JP4189563B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等に用いられる画像形成装置に関する。さらに詳細には、画像濃度および階調性の制御に供するために、階調テストパターンを作成しそのトナー付着量を検出する機能を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置においては、現像プロセスで像担持体上に付着したトナーの単位面積当たりの付着量が画像濃度および階調性に影響を及ぼす。このため、像担持体に階調テストパターンを作成し、この階調テストパターンにおける各濃度領域(各濃度のトナーパターン)のトナー付着量が一定になるように、画像形成条件を制御するようにしている(以下、この制御を「AIDC制御」という)。このためには、各濃度領域における基準となるトナー付着量を測定しなければならない。
【0003】
そこで従来から、像担持体上に作成した階調テストパターンにおける各濃度領域のトナー付着量を、赤外光の発光素子とその反射光を検知する受光素子とで構成される付着量センサを用いて測定するようにしている。すなわち、発光素子から発光され各濃度領域で反射された赤外光の強度を、受光素子で検知することにより各濃度領域のトナー付着量が測定されるのである。
【0004】
具体的には、まず、像担持体上に図6に示すような階調テストパターンKPが作成される。そうすると、像担持体の移動方向(図6参照)に従って階調テストパターンKPにおける各濃度領域のトナー付着量が付着量センサによって高濃度側から順次検出され、図7に示すような検出結果が得られる。次いで、各濃度領域における検出結果の平均値が算出される。そして、各平均値を曲線で結ぶことにより、図8に示すような濃度とトナー付着量との関係を示す波形データが取得される。そして、このようにして取得された波形データに基づきAIDC制御が行われるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置では、像担持体上に作成する階調テストパターンのKPの全長が非常に長くなるため、不必要にトナーを消費してしまうという問題があった。このように階調テストパターンKPの全長が長くなるのは、各濃度領域(各濃度のトナーパターン)について正確なトナー付着量を検出するためである。すなわち、付着量センサの検出領域に濃度領域以外の部分(像担持体の表面)が入ると、付着量センサにおいて濃度領域以外からの反射光も検出されるので濃度領域からの反射光の強度を正確に検出することができないからである。従って、各濃度領域が付着量センサの検出領域よりも大きくしなければならないのである。
【0006】
一方、階調テストパターンKPの作成時におけるトナー消費量を少なくするには、各濃度領域の長さを短くすれば良い。しかし、単純に各濃度領域の長さを短くすると、濃度領域以外の部分(像担持体の表面)も付着量センサの検出領域に入ってしまい、各濃度領域で反射された赤外光の強度を正確に測定できない。このため、正確なトナー付着量を検出することができずに、AIDC制御に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【0007】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、階調テストパターンの全長を短くしても正確にトナー付着量を検出することができ、画像濃度および階調性の制御(AIDC制御)に悪影響を及ぼさない画像形成装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る画像形成装置によれば、像担持体と、像担持体上に最高濃度領域と、最低濃度領域と、異なる濃度の濃度領域を複数含む中間濃度パターンと、を備える階調テストパターンを作成するテストパターン作成手段と、像担持体上のトナー付着量を検出する検出手段とを有し、テストパターン作成手段は、最高濃度領域と最低濃度領域とを検出手段の検出領域よりも長く作成し、中間濃度パターンに含まれる複数の濃度領域のうち2つ以上の濃度領域が前記検出手段の検出領域に入るように中間濃度パターンを作成することを特徴とする。
【0009】
この画像形成装置では、画像濃度および階調性の制御(AIDC制御)に利用するトナー付着量に関するデータを得るために、まず、テストパターン作成手段によって像担持体上に階調テストパターンが作成される。次いで、検出手段によって階調テストパターンにおけるトナー付着量が検出される。このトナー付着量の検出は、像担持体上に作成した階調テストパターンにおける各濃度領域に赤外光を照射し、その反射光を検知することにより測定される。そして、検出手段で得られたトナー付着量に関するデータに基づき、AIDC制御が実行される。なお、階調テストパターンの作成は、予め定められた時期(所定の稼働時間や処理枚数に達したとき、あるいはオペレータが指示したとき等)に行うようにすれば良い。また、「像担持体」は感光体ドラムの他、転写ドラム、転写ベルト、あるいは記録紙等であっても良い。
【0010】
ここで、テストパターン作成手段によって作成される階調テストパターンには、最高濃度領域、最低濃度領域、および異なる濃度の濃度領域を複数含む中間濃度パターンが含まれている。そして、階調テストパターンにおいて最高濃度領域と最低濃度領域とのそれぞれの長さが、検出手段の検出領域よりも長くなっている。これにより、検出手段が最高濃度領域あるいは最低濃度領域のトナー付着量を検出する際には、検出手段は最高濃度領域あるいは最低濃度領域によって反射された赤外光のみを検出する。従って、最高濃度領域と最低濃度領域とにおけるトナー付着量が正確に検出される(真値が得られる)。なお、ここでいう「濃度領域の長さ」とは、像担持体の移動方向における濃度領域の長さ(幅)を意味する(以下の説明においても同様である)。
【0011】
また、中間濃度パターンにおいては、検出手段の検出領域に2個以上の異なる濃度の濃度領域が含まれるように各濃度領域が配置されている。これにより、中間濃度パターンの長さが短くなっている。従って、階調テストパターン全体としての長さが短い。このため、階調テストパターンを作成する際に消費されるトナー消費量が減少し経済性に優れている。また、検出手段が中間濃度パターンのトナー付着量を検出する際には、検出手段は2個以上の濃度領域によって反射された赤外光を検出するため、その検出手段の検出値は検出対象となる各濃度領域における平均値となっている。従って、従来の画像形成装置のように各濃度領域における平均値を算出する必要がない。
【0012】
ここで、中間濃度パターンのトナー付着量を検出する際に、濃度領域以外の部分(像担持体の表面)によって反射された赤外光も若干検出されてしまう。このため、中間濃度パターンのトナー付着量を検出する際に誤差が生じ、AIDC制御に悪影響を及ぼすことも考えられる。しかし、トナー付着量の検出時に検出手段の検出領域に入る濃度領域以外の部分は、濃度領域の部分と比べると非常に小さいため、検出手段の検出値に問題となるような誤差が生じるとは考えられない。また、中間濃度パターンにおける検出値に誤差が生じたとしてもその誤差は小さいものであり、最高濃度領域と最小濃度領域とにおいて正確な検出値が得られるため、その誤差を適切に補正することができる。以上のことより、中間濃度パターンのトナー付着量を検出する際に、濃度領域以外の部分(像担持体の表面)によって反射された赤外光が検出されても、AIDC制御には何ら影響を与えないと考えられる。
【0013】
また、本発明に係る画像形成装置においては、テストパターン作成手段は、中間濃度パターンの長さが検出手段の検出領域よりも長くなるように階調テストパターンを作成することが好ましい。
【0014】
中間濃度パターンのトナー付着量を測定する際に、検出手段が濃度領域以外の部分(像担持体の表面)によって反射された赤外光を検知してしまう。そして、中間濃度パターンの長さが検出手段の検出領域よりも短いと、検出手段の検出領域に占める濃度領域以外の部分(像担持体の表面)が大きくなる。そうすると、中間濃度パターンのトナー付着量を正確に検出することができずに(誤差が大きくなって)、AIDC制御(特に階調性の制御)に悪影響を与えてしまうからである。
【0015】
さらに、本発明に係る画像形成装置においては、検出手段によるサンプリングを複数回行うことが好ましい。これにより、より精度良くトナー付着量を検出することができ、その結果AIDC制御の精度も向上するからである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を具体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、本発明を電子写真方式のタンデム型カラー複写機に適用した場合について説明する。
【0017】
本実施の形態に係る複写機1は、図1に示すように原稿の画像を読み取るイメージリーダ部IRと、読み取った画像を記録紙S上にプリントして再現するプリント部PRとから構成されている。まず、その全体についての概略説明を行う。
【0018】
イメージリーダ部IRはCCD等のイメージセンサを備えており、原稿の画像を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に色分解して読み取るものである。プリンタ部PRは、記録紙Sを搬送路Lに沿って搬送する搬送部2と、記録紙Sに4色の画像をそれぞれ形成するための4つの作像部3C,3M,3Y,3K(以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各再現色に関連する部分の番号に色記号としてそれぞれC,M,Y,Kを付加する。これらは、取り扱う色が違うことを除けば特に差はない。)とを備えている。
【0019】
作像部3C,3M,3Y,3Kは、それぞれ搬送路Lに沿って並列に配設される画像形成プロセス部4C,4M,4Y,4Kと、露光走査部(光学系を含む)5C,5M,5Y,5Kとから構成されている。また、複写機1全体の統括制御を行う制御部100が備えられ、その内部には画像メモリその他各種のメモリが設けられている。制御部100による制御には、複写動作自体のための制御のほか、後述するテストパターンのトナー付着量検出のための各部の制御も含まれる。
【0020】
搬送部2は、駆動ローラ24、従動ローラ25およびテンションローラ26を介して張られたエンドレスの搬送ベルト27を中心に構成されており、搬送ベルト27上の記録紙Sを一定速度で搬送するようになっている。搬送ベルト27の上流側(給紙側)には、所定サイズの記録紙Sを積載して収容する給紙カセット21と、給紙カセット21から記録紙Sを1枚ずつ繰り出す給紙ローラ22と、繰り出された記録紙Sを搬送ベルト27上に所定のタイミングで送り出すタイミングローラ23とが配置されている。一方、搬送ベルト27の下流側には、記録紙Sに転写されたトナー像を定着させるための定着装置28と、画像が複写された記録紙Sを積載収納する排紙トレイ29とが配置されている。また、搬送ベルト27の上流側と下流側にそれぞれセンサSE1、SE2が配設され、紙送りのタイミングや紙詰まり等を検出するようになっている。
【0021】
作像部3C,3M,3Y,3Kの画像形成プロセス部4C,4M,4Y,4Kは、静電複写方式で画像を形成するものであり、搬送ベルト27上に記録紙Sの搬送方向に沿って並列に配置された感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kを中心に構成されている。そして、感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kの周囲には、クリーナ42C,42M,42Y,42K、帯電チャージャ44C,44M,44Y,44K,現像器45C,45M,45Y,45K等が配置されている。また、各感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kの直下に搬送ベルト27を介して転写チャージャ46C,46M,46Y,46Kが配置されている。また、詳細は後述するが、感光体ドラム41C,41M,41Y,41K上に作成されるテストパターンのトナー付着量を検出するための付着量検出センサが、各感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kの下部に配設されている。
【0022】
次に、上記の複写機1の動作について説明する。まず、イメージリーダ部IRで原稿の画像が読みとられ、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色成分ごとの画像データが取得される。得られたデータは制御部100に送られ、シェーディング補正や濃度変換、エッジ強調等の必要なデータ処理が施される。さらに、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各再現色の画像データに変換される。これら各色の画像データは、制御部100の画像メモリに一旦格納される。
【0023】
そして、各感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kが回転駆動させられるとともに帯電チャージャ44C,44M,44Y,44Kによる帯電が行われる。各感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kの回転速度は記録紙Sの搬送速度に合わせられている。これと同期して、画像メモリに格納された画像データに基づいて露光走査部5C,5M,5Y,5Kからレーザビームが照射され、各感光体ドラム41C,41M,41Y,41K上に露光走査される。この露光により各感光体ドラム41C,41M,41Y,41K上に静電潜像が形成される。
【0024】
そして、各現像器45C,45M,45Y,45Kにより、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のトナーが各静電潜像に供給されてトナー像として顕像化される。これが現像である。現像後、各感光体ドラム41C,41M,41Y,41K上に形成されたトナー像は、各転写チャージャ46C,46M,46Y,46Kによって記録紙Sに重ね転写される。そして転写後、定着器28によって多重トナー像が加熱溶融されてカラー画像とされた上、記録紙Sに定着され、その記録紙Sは排紙トレイ29に排出される。以上の動作によって、1回の複写動作が終了する。なお、各感光体ドラム41C,41M,41Y,41Kは、転写チャージャ46C,46M,46Y,46Kでの転写後にクリーナ42C,42M,42Y,42Kにより残留トナーの除去を受け、次回の複写動作に備える。
【0025】
続いて、上記した複写機1における本発明の特徴部分について説明する。このため図2に、感光体ドラム41(以下の説明では、特に必要がない限りC,M,Y,Kの色記号を省略する)とその周辺および制御系を示す。感光体ドラム41の周囲には、図1でも説明したクリーナ42、帯電チャージャ44、現像器45、搬送ベルト27、転写チャージャ46の他、付着量検出センサ11が設けられている。
【0026】
この付着量検出センサ11は、図3に示すように発光素子12と受光素子13とを有し、反射光の強度によりトナー像のトナー付着量(mg/cm2 、以下同様)を検出するように構成され、感光体ドラム41と搬送ベルト27との転写位置より下流側に設けられている。
【0027】
図2に戻って、現像器45には、トナーを補給するトナー補給部60と、感光体ドラム41にトナーを付与する現像ローラ51とが設けられている。そして、付着量検出センサ11からは、センサ出力Vsが制御部100に送られるようになっている。一方、制御部100からは、帯電チャージャ44に対しグリッド電圧Vgの制御信号が、露光走査部5に対し画像データが、トナー補給部60に対しトナー補給信号が、現像ローラ51に対しバイアス電圧Vbの制御信号が、転写チャージャ46に対し転写電圧Vtの制御信号が、それぞれ付与されるようになっている。なお、制御部100における各種信号の出入りは、図2に現れているものの他にも、イメージリーダ部IRへの制御信号の送信やそこからの画像データの受信等、種々のものがある。このような感光体ドラム41まわりが、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色ごとに設けられている。
【0028】
以上のような感光体ドラム41まわりを有する複写機1においては、原稿の画像を複写する通常の動作の他、再現画像の濃度および階調性制御(AIDC制御)をするためにテストパターンのトナー付着量の測定が適宜行われる。そのテストパターンのトナー付着量の測定は、次のようにして行われる。まず、制御部100の制御により、感光体ドラム41上にテストパターンが作成される。このテストパターンの作成自体は、通常の複写動作の場合と同様、露光走査部5のレーザビームで感光体ドラム41上に静電潜像を形成し、現像器45でこれにトナーを付与することにより行われる。そして、感光体ドラム41上に作成されたテストパターンについて、付着量検出センサ11でトナー付着量を測定することにより行われる。
【0029】
ここで、トナー付着量の検出時に感光体ドラム41上に作成されるテストパターンTPは、図4に示すような階調パターンである。この階調パターンは、感光体ドラム41の回転方向(図4参照)上流側から下流側に向かって徐々に濃度が低くなっている。そして、テストパターンTPにおいて最高濃度領域P1および最低濃度領域P2の長さL1,L2はそれぞれ、付着量検出センサ11の検出窓(検出領域)Wの直径よりも長くなっている。これにより、付着量検出センサ11は、最高濃度領域P1および最低濃度領域P2のトナー付着量を、濃度領域以外(感光体ドラム41の表面)からの反射光の影響を受けずに測定することができる。従って、最高濃度領域P1および最低濃度領域P2のトナー付着量が、付着量検出センサ11によって正確に測定される。
【0030】
また、最高濃度領域P1と最低濃度領域P2との間に中間濃度パターンP3が形成され、その中間濃度パターンP3には濃度の異なる複数の濃度領域が含まれている。各濃度領域の長さは、付着量検出センサ11の検出窓Wに2つの濃度領域が入る程度の長さになっている。すなわち、中間濃度パターンP3における各濃度領域の長さが短い。このため、テストパターンTPを作成する際のトナー消費量が減少する。一方、付着量センサ11は、中間濃度パターンP3のトナー付着量を測定する際に、濃度領域以外(感光体ドラム41の表面)からの反射光も若干検出してしまう。このため、付着量センサ11の検出値に誤差が生じて、AIDC制御に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0031】
しかし、トナー付着量の測定時に、付着量検出センサ11の検出窓Wに入る感光体ドラム41の領域は非常に小さいため、付着量検出センサ11の検出値に問題となるような誤差が生じるとは考えられない。また、中間濃度パターンP3において、付着量検出センサ11の検出値に誤差が生じたとしてもその誤差は小さいものであり、最高濃度領域P1および最小濃度領域P2においては正確な検出値が得られるため、その誤差を適切に補正することができる。従って、中間濃度パターンP3においてトナー付着量を測定する際に、感光体ドラム41の表面からの反射光が検出されても、AIDC制御には何ら影響はないと考えられる。
【0032】
そして、テストパターンTPのトナー付着量の測定は、まず、付着量検出センサ11によって、感光体ドラム41の回転に従って順次、高濃度領域P1、中間濃度パターンP3、および最低濃度領域P2に対して、赤外光が照射されその反射光の強度が検出される。その付着量検出センサ11のセンサ出力Vsは、制御部100に送られて、図5に示すような波形データが得られる。この波形データは、従来の装置で得られる波形データ(図8参照)とほぼ同様のものである。そして、制御部100で、メモリに記憶されている付着量検出センサ11の検出特性が参照されて、テストパターンTPのトナー付着量が算出される。このような付着量センサ11によるテストパターンTPのトナー付着量の測定が3回実施される。より精度を高めるためである。
【0033】
また、テストパターンTPにおいては、付着量検出センサ11の検出窓Wに必ず2つの濃度領域が入るように各濃度領域が配置されている。このため、付着量検出センサ11は、2つの濃度領域によって反射された赤外光を検出することになる。これにより、付着量検出センサ11のセンサ出力Vsは、2つの濃度領域の平均値として出力される。従って、各濃度領域における平均値を算出する必要がない。
【0034】
そして、このようにして測定されたトナー付着量(センサ出力Vs)の変動に基づき、AIDC制御が行われる。具体的には、現像ローラ51のバイアス電圧Vb、転写チャージャ46の転写電圧Vt、および帯電チャージャ44のグリッド電圧Vg等の画像形成条件が、原稿画像に基づいた再現画像を作成できるように適正な値に補正される。また場合によっては、トナー補給部60へトナー補給信号が発せられて、トナーの補給が行われる。上記のような付着量測定および制御が、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色ごとに行われる。これにより、複写機1では、常に高品質な再現画像が得られる。
【0035】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る複写機1によれば、トナー付着量を測定するために感光体ドラム41にテストパターンTPが作成される場合、最高濃度領域P1と最低濃度領域P2とが付着量検出センサ11の検出窓Wの直径よりも長く作成され、また、中間濃度パターンP2においては付着量検出センサ11の検出窓Wに必ず2つの濃度領域が含まれるように各濃度領域が配置される。これにより、中間濃度パターンP3における各濃度領域の長さが短くなるため、テストパターンTPの形成時におけるトナー消費が抑制される。
【0036】
一方、中間濃度パターンP3における各濃度領域の長さを短くしたことにより、付着量センサ11が中間濃度パターンP3のトナー付着量を測定する際に、濃度領域以外(感光体ドラム41の表面)からの反射光も若干検出してしまう。しかし、トナー付着量の測定時に、付着量検出センサ11の検出窓Wに入る感光体ドラム41の領域は非常に小さいため、付着量検出センサ11の検出値に問題となるような誤差が生じるとは考えられない。また、中間濃度パターンP3において付着量検出センサ11の検出値に誤差が生じたとしてもその誤差は小さいものであり、最高濃度領域P1および最小濃度領域P2においては正確な検出値が得られるため、その誤差を適切に補正することができる。従って、中間濃度パターンP3においてトナー付着量を測定する際に、感光体ドラム41の表面からの反射光が検出されても、AIDC制御に対して悪影響を及ぼすようなことはない。
【0037】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば上記実施の形態では、本発明を複写機に適用したが、複写機に限らずプリンタ等にも本発明を適用することができる。
【0038】
【発明の効果】
以上、説明した通り本発明によれば、階調テストパターンの全長を短くしても正確にトナー付着量を検出することができ、画像濃度および階調性の制御(AIDC制御)に悪影響を及ぼさない画像形成装置が提供されている。すなわち、AIDC制御に悪影響を及ぼさずに階調テストパターンの全長を短することができる。これにより、階調テストパターンの作成時おけるトナー消費が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る複写機の概略構成を示す図である。
【図2】図1に示す複写機の感光体ドラムまわりの拡大図である。
【図3】付着量検出センサの概略構成を示す図である。
【図4】テストパターンの概略構成を示す図である。
【図5】付着量検出センサの出力波形を示したグラフである。
【図6】従来の画像形成装置において作成されるテストパターンの概略構成を示す図である。
【図7】従来の画像形成装置において得られる付着量検出センサの出力波形(生波形)を示したグラフである。
【図8】従来の画像形成装置において得られる付着量検出センサの出力波形(処理後)を示したグラフである。
【符号の説明】
1 複写機
11 付着量検出センサ
27 搬送ベルト
41 感光体ドラム
45 現像器
46 転写チャージャ
100 制御部
TP テストパターン
P1 最高濃度領域
P2 最低濃度領域
P3 中間濃度パターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus used for a copying machine, a printer, or the like. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus having a function of creating a gradation test pattern and detecting the toner adhesion amount in order to control image density and gradation.
[0002]
[Prior art]
In the image forming apparatus, the amount of toner adhered per unit area on the image carrier in the development process affects the image density and gradation. Therefore, a gradation test pattern is created on the image carrier, and the image forming conditions are controlled so that the toner adhesion amount in each density region (toner pattern of each density) in this gradation test pattern is constant. (Hereinafter, this control is referred to as “AIDC control”). For this purpose, it is necessary to measure a reference toner adhesion amount in each density region.
[0003]
Therefore, conventionally, an adhesion amount sensor composed of an infrared light emitting element and a light receiving element that detects the reflected light is used to measure the toner adhesion amount of each density region in the gradation test pattern created on the image carrier. To measure. That is, the toner adhesion amount in each density region is measured by detecting the intensity of infrared light emitted from the light emitting element and reflected in each density region by the light receiving element.
[0004]
Specifically, first, a gradation test pattern KP as shown in FIG. 6 is created on the image carrier. Then, according to the moving direction of the image carrier (see FIG. 6), the toner adhesion amount in each density area in the gradation test pattern KP is sequentially detected from the high density side by the adhesion amount sensor, and the detection result as shown in FIG. 7 is obtained. It is done. Next, an average value of detection results in each concentration region is calculated. Then, by connecting each average value with a curve, waveform data indicating the relationship between the density and the toner adhesion amount as shown in FIG. 8 is acquired. And AIDC control is performed based on the waveform data acquired in this way.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional image forming apparatus has a problem that the entire length of the KP of the gradation test pattern created on the image carrier becomes very long, and thus the toner is unnecessarily consumed. The total length of the gradation test pattern KP is increased in this way in order to detect an accurate toner adhesion amount for each density region (each density toner pattern). That is, when a portion other than the density region (the surface of the image carrier) enters the detection region of the adhesion amount sensor, reflected light from other than the density region is also detected by the adhesion amount sensor, so the intensity of the reflected light from the density region is reduced. This is because it cannot be detected accurately. Therefore, each density area must be larger than the detection area of the adhesion amount sensor.
[0006]
On the other hand, in order to reduce the amount of toner consumed when creating the gradation test pattern KP, the length of each density area may be shortened. However, if the length of each density area is simply shortened, the area other than the density area (the surface of the image carrier) also enters the detection area of the adhesion amount sensor, and the intensity of infrared light reflected by each density area Cannot be measured accurately. For this reason, an accurate toner adhesion amount cannot be detected, which may adversely affect AIDC control.
[0007]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the toner adhesion amount can be accurately detected even when the total length of the gradation test pattern is shortened. It is an object to provide an image forming apparatus that does not adversely affect control (AIDC control).
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the image forming apparatus of the present invention made to solve the above-described problems, the image carrier, the intermediate density including a plurality of density regions of different density with the highest density region, the lowest density region on the image carrier. A test pattern creating means for creating a gradation test pattern comprising: a density pattern; and a detecting means for detecting a toner adhesion amount on the image carrier. The test pattern creating means comprises a highest density area and a lowest density area. Is created longer than the detection area of the detection means, and the intermediate density pattern is created so that two or more density areas of the plurality of density areas included in the intermediate density pattern fall within the detection area of the detection means. Features.
[0009]
In this image forming apparatus, in order to obtain data relating to the toner adhesion amount used for image density and gradation control (AIDC control), first, a gradation test pattern is created on the image carrier by the test pattern creation means. The Next, the toner adhesion amount in the gradation test pattern is detected by the detection means. The toner adhesion amount is detected by irradiating each density region in the gradation test pattern created on the image carrier with infrared light and detecting the reflected light. Then, AIDC control is executed based on the data regarding the toner adhesion amount obtained by the detection means. It should be noted that the gradation test pattern may be created at a predetermined time (when a predetermined operating time or the number of processed sheets is reached, or when an operator gives an instruction). In addition to the photosensitive drum, the “image carrier” may be a transfer drum, a transfer belt, a recording paper, or the like.
[0010]
Here, the gradation test pattern created by the test pattern creating means includes an intermediate density pattern including a plurality of density areas having the highest density area, the lowest density area, and different densities. In the gradation test pattern, the lengths of the highest density area and the lowest density area are longer than the detection area of the detection means. Thus, when the detection unit detects the toner adhesion amount in the highest density region or the lowest density region, the detection unit detects only infrared light reflected by the highest density region or the lowest density region. Accordingly, the toner adhesion amount in the highest density region and the lowest density region is accurately detected (a true value is obtained). The “density area length” here means the length (width) of the density area in the moving direction of the image carrier (the same applies to the following description).
[0011]
In the intermediate density pattern, each density area is arranged so that two or more density areas having different densities are included in the detection area of the detection means. Thereby, the length of the intermediate density pattern is shortened. Therefore, the overall length of the gradation test pattern is short. For this reason, the amount of toner consumed when creating the gradation test pattern is reduced, and the cost is excellent. In addition, when the detection unit detects the toner adhesion amount of the intermediate density pattern, the detection unit detects infrared light reflected by two or more density regions, so that the detection value of the detection unit is the detection target. The average value in each density region. Therefore, it is not necessary to calculate the average value in each density area as in the conventional image forming apparatus.
[0012]
Here, when detecting the toner adhesion amount of the intermediate density pattern, the infrared light reflected by the portion other than the density area (the surface of the image carrier) is also slightly detected. For this reason, an error may occur when detecting the toner adhesion amount of the intermediate density pattern, which may adversely affect AIDC control. However, when the toner adhesion amount is detected, the part other than the density area that enters the detection area of the detection means is very small compared to the density area part, so that an error that causes a problem in the detection value of the detection means may occur. Unthinkable. Further, even if an error occurs in the detection value in the intermediate density pattern, the error is small, and an accurate detection value is obtained in the highest density region and the lowest density region. Therefore, the error can be corrected appropriately. it can. As described above, when detecting the toner adhesion amount of the intermediate density pattern, even if infrared light reflected by a portion other than the density area (the surface of the image carrier) is detected, there is no influence on the AIDC control. It is thought not to give.
[0013]
In the image forming apparatus according to the present invention, it is preferable that the test pattern creation unit creates the gradation test pattern so that the length of the intermediate density pattern is longer than the detection area of the detection unit.
[0014]
When measuring the toner adhesion amount of the intermediate density pattern, the detection means detects infrared light reflected by a portion other than the density area (the surface of the image carrier). If the length of the intermediate density pattern is shorter than the detection area of the detection means, a portion (surface of the image carrier) other than the density area occupying the detection area of the detection means becomes large. This is because the toner adhesion amount of the intermediate density pattern cannot be accurately detected (the error becomes large) and adversely affects AIDC control (particularly gradation control).
[0015]
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, it is preferable to perform sampling by the detection means a plurality of times. This is because the toner adhesion amount can be detected with higher accuracy, and as a result, the accuracy of AIDC control is also improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying an image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the case where the present invention is applied to an electrophotographic tandem color copying machine will be described.
[0017]
As shown in FIG. 1, the copying machine 1 according to the present embodiment includes an image reader unit IR that reads an image of a document, and a print unit PR that prints and reproduces the read image on a recording sheet S. Yes. First, the outline of the whole will be described.
[0018]
The image reader IR includes an image sensor such as a CCD, and reads an original image by separating the image into three colors of red (R), green (G), and blue (B). The printer unit PR includes a
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The image forming
[0022]
Next, the operation of the copying machine 1 will be described. First, an image of an original is read by the image reader unit IR, and image data for each color component of red (R), green (G), and blue (B) is acquired. The obtained data is sent to the
[0023]
Then, the
[0024]
Then, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) toners are supplied to the electrostatic latent images by the developing
[0025]
Subsequently, the characteristic part of the present invention in the above-described copying machine 1 will be described. Therefore, FIG. 2 shows the photosensitive drum 41 (in the following description, the C, M, Y, and K color symbols are omitted unless otherwise required), the periphery thereof, and the control system. Around the
[0026]
The adhesion
[0027]
Returning to FIG. 2, the developing
[0028]
In the copying machine 1 having the periphery of the
[0029]
Here, the test pattern TP created on the
[0030]
Further, an intermediate density pattern P3 is formed between the highest density area P1 and the lowest density area P2, and the intermediate density pattern P3 includes a plurality of density areas having different densities. The length of each concentration region is such that the two concentration regions enter the detection window W of the adhesion
[0031]
However, when the toner adhesion amount is measured, since the area of the
[0032]
The toner adhesion amount of the test pattern TP is first measured by the adhesion
[0033]
In the test pattern TP, each density region is arranged so that two density regions always enter the detection window W of the adhesion
[0034]
Then, AIDC control is performed based on the fluctuation of the toner adhesion amount (sensor output Vs) measured in this way. Specifically, the image forming conditions such as the bias voltage Vb of the developing
[0035]
As described above in detail, according to the copying machine 1 according to the present embodiment, when the test pattern TP is created on the
[0036]
On the other hand, by shortening the length of each density area in the intermediate density pattern P3, when the
[0037]
In addition, this Embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Accordingly, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a copying machine. However, the present invention can be applied not only to a copying machine but also to a printer.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the toner adhesion amount can be accurately detected even if the total length of the gradation test pattern is shortened, and the image density and gradation control (AIDC control) is adversely affected. No image forming apparatus is provided. That is, the total length of the gradation test pattern can be shortened without adversely affecting AIDC control. This suppresses toner consumption when creating the gradation test pattern.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a copier according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view around a photosensitive drum of the copying machine shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an adhesion amount detection sensor.
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a test pattern.
FIG. 5 is a graph showing an output waveform of an adhesion amount detection sensor.
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a test pattern created in a conventional image forming apparatus.
FIG. 7 is a graph showing an output waveform (raw waveform) of an adhesion amount detection sensor obtained in a conventional image forming apparatus.
FIG. 8 is a graph showing an output waveform (after processing) of an adhesion amount detection sensor obtained in a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記像担持体上に最高濃度領域と、最低濃度領域と、異なる濃度の濃度領域を複数含む中間濃度パターンとを備える階調テストパターンを作成するテストパターン作成手段と、
前記像担持体上のトナー付着量を検出する検出手段とを有し、
前記テストパターン作成手段は、
前記最高濃度領域と前記最低濃度領域とを前記検出手段の検出領域よりも長く作成し、
前記中間濃度パターンに含まれる複数の濃度領域のうち2つ以上の領域が前記検出手段の検出領域に入るように前記中間濃度パターンを作成することを特徴とする画像形成装置。An image carrier;
A test pattern creating means for creating a gradation test pattern comprising a maximum density area, a minimum density area, and an intermediate density pattern including a plurality of density areas of different densities on the image carrier;
Detecting means for detecting the toner adhesion amount on the image carrier,
The test pattern creation means includes
Creating the highest density area and the lowest density area longer than the detection area of the detection means;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate density pattern is created so that two or more areas out of a plurality of density areas included in the intermediate density pattern fall within a detection area of the detection unit.
前記テストパターン作成手段は、前記中間濃度パターンの長さが前記検出手段の検出領域よりも長くなるように階調テストパターンを作成することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the test pattern creating unit creates a gradation test pattern so that a length of the intermediate density pattern is longer than a detection region of the detecting unit.
前記検出手段によるサンプリングを複数回行うことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus characterized in that sampling by the detecting means is performed a plurality of times.
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