JP3550650B2 - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、予め決められたトナー色順序で、互いに異なるn色(n≧2)のトナーによって各色毎のパッチ画像を順次形成した後、一括して各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいてトナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を各色毎に求める最適値算出処理を実行する画像形成方法および画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数色のトナーによって画像を形成する画像形成装置においては、感光体の疲労、トナーの特性や現象バイアス−濃度特性の変動などにより、トナー濃度を一定に保つことが困難である。そこで、従来より、電源立ち上げ時もしくは周期的に、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子、例えば現像バイアス、帯電バイアスや露光量などを調整することでトナー濃度の自動調整を行っている。
【0003】
図8は、従来の画像形成方法を示すタイミングチャートである。この従来技術では、中間転写ベルト、中間転写ドラムや転写紙などの中間転写媒体が一周する間(中媒同期信号の1周期)に、まずイエロー(Y)のトナーで、しかも互いに異なる4種類の現像バイアスでパッチ画像を中間転写媒体上に形成した後、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各トナー色についても、イエローと同様にして中間転写媒体上にパッチ画像を順次形成する。そして、最終トナー色(同図の場合、ブラック)のパッチ画像を形成するとともに、パッチセンサによってすべてのパッチ画像の濃度を一括して検出する。その後で、その検出データに基づき各色毎に最大濃度が得られる現像バイアスを算出し、これらを濃度制御因子の最適値としている。
【0004】
なお、この明細書では、上記のように現像バイアスなどの濃度制御因子を変化させながらパッチ画像を形成し、それらのパッチ画像の濃度を検出した後、それらの画像濃度に基づき濃度制御因子の最適値を算出する一連の処理を「最適値算出処理」と称する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最適値算出処理を1回実行することによって常に最適現像バイアス(最適値)を正確に求めることができるというものではなく、例えばパッチ画像作成時の現像バイアスの設定条件が適切でない場合、複数色のトナーのうち特定のトナー色については、検出データから最適値(最適現像バイアス)が求まらないことがある。このような場合、最適値算出処理を再度実行する必要がある。
【0006】
しかしながら、従来の装置では、最終トナー色のパッチ画像を形成するとともに、すべてのトナー色について画像濃度の検出および現像バイアスの最適値算出を行っている。そのため、最適値算出処理が完了した時点T0では、すでに次の画像描込タイミングを過ぎており、中間転写媒体を少なくとも1周分空転させた後でなければ、イエローパッチ画像の描き込みを実行することができない。
【0007】
このように従来技術では、最適値算出処理に失敗した後、同一処理を連続して行うためには少なくとも1周以上の空転動作が含まれてしまい、これがスループット低下の一要因となっている。
【0008】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を短時間で算出することができる画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成方法は、予め決められたトナー色順序で、互いに異なるn色(n≧2)のトナーによって各色毎のパッチ画像を順次形成した後、一括して各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいてトナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を各色毎に求める最適値算出処理を実行する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、遅くともトナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色について、各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値を事前的に求める第1工程と、第1工程において最適値を求めることができなかったトナー色が存在する場合には、速やかに最適値算出処理を再度実行する第2工程とを備えている。
【0010】
また、この発明にかかる画像形成装置は、予め決められたトナー色順序で、互いに異なるn色(n≧2)のトナーによって各色毎のパッチ画像を画像形成手段によって形成した後、各パッチ画像の濃度を濃度検出手段によって一括して検出し、制御手段がそれらの画像濃度に基づいてトナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を各色毎に算出する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、制御手段によって、遅くともトナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色について濃度検出手段によって検出される各パッチ画像の濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値を事前的に求め、最適値を求めることができなかったトナー色が存在する場合には、速やかに全てのトナー色について再度パッチ画像を作成し、その最適値を求めるように構成している。
【0011】
上記のように構成された画像形成方法および画像形成装置では、遅くともトナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色について、各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値が事前的に求められる。そして、少なくとも1つ以上のトナー色について最適値を求めることができなかった場合には、速やかに最適値算出処理が再度実行される。
【0012】
ここで、「事前的」とは、次のようなことを意味するものである。すなわち、正式な最適値は最終トナー色についてパッチ画像が形成され、すべてのトナー色についてパッチ画像の濃度を一括して検出し、これらの画像濃度に基づき求められるものであり、特定のトナー色(遅くともトナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色)については、最適値算出処理を再度実施する必要があるか否かを判断するために予め最適値が算出されることを意味するものである。また、「速やかに」とは、最適値算出処理を再度行う場合に、先の最適値算出処理におけるパッチ画像形成から、次の最適値算出処理におけるパッチ画像形成を連続的に行うことを意味するものである。
【0013】
なお、第1工程においては、各パッチ画像の濃度検出を一括して行った後、それらの画像濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値を一括して求めるようにしてもよい。例えば、トナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、最終トナー色を除く(n−1)色のトナーによって各色毎のパッチ画像を順次形成した後、一括して各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて(n−1)トナー色毎に濃度制御因子の最適値を一括して求めるようにしてもよい。
【0014】
また、第1工程においては、上記のように濃度検出および最適値算出を一括して行う代わりに、以下のようにトナー色毎に濃度検出および最適値算出を行うようにしてもよい。すなわち、あるトナー色についてパッチ画像が形成される毎に行い、そのトナー色でのパッチ画像の画像濃度を検出し、その画像濃度に基づいて当該トナー色について濃度制御因子の最適値を求めるようにしてもよい。
【0015】
また、n色のパッチ画像は予め決められた配列順序で形成されるとともに、パッチ画像の濃度検出は配列順序における先頭位置から順番に行われるようにしてもよく、この場合、最終トナー色のパッチ画像を、先頭位置から数えて1ないし(n−1)番目のいずれかの配列順位で形成するようにすれば、少なくとも最後尾のパッチ画像に対する濃度検出前に、最終トナー色のパッチ画像に対する濃度検出および最適値算出を行うことができる。特に、最終トナー色のパッチ画像を配列順序の先頭位置に形成する場合に、パッチ画像の濃度検出および最適値算出について、再度の最適値算出処理を開始するまでの時間的余裕が最大となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
A.画像形成装置の全体構成
図1は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニット1のメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ12が画像形成手段として機能するエンジン部Eの各部を制御してシートSに画像信号に対応する画像を形成する。
【0017】
このエンジン部Eでは、像担持体ユニット2の感光体21にトナー像を形成可能となっている。すなわち、像担持体ユニット2は、図1の矢印方向に回転可能な感光体21を備えており、さらに感光体21の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ22、現像手段としての現像器23Y,23C,23M,23K、およびクリーニング部24がそれぞれ配置されている。帯電ローラ22は帯電バイアス発生部121から高電圧が印加されており、感光体21の外周面に当接して外周面を均一に帯電させる。
【0018】
そして、この帯電ローラ22によって帯電された感光体21の外周面に向けて露光ユニット3からレーザ光Lが照射される。この露光ユニット3は、図2に示すように、画像信号切換部122と電気的に接続されており、この画像信号切換部122を介して与えられる画像信号に応じてレーザ光Lを感光体21上に走査露光して感光体21上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。例えば、エンジンコントローラ12のCPU123からの指令に基づき、画像信号切換部122がパッチ作成モジュール124と導通している際には、パッチ作成モジュール124から出力されるパッチ画像信号が露光ユニット3に与えられてパッチ潜像が形成される。一方、画像信号切換部122がメインコントローラ11のCPU111と導通している際には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像信号に応じてレーザ光Lを感光体21上に走査露光して感光体21上に画像信号に対応する静電潜像が形成される。
【0019】
こうして形成された静電潜像は現像部23によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部23として、イエロー用の現像器23Y、シアン用の現像器23C、マゼンタ用の現像器23M、およびブラック用の現像器23Kがこの順序で感光体21に沿って配置されている。これらの現像器23Y,23C,23M,23Kは、それぞれ感光体21に対して接離自在に構成されており、エンジンコントローラ12からの指令に応じて、上記4つの現像器23Y、23M、23C、23Bのうちの一の現像器が選択的に感光体21に当接するとともに、現像バイアス発生部125によって高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体21の表面に付与して感光体21上の静電潜像を顕在化する。
【0020】
現像部23で現像されたトナー像は、ブラック用現像器23Kとクリーニング部24との間に位置する一次転写領域R1で転写ユニット4の中間転写ベルト41上に一次転写される。なお、この転写ユニット4の構造については後で詳述する。
【0021】
また、一次転写領域R1から周方向(図1の矢印方向)に進んだ位置には、クリーニング部24が配置されており、一次転写後に感光体21の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【0022】
次に、転写ユニット4の構成について説明する。この実施形態では、転写ユニット4は、ローラ42〜47と、これら各ローラ42〜47に掛け渡された中間転写ベルト41と、この中間転写ベルト41に転写された中間トナー像をシートSに二次転写する二次転写ローラ48とを備えている。この中間転写ベルト41には、転写バイアス発生部126から一次転写電圧が印加されている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体21上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト41上に重ね合わせてカラー像を形成するとともに、給排紙ユニット6の給紙部63によってカセット61、手差しトレイ62あるいは増設カセット(図示省略)からシートSを取出して二次転写領域R2に搬送する。そして、このシートSに、カラー像を二次転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画像をシートSに転写する場合には、感光体21上にブラックトナー像のみを中間転写ベルト41上に形成し、カラー画像の場合と同様にして二次転写領域R2に搬送されてきたシートSに転写してモノクロ画像を得る。
【0023】
なお、二次転写後、中間転写ベルト41の外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトクリーナ49によって除去される。このベルトクリーナ49は、中間転写ベルト41を挟んでローラ46と対向して配置されており、適当なタイミングでクリーナブレードが中間転写ベルト41に対して当接してその外周面に残留付着しているトナーを掻き落す。
【0024】
また、ローラ43の近傍には、後述するようにして中間転写ベルト41の外周面に形成されるパッチ画像の濃度を検出するためのパッチセンサPSが配置されるとともに、中間転写ベルト41の基準位置を検出するための同期用読取センサRSが配置されている。
【0025】
図1に戻ってエンジン部Eの構成説明を続ける。転写ユニット4によってトナー像が転写されたシートSは、給排紙ユニット6の給紙部63によって所定の給紙経路(2点鎖線)に沿って二次転写領域R2の下流側に配設された定着ユニット5に搬送され、搬送されてくるシートS上のトナー像をシートSに定着する。そして、当該シートSはさらに給紙経路630に沿って排紙部64に搬送される。
【0026】
この排紙部64は2つの排紙経路641a,641bを有しており、一方の排紙経路641aは定着ユニット5から標準排紙トレイに延びるとともに、他方の排紙経路641bは排紙経路641aとほぼ平行に、再給紙部66とマルチビンユニットとの間に延びている。これらの排紙経路641a,641bに沿って3組のローラ対642〜644が設けられており、定着済みのシートSを標準排紙トレイやマルチビンユニット側に向けて排出したり、その他方面側にも画像を形成するために再給紙部66側に搬送したりする。
【0027】
この再給紙部66は、図1に示すように、上記のように排紙部64から反転搬送されてきたシートSを再給紙経路664(2点鎖線)に沿って給紙部63のゲートローラ対637に搬送するものであり、再給紙経路664に沿って配設された3つの再給紙ローラ対661〜663で構成されている。このように、排紙部64から搬送されてきたシートSを再給紙経路664に沿ってゲートローラ対637に戻すことによって給紙部63においてシートSの非画像形成面が中間転写ベルト41を向いて当該面に画像を二次転写可能となる。
【0028】
なお、図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリであり、符号127はエンジン部Eを制御するための制御データやCPU123における演算結果などを一時的に記憶するためのRAMであり、さらに符号128はCPU123で行う演算プログラムなどを記憶するROMである。
【0029】
B.画像形成装置における濃度調整動作
次に、上記のように構成され画像形成装置における画像の濃度調整動作について説明する。
【0030】
図3は、図1の画像形成装置における濃度調整動作を示すフローチャートである。この画像形成装置では、同図に示すように、ステップS1で濃度調整動作を実行して現像バイアスおよび帯電バイアスを更新設定する必要があるか否かが判断される。例えば、画像形成装置本体のメイン電源を投入した後、画像を形成できる状態になると、バイアス設定を開始するように構成してもよい。また、装置本体内に設けられたタイマー(図示省略)によって連続使用時間を検出し、数時間毎にバイアス設定を開始するようにしてもよい。
【0031】
このステップS1で「YES」と判断されてバイアス設定が開始されると、ステップS2,S3を実行して最適現像バイアスを算出し、それを現像バイアスとして設定する(ステップS4)。また、それに続いて、ステップS5を実行して最適帯電バイアスを算出し、それを帯電バイアスとして設定する(ステップS6)。こうして、現像バイアスおよび帯電バイアスの最適化が行われる。以下、それぞれが本発明の最適値算出処理に相当する現像バイアス算出処理(ステップS3)および帯電バイアス算出処理(ステップS5)の内容について、それぞれ詳細に説明する。
【0032】
B−1.現像バイアス算出処理
図4は、図3の現像バイアス算出処理の内容を示すフローチャートである。また、図5は現像バイアス算出処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。この現像バイアス算出処理(ステップS3)では、まずイエロートナーによってパッチ画像(Yパッチ)を作成する(ステップS301)。すなわち、帯電バイアスを予めステップS2で設定した既定値で、かつ現像バイアスを所定間隔で4段階に切り換えながら、4つのイエローベタ画像を感光体上に順次形成し、さらに図6(a)に示すように、これらを予め決められた配列順序で中間転写ベルト41の外周面に転写して第1パッチ画像PI1を形成する(ステップS301)。
【0033】
上記Yパッチの作成に続いて、上記と同様にして、シアントナーによるパッチ画像(Cパッチ)の作成(ステップS302)、マゼンタトナーによるパッチ画像(Mパッチ)の作成(ステップS303)、およびブラックトナーによるパッチ画像(Kパッチ)の作成(ステップS304)を順次実行して、図6(b)〜(d)に示すようにシアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の順序で中間転写ベルト41の外周面上に第1パッチ画像PI1をさらに形成していく。この実施形態では、パッチ画像の形成順序(トナー色順序)は、
イエロー(Y)−シアン(C)−マゼンタ(M)−ブラック(K)
であるが、中間転写ベルト41上でのパッチ画像の配列順序は、
ブラック(K)−イエロー(Y)−シアン(C)−マゼンタ(M)
としている。なお、このような配列順序を採用する理由については、後で詳述する。
【0034】
こうしてすべてのトナー色についてパッチ画像PI1を形成した後、16(=4種類×4色)個のパッチ画像PI1のうち先頭位置のパッチ画像(この実施形態では、ブラック(K)のパッチ画像)から順番にパッチ画像PI1の画像濃度をパッチセンサPSで検出し、さらに、これらの画像濃度に基づき目標濃度に対応する現像バイアスを求め、これを最適現像バイアスとして求めている(ステップS305)。このように、この実施形態においては、4種類のパッチ画像PI1を作成し、これらの画像濃度を一括して読み取った(本番読み取り)後、それらの画像濃度に基づき現像バイアスの最適値を求めており、この点に関しては従来技術と同様であるが、次の点で従来技術と大きく相違している。
【0035】
すなわち、この実施形態では、図4および図5に示すように、トナー色順序のうち最終のトナー色、つまりブラックトナーによってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色(イエロー、シアンおよびマゼンタ)について、各パッチ画像PI1の濃度を検出し(事前読み取り)、それらの画像濃度に基づいてイエロー、シアンおよびマゼンタに対する最適現像バイアスを事前的に求め(ステップS306)、次のステップS307でイエロー、シアンおよびマゼンタのすべてに対して最適現像バイアスを求めることができたと判断した場合には、そのまま次のステップS311に進む一方、上記3色のうち少なくとも1色でも最適現像バイアスを求めることができなかった場合には、再度、現像バイアス算出処理を実行する旨の設定を行う(ステップS308:再パッチ作成の設定)。
【0036】
このように、この実施形態では、最終トナー色(ブラック)によってパッチ画像を形成する時点で、すでに他のトナー色、つまりイエロー、シアンおよびマゼンタについて最適現像バイアスを求めることができるか否かという点を事前に把握することができるため、仮にイエロー、シアンまたはマゼンタに対して最適現像バイアスを求めることができなかった場合には、図5に示すように、最終トナー色によるパッチ作成に続いてイエロートナーによるパッチ作成(再パッチ作成)を速やかに実行することができ、図8に示す従来例のように空転させる必要がなくなり、再度の現像バイアス算出処理を速やかに行って処理効率を高めている。
【0037】
また、ブラックについても、本実施形態では、以下に説明するように中間転写ベルト41上での配列順位を工夫することで他のトナー色の場合と同様に、速やかに再パッチ作成に移行することができるようになっている。すなわち、この実施形態では、図6(d)に示すように、ブラックのパッチ画像を先頭位置に形成しているため、ブラックのパッチ画像が最初にパッチセンサPSの読み取り位置に到達し、本番読み取りの初期段階P1(図5)で当該パッチ画像の画像濃度が読み取られ、当該ブラックトナーについての最適現像バイアスを求めることができる。ここで、最適現像バイアスを求めることができなかった場合には、その旨がステップS309で「NO」と判断される。そして、このように判断されると、ステップS308と同様にして再パッチ作成の設定が行われる(ステップS310)。こうしたブラックトナーについての一連の処理は本番読み取りの初期段階P1で行われるため、再パッチ作成に十分に間に合う。そのため、イエロー、シアン、マゼンタの場合と同様に、ブラックに対して最適現像バイアスを求めることができなかった場合にも、図5に示すように、最終トナー色によるパッチ作成に続いてイエロートナーによるパッチ作成(再パッチ作成)を速やかに実行することができ、図8に示す従来例のように空転させる必要がなくなり、再度の現像バイアス算出処理を速やかに行って処理効率を高めている。
【0038】
この処理流れを図4のフローチャートで説明すると、次のようになる。すなわち、上記のようにして事前読み取りによってイエロー、シアンおよびマゼンタについての各パッチ画像PI1の濃度検出およびそれに基づく再パッチ作成の設定、本番読み取りによってブラックについてのパッチ画像PI1の濃度検出およびそれに基づく再パッチ作成の設定が完了すると、ステップS311で再パッチ作成の設定が行われたか否かを判断し、ステップS308あるいはステップS310で再パッチ作成が設定されている場合には、ステップS301に戻って再度の現像バイアス算出処理が速やかに実行される。
【0039】
一方、ステップS308、S310のいずれにおいても、再パッチ作成が設定されていない場合、つまりすべてのトナー色について最適現像バイアスを求めることができた場合には、ステップS312に進んで、上記のようにして求められた最適現像バイアスをRAM127に記憶し、後述する帯電バイアスの算出時や通常の画像形成処理において、RAM127から読み出し、現像バイアスとして設定する。
【0040】
B−2.帯電バイアス算出処理
図7は、図3の帯電バイアス算出処理の内容を示すフローチャートである。この帯電バイアス算出処理では、現像バイアス算出処理の場合と同様に、現像バイアスをステップS3で求めた最適現像バイアスに設定するとともに、上記「B−1.現像バイアス算出処理」の項で説明したと同様の処理手順で最適帯電バイアスを算出する。すなわち、以下のようにして最適帯電バイアスを算出しており、少なくとも1色以上について最適帯電バイアスを算出することができなかった場合には、再度帯電バイアス算出処理を繰り返して実行している。
【0041】
まず、帯電バイアスを所定間隔で4段階に切り換えながら、4つのイエローハーフトーン画像を感光体上に順次形成し、さらに図6(a)に示すように、これらを予め決められた配列順序で中間転写ベルト41の外周面に転写して第2パッチ画像PI2を形成する(ステップS501)。
【0042】
また、上記Yパッチの作成に続いて、上記と同様にして、シアントナーによるパッチ画像(Cパッチ)の作成(ステップS502)、マゼンタトナーによるパッチ画像(Mパッチ)の作成(ステップS503)、およびブラックトナーによるパッチ画像(Kパッチ)の作成(ステップS504)を順次実行して、図6(b)〜(d)に示すようにシアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の順序で中間転写ベルト41の外周面上に第2パッチ画像PI2をさらに形成していく。なお、パッチ画像の形成順序(トナー色順序)および配列順序については、上記現像バイアス算出処理の場合と同様である。つまり、パッチ画像の形成順序は、
イエロー(Y)−シアン(C)−マゼンタ(M)−ブラック(K)
である一方、中間転写ベルト41上でのパッチ画像の配列順序は、
ブラック(K)−イエロー(Y)−シアン(C)−マゼンタ(M)
としている。
【0043】
こうしてすべてのトナー色についてパッチ画像PI2を形成した後、16(=4種類×4色)個のパッチ画像PI2のうち先頭位置のパッチ画像(この実施形態では、ブラック(K)のパッチ画像)から順番にパッチ画像PI2の画像濃度をパッチセンサPSで検出し(本番読み取り)、さらに、これらの画像濃度に基づき目標濃度に対応する帯電バイアスを求め、これを最適帯電バイアスとして求めている(ステップS505)。
【0044】
また、この実施形態では、トナー色順序のうち最終のトナー色、つまりブラックトナーによってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色(イエロー、シアンおよびマゼンタ)について、各パッチ画像PI2の濃度を検出し(事前読み取り)、それらの画像濃度に基づいてイエロー、シアンおよびマゼンタに対する最適帯電バイアスを事前的に求め(ステップS506)、次のステップS507でイエロー、シアンおよびマゼンタのすべてに対して最適帯電バイアスを求めることができたと判断した場合には、そのまま次のステップS511に進む一方、上記3色のうち少なくとも1色でも最適帯電バイアスを求めることができなかった場合には、再度、帯電バイアス算出処理を実行する旨の設定を行う(ステップS508:再パッチ作成の設定)。
【0045】
一方、ブラックについては、図6(d)に示すように、ブラックのパッチ画像PI2を先頭位置に形成しているため、ブラックのパッチ画像が最初にパッチセンサPSの読み取り位置に到達し、本番読み取りの初期段階で当該パッチ画像の画像濃度が読み取られ、当該ブラックトナーについての最適帯電バイアスを求めることができる。ここで、最適帯電バイアスを求めることができなかった場合には、その旨がステップS509で「NO」と判断される。そして、このように判断されると、ステップS508と同様にして再パッチ作成の設定が行われる(ステップS510)。
【0046】
このように事前読み取りによってイエロー、シアンおよびマゼンタについての各パッチ画像PI2の濃度検出およびそれに基づく再パッチ作成の設定、本番読み取りによってブラックについてのパッチ画像PI2の濃度検出およびそれに基づく再パッチ作成の設定が完了すると、ステップS511で再パッチ作成の設定が行われたか否かを判断し、ステップS508あるいはステップS510で再パッチ作成が設定されている場合には、ステップS501に戻って再度の帯電バイアス算出処理が速やかに実行される。
【0047】
一方、ステップS508、S510のいずれにおいても、再パッチ作成が設定されていない場合、つまりすべてのトナー色について最適帯電バイアスを求めることができた場合には、ステップS512に進んで、上記のようにして求められた最適帯電バイアスをRAM127に記憶し、後述する帯電バイアスの算出時や通常の画像形成処理において、RAM127から読み出し、帯電バイアスとして設定する。
【0048】
以上のように、帯電バイアス算出処理(ステップS5)においても、現像バイアス算出処理と同様に、最終トナー色(ブラック)によってパッチ画像を形成する時点で、すでに他のトナー色、つまりイエロー、シアンおよびマゼンタについて最適帯電バイアスを求めることができるか否かという点を事前に把握することができるため、仮にイエロー、シアンまたはマゼンタに対して最適帯電バイアスを求めることができなかった場合には、図5に示すように、最終トナー色によるパッチ作成に続いてイエロートナーによるパッチ作成(再パッチ作成)を速やかに実行することができ、図8に示す従来例のように空転させる必要がなくなり、再度の帯電バイアス算出処理を速やかに行うことができる。
【0049】
また、最終トナー色であるブラックについても、パッチ画像の濃度検出およびそれに基づく再パッチ作成の設定という一連の処理を本番読み取りの初期段階で実行しているため、再パッチ作成に十分に間に合い、ブラックに対して最適現像バイアスを求めることができなかった場合にも、最終トナー色によるパッチ作成に続いてイエロートナーによるパッチ作成(再パッチ作成)を速やかに実行することができる。そのため、図8に示す従来例のように空転させる必要がなくなり、再度の現像バイアス算出処理を速やかに行うことができる。
【0050】
C.その他
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、最終トナー色であるブラックのパッチ画像を形成する前に事前読み取りを実行しているが、さらに1つ前のマゼンタのパッチ画像を形成する前に事前読み取りを行うようにしてもよい。
【0051】
また、上記実施形態では、最終トナー(ブラック)以外のトナー色のパッチ画像を一括してパッチセンサPSによる事前読み取りを実行して再バッチ作成を行うべきか否かを判断している(ステップS306〜S308、S506〜S508)が、これらイエロー、シアンおよびマゼンタのパッチ画像を形成する毎に、事前読み取りを行い、それぞれ対応するトナー色についての最適現像バイアスあるいは最適帯電バイアスを求めることができたか否かを判断するようにしてもよい。
【0052】
また、上記実施形態では、最終トナー色であるブラックのパッチ画像を配列順序の先頭位置に配置しているが、最終トナー色のパッチ画像の濃度検出およびそれに基づく再パッチ作成の設定という一連の処理を再パッチ作成前に行うことができるという最終トナー条件を満足する限り、先頭位置から配列順位を2あるいは3に設定してもよい。
【0053】
また、上記実施形態では、パッチ画像の形成順序、つまりトナー色順序を、
イエロー(Y)−シアン(C)−マゼンタ(M)−ブラック(K)
と設定しているが、これは一例であり、トナー色順序は任意である。また、中間転写ベルト41上でのパッチ画像の配列順序についても、上記したように最終トナー条件を満足する限り、パッチ画像の配列順序は任意である。さらに、この実施形態では、4色のトナーを使用しているが、トナー色の種類は4色に限定されるものではなく、複数色で画像を形成するカラー画像形成装置全般に本発明を適用することができる。
【0054】
また、上記実施形態では、感光体21上のトナー像を中間転写ベルト41に転写し、このトナー像をパッチ画像として、その画像濃度を検出するとともに、その検出結果に基づき最適現像バイアスおよび最適帯電バイアスを算出しているが、中間転写ベルト以外の転写媒体(転写ドラム、転写ベルト、転写シート、中間転写ドラム、中間転写シート、反射型記録シートあるいは透過性記憶シートなど)にトナー像を転写してパッチ画像を形成する画像形成装置にも本発明を適用することができる。また、転写媒体にパッチ画像を形成する代わりに、感光体上のパッチ画像の濃度を検出するパッチセンサを設け、このパッチセンサによって感光体上の各パッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づき最適現像バイアスおよび最適帯電バイアスを算出するようにしてもよい。
【0055】
また、上記実施形態にかかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに形成するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【0056】
さらに、上記実施形態では、濃度制御因子として現像バイアスおよび帯電バイアスの最適値を求めているが、いずれか一方のみの最適値を求める場合、また転写バイアスや露光量などの他の濃度制御因子の最適値を求める場合にも本発明を適用することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上のように、この発明にかかる画像形成方法および画像形成装置によれば、遅くともトナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色について、各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値を事前的に求め、少なくとも1つ以上のトナー色について最適値を求めることができなかった場合には、速やかに最適値算出処理を再度実行するようにしているので、最適値算出処理を再度行うために従来技術のように空転させる必要がなくなり、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を短時間で算出することができる。
【0058】
また、n色のパッチ画像を予め決められた配列順序で形成するとともに、パッチ画像の濃度検出を配列順序における先頭位置から順番に行うように構成する一方、最終トナー色のパッチ画像を、先頭位置から数えて1ないし(n−1)番目のいずれかの配列順位で形成するようにしているので、最終トナー色のパッチ画像に対する濃度検出および最適値算出を最後尾のパッチ画像の濃度検出に比べて早期に行うことができる。そして、最終トナー色について最適値を求めることができなかった場合には、速やかに最適値算出処理を再度実行するようにしているので、最適値算出処理を再度行うために従来技術のように空転させる必要がなくなり、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を短時間で算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】図1の画像形成装置における濃度調整動作を示すフローチャートである。
【図4】図3の現像バイアス算出処理の内容を示すフローチャートである。
【図5】現像バイアス算出処理の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図6】パッチ画像の形成順序を示す図である。
【図7】図3の帯電バイアス算出処理の内容を示すフローチャートである。
【図8】従来の画像形成方法を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…制御ユニット(制御手段)
2…像担持体ユニット
3…露光ユニット
4…転写ユニット
5…定着ユニット
12…エンジンコントローラ(制御手段)
123…CPU(制御手段)
E…エンジン部(画像形成手段)
P1…(本番読み取りの)初期段階
PI1,PI2…パッチ画像
PS…パッチセンサ(濃度検出手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, after sequentially forming a patch image for each color with n different (n ≧ 2) toners in a predetermined toner color order, the density of each patch image is detected collectively, and the The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus that execute an optimum value calculation process for obtaining an optimum value of a density control factor that affects the image density of a toner image for each color based on the image density.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus that forms an image using toners of a plurality of colors, it is difficult to maintain a constant toner density due to fatigue of a photoreceptor, fluctuations in toner properties and phenomenon bias-density properties. Therefore, conventionally, at power-on or periodically, the toner density is automatically adjusted by adjusting a density control factor that affects the image density of the toner image, such as a developing bias, a charging bias, and an exposure amount. I have.
[0003]
FIG. 8 is a timing chart showing a conventional image forming method. In this prior art, while an intermediate transfer medium such as an intermediate transfer belt, an intermediate transfer drum, and transfer paper makes one rotation (one cycle of an intermediate medium synchronization signal), first, yellow (Y) toner and four different kinds of toner are used. After the patch image is formed on the intermediate transfer medium with the developing bias, the patch images are sequentially formed on the intermediate transfer medium for each of the toner colors of cyan (C), magenta (M), and black (K) in the same manner as for yellow. Form. Then, a patch image of the final toner color (black in FIG. 1) is formed, and the density of all patch images is detected collectively by the patch sensor. Thereafter, based on the detected data, a developing bias for obtaining the maximum density for each color is calculated, and these are set as optimum values of the density control factors.
[0004]
In this specification, a patch image is formed while changing density control factors such as a developing bias as described above, and after detecting the densities of those patch images, the optimum density control factor is determined based on the image densities. A series of processing for calculating the value is referred to as “optimal value calculation processing”.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, it is not always possible to always accurately determine the optimum developing bias (optimum value) by executing the optimum value calculating process once. For example, if the setting condition of the developing bias at the time of creating a patch image is not appropriate, a plurality of For a specific toner color among the color toners, the optimum value (optimal developing bias) may not be obtained from the detection data. In such a case, it is necessary to execute the optimum value calculation process again.
[0006]
However, in the conventional apparatus, the patch image of the final toner color is formed, and at the same time, the image density is detected and the optimum value of the developing bias is calculated for all the toner colors. Therefore, at the time T0 when the optimum value calculation process is completed, the next image drawing timing has already passed, and the drawing of the yellow patch image is executed unless the intermediate transfer medium has been idle for at least one rotation. I can't.
[0007]
As described above, in the related art, after the optimum value calculation process has failed, performing the same process continuously includes at least one or more rounds of idling operation, which is one of the causes of a decrease in throughput.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of calculating an optimum value of a density control factor affecting the image density of a toner image in a short time. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the image forming method of the present invention, a patch image for each color is sequentially formed with n different colors (n ≧ 2) of toner in a predetermined toner color order, and then the density of each patch image is collectively determined. An image forming method for performing an optimum value calculation process for detecting, for each color, an optimum value of a density control factor that affects the image density of a toner image based on the detected image density. Before forming a patch image with the last toner color in the toner color order at the latest, the density of each patch image is detected for a toner color for which a patch image has already been formed, and for each color based on those image densities. A first step of obtaining an optimum value of the density control factor in advance; and, if there is a toner color for which the optimum value could not be obtained in the first step, the optimum value calculating process is immediately performed. And a second step of executing again.
[0010]
Further, the image forming apparatus according to the present invention forms a patch image for each color by image forming means using n different (n ≧ 2) toners in a predetermined toner color order, and then forms the patch image of each patch image. An image forming apparatus which collectively detects a density by a density detection unit, and wherein a control unit calculates an optimum value of a density control factor affecting an image density of a toner image for each color based on the image density, In order to achieve the above object, before forming a patch image with the last toner color in the toner color order at the latest by the control means, each patch image detected by the density detecting means for the toner color on which the patch image has already been formed. If the optimum value of the density control factor is obtained in advance for each color based on the density of Promptly for all toner colors to create a patch image again, and configured to determine the optimum value.
[0011]
In the image forming method and the image forming apparatus configured as described above, before forming the patch image with the final toner color in the toner color order at the latest, each of the patch images of the toner colors for which the patch image has already been formed is used. The density is detected, and the optimum value of the density control factor is determined in advance for each color based on the image density. Then, if the optimum value cannot be obtained for at least one or more toner colors, the optimum value calculation process is immediately executed again.
[0012]
Here, “advanced” means the following. That is, the formal optimum value is a patch image formed for the final toner color, the density of the patch image is detected for all the toner colors at once, and is obtained based on these image densities. At the latest, before forming a patch image with the last toner color in the toner color order, a determination is made as to whether or not it is necessary to perform the optimum value calculation process again on the toner color on which the patch image has already been formed). Means that the optimum value is calculated in advance. Further, "swiftly" means that when the optimum value calculation process is performed again, the patch image formation in the next optimum value calculation process is continuously performed from the patch image formation in the previous optimum value calculation process. Things.
[0013]
In the first step, after detecting the density of each patch image at once, the optimum value of the density control factor for each color may be obtained at once based on the image density. For example, before forming a patch image with the final toner color in the toner color order, a patch image for each color is formed sequentially with toner of (n-1) colors excluding the final toner color, and then each patch is collectively formed. The image density may be detected, and the optimum value of the density control factor may be collectively obtained for each (n-1) toner color based on the image density.
[0014]
In the first step, instead of performing the density detection and the calculation of the optimum value collectively as described above, the density detection and the calculation of the optimum value may be performed for each toner color as follows. That is, each time a patch image is formed for a certain toner color, the image density of the patch image with that toner color is detected, and the optimum value of the density control factor for the toner color is determined based on the image density. May be.
[0015]
Further, the n-color patch images may be formed in a predetermined arrangement order, and the density detection of the patch images may be performed in order from the leading position in the arrangement order. If the image is formed in any one of the 1st to (n-1) th arrangement orders counted from the top position, the density of the final toner color patch image must be at least before the density detection of the last patch image. Detection and optimal value calculation can be performed. In particular, when the patch image of the final toner color is formed at the head position in the arrangement order, the time margin before starting the optimal value calculation process again for the density detection and the optimal value calculation of the patch image is maximized.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A. Overall configuration of image forming apparatus
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This image forming apparatus forms a full-color image by superimposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or uses only black (K) toner. To form a monochrome image. In this image forming apparatus, when an image signal is provided from an external device such as a host computer to the main controller 11 of the control unit 1, the engine controller 12 functions as an image forming unit in response to a command from the main controller 11. By controlling each part of E, an image corresponding to the image signal is formed on the sheet S.
[0017]
In the engine section E, a toner image can be formed on the photoconductor 21 of the image carrier unit 2. That is, the image carrier unit 2 includes a photosensitive member 21 rotatable in a direction indicated by an arrow in FIG. 1, and further includes a charging roller 22 as a charging unit, a developing unit around the photosensitive member 21 along the rotation direction. Developing units 23Y, 23C, 23M, and 23K, and a cleaning unit 24 are disposed, respectively. The charging roller 22 is applied with a high voltage from the charging bias generation unit 121 and contacts the outer peripheral surface of the photoconductor 21 to uniformly charge the outer peripheral surface.
[0018]
Then, the laser beam L is emitted from the exposure unit 3 toward the outer peripheral surface of the photoconductor 21 charged by the charging roller 22. As shown in FIG. 2, the exposure unit 3 is electrically connected to an image signal switching unit 122, and emits a laser beam L according to an image signal given through the image signal switching unit 122. The upper surface is exposed by scanning to form an electrostatic latent image on the photoconductor 21 corresponding to the image signal. For example, based on a command from the CPU 123 of the engine controller 12, when the image signal switching unit 122 is conducting with the patch creation module 124, the patch image signal output from the patch creation module 124 is given to the exposure unit 3. Thus, a patch latent image is formed. On the other hand, when the image signal switching unit 122 is electrically connected to the CPU 111 of the main controller 11, the laser light L is applied to the photosensitive member 21 in accordance with an image signal provided from an external device such as a host computer via the interface 112. And an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photoreceptor 21.
[0019]
The electrostatic latent image thus formed is developed by the developing unit 23 with toner. That is, in this embodiment, as the developing unit 23, a developing unit 23Y for yellow, a developing unit 23C for cyan, a developing unit 23M for magenta, and a developing unit 23K for black are arranged along the photoconductor 21 in this order. Have been. These developing units 23Y, 23C, 23M, and 23K are configured to be freely movable toward and away from the photoreceptor 21, and in response to a command from the engine controller 12, the four developing units 23Y, 23M, 23C, and 23K. One of the developing units 23B selectively comes into contact with the photoconductor 21, and a high voltage is applied by the developing bias generation unit 125 to apply the toner of the selected color to the surface of the photoconductor 21 so as to apply the toner to the surface of the photoconductor 21. 21 to make the electrostatic latent image visible.
[0020]
The toner image developed by the developing unit 23 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 41 of the transfer unit 4 in a primary transfer region R1 located between the black developing unit 23K and the cleaning unit 24. The structure of the transfer unit 4 will be described later in detail.
[0021]
A cleaning unit 24 is disposed at a position in the circumferential direction (the direction of the arrow in FIG. 1) from the primary transfer region R1, and scrapes the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 21 after the primary transfer. Drop it.
[0022]
Next, the configuration of the transfer unit 4 will be described. In this embodiment, the transfer unit 4 transfers the rollers 42 to 47, the intermediate transfer belt 41 stretched over the rollers 42 to 47, and the intermediate toner image transferred to the intermediate transfer belt 41 to the sheet S. And a secondary transfer roller 48 for performing the next transfer. A primary transfer voltage is applied to the intermediate transfer belt 41 from a transfer bias generator 126. When the color image is to be transferred to the sheet S, the toner image of each color formed on the photoreceptor 21 is superimposed on the intermediate transfer belt 41 to form a color image. The sheet S is taken out from the cassette 61, the manual feed tray 62 or an additional cassette (not shown) by the paper unit 63, and is conveyed to the secondary transfer area R2. Then, a color image is secondarily transferred to the sheet S to obtain a full-color image. When a monochrome image is to be transferred to the sheet S, only a black toner image is formed on the photoreceptor 21 on the intermediate transfer belt 41, and is conveyed to the secondary transfer region R2 in the same manner as in the case of a color image. Is transferred to the sheet S to obtain a monochrome image.
[0023]
After the secondary transfer, the toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 41 is removed by the belt cleaner 49. The belt cleaner 49 is disposed to face the roller 46 with the intermediate transfer belt 41 interposed therebetween. At an appropriate timing, the cleaner blade contacts the intermediate transfer belt 41 and remains on the outer peripheral surface thereof. Scrape off toner.
[0024]
In the vicinity of the roller 43, a patch sensor PS for detecting the density of a patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 41 as described later is provided. Is provided for detecting the synchronization.
[0025]
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the engine unit E will be continued. The sheet S to which the toner image has been transferred by the transfer unit 4 is disposed downstream of the secondary transfer area R2 along a predetermined paper feed path (two-dot chain line) by the paper feed unit 63 of the paper feed / discharge unit 6. The toner image on the sheet S conveyed to the fixing unit 5 and conveyed is fixed on the sheet S. Then, the sheet S is further conveyed to the sheet discharging unit 64 along the sheet feeding path 630.
[0026]
The paper discharge section 64 has two paper discharge paths 641a and 641b. One paper discharge path 641a extends from the fixing unit 5 to the standard paper discharge tray, and the other paper discharge path 641b is a paper discharge path 641a. , And extends between the re-feed section 66 and the multi-bin unit. Three pairs of rollers 642 to 644 are provided along these paper discharge paths 641a and 641b, and discharge the fixed sheet S toward the standard paper discharge tray or the multi-bin unit side, or to the other side. The sheet is also conveyed to the re-feeding unit 66 side to form an image.
[0027]
As shown in FIG. 1, the re-feeding section 66 transfers the sheet S, which has been reversed and conveyed from the sheet discharging section 64 as described above, along the re-feeding path 664 (two-dot chain line). The sheet is conveyed to a pair of gate rollers 637 and includes three pairs of re-feed rollers 661 to 663 arranged along a re-feed path 664. In this way, by returning the sheet S conveyed from the sheet discharging unit 64 to the gate roller pair 637 along the re-feeding path 664, the non-image forming surface of the sheet S in the sheet feeding unit 63 moves the intermediate transfer belt 41. The secondary transfer of the image to the surface is enabled.
[0028]
In FIG. 2, reference numeral 113 denotes an image memory provided in the main controller 11 for storing an image provided from an external device such as a host computer via the interface 112, and reference numeral 127 denotes a control of the engine unit E. A RAM for temporarily storing control data for performing the calculation, a calculation result in the CPU 123, and the like, and a reference numeral 128 denotes a ROM for storing a calculation program and the like performed by the CPU 123.
[0029]
B. Density adjustment operation in image forming apparatus
Next, an operation of adjusting the density of an image in the image forming apparatus configured as described above will be described.
[0030]
FIG. 3 is a flowchart showing a density adjustment operation in the image forming apparatus of FIG. In this image forming apparatus, as shown in the figure, it is determined whether or not it is necessary to update the developing bias and the charging bias by executing a density adjusting operation in step S1. For example, after the main power supply of the image forming apparatus main body is turned on, when an image can be formed, the bias setting may be started. Alternatively, the continuous use time may be detected by a timer (not shown) provided in the apparatus main body, and the bias setting may be started every several hours.
[0031]
If "YES" is determined in this step S1 and the bias setting is started, steps S2 and S3 are executed to calculate the optimum developing bias and set it as the developing bias (step S4). Subsequently, step S5 is executed to calculate the optimal charging bias, and the calculated bias is set as the charging bias (step S6). Thus, optimization of the developing bias and the charging bias is performed. Hereinafter, the details of the developing bias calculation process (step S3) and the charging bias calculation process (step S5), each of which corresponds to the optimum value calculation process of the present invention, will be described in detail.
[0032]
B-1. Development bias calculation processing
FIG. 4 is a flowchart showing the content of the developing bias calculation process of FIG. FIG. 5 is a timing chart showing the operation timing of the developing bias calculation process. In the developing bias calculation process (step S3), first, a patch image (Y patch) is created using yellow toner (step S301). In other words, four yellow solid images are sequentially formed on the photoreceptor while the charging bias is set to the default value set in advance in step S2 and the developing bias is switched in four steps at predetermined intervals, and further shown in FIG. Thus, the first patch image PI1 is formed by transferring these to the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 41 in a predetermined arrangement order (step S301).
[0033]
Following the creation of the Y patch, similarly to the above, creation of a patch image (C patch) using cyan toner (step S302), creation of a patch image (M patch) using magenta toner (step S303), and black toner (Step S304) are sequentially executed to generate intermediate images in the order of cyan (C), magenta (M), and black (K) as shown in FIGS. 6B to 6D. The first patch image PI1 is further formed on the outer peripheral surface of the transfer belt 41. In this embodiment, the order of forming patch images (the order of toner colors) is
Yellow (Y) -Cyan (C) -Magenta (M) -Black (K)
However, the arrangement order of the patch images on the intermediate transfer belt 41 is as follows.
Black (K) -Yellow (Y) -Cyan (C) -Magenta (M)
And The reason for employing such an arrangement order will be described later in detail.
[0034]
After the patch images PI1 are formed for all the toner colors in this manner, the patch image PI1 of the 16 (= 4 types × 4 colors) patch image PI1 (in this embodiment, the patch image of black (K) in this embodiment) is used. The image density of the patch image PI1 is sequentially detected by the patch sensor PS, and further, a developing bias corresponding to the target density is obtained based on these image densities, and this is obtained as an optimum developing bias (step S305). As described above, in this embodiment, four types of patch images PI1 are created, these image densities are read at once (actual reading), and then the optimum value of the developing bias is obtained based on those image densities. In this regard, this point is the same as the prior art, but is significantly different from the prior art in the following points.
[0035]
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the last toner color in the toner color order, that is, the toner color (yellow , Cyan, and magenta), the density of each patch image PI1 is detected (preliminary reading), and the optimum developing bias for yellow, cyan, and magenta is determined in advance based on the image densities (step S306). If it is determined in S307 that the optimum developing bias has been obtained for all of yellow, cyan, and magenta, the process proceeds to the next step S311 while the optimum developing bias is obtained for at least one of the three colors. If not, the developing bias calculation process is performed again. The setting of the effect that row (step S308: Setting of creating re-patch).
[0036]
As described above, in this embodiment, when a patch image is formed with the final toner color (black), it is determined whether or not the optimum developing bias can be obtained for the other toner colors, that is, yellow, cyan, and magenta. If the optimum developing bias cannot be obtained for yellow, cyan, or magenta, as shown in FIG. Patch creation (re-patch creation) using toner can be executed quickly, eliminating the need for idling as in the conventional example shown in FIG. 8, and improving the processing efficiency by quickly performing the developing bias calculation process again. .
[0037]
Also, in the present embodiment, as in the case of other toner colors, the present embodiment promptly shifts to the re-patch creation by devising the arrangement order on the intermediate transfer belt 41 as described below. Can be done. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6D, since the black patch image is formed at the head position, the black patch image first reaches the reading position of the patch sensor PS, and the actual reading is performed. In the initial stage P1 (FIG. 5), the image density of the patch image is read, and the optimum developing bias for the black toner can be obtained. Here, if the optimum developing bias cannot be obtained, it is determined to be “NO” in step S309. Then, when it is determined in this way, the setting of re-patch creation is performed in the same manner as in step S308 (step S310). Since a series of processes for such a black toner is performed in the initial stage P1 of the actual reading, sufficient time is required for re-patch creation. Therefore, as in the case of yellow, cyan, and magenta, even when the optimum developing bias cannot be obtained for black, as shown in FIG. The patch creation (re-patch creation) can be executed quickly, eliminating the need for idling as in the conventional example shown in FIG. 8, and increasing the processing efficiency by quickly performing the developing bias calculation process again.
[0038]
This processing flow will be described below with reference to the flowchart of FIG. That is, as described above, the density detection of each patch image PI1 for yellow, cyan, and magenta by the pre-reading and the setting of the re-patch creation based thereon, the density detection of the patch image PI1 for the black by the actual reading, and the re-patch based on the same When the creation setting is completed, it is determined in step S311 whether or not the setting for the re-patch creation has been performed. If the creation of the re-patch has been set in the step S308 or S310, the process returns to the step S301 and repeats the process. The developing bias calculation process is quickly executed.
[0039]
On the other hand, in any of steps S308 and S310, if the re-patch creation is not set, that is, if the optimum developing bias has been obtained for all the toner colors, the process proceeds to step S312, and as described above. The optimum developing bias obtained as described above is stored in the RAM 127, and is read out from the RAM 127 at the time of calculating a charging bias to be described later or in a normal image forming process, and is set as a developing bias.
[0040]
B-2. Charging bias calculation process
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of the charging bias calculation process of FIG. In this charging bias calculation process, similarly to the case of the development bias calculation process, the development bias is set to the optimum development bias obtained in step S3, and the description has been given in the section “B-1. The optimum charging bias is calculated in the same procedure. That is, the optimum charging bias is calculated as follows, and if the optimum charging bias cannot be calculated for at least one color, the charging bias calculation process is repeated and executed again.
[0041]
First, four yellow halftone images are sequentially formed on the photoreceptor while the charging bias is switched in four steps at predetermined intervals, and these are half-imaged in a predetermined arrangement order as shown in FIG. The second patch image PI2 is transferred to the outer peripheral surface of the transfer belt 41 (Step S501).
[0042]
Further, following the creation of the Y patch, similarly to the above, creation of a patch image (C patch) using cyan toner (step S502), creation of a patch image (M patch) using magenta toner (step S503), and The creation of a patch image (K patch) using black toner (step S504) is sequentially performed, and the order of cyan (C), magenta (M), and black (K) is determined as shown in FIGS. Then, the second patch image PI2 is further formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 41. The order in which the patch images are formed (the order of the toner colors) and the order in which they are arranged are the same as those in the above-described development bias calculation process. That is, the order of forming patch images is as follows.
Yellow (Y) -Cyan (C) -Magenta (M) -Black (K)
On the other hand, the arrangement order of the patch images on the intermediate transfer belt 41 is
Black (K) -Yellow (Y) -Cyan (C) -Magenta (M)
And
[0043]
After the patch images PI2 are formed for all the toner colors in this manner, the patch image PI2 of the head position (in this embodiment, the black (K) patch image) out of the 16 (= 4 types × 4 colors) patch images PI2 is used. The image density of the patch image PI2 is sequentially detected by the patch sensor PS (actual reading), and based on these image densities, a charging bias corresponding to the target density is obtained, and this is obtained as an optimum charging bias (step S505). ).
[0044]
Further, in this embodiment, each of the last toner colors in the toner color order, that is, the toner colors (yellow, cyan, and magenta) for which the patch image has been formed before the patch image is formed with the black toner, is used. The density of PI2 is detected (advance reading), and the optimal charging bias for yellow, cyan and magenta is determined in advance based on the image densities (step S506), and all of yellow, cyan and magenta are determined in the next step S507. On the other hand, if it is determined that the optimal charging bias has been obtained, the process proceeds to the next step S511, while if the optimal charging bias cannot be obtained for at least one of the three colors, the process is repeated. Is set to execute the charging bias calculation process (step 508: Set of creating re-patch).
[0045]
On the other hand, as for black, as shown in FIG. 6 (d), since the black patch image PI2 is formed at the head position, the black patch image first reaches the reading position of the patch sensor PS, and the actual reading is performed. In the initial stage, the image density of the patch image is read, and the optimal charging bias for the black toner can be obtained. Here, if the optimum charging bias cannot be obtained, it is determined to be “NO” in step S509. Then, when it is determined in this way, the setting for creating a re-patch is performed in the same manner as in step S508 (step S510).
[0046]
As described above, the density detection of each patch image PI2 for yellow, cyan, and magenta and the setting of re-patch creation based on the preliminary reading, and the density detection of the patch image PI2 for black and re-patch creation based on the actual reading are set. Upon completion, it is determined in step S511 whether re-patch creation has been set. If re-patch creation has been set in step S508 or step S510, the process returns to step S501 to repeat the charging bias calculation process. Is executed promptly.
[0047]
On the other hand, in any of steps S508 and S510, if re-patch creation has not been set, that is, if the optimal charging bias has been obtained for all toner colors, the process proceeds to step S512, and as described above. The optimum charging bias obtained in this way is stored in the RAM 127, and is read out from the RAM 127 at the time of calculating the charging bias described later or in a normal image forming process, and is set as the charging bias.
[0048]
As described above, in the charging bias calculation process (step S5), similarly to the development bias calculation process, when a patch image is formed using the final toner color (black), other toner colors, that is, yellow, cyan, and Since it is possible to grasp in advance whether or not the optimum charging bias can be obtained for magenta, if the optimum charging bias cannot be obtained for yellow, cyan or magenta, FIG. As shown in FIG. 8, the patch creation (re-patch creation) using the yellow toner can be promptly executed subsequent to the patch creation using the final toner color, and there is no need to perform the idling as in the conventional example shown in FIG. The charging bias calculation process can be performed quickly.
[0049]
Also, for black, which is the final toner color, a series of processes of detecting the density of the patch image and setting the re-patch creation based on it is performed at the initial stage of the actual reading, so it is sufficient for the re-patch creation to take place. Therefore, even when the optimum developing bias cannot be obtained, the patch creation (re-patch creation) using the yellow toner can be executed immediately after the patch creation using the final toner color. This eliminates the need for idling as in the conventional example shown in FIG. 8, and allows the developing bias calculation process to be performed again quickly.
[0050]
C. Other
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes other than those described above can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the pre-reading is executed before forming the black patch image which is the final toner color, but the pre-reading is performed before forming the immediately preceding magenta patch image. May be.
[0051]
Further, in the above embodiment, it is determined whether or not a batch re-creation should be performed by executing pre-reading of the patch images of toner colors other than the final toner (black) collectively by the patch sensor PS (step S306). To S308 and S506 to S508), each time these yellow, cyan, and magenta patch images are formed, pre-reading is performed to determine whether the optimum developing bias or the optimum charging bias for the corresponding toner color has been obtained. May be determined.
[0052]
Further, in the above embodiment, the black patch image as the final toner color is arranged at the head position in the arrangement order. However, a series of processing of detecting the density of the patch image of the final toner color and setting re-patch creation based on the density detection is performed. The arrangement order may be set to 2 or 3 from the top position as long as the final toner condition is satisfied before the re-patch creation.
[0053]
In the above embodiment, the order of forming patch images, that is, the order of toner colors is
Yellow (Y) -Cyan (C) -Magenta (M) -Black (K)
However, this is an example, and the order of the toner colors is arbitrary. The arrangement order of the patch images on the intermediate transfer belt 41 is arbitrary as long as the final toner condition is satisfied as described above. Furthermore, in this embodiment, four color toners are used, but the type of toner color is not limited to four colors, and the present invention is applied to a general color image forming apparatus that forms an image with a plurality of colors. can do.
[0054]
In the above-described embodiment, the toner image on the photoreceptor 21 is transferred to the intermediate transfer belt 41, and the toner image is used as a patch image to detect the image density. The bias is calculated, but the toner image is transferred to a transfer medium other than the intermediate transfer belt (transfer drum, transfer belt, transfer sheet, intermediate transfer drum, intermediate transfer sheet, reflective recording sheet, transparent storage sheet, etc.). The present invention can also be applied to an image forming apparatus that forms a patch image by using the same. Also, instead of forming a patch image on the transfer medium, a patch sensor for detecting the density of the patch image on the photoconductor is provided, and the patch sensor detects the image density of each patch image on the photoconductor, and the detection result The optimum developing bias and the optimum charging bias may be calculated based on the above.
[0055]
The image forming apparatus according to the above-described embodiment is a printer that forms an image given from an external device such as a host computer via the interface 112 on a sheet such as a copy sheet, a transfer sheet, a sheet, and a transparent sheet for an OHP. However, the present invention can be applied to all electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and facsimile machines.
[0056]
Further, in the above-described embodiment, the optimum values of the developing bias and the charging bias are obtained as the density control factors. The present invention can be applied to a case where an optimum value is obtained.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention, before forming a patch image with a final toner color in the toner color order at the latest, for a toner color on which a patch image has already been formed, If the density of each patch image is detected, the optimum value of the density control factor is determined in advance for each color based on the image density, and the optimum value for at least one or more toner colors cannot be determined. Is designed to execute the optimum value calculating process again promptly, so that it is not necessary to perform the idling as in the related art in order to perform the optimum value calculating process again, and a density control factor that affects the image density of the toner image. Can be calculated in a short time.
[0058]
In addition, the patch images of n colors are formed in a predetermined arrangement order, and the density detection of the patch images is performed in order from the top position in the arrangement order. , The density detection and the optimal value calculation for the patch image of the final toner color are performed in comparison with the density detection of the last patch image. Can be done early. If the optimum value cannot be obtained for the final toner color, the optimum value calculation process is immediately executed again. This eliminates the necessity to perform the calculation, and the optimum value of the density control factor that affects the image density of the toner image can be calculated in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart illustrating a density adjustment operation in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart illustrating the content of a developing bias calculation process of FIG. 3;
FIG. 5 is a timing chart showing an operation timing of a developing bias calculation process.
FIG. 6 is a diagram illustrating a forming order of patch images.
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of a charging bias calculation process in FIG. 3;
FIG. 8 is a timing chart showing a conventional image forming method.
[Explanation of symbols]
1. Control unit (control means)
2. Image carrier unit
3. Exposure unit
4: Transfer unit
5. Fixing unit
12 ... Engine controller (control means)
123 ... CPU (control means)
E: Engine unit (image forming means)
P1 ... initial stage (for actual reading)
PI1, PI2 ... Patch image
PS: Patch sensor (density detecting means)

Claims (10)

予め決められたトナー色順序で、互いに異なるn色(n≧2)のトナーによって各色毎のパッチ画像を順次形成した後、一括して各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいてトナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を各色毎に求める最適値算出処理を実行する画像形成方法において、
遅くとも前記トナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色について、各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値を事前的に求める第1工程と、
前記第1工程において最適値を求めることができなかったトナー色が存在する場合には、速やかに前記最適値算出処理を再度実行する第2工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
After a patch image for each color is sequentially formed with n different (n ≧ 2) toners in a predetermined toner color order, the densities of the patch images are detected collectively, and based on those image densities. An image forming method for executing an optimum value calculation process for obtaining an optimum value of a density control factor affecting the image density of the toner image for each color.
At the latest, before forming a patch image with the final toner color in the toner color order, the density of each patch image is detected for a toner color on which a patch image has already been formed, and for each color based on those image densities. A first step of determining an optimum value of the concentration control factor in advance;
An image forming method comprising the steps of: immediately executing the optimum value calculating process again if there is a toner color for which an optimum value cannot be obtained in the first step;
前記第1工程では、各パッチ画像の濃度検出が一括して行われ、それらの画像濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値が一括して求められる請求項1記載の画像形成方法。2. The image forming method according to claim 1, wherein in the first step, density detection of each patch image is performed collectively, and an optimal value of a density control factor is collectively obtained for each color based on the image density. 前記第1工程では、前記トナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、前記最終トナー色を除く(n−1)色のトナーによって各色毎のパッチ画像を順次形成した後、一括して各パッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて前記(n−1)トナー色毎に濃度制御因子の最適値が一括して求められる請求項1または2記載の画像形成方法。In the first step, before forming a patch image with a final toner color in the toner color order, after forming a patch image for each color sequentially with (n-1) colors of toner excluding the final toner color, 3. The image according to claim 1, wherein the densities of the respective patch images are collectively detected, and the optimum value of the density control factor is collectively obtained for each of the (n-1) toner colors based on the image densities. Forming method. 前記第1工程では、各パッチ画像の濃度検出は対応するトナー色のパッチ画像が形成される毎に行われ、その画像濃度に基づいて各色の濃度検出のたびに濃度制御因子の最適値が順次求められる請求項1記載の画像形成方法。In the first step, the density detection of each patch image is performed each time a patch image of the corresponding toner color is formed, and the optimal value of the density control factor is sequentially determined each time the density detection of each color is performed based on the image density. The image forming method according to claim 1, which is required. 前記第1工程では、前記トナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、前記最終トナー色を除く(n−1)色のトナーによって各色毎のパッチ画像を順次形成する毎に、そのトナー色に対応するパッチ画像の濃度を検出し、その画像濃度に基づいて当該トナー色についての濃度制御因子の最適値が順次求められる請求項1または2記載の画像形成方法。In the first step, before forming a patch image with the last toner color in the toner color order, each time a patch image for each color is sequentially formed with (n-1) colors of toner excluding the final toner color 3. The image forming method according to claim 1, wherein the density of the patch image corresponding to the toner color is detected, and the optimum value of the density control factor for the toner color is sequentially obtained based on the image density. 前記n色のパッチ画像は予め決められた配列順序で形成されるとともに、パッチ画像の濃度検出は前記配列順序における先頭位置から順番に行われ、
前記最終トナー色のパッチ画像は、前記先頭位置から数えて1ないし(n−1)番目のいずれかの配列順位で形成される請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成方法。
The n-color patch images are formed in a predetermined arrangement order, and the density detection of the patch images is performed sequentially from the top position in the arrangement order,
6. The image forming method according to claim 1, wherein the patch image of the final toner color is formed in any one of the 1st to (n-1) th arrangement orders counted from the top position.
前記最終トナー色のパッチ画像は前記先頭位置に形成される請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the patch image of the final toner color is formed at the head position. 予め決められたトナー色順序で、互いに異なるn色(n≧2)のトナーによって各色毎のパッチ画像を画像形成手段によって形成した後、各パッチ画像の濃度を濃度検出手段によって一括して検出し、制御手段がそれらの画像濃度に基づいてトナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子の最適値を各色毎に算出する画像形成装置において、
前記制御手段は、遅くとも前記トナー色順序のうち最終のトナー色によってパッチ画像を形成する前に、すでにパッチ画像が形成されたトナー色について前記濃度検出手段によって検出される各パッチ画像の濃度に基づいて各色毎に濃度制御因子の最適値を事前的に求め、最適値を求めることができなかったトナー色が存在する場合には、速やかに全てのトナー色について再度パッチ画像を作成し、その最適値を求めることを特徴とする画像形成装置。
After a patch image for each color is formed by an image forming unit using n different colors (n ≧ 2) of toners in a predetermined toner color order, the density of each patch image is collectively detected by a density detecting unit. An image forming apparatus in which the control means calculates, for each color, an optimum value of a density control factor that affects the image density of the toner image based on the image densities.
The control unit, based on the density of each patch image detected by the density detection unit with respect to the toner color on which the patch image has been formed before forming the patch image with the final toner color in the toner color order at the latest. The optimal value of the density control factor is determined in advance for each color, and if there is a toner color for which the optimal value could not be determined, patch images are immediately created again for all toner colors, and the optimal An image forming apparatus for determining a value.
前記濃度検出手段は先頭側のパッチ画像から順番に画像濃度を検出可能となっており、
前記画像形成手段は、前記n色のパッチ画像を予め決められた配列順序で形成するものであって、前記最終トナー色のパッチ画像については、前記先頭位置から数えて1ないし(n−1)番目のいずれかの配列順位で形成する請求項8記載の画像形成装置。
The density detecting means can detect the image density in order from the leading patch image,
The image forming means forms the n-color patch images in a predetermined arrangement order, and the final toner color patch image is counted from 1 to (n-1) counting from the top position. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus is formed in any one of the order.
前記画像形成手段は、前記最終トナー色のパッチ画像を前記先頭位置に形成する請求項8または9記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming unit forms the patch image of the final toner color at the leading position.
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