ずれや濃度ばらつきが生じる恐れがある。 In recent years, in an electrophotographic color image forming apparatus, a reference image called "toner mark", "toner patch", "reference pattern", etc. is formed on an intermediate transfer belt, and the toner concentration of this reference image is detected. The image density is adjusted. However, the toner concentration of the detected reference image is easily affected by the surface shape of the intermediate transfer belt. Therefore, if the location where the surface shape changes coincides with the formation position of the reference image, various correction accuracy may decrease, and color shift or density variation may occur.
特許文献1には、転写ベルト上の表面状態が大きく変化する領域を回避した位置に基準パターンを形成し、基準パターンの濃度を検出し、基準パターン濃度検出値と表面状態検出値を用いて、画像濃度を自動調整することが開示されている。また特許文献2には、巻き癖の位置にトナーパッチが形成されている場合には当該トナーパッチを画像濃度調整制御や色ズレ調整制御などの画質調整制御には用いないようにすることが開示されている。 In Patent Document 1, a reference pattern is formed at a position on the transfer belt avoiding a region where the surface state changes significantly, the density of the reference pattern is detected, and the reference pattern density detection value and the surface state detection value are used. It is disclosed that the image density is automatically adjusted. Further, Patent Document 2 discloses that when a toner patch is formed at the position of a curl, the toner patch is not used for image quality adjustment control such as image density adjustment control and color shift adjustment control. Has been done.
しかしながら、上記の特許文献1では、通常の位置とは異なる部分に基準画像を形成することで、結果的には通常よりも基準画像の形成タイミングが遅くなり、生産性の低下が生じる。また上記の特許文献2では、基準画像を形成するものの、読み取った結果が画像形成条件に反映されないため、本来の目的である装置の出力濃度特性が変動した際の補正が行われず画像品位の低下を招くこととなる。 However, in the above-mentioned Patent Document 1, by forming the reference image in a portion different from the normal position, as a result, the formation timing of the reference image is later than usual, and the productivity is lowered. Further, in the above-mentioned Patent Document 2, although the reference image is formed, the read result is not reflected in the image forming conditions, so that the correction is not performed when the output density characteristic of the apparatus, which is the original purpose, fluctuates, and the image quality is deteriorated. Will be invited.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、生産性の低下を抑制しつつ画像形成装置の画像濃度品位を保つことを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to maintain the image density quality of an image forming apparatus while suppressing a decrease in productivity.
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に複数の色のトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に光を照射し、正反射光量に対応する第1検出値と乱反射光量に対応する第2検出値とを検出する検出部と、を有する画像形成装置であって、前記像担持体に形成された複数のパッチごとに異なる色が配置された補正用パターンの第1検出値及び第2検出値を前記検出部から取得して、前記第1検出値を用いる第1モードと前記第2検出値を用いる第2モードとを色ごとに切り替えて前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正するように制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記像担持体の表面状態に異状がある場合、前記像担持体における異状の位置に前記第1モードを用いる色の前記パッチが形成されないように、前記補正用パターンの色の配置を変更することを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention comprises an image carrier, an image forming means for forming toner images of a plurality of colors on the image carrier, and a first image carrier that irradiates the image carrier with light to correspond to the amount of forward reflected light. An image forming apparatus having a detection unit for detecting a detected value and a second detected value corresponding to the amount of diffusely reflected light, for correction in which different colors are arranged for each of a plurality of patches formed on the image carrier. The first detection value and the second detection value of the pattern are acquired from the detection unit, and the first mode using the first detection value and the second mode using the second detection value are switched for each color to obtain the image. It has a control means for controlling to correct the density of the toner image formed by the forming means, and the control means is at an abnormal position on the image carrier when there is an abnormality in the surface state of the image carrier. It is characterized in that the color arrangement of the correction pattern is changed so that the patch of the color using the first mode is not formed.
本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ画像形成装置の画像濃度品位を保つことができる。 According to the present invention, it is possible to maintain the image density quality of the image forming apparatus while suppressing the decrease in productivity.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
[画像形成装置のハードウェア構成]
図1は、本実施形態に係る画像形成装置200の構成図である。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。この方式は、中間転写ベルト7上に各色の一次転写画像をそれぞれ転写し、その後中間転写ベルト7上から一次転写画像を記録材Sに二次転写画像を転写させる方式であり、生産性の高い方式である。
<First Embodiment>
[Hardware configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 is a configuration diagram of an
画像が形成されるシート等の記録材Sは、給紙カセット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対61により給紙される。給紙ローラ対61は、記録材Sを搬送パスを介してレジストローラ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。
The recording material S such as a sheet on which an image is formed is loaded in the
画像形成装置200は、画像形成部Pa~Pdにより画像形成を行う。画像形成手段としての画像形成部Pa~Pdはそれぞれ、感光体1a~1d、帯電器2a~2d、レーザースキャナ部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、回転駆動可能な感光体ドラムであり、レーザースキャナ部3a~3dによりレーザーが照射される。レーザースキャナ部3a~3dは、制御部50の制御により形成する画像の画像情報に応じて変調されたレーザーを感光体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
現像手段としての現像器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トナー像を形成する。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。中間転写ベルト7は像担持体の一例である。
The developing
中間転写ベルト7は例えば周長800mmのポリイミド製の単層樹脂ベルトであり、ベルトの抵抗調整のために適量のカーボン微粒子が樹脂内に分散され黒色である。また、表面は平滑性が高く光沢性を有しており、光沢度は約100%(堀場製作所製光沢計IG-320で測定)である。
The
画像形成部Paは、イエローのトナー像を形成する。画像形成部Pbは、マゼンタのトナー像を形成する。画像形成部Pcは、シアンのトナー像を形成する。画像形成部Pdは、ブラックのトナー像を形成する。但し、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。本実施形態の現像器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一成分現像剤を収容してもよい。
The image forming unit Pa forms a yellow toner image. The image forming unit Pb forms a magenta toner image. The image forming unit Pc forms a cyan toner image. The image forming unit Pd forms a black toner image. However, the number of colors of the formed toner image is not limited to four. The
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からトナーが不図示の補給経路を通り補給される。
A full-color toner image is formed by superimposing and transferring a toner image of each color of yellow, magenta, cyan, and black on the
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、第1テンションローラ10、第2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。具体的には、中間転写ベルト7は、外径φ12mmの二次転写内ローラ8、外径φ8mmの第1テンションローラ10、外径φ12mmの第2テンションローラ17、及び外径φ8mmの二次転写上流ローラ18の計4本で張架され、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。以下、中間転写ベルト7を張架する4本のローラを合わせて張架ローラという。但し、張架ローラを構成する本数は4本に限定されるものではない。
The
中間転写ベルト7に形成されたトナー像は、二次転写部T2で記録材Sと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 image formed on the
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。
The recording material S on which the toner image is transferred is conveyed from the secondary transfer unit T2 to the fixing
操作部51はユーザーが表示パネルと操作キーを用いて、画像形成開始指令を出すだけでなく、画像の画質設定や給紙カセット60にセットする記録材Sの情報入力を行うことができる。制御部50は操作部51により入力された情報等により、画像形成条件を決定し所定の条件で画像形成を行うように制御する。
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検出センサ70が設けられている。濃度検出センサ70は中間転写ベルト7上に形成された各色の濃度補正用のトナーパターン(補正用パターン)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。濃度検出センサ70は、検出部の一例である。
The
A
[濃度検出センサの構成]
図2は、濃度検出センサ70の概略構成を示す図である。濃度検出センサ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を検出する。濃度検出センサ70は赤外線を発光する発光素子としてのLED71と、赤外線を受光する受光素子としてのPD(フォトダイオード)72及びPD73、そしてそれらが実装される電気基板(不図示)から構成される。LED71は中間転写ベルト7に対して赤外線を入射角度20°で照射するように配置され、PD72は中間転写ベルト7及びトナーパターンに照射された光の正反射光を反射角度-20°の位置で受光するように配置される。また、PD73はLED71が中間転写ベルト7及びトナーパターンに照射した光の拡散反射光を反射角度50°の位置で受光するように配置される。電子基板には、これらの光学素子とともに、LED71に電流を供給する駆動回路と、PD72及びPD73の受光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が実装される。上記の駆動回路は、図3の濃度検出センサ駆動部305の一例であり、上記の受光回路は、図3の濃度検出センサ検出部306の一例である。
[Concentration detection sensor configuration]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the
[画像形成装置の機能構成]
図3は、画像形成装置200の概略の機能構成を示すブロック図である。図1の制御部50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。図3では、画像形成装置200の各種機能構成のうち、制御部50によりトナー像の濃度補正を行う構成を示す。制御部50は、CPU81、メモリ82、画像データ生成部89、画像処理部84、I/F部85、及びコントローラ87を含む。CPU(Central Processing Unit)81は、メモリ82等に格納された制御プログラムを実行して、画像形成装置200の各種動作を制御する。メモリ82は、CPU81に実行される制御プログラムの他各種のデータを格納する。CPU81が制御手段の一例である。メモリ82が記憶手段の一例である。
[Functional configuration of image forming apparatus]
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic functional configuration of the
画像データ生成部89は、CPU81の制御により、各種画像データをレーザー制御用の信号に変換して、レーザー駆動部303a~303dに制御信号を送る機能を有する。画像データ生成部89には、CPU81の制御により、濃度補正用のトナーパターンを生成する機能も含まれている。レーザー駆動部303a~303dは、画像データ生成部89から送られてきた信号に基づいて、レーザースキャナ部3a~3dのレーザー素子を駆動し、レーザーの点灯や光量を制御する機能を有する。濃度検出センサ駆動部305は、CPU81の命令信号に従い、濃度検出センサ70内部のLED71のON/OFFや駆動電流を制御する機能を有する。濃度検出センサ検出部306は、濃度検出センサ70内部のPD72及びPD73が検出した受光光量に相当する受光電圧信号を電圧増幅してCPU81へ送る機能を有する。
The image
また、CPU81は、給紙カセット60とデータをやり取りする。CPU81は、画像形成プロセス及び記録材Sの搬送プロセスを制御して、給紙カセット60内に格納されている記録材Sに画像形成を行うことができる。さらにCPU81は、I/F部85を通じて操作部51としてのUIパネル部と接続する。また、操作部51は、ユーザーによる操作を受け付けるものであり、入力部93及び表示部94の機能を兼ね備えた例えば液晶タッチパネルによって構成されている。なお、操作部51は、画像形成装置200に接続されるパーソナルコンピュータなどの外部端末であっても良い。
また、CPU81は、コントローラ87と、画像処理部84とも電気的に接続されている。画像情報88はコントローラ87を通じてCPU81へ送られる。CPU81は受け取った画像情報88を画像処理部84で処理することで画像データを形成することができる。
Further, the
Further, the
[濃度検出センサによるトナー濃度の計測]
次に濃度補正用のトナーパターンについて説明する。濃度補正用のトナーパターンは各色のパッチパターンを含む。図4(a)及び図4(b)には、ブラックのパッチパターンの一例として、ブラックトナーパターン501の断面図及び上面図を示す。図4(a)に示すように、ブラックトナーパターン501は中間転写ベルト7上に形成される。図4(b)に示すように、ブラックトナーパターン501には濃度の異なる5つのパッチが中間転写ベルト7の回転方向に沿って配列されている。各パッチのパッチサイズは、例えば主走査方向(中間転写ベルト7の回転方向と直行する方向)に16mm、副走査方向に16.3mmである。各パッチの濃度信号値は、例えば20%、40%、60%、80%、100%である。このように画像形成装置200が幅広い濃度域のデータを取得することで、様々な出力画像に対する階調性が保証可能になる。もちろんパッチ数は5個に限るものではなく、トナー消費量の観点から少なくてもよく、また特に重視する濃度信号値近傍に複数の濃度信号値を設定してもよい。本実施形態では、ブラック以外の色のイエロー、マゼンタ、シアンについても同様のパッチサイズと濃度信号値パターンのパッチパターンを用いる。
[Measurement of toner concentration by density detection sensor]
Next, the toner pattern for density correction will be described. The toner pattern for density correction includes a patch pattern of each color. 4 (a) and 4 (b) show a cross-sectional view and a top view of the black toner pattern 501 as an example of the black patch pattern. As shown in FIG. 4A, the black toner pattern 501 is formed on the
図5は、濃度補正用のトナーパターンを説明する図である。図5に示すように、濃度補正用のトナーパターンは各色のパッチパターンが所定の順序で配列されている。また、各色のパッチパターンの間にはパッチ無し部が設けられている。図5には、各色の配置順序の異なる4つの配列パターンを示す。メモリ82はこのような複数の配列パターンを予め記憶しており、CPU81はトナー濃度の補正を行う場合にいずれの配列パターンを用いるかを決定する。パターン1は、各色のパッチパターンを回転方向上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配置している。パターン2~4は、イエロー、マゼンタ、シアンの順番はそのままで、ブラックの順番が1つずつ上流側に移動したものである。これらパターン1~パターン4の使い分けは後述の制御フローの中で詳しく説明する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a toner pattern for density correction. As shown in FIG. 5, in the toner pattern for density correction, patch patterns of each color are arranged in a predetermined order. Further, a patchless portion is provided between the patch patterns of each color. FIG. 5 shows four arrangement patterns in which the arrangement order of each color is different. The
画像形成装置200は、ブラックとブラック以外の色とでモードを切り替えてトナーパターンの濃度を検出する。まず一つ目のモードとして、ブラック用の検出モード(第1モード)について説明する。ブラック用の検出モードでは、CPU81が主に正反射光を受光するPD72から濃度検出センサ検出部306を介して取得したブラックトナーパターン501の各パッチの検出値に基づいて各パッチ濃度の算出を行う。前述の図2のようにLED71、PD72、及びPD73が配置されているから、PD72は正反射光成分と乱反射光成分の両方が含んだ反射光量を検出し、PD73は乱反射光成分のみを含んだ反射光量を検出する。そこでCPU81はPD73で検出された反射光量を用いてPD72で検出された反射光量から乱反射光成分を除去し、補正演算することにより正反射光成分を算出する。検出対象の色がブラックの場合、中間転写ベルト7からの反射光が大きく、トナーからの反射光がほとんどないため、トナー像濃度が高くなるとPD72で検出される正反射光成分は大きく低下する。そこでCPU81は、メモリ82が予め記憶するトナー像濃度と正反射光量との関係性を用いて、検出された正反射光成分から各パッチ濃度を算出する。その後CPU81は、算出した各パッチ濃度を用いて、濃度補正を行う。
The
図6は、ブラックのトナー像をPD72で検出した際のトナー像濃度と正反射光量と乱反射光量の関係性を示すグラフである。当該グラフの横軸はトナー像濃度を示し、縦軸は受光光量を示す。グラフの実線データは正反射光量を示し、一点鎖線データは乱反射光量を示す。画像形成装置200は、予め明らかとなっているこの関係性を利用してセンサ検出値からトナー像濃度を算出する。なお、濃度0の部分は中間転写ベルト7自体の表面の正反射光量の値であり、ブラックトナーの濃度(トナー付着量)が増えるとともに正反射光量が大きく減少していることがわかる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the toner image density, the specular reflected light amount, and the diffusely reflected light amount when the black toner image is detected by the PD72. The horizontal axis of the graph shows the toner image density, and the vertical axis shows the amount of received light. The solid line data of the graph shows the amount of specular reflected light, and the alternate long and short dash line data shows the amount of diffusely reflected light. The
次にトナーパターンの濃度検出を行う二つ目のモードとして、ブラック以外の色用の検出モード(第2のモード)について説明する。ブラック以外の色用の検出モードでは、CPU81がPD73から濃度検出センサ検出部306を介して受け取ったトナーパターンの各パッチに対する検出値に基づいて各パッチ濃度の算出を行う。上述の通りPD73の反射光量には乱反射光成分のみが含まれる。ブラック以外の色のトナーでは濃度検出センサ70に対する照射光が吸収されにくく乱反射しやすい特性がある。そこでCPU81は、メモリ82が予め記憶するトナー像濃度と乱反射光量との関係性を用いて、検出された乱反射光成分から各パッチ濃度を算出する。その後CPU81は、算出した各パッチ濃度を用いて、濃度補正を行う。
Next, as a second mode for detecting the density of the toner pattern, a detection mode (second mode) for colors other than black will be described. In the detection mode for colors other than black, the
図7は、ブラック以外の色、例としてイエロートナーをPD73で検出した際のトナー像濃度と反射光量の関係性を示すグラフである。当該グラフの横軸はトナー像濃度を示し、縦軸は受光光量を示す。グラフの一点鎖線データは乱反射光量を示す。なお、濃度0の部分は中間転写ベルト7の表面の乱反射光量の値であり、イエロートナーの濃度(トナー付着量)が増えるとともに乱反射光量が大きく増加していることがわかる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the toner image density and the amount of reflected light when a color other than black, for example, yellow toner is detected by PD73. The horizontal axis of the graph shows the toner image density, and the vertical axis shows the amount of received light. The alternate long and short dash data in the graph shows the amount of diffusely reflected light. The portion of density 0 is the value of the diffusely reflected light amount on the surface of the
フルカラーモードで濃度検出を行う際には、CPU81は上記2つの検出モードを色ごとに切り換える制御を行う。また、本実施形態では上記2つの検出モードにおいてLED71の光量設定は異なる。濃度検出センサ70のダイナミックレンジが広いほど濃度補正の精度が上がるため、CPU81はLED71をそれぞれの検出モードに最適な光量に調整している。従って、CPU81は検出対象のトナー色がブラックとそれ以外の色とで変わる際にはそれぞれの色のパッチ無し部においてLED71の光量を切り替える。もちろんそれぞれの検出モードを同一光量で濃度補正の精度を維持できるのであれば同一条件でも構わない。
When performing density detection in the full color mode, the
〔中間転写ベルト7の表面状態の異状判断方法〕
続いて、中間転写ベルト7の表面状態の異状判断方法について説明する。
図1に示す無端ベルト形状をした中間転写ベルト7は、長時間、比較的高温状態で放置された場合、テンションを掛けて張架している張架ローラ8,10,17,18の外形に沿った形状に変形してしまう(以下、このような変形部分を「巻き癖部」と呼ぶ)。図8は、中間転写ベルト7上に4か所発生した巻き癖部40を示す模式図である。図8では、分かりやすくするために画像形成装置200の各構成部のうち中間転写ベルト7と張架ローラ8,10,17,18のみを図示し、その他の部分を省略している。この変形は、画像形成装置200が画像出力を行い中間転写ベルト7の停止時の位相が変わった(同じ部分に外力が働かない)状態で放置することでいずれ解消する。但し、その解消には一定時間を要する。
[Method for determining abnormalities in the surface condition of the intermediate transfer belt 7]
Subsequently, a method for determining an abnormality in the surface state of the
When the
図9は、高温高湿環境(温度30℃、湿度80%)の状態で3日間放置した後に取得した、中間転写ベルト7表面の濃度検出センサ70によって検出された正反射光量と乱反射光量の回転方向1周分のデータを示す。横軸に中間転写ベルト7の回転方向の位置(位相)を示し、縦軸に反射光量を示す。グラフ上部のデータが正反射光量を示し、グラフ下部のデータが乱反射光量を示す。正反射光量データの左端部と中央部の2箇所に振れがあるのがわかる。振れの部分が巻き癖部の位置に相当する。このように巻き癖部はトナーが載っていないにもかかわらず正反射光量に大きな変化をもたらす。これはブラックのパッチパターンを検出した際に誤検知をもたらし、濃度補正精度低下の大きな要因となる。一方で巻き癖部は乱反射光量に影響を与えないことがわかる。即ち、巻き癖部にブラック以外の色のパッチパターンを配置しても濃度補正精度に影響が生じない。そこでCPU81は、巻き癖部がある場合に、巻き癖部にブラックのパッチパターンが形成されないように、巻き癖部の位置に合わせて濃度補正用のトナーパターンの色の配置を変更するように制御する。即ちCPU81は、巻き癖部にブラック以外の色のパッチパターンが形成されるようにする。本実施形態においてCPU81は、中間転写ベルト7の1周分の表面に対するPD72の反射光量の平均値に対して、+-20%以上の変化があった場合に、中間転写ベルト7の表面状態に巻き癖部があると判定する。即ちCPU81は、中間転写ベルト7の表面状態に異状有りと判定する。
FIG. 9 shows the rotation of the amount of specularly reflected light and the amount of diffusely reflected light detected by the
〔画像形成装置200の制御フロー〕
次に、本実施形態に係る画像形成装置200が濃度検出センサ70を用いて濃度補正を行う制御フローについて、図10のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートの処理は、CPU81がメモリ82に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。
[Control flow of image forming apparatus 200]
Next, a control flow in which the
まずステップS1で、CPU81が、制御実行開始の指示により本フローチャートの処理を開始する。本実施形態では記録材Sの積算の出力枚数がカウントされており、出力枚数が所定の枚数(例えば1000枚)となった場合にCPU81に制御実行開始の指示が出力されるように設定されている。
次にステップS2で、CPU81が、予め取得済みの中間転写ベルト7の1周分の表面に対する反射光量のデータをメモリ82から読み出す。このデータは本体メイン電源(不図示)がユーザーによってONされた際の立ち上げ制御時にCPU81が濃度検出センサ70から取得してメモリ82に記憶されている。前述した通り、放置によって変形した巻き癖はある程度回復に時間がかかるため本体メイン電源がONされた際の表面状態が画像出力時にも維持されている場合が多い。なお、中間転写ベルト7の1周分の表面に対する反射光量のデータを取得するタイミングは、本体メイン電源がONされたタイミング以降であって、本フローチャートの開始前であれば、本体メイン電源がONされたタイミングでなくても構わない。
First, in step S1, the
Next, in step S2, the
本実施形態では、図11に示すように、中間転写ベルト7の内部に中間転写ベルト7の回転方向の位相情報を把握するための基準シール80が貼り付けられている。さらに、中間転写ベルトフレーム(不図示)には基準シール80を検知するための基準シールセンサ(不図示)が設けてあり、各種エンジン動作の際に濃度検出センサ70からの取得データと基準シールセンサからの取得データとの時間的な関連付けが可能である。そこでCPU81は濃度検出センサ70からの取得データと基準シールセンサからの取得データとを読み出し、時間的に関連付けることにより、反射光量の振れの部分の位置を巻き癖部として特定する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, a
次にステップS3で、CPU81が、S2で読み出した反射光量のデータを用いて中間転写ベルト7の表面に対する反射光量の振れ量が所定値以上であるか否かを判定する。例えば、中間転写ベルト7の1周分のPD72の反射光量の平均値に対して、+-20%以上の変化があるかるか否かを判定する。CPU81が反射光量の振れ量が所定値以上であると判定した場合、中間転写ベルト7の表面状態に異状があるとして、処理はS4へ進む。CPU81が反射光量の振れ量が所定値未満であると判定した場合、中間転写ベルト7の表面状態に異状がなくブラックのパッチパターンの形成位置が補正精度に与える影響が小さいとして、処理はS5へ進む。
ステップS5では、CPU81が、通常のトナーパターン(図5のパターン1)を選択し、画像データ生成部89に選択したトナーパターンの生成を指示し、選択したトナーパターンを中間転写ベルト7上に形成する。
次にステップS6では、CPU81が、LED71及びPD72、73を用いて中間転写ベルト7上に形成した各色のパッチパターンに対する検出値を取得する。そしてCPU81は、取得した検出値とメモリ82に予め記憶している反射光量とトナー像濃度の関係性とを用いて各パッチの濃度情報を色ごとに取得する。
Next, in step S3, the
In step S5, the
Next, in step S6, the
次にステップS7では、CPU81が、ステップS6で取得した各パッチの濃度情報と予め目標値としてメモリ82に格納されている各パッチ濃度の差分を演算する。CPU81は当該差分に基づいて各種の条件やパラメータの補正を行う。本実施形態ではLUT(LookUpTable)を用いて補正を行う。但し補正する方法は、これに限るものではなく、帯電高圧条件や現像高圧条件等濃度を任意にコントロール可能なものであれば何でもよい。次にステップS8では、CPU81が、出力枚数のカウント値を初期化して一連のフローチャートの処理を終了する。
Next, in step S7, the
一方で、ステップS3で中間転写ベルト7の表面状態に異状が有ると判定された場合、ステップS4では、CPU81が、通常のトナーパターン(図5のパターン1)のブラックのパッチパターンの形成位置が中間転写ベルト7の巻き癖部に重なるか否かを判定する。CPU81が巻き癖部に重なると判定した場合、処理はステップS9へ進む。CPU81が巻き癖部に重ならないと判定した場合、ステップS5へ進み、CPU81は通常のトナーパターンを形成するように制御する。
ステップS9で、CPU81が、メモリ82から補正用のトナーパターン(図5)の複数の配列パターンを読み出して、パターン2、パターン3、パターン4におけるブラックのパッチパターンと巻き癖部の位置関係を順次判定する。そしてブラックのパッチパターンと巻き癖部とが重ならない配列パターンを選択する。その後処理はS10へ進む。
On the other hand, when it is determined in step S3 that there is an abnormality in the surface state of the
In step S9, the
本実施形態では、中間転写ベルト7の周長が800mmであり、パッチパターンの全色分の長さは400mmである。図12は、中間転写ベルト7における巻き癖部と4色の各パッチパターンを含む濃度補正用のトナーパターンの位置関係を示す模式図である。中間転写ベルト7のAの位置からトナーパターンを形成する場合、図5のパターン1の設定ではブラックのパッチパターンが巻き癖部に重なると判定される。同様にして、パターン2の設定でもブラックのパッチパターンが巻き癖部に重なると判定される。結果として、パターン3の設定が適正であると判定され、選択される。
次にステップS10では、CPU81は、ステップS9で選択したトナーパターンの生成を画像データ生成部89に指示し、選択したトナーパターンを中間転写ベルト7上に形成する。その後処理はステップS6へ進む。
In the present embodiment, the peripheral length of the
Next, in step S10, the
以上のような第1の実施形態の画像形成装置200によれば、中間転写ベルト7の表面が変形されていたとしても、正反射成分を使って濃度補正するパッチパターンと乱反射成分を使って濃度補正するパッチパターンの配置を最適化し制御する。これにより生産性を落とすことなく画像の濃度安定性を維持することが可能となる。
According to the
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、巻き癖部の位置を特定するために基準シール80や基準シールセンサを設ける必要があった。本実施形態では、基準シール80や基準シールセンサを用いずに巻き癖部の位置を特定する方法について説明する。なお、本実施形態における画像形成装置200の機能構成は第1の実施形態と同じであるため再度の説明を省略する。
<Second embodiment>
In the first embodiment, it is necessary to provide a
〔画像形成装置200の制御フロー〕
本実施形態に係る画像形成装置200が濃度検出センサ70を用いて濃度補正を行う制御フローについて、図13のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートの処理は、第1の実施形態と同様に、CPU81がメモリ82に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。図13のフローチャートのS11及びS13~20の処理は、図10のフローチャートのS1及びS3~10の処理と同様である。以下、図10のフローチャートとは異なるS12の処理について説明する。
[Control flow of image forming apparatus 200]
A control flow in which the
ステップS12では、CPU81が、予め設定されたLED光量において中間転写ベルト7の1周分の表面に対する反射光量をPD72で検出する。この際、CPU81は回転される中間転写ベルト7の反射光量の時間情報と中間転写ベルト7の回転開始からの時間情報とを同期させて、搬送速度及び中間転写ベルト7の周長とを用いることにより、中間転写ベルト7の位相と反射光量とを対応付ける。例えば、中間転写ベルト7の周長(800mm)を搬送速度(200mm/sec)で除算した時間(4sec)毎に中間転写ベルト7の回転方向同位相が来ることになる。以上のようにして、CPU81は中間転写ベルト7の巻癖部の位置を特定する。
In step S12, the
以上のような第2の実施形態の画像形成装置200によれば、中間転写ベルト7の表面が変形されていたとしても、正反射成分を使って濃度補正するパッチパターンと乱反射成分を使って濃度補正するパッチパターンの配置を最適化し制御する。これにより生産性を落とすことなく画像の濃度安定性を維持することが可能となる。
According to the
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 Although the present invention has been described above with the embodiments, the above embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention is limitedly interpreted by these. It shouldn't be. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
7:中間転写ベルト、70:濃度検出センサ、81:CPU、82:メモリ、200:画像形成装置 7: Intermediate transfer belt, 70: Density detection sensor, 81: CPU, 82: Memory, 200: Image forming apparatus
Claims (13)
前記像担持体に形成された複数のパッチごとに異なる色が配置された補正用パターンの第1検出値及び第2検出値を前記検出部から取得して、前記第1検出値を用いる第1モードと前記第2検出値を用いる第2モードとを色ごとに切り替えて前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正するように制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記像担持体の表面状態に異状がある場合、前記像担持体における異状の位置に前記第1モードを用いる色の前記パッチが形成されないように、前記補正用パターンの色の配置を変更することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, an image forming means for forming toner images of a plurality of colors on the image carrier, and a first detection value corresponding to a specular reflected light amount and a diffusely reflected light amount by irradiating the image carrier with light. An image forming apparatus having a detection unit for detecting a second detection value.
A first detection value and a second detection value of a correction pattern in which different colors are arranged for each of a plurality of patches formed on the image carrier are acquired from the detection unit, and the first detection value is used. It has a control means for controlling to correct the density of the toner image formed by the image forming means by switching between the mode and the second mode using the second detection value for each color.
When the surface state of the image carrier is abnormal, the control means changes the color of the correction pattern so that the patch of the color using the first mode is not formed at the abnormal position on the image carrier. An image forming apparatus characterized by changing the arrangement.
前記制御手段は、複数の前記補正用パターンから、前記像担持体における異状の位置に前記第1モードを用いる色の前記パッチが重ならない前記補正用パターンを選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 Further having a storage means for storing a plurality of the correction patterns having different color arrangements,
The control means is characterized in that the correction pattern is selected from the plurality of correction patterns so that the patch of the color using the first mode does not overlap with the abnormal position on the image carrier. Or the image forming apparatus according to 2.
前記制御手段は、前記補正用パターンの色の配置順序を変更することを特徴とする請求項1乃至3何れか1項に記載の画像形成装置。 In the correction pattern, the patches are arranged along the rotation direction of the image carrier.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means changes the arrangement order of colors of the correction pattern.
前記制御手段は、前記検出部から取得した前記第1検出値と、前記基準シールを検出する基準シールセンサにより検出された結果とに基づいて、前記像担持体における異状の位置を特定することを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。 The image carrier is provided with a reference seal for detecting the phase of the image carrier.
The control means identifies an abnormal position on the image carrier based on the first detection value acquired from the detection unit and the result detected by the reference seal sensor that detects the reference seal. The image forming apparatus according to claim 5 or 6.
前記担持体の表面状態の異状が、前記像担持体を張架するローラによって付けられた巻き癖であることを特徴とする請求項1乃至10何れか1項に記載の画像形成装置。 The carrier is an endless belt,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the abnormality in the surface state of the carrier is a winding habit attached by a roller that stretches the image carrier.
前記像担持体に形成された複数のパッチごとに異なる色が配置された補正用パターンの第1検出値及び第2検出値を前記検出部から取得して、前記第1検出値を用いる第1モードと前記第2検出値を用いる第2モードとを色ごとに切り替えて前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正するように制御する制御ステップを含み、
前記制御ステップは、前記像担持体の表面状態に異状がある場合、前記像担持体における異状の位置に前記第1モードを用いる色の前記パッチが形成されないように、前記補正用パターンの色の配置を変更することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 An image carrier, an image forming means for forming toner images of a plurality of colors on the image carrier, and a first detection value corresponding to a specular reflected light amount and a diffusely reflected light amount by irradiating the image carrier with light. A control method for an image forming apparatus having a detection unit for detecting a second detection value.
A first detection value and a second detection value of a correction pattern in which different colors are arranged for each of a plurality of patches formed on the image carrier are acquired from the detection unit, and the first detection value is used. A control step of switching between a mode and a second mode using the second detection value for each color to correct the density of the toner image formed by the image forming means is included.
In the control step, when the surface state of the image carrier is abnormal, the color of the correction pattern is changed so that the patch of the color using the first mode is not formed at the abnormal position on the image carrier. A control method for an image forming apparatus, which comprises changing the arrangement.
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