JP5106841B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a multifunction machine.
感光体や転写ベルト上の印刷領域外にテストパターンを作成し、その反射率のデータから濃度や位置情報を類推して画像濃度や画像位置等に関する画像プロセス条件を制御する方法は広く知られている。かかる画像プロセス条件の制御では、テストパターンの読み取り終了後、作成したテストパターンは印刷画像として排出されないため、ベルトクリーナー等により廃棄するかリサイクル装置等で再利用される。またかかる画像プロセス条件の制御では、電源オンから印刷可能になるまでの準備期間にテストパターンを作成するものや、印刷中の非画像領域にテストパターンを作成するものがある。 A widely known method is to create a test pattern outside the print area on the photoconductor or transfer belt, and to control the image process conditions related to image density, image position, etc. by inferring density and position information from the reflectance data. Yes. In the control of the image process conditions, the created test pattern is not discharged as a printed image after the completion of reading the test pattern, and therefore is discarded by a belt cleaner or the like or reused by a recycling apparatus or the like. Such image process condition control includes creating a test pattern during a preparation period from when the power is turned on until printing is possible, and creating a test pattern in a non-image area during printing.
ところで近年、粒状性の向上のためトナーが小粒径化され、重合法トナー等の製造方法により粒経が球形でかつ均一化されるようになった。これらの小粒経トナーや球形トナーをクリーニングすることが難しいことは一般に知られている。正常にクリーニングされないトナーは像担持体に残り、転写材に異常画像として発生する。 Incidentally, in recent years, the toner has been made smaller in size to improve the granularity, and the particle size has become spherical and uniform by a production method such as a polymerization method toner. It is generally known that it is difficult to clean these small particle warp toner and spherical toner. The toner that is not properly cleaned remains on the image carrier and is generated as an abnormal image on the transfer material.
このようなクリーニング不良の発生を防ぎ、1回当たりのクリーニング性を向上させるためにはブレードクリーニング装置であれば当接圧を高くする必要があるが、その場合にはベルトとクリーニングブレードの負荷増大によるブレードの磨耗が促進され、位置ずれやジターが発生してしまう。 In order to prevent such a cleaning failure from occurring and improve the cleaning performance per time, it is necessary to increase the contact pressure in the case of a blade cleaning device, but in that case, the load on the belt and the cleaning blade increases. The blade wear due to this is promoted, resulting in misalignment and jitter.
バイアスローラクリーニングであれば複数個のローラを設ける必要があり、両方式共に低コスト化や省スペース化に対し影響を与えるようになった。転写ベルトを複数回回すことにより、クリーニング性を向上させる等の方法も取られているが、この方法では、装置のダウンタイムが長くなってしまう。 In the case of bias roller cleaning, it is necessary to provide a plurality of rollers, both of which have an effect on cost reduction and space saving. A method of improving the cleaning property by rotating the transfer belt a plurality of times is also used. However, this method increases the downtime of the apparatus.
複数の像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置は、複数の感光体の像を転写、搬送ベルト上の転写材に転写する直接転写方式と複数の感光体の像を一旦転写ベルト上に重ね併せてから転写材に転写する中間転写方式があるが、中間転写方式は、一旦カラー画像を転写ベルトに形成するので、画像重ね精度が高く、転写材の厚さや、材質に対する許容度が高い等に利点がある。 A color image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of images transfers a plurality of photosensitive member images to a transfer material on a conveying belt and a plurality of photosensitive member images once on a transfer belt. There is an intermediate transfer method in which the image is superimposed on the transfer material and then transferred to the transfer material, but since the intermediate transfer method once forms a color image on the transfer belt, the image overlay accuracy is high, and the thickness of the transfer material and the tolerance for the material are high. There are advantages such as high.
上記中間転写方式には、転写工程を行なう手段として、(1)像を重ねる1次転写装置(一例として1次転写ベルト)と(2)紙等の転写材に像を転写する2次転写装置(一例として2次転写ローラ)、の2つの転写装置を用いる中間転写方式がある。この2つの転写装置を用いる中間転写方式では、2次転写ローラにテストパターンが転写されないように1次転写ベルトと2次転写ローラとを接離可能にする装置が必要となり、テストパターンが2次転写ローラに到達する前に1次転写ベルトと2次転写ローラとを離間する必要がある。 In the intermediate transfer system, as means for performing a transfer process, (1) a primary transfer device (a primary transfer belt as an example) for superimposing images and (2) a secondary transfer device for transferring an image to a transfer material such as paper There is an intermediate transfer system using two transfer devices (second transfer roller as an example). In the intermediate transfer method using these two transfer devices, a device that enables the primary transfer belt and the secondary transfer roller to contact and separate from each other is required so that the test pattern is not transferred to the secondary transfer roller. Before reaching the transfer roller, it is necessary to separate the primary transfer belt and the secondary transfer roller.
従って、接離機構が必要となるため、コスト高、装置大型化、レイアウト制限が増える等の問題がある。また特に印刷動作中のテストパターンを作成する必要がある場合は、印刷動作中に前記接離を行うと、転写ベルトや感光体等の像担持体の負荷変動や、潜像を形成するための露光装置へのショック等により画像ずれやジターが生じるため、印刷のための露光開始から1次転写の終了までは上記接離動作をさせることができない等の制約が発生し、スループットが低下する。 Therefore, since a contact / separation mechanism is required, there are problems such as high cost, large equipment, and increased layout restrictions. In particular, when it is necessary to create a test pattern during a printing operation, performing the contact / separation during the printing operation is used to change the load on an image carrier such as a transfer belt or a photoconductor or to form a latent image. Since image shift or jitter occurs due to a shock to the exposure apparatus or the like, there is a restriction that the above contact / separation operation cannot be performed from the start of exposure for printing to the end of primary transfer, and throughput is reduced.
一方、前記2次転写ローラを接離しない機構とした場合、テストパターンは必然的に2次転写ローラに転写されることにより、2次転写ローラのクリーニング装置が必要となる。更には、テストパターンの読み取りは2次転写ローラに転写される前に行う必要があるので、読み取り装置のレイアウトが制限されてしまう。 On the other hand, when the mechanism that does not contact and separate the secondary transfer roller is used, the test pattern is inevitably transferred to the secondary transfer roller, thereby requiring a cleaning device for the secondary transfer roller. Furthermore, since the test pattern needs to be read before being transferred to the secondary transfer roller, the layout of the reading device is limited.
また、公知の技術として、転写された各感光体から付着量検出用トナー像のトナー付着量を検出する検出手段と、画像形成条件を制御するトナー付着量制御手段を備えた画像形成装置において、転写紙の軸方向の長さをX、トナー付着量検出用トナー像の軸方向長さをY、印刷可能領域の軸方向の長さをZとしたときに、X<Z−Yとなる転写紙サイズで印刷が行われるときに、印刷領域外にトナー付着量検出用トナー像を作成するトナー像作成手段を備える画像形成装置がある(例えば、特許文献1参照)。
例えば、A4縦通紙の場合に中間転写ベルト上の軸方向に余白ができるので、その部位にテストパターンを形成する。しかし、A4横通紙等、軸方向いっぱいに画像領域を使用するモードでは余白がないのでテストパターンの形成が不可能である。
従来、濃度検知方法としては、主に以下の方法が知られている。
(1)正反射受光タイプ
(2)拡散反射受光タイプ
(3)正反射+拡散反射受光タイプ
これらの濃度検知方法は、それぞれテストパターンとして像担持体上に形成されたトナー部と像担持体部の反射特性の違いを利用して、濃度検知を行うが、(1)のタイプは、高付着部に対して、感度がなく、(2)のタイプは取り付けばらつき等の影響で感度が変化した場合、補正ができないため、校正板を用いるか、取り付け精度を上げるなどが必要となり、(3)のタイプは拡散受光部の感度変化を正反射受光素子の出力で補正するものであり(例えば、特許文献2、3参照)、高感度と高精度の両立が可能である。
一方、像担持体上のトナー部を検知する検知部では(イ)図22に示したようにセンサーS1で、ベルト状の像担持体B1を支持したローラR上を検知するタイプや(ロ)図23に示したようにローラRの近傍を検知するタイプ、(ハ)図24に示したように像担持体B1の裏面に平板1を配置したもの等が提案されている。
図22に示した(イ)のように、ローラR上で検知する場合は、ローラ偏心等の影響を受け、センサーS1に対する検知面の距離や角度ばらつきが生じる。同様に図23に示した(ロ)のようにローラ近傍にセンサーS1を配置した場合や、図24に示した(ハ)のように像担持体の裏面に平板を配置したものであってもそれぞれ図示したようにセンサーS1と検知面の距離や角度ばらつきが生じ、これを完全に排除することは困難である。もしセンサーと検知面の距離や角度ばらつきが生じると、濃度検知を行う際に正しい出力を読み取れないため、正確な濃度検知ができない。
図22乃至図24に示したように、像担持体105の面が変動する方向は、矢印64で示したその進行方向を含みかつ、像担持体105の面に垂直な仮想平面内で振れる傾向がある。
像担持体105について、このような変動があると正しい濃度検知が行えない理由を述べる。
図4、図25はセンサーとセンサーの検知面を正面から見た図である。センサー109(P/TMセンサーとも後述する。)はセンサーケースに狭義のセンサーである以下の素子類を納めている。発光素子602(赤外光LEDとも後述する。)、正反射受光素子603、拡散反射受光素子604などを備えている。符号605はレンズ、符号105は中間転写ベルトなどの像担持体、符号107はトナーをそれぞれ表す。また図4は検知面の角度が変化していない場合、図25は検知面の角度が図4の状態に比べて右上がりに変化した結果、正反射光が正反射受光素子603からずれた場合を表す。
図25のように検知面の角度変化が生じると、発光素子602から照射された光の正反射受光素子603への光の入射量が変化する。これを時間の推移で表すと、図26のようになる。図26において、(a)部はセンサーと検知面の角度が変化した時の像担持体表面の出力部、(b)部は濃度の異なるテストパターン(c)、(d)、(e)部の出力を示している。
正反射部の出力は、像担持体上の出力(Vsg)とテストパターン部の出力(Vsp_n)で正規化するのが一般的である。この正規化を行うと、センサーの取り付けばらつき等の感度ばらつきを吸収することができる。しかしながら、Vsgを検知する際に(a)部のような変動があると、正しいVsgが検知できずに正規化値に誤差が生じる。
一方、拡散光出力は、像担持体表面とトナー表面の拡散反射率の差で濃度検知を行うが、図27に示したようにセンサー(発光素子602、正反射受光素子603、拡散反射受光素子604など)と検知面(像担持体105)の角度が図25の場合よりもさらに大きく変化し、拡散光受光素子604に正反射出力が入射してしまうと、感度ばらつきが生じる。
以上より、前記濃度検知方法(1)、(2)、(3)のいずれにおいても、正反射光受光素子603又は拡散光受光素子604の出力が変動すると、濃度検知精度が悪化する。
In addition, as a known technique, in an image forming apparatus provided with a detection unit that detects the toner adhesion amount of a toner image for adhesion amount detection from each transferred photoreceptor, and a toner adhesion amount control unit that controls image formation conditions, Transfer where X <Z−Y, where X is the length in the axial direction of the transfer paper, Y is the length in the axial direction of the toner image for detecting the toner adhesion amount, and Z is the length in the axial direction of the printable area. 2. Description of the Related Art There is an image forming apparatus that includes a toner image creating unit that creates a toner image for toner adhesion amount detection outside a printing area when printing is performed in a paper size (see, for example, Patent Document 1).
For example, in the case of A4 longitudinal paper, since a margin is formed in the axial direction on the intermediate transfer belt, a test pattern is formed at that portion. However, a test pattern cannot be formed because there is no margin in a mode that uses the image area in the entire axial direction, such as A4 landscape paper.
Conventionally, the following methods are mainly known as density detection methods.
(1) Regular reflection light receiving type (2) Diffuse reflection light receiving type (3) Regular reflection + diffuse reflection light receiving type These density detection methods are a toner portion and an image carrier portion formed on the image carrier as test patterns, respectively. Concentration detection is performed using the difference in the reflection characteristics of (1), but the type (1) has no sensitivity to highly adhered parts, and the type (2) has changed in sensitivity due to the effects of mounting variations. In this case, since it cannot be corrected, it is necessary to use a calibration plate or increase the mounting accuracy. The type (3) is for correcting the sensitivity change of the diffused light receiving unit by the output of the regular reflection light receiving element (for example, It is possible to achieve both high sensitivity and high accuracy.
On the other hand, in the detection unit for detecting the toner portion on the image carrier, (b) a type in which the sensor S1 detects the roller R supporting the belt-like image carrier B1 as shown in FIG. A type that detects the vicinity of the roller R as shown in FIG. 23, (c) a type in which the
As shown in FIG. 22A, when detecting on the roller R, the distance and angle of the detection surface with respect to the sensor S1 vary due to the influence of roller eccentricity. Similarly, even when the sensor S1 is arranged in the vicinity of the roller as shown in (b) of FIG. 23, or a flat plate is arranged on the back surface of the image carrier as shown in (c) of FIG. As shown in the figures, there are variations in the distance and angle between the sensor S1 and the detection surface, and it is difficult to completely eliminate them. If the distance between the sensor and the detection surface or variation in angle occurs, the correct output cannot be read when the density is detected, so that accurate density detection cannot be performed.
As shown in FIGS. 22 to 24, the direction in which the surface of the
The reason why correct density detection cannot be performed with respect to the
4 and 25 are views of the sensor and the detection surface of the sensor as viewed from the front. The sensor 109 (also described later as a P / TM sensor) contains the following elements which are sensors in a narrow sense in a sensor case. A light emitting element 602 (also described later as an infrared LED), a regular reflection
When the angle of the detection surface changes as shown in FIG. 25, the amount of light incident on the regular reflection
In general, the output of the regular reflection portion is normalized by the output (Vsg) on the image carrier and the output (Vsp_n) of the test pattern portion. By performing this normalization, it is possible to absorb sensitivity variations such as sensor mounting variations. However, if there is a variation as shown in part (a) when detecting Vsg, the correct Vsg cannot be detected and an error occurs in the normalized value.
On the other hand, the diffused light output is detected based on the difference in diffuse reflectance between the image carrier surface and the toner surface. As shown in FIG. 27, sensors (
As described above, in any of the density detection methods (1), (2), and (3), if the output of the regular reflection
本発明は、画像形成装置においてセンサーに対する検知面の距離や角度変動による影響を少なくし、安定した画像品質を得ることを課題とする。 An object of the present invention is to obtain a stable image quality by reducing the influence of a detection surface distance and angle fluctuation with respect to a sensor in an image forming apparatus.
前記課題を達成するため請求項1にかかる発明は、像担持体上と像担持体上に形成されたテストパターンに発光素子から光を照射し、その反射光を二つの受光素子で検知することで、テストパターンの濃度情報を取得する濃度検出装置と濃度検出装置から得られた情報に基づき画像形成条件を制御する画像形成条件制御装置を有する画像形成装置において、前記濃度検出装置は、一つの発光部と二つの受光部を備え、第1の受光部は正反射を受光する位置に配置され、第2の受光部は拡散光を受光する位置に配置され、かつ、前記発光部から照射された光と像担持体面からの正反射光との光軸を含む面が像担持体の進行方向と平行になるように発光部と第1の受光部が配置され、かつ第2の受光部は、前記発光部と正反射光との光軸を含む面になく、
発光部の照射範囲は、像担持体の進行方向と平行方向の範囲をaとし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をbとしたとき、a≧bであり、かつ、
前記第2の受光部と前記発光部との距離をL1、前記第1の受光部と前記第2の受光部の距離の前記像担持体の進行方向と垂直方向の距離をL2としたとき、L1<L2とした。
請求項2に記載の発明では、請求項1において画像形成装置は、電子写真方式によるものであって、前記画像形成条件制御装置は、現像ポテンシャルを制御することとしている。
請求項3に記載の発明では、請求項1における画像形成装置は、タンデム型のカラー電子写真装置であって、像担持体は、転写ベルトとしている。
請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の画像形成装置において、第1の受光部の受光範囲が、像担持体の進行方向と平行方向の範囲をa’とし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をb’としたとき、a’≧b’であることとした。
請求項5に記載の発明では、請求項1に記載の画像形成装置において、発光部の照射範囲を像担持体の進行方向と平行方向の範囲をaとし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をbとしたとき、a≧bであり、かつ、
前記第1の受光部の受光範囲が、像担持体の進行方向と平行方向の範囲をa’とし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をb’としたとき、a’≧b’とした。
請求項6に記載の発明では、請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置において、
前記発光部又は前記第1の受光部の少なくとも一方にレンズを用いることとした。
請求項7記載の発明では、請求項1に記載の画像形成装置は複数の色を重ねてカラー画像を得るカラー画像形成装置であり濃度検出装置を備え、請求項1乃至7の何れか1つに記載の前記濃度検出装置は、前記複数の色の位置ずれの検知に併用されることとした。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, light is emitted from a light emitting element to an image carrier and a test pattern formed on the image carrier, and the reflected light is detected by two light receiving elements. Thus, in the image forming apparatus having the density detecting device for acquiring the density information of the test pattern and the image forming condition control device for controlling the image forming conditions based on the information obtained from the density detecting device, the density detecting device is one A light-emitting unit and two light-receiving units, wherein the first light-receiving unit is disposed at a position for receiving regular reflection, and the second light-receiving unit is disposed at a position for receiving diffused light, and is irradiated from the light-emitting unit. The light emitting portion and the first light receiving portion are arranged so that the surface including the optical axis of the reflected light and the regular reflection light from the image carrier surface is parallel to the traveling direction of the image carrier, and the second light receiving portion is The surface including the optical axis of the light emitting part and the specularly reflected light Without,
Irradiation range of the light-emitting portion, the traveling direction and in the direction parallel to the range of the image carrier is a, when the traveling direction and in the vertical direction range of the image bearing member and is b, Ri a ≧ b der, and
When the distance between the second light receiving unit and the light emitting unit is L1, and the distance between the first light receiving unit and the second light receiving unit in the direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier is L2, L1 <L2 .
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the image forming apparatus is based on an electrophotographic system, and the image forming condition control apparatus controls the development potential.
According to a third aspect of the present invention, the image forming apparatus according to the first aspect is a tandem type color electrophotographic apparatus, and the image carrier is a transfer belt.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the light receiving range of the first light receiving unit is a 'in the range parallel to the traveling direction of the image carrier, and When the range between the traveling direction and the vertical direction is b ′, a ′ ≧ b ′.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the irradiation range of the light emitting portion is a range in the direction parallel to the traveling direction of the image carrier, and the direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier. Where b is the range, a ≧ b, and
When the light receiving range of the first light receiving portion is a ′ in the range parallel to the traveling direction of the image carrier and b ′ in the direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier, a ′ ≧ b ′. It was.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects,
A lens is used for at least one of the light emitting unit or the first light receiving unit .
In the invention of
この発明では、画像形成装置においてセンサーに対する検知面の距離や角度変動による影響を少なくし、安定した画像品質を得ることができる。 According to the present invention, in the image forming apparatus, it is possible to reduce the influence of the detection surface distance and angle variation with respect to the sensor, and to obtain a stable image quality.
[1]テストパターンの濃度情報を取得する濃度検出装置と濃度検出装置から得られた情報に基づき画像形成条件を制御する画像形成条件制御の例
まず、本実施の形態のプリンタの構成について説明する。図1は、本実施の形態のプリンタのうち、露光、帯電、現像、転写、定着を行う画像形成工程部分(プロセスエンジン部)を示す概略構成図である。
[1] Example of Density Detection Device that Acquires Density Information of Test Pattern and Image Formation Condition Control for Controlling Image Formation Conditions Based on Information Obtained from Density Detection Device First, the configuration of the printer of the present embodiment will be described. . FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming process part (process engine part) that performs exposure, charging, development, transfer, and fixing in the printer of this embodiment.
プリンタには、図1に示した構成部材の他に、PC(パソコン)等から送られた画像データを処理し露光データに変換するプリントコントローラ(後述の図4に符号410で示す。)、高圧を発生させる高圧発生装置(後述の図5に符号416で示す。)、画像形成動作を制御する本体制御部(後述の図5に符号406で示す。)、記録材としての転写材である転写紙115の供給を行う図示しない給紙装置、転写紙115を手差し給紙させるための図示しない手差しトレイ、及び、画像形成済みの転写紙115が排紙される図示しない排紙トレイが設けられている。
In addition to the components shown in FIG. 1, the printer includes a print controller (indicated by
図1において、本体には、第1の転写装置として、中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト105及び帯電装置(1次転写装置106)が設けられている。この中間転写ベルト105は、ベース層、弾性層及びコート層の3層構造となっている。ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸びにくい材料を組み合わせた構成とされる。
In FIG. 1, the main body is provided with an endless belt-like
また、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層の上に形成される。また、コート層は、弾性層の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。中間転写ベルト105は、4つの支持ローラ112、113、114、119に張架された状態で駆動ローラとしての機能を有する支持ローラ112によって回転駆動される。
The elastic layer is made of, for example, fluorine rubber or acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and is formed on the base layer. The coat layer is formed by coating the surface of the elastic layer with, for example, a fluorine resin. The
中間転写ベルトの張架部分には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色用の4つの画像形成ユニットがある。各色用の4つの画像形成ユニットは同じ構成で同じ構成部材からなり、図1では同じ構成部材は数字部分を同じ数字で表し、末尾に色識別符号Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、K(ブラック)を付している。各画像形成ユニットにはそれぞれ感光体ユニット103Y、103C、103M、103Kや現像ユニット102Y、102C、102M、102Kが並んで配置されている。
現像ユニット102Y、102C、102M、102Kには、トナーボトル104K、104Y、104C、104Mからトナーが補給されるようになっている。
There are four image forming units for each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) in the stretched portion of the intermediate transfer belt. The four image forming units for each color have the same configuration and are composed of the same constituent members. In FIG. 1, the same constituent members represent numerical parts with the same numerals, and end with color identification codes Y (yellow), C (cyan), M ( Magenta) and K (black). In each image forming unit,
The developing
これらの画像形成ユニットの下方には、露光装置200が設けられており、画像情報に基づいて、露光装置200の内部に設けられている図示しないレーザー露光ユニットから半導体レーザを駆動して書込光Lbを出射し、各感光体ユニットに設けられる第1の像担持体としての感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上に静電潜像を形成するためのものである。ここで、書込光の出射は、レーザに限るものではなく、例えばLED(light emitting diode)であってもよい。
Below these image forming units, an
画像形成ユニットの構成について説明する。以下では、図2により黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを例に挙げて説明するが、他の色のトナー像を形成する画像形成ユニットも同様の構成を有する。 The configuration of the image forming unit will be described. Hereinafter, an image forming unit that forms a black toner image will be described as an example with reference to FIG. 2, but image forming units that form toner images of other colors also have the same configuration.
画像形成ユニット
図2において、黒トナー用の画像形成ユニットの構成部材は、本来、符号末尾にKの符号を付すのであるが、ここでは省略して示している。この画像形成ユニットには、感光体ドラム101の周囲に、感光体ドラムを帯電する帯電装置301、現像装置102、感光体クリーニング装置308が設けられている。また、感光体ドラム101に対して中間転写ベルト105を介して対向する位置には、帯電装置としての1次転写装置106が設けられている。
Image Forming Unit In FIG. 2, the constituent members of the image forming unit for black toner are originally provided with a symbol K at the end of the symbol, but are omitted here. In this image forming unit, a
帯電装置301は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム101に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム101の表面を一様に帯電する。この帯電装置301には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
The charging
また、現像装置102では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用してもよい。この現像装置102は、現像ケース内に設けられた攪拌部303と現像部304とに大別できる。攪拌部303では、二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という)が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ305上に供給される。
The developing
この攪拌部303には、平行な2本のスクリューが設けられている。これら2本のスクリュー306の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケースには現像装置102内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサー104が取り付けられている。一方、現像部304では、現像スリーブ305に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム101に転移される。
The stirring
現像部304には、現像ケースの開口を通して感光体ドラム101と対向する現像スリーブ305が設けられており、その現像スリーブ305内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ305に先端が接近するようにドクタブレード307が設けられている。本実施の形態では、このドクタブレード307と現像スリーブ305との間の最接近部における間隔が0.9mmとなるように設定されている。
The developing
この現像装置102では、現像剤を2本のスクリュー306で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ305に供給する。現像スリーブ305に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ305に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ305の回転に伴って搬送され、ドクタブレード307により適正な量に規制される。
In the developing
規制された現像剤は攪拌部303に戻される。このようにして感光体ドラム101と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ305に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム101上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。
The regulated developer is returned to the stirring
これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム101上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム101上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ305から離れ、攪拌部303に戻される。
As a result, the toner in the developer is transferred to the electrostatic latent image portion on the
このような動作の繰り返しにより、攪拌部303内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサー104が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部303にトナーが補給される。
When the toner concentration in the
1次転写装置106として1次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト105を挟んで感光体ドラム101に押し当てるようにして設置されている。また1次転写ローラの両端部は図3における中間転写ベルト105の軸方向の幅中、転写材の最大幅に相当する範囲203の部分で接触している。
A primary transfer roller is employed as the
1次転写装置106は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また軸方向の範囲203は、転写紙115のうち、中間転写ベルトの回転方向と垂直な方向において最長の長さの転写紙(用いられる最大用紙を横送りする形態の転写紙)が1次転写装置106と中間転写ベルト105の間にはさまれるように設定されている。
The
感光体クリーニング装置308は、先端を感光体ドラム101に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード309を備えている。また、本実施の形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム101に接触する導電性のファーブラシ310を併用している。
The
このファーブラシ310には、図示しない金属製の電界ローラからバイアスが印加されており、その電界ローラには図示しないスクレーパの先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード309やファーブラシ310により感光体ドラム101から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置308の内部に収容され、図示しない廃トナー回収装置にて回収される。
A bias is applied to the
画像形成ユニットの具体的な設定について説明する。感光体ドラム101の直径は40mmであり、感光体ドラム101を200mm/sの線速で駆動している。また、現像スリーブ305の直径は25mmであり、現像スリーブ305を564mm/sの線速で駆動している。
A specific setting of the image forming unit will be described. The diameter of the
現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−10〜−30μC/gの範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム101と現像スリーブ305との間隙である現像ギャップは、0.5〜0.3mmの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
The charge amount of the toner in the developer supplied to the development area is preferably in the range of about −10 to −30 μC / g. The development gap, which is the gap between the
感光体ドラム101の感光層の厚みは30μmであり、露光装置200の光学系のビームスポット径は50×60μmであり、その光量は約0.47mWである。一例として帯電装置301により、感光体ドラム101の表面は−700Vに一様帯電され、露光装置200によりレーザが照射された静電潜像部分の電位は、−120Vとなる。これに対して、現像バイアスの電圧を−470Vとし、350Vの現像ポテンシャルを確保する。このようなプロセス条件は電位ポテンシャル制御の結果によって適時変更される。
The thickness of the photosensitive layer of the
以上の構成をもつ図2の画像形成ユニットでは、感光体ドラム101の回転とともに、まず帯電装置301で感光体ドラム101の表面を一様に帯電する。次いでプリントコントローラからの画像情報に基づいて露光装置200からレーザによる書込光Lbを照射し、感光体ドラム101上に静電潜像を形成する。その後、現像装置102により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。
In the image forming unit of FIG. 2 having the above configuration, first, the surface of the
このトナー像は、1次転写装置106により中間転写ベルト105上に1次転写される。1次転写後に感光体ドラム101の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置308により除去され、次の画像形成に供される。
The toner image is primarily transferred onto the
図1、3において、中間転写ベルト105を間にして支持ローラ112と対向する位置には、第2の転写装置として2次転写ローラ108が設けられている。2次転写ローラ108は中間転写ベルト105上に形成されたトナー像を静電的な力で転写紙に転写する。転写ベルト105上のトナー像を転写紙115上に2次転写する際には、2次転写ローラ108を支持ローラ112に巻回された中間転写ベルト105部分に押し当てて2次転写を行う。
1 and 3, a
2次転写装置としては2次転写ローラ108を用いた構成でなくても、例えば転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。
中間転写ベルト105の軸方向幅は2次転写ローラ108の長手幅(軸方向幅)よりも大きく、転写紙115の最大幅(横送り時)が2次転写ローラ108の長手幅(軸方向幅)以下の大きさであり、
中間転写ベルト105の軸方向の幅と2次転写ローラ108の長手幅(軸方向幅)との寸法差の領域に前記テストパターンの形成領域が設定されていて、該テストパターン形成領域にテストパターンが形成される。
ここでは、2次転写装置としてローラ状をした2次転写ローラ108を用いた例で説明したが、2次転写ローラ108に代えて転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた場合も上記に準じて同様にテストパターンを形成することができる。
図3に示した例では、2次転写ローラ108の長手幅に相当する軸方向の範囲203は中間転写ベルト105の軸方向幅の中央に位置しており、テストパターン形成領域は中間転写ベルト105の軸方向幅の両端部に帯状に形成されている。
The secondary transfer device may not be configured using the
The axial width of the
The test pattern formation region is set in a region having a dimensional difference between the axial width of the
Here, an example in which a roller-like
In the example shown in FIG. 3, the
2次転写ローラ108は、上記した構成によりテストパターン形成領域とずれた位置に配置されているのでテストパターンとは非接触であり、かつ、転写時には中間転写ベルト105との間に転写紙が介在するので中間転写ベルト105上のトナー画像とも非接触であり、トナーと付着しないので、2次転写ローラ108の周面に摺接するクリーニング手段を付帯する必要がない。
Since the
図1において、2次転写ローラ108の転写紙115搬送方向下流側には、転写紙115上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置111が設けられている。この定着装置111は、加熱ローラ117に加圧ローラ118を押し当てた構成となっている。
In FIG. 1, a fixing
図1、3において、中間転写ベルト105を間にして支持ローラ112と対向する位置には、テストパターンの濃度や相対位置を推定するためのフォトセンサー109F(手前側)、109R(奥側)(以後P/TMセンサー109)が該支持ローラ112の軸方向手前側と奥側の2箇所に設けられている。また、中間転写ベルト105を間にして支持ローラ113に対向する位置には、ベルトクリーニング装置110が設けられている。このベルトクリーニング装置110は、転写紙115に中間転写ベルト105上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト105上に残留する残留トナーを除去するためのものである。
1 and 3,
図4に示したP/TMセンサー109の概要図において、P/TMセンサー109は一つの発光素子と二つの受光素子とを有している。この発光素子とは赤外光LED602である。また、二つの受光素子とは、中間転写ベルト105上を鏡面反射した光を受光できる位置と正反射光を受光しない位置の2箇所にそれぞれ設けられた正反射受光素子603と拡散反射受光素子604である。発光素子は赤外光LEDに代えてレーザー発光素子等を用いてもよい。
In the schematic diagram of the P /
正反射受光素子603、拡散反射受光素子604としてフォトトランジスタを用いているが、フォトダイオードを増幅して用いてもよい。また光路の途中には集光レンズ605が設けられている。なお、本構成では、受光素子として正反射受光素子604と拡散反射受光素子604とを設けているが、検知する対象や必要な情報によってはどちらか一方を用いる場合もある。
Phototransistors are used as the regular reflection
図5は本実施の形態のプリンタが備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。図5に示すように、本実施の形態のプリンタには、コンピュータ構成の本体制御部406が備えられており、この本体制御部406が各部を駆動制御する。本体制御部406は、各種演算や各部の駆動制御を実行するCPU(Central Processing Unit)402にバスライン409を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するROM(Read Only Memory)405と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するRAM(Random Access Memory)403とが接続されて構成されている。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical connection of each unit provided in the printer of this embodiment. As shown in FIG. 5, the printer according to the present embodiment includes a main
ROM405には、テストパターンを発生させるために必要なテストパターンの形成位置や濃度情報、テストパターンの階調を形成するためのバイアス条件、テストパターンの付着量を推定するためのTM/Pセンサー109出力の付着量変換LUT(Look up table)が格納されている(図10参照)。
The
本体制御部406には、プリントコントローラ410が接続されており、プリントコントローラ410では、PC(パソコン)やFAX(ファクシミリ)、スキャナ等からの画像情報を本体制御部406に一元化した画像データとして送信する。また各種センサー情報をデジタルデータに変換するA/D変換回路401、モータやクラッチを駆動する駆動回路、画像形成に必要な電圧を発生する高圧発生装置等も接続されている。
A
次に、図1、5等を参照しながら、本実施の形態のプリンタの動作について説明する。
上記構成をもつプリンタを用いてPCからの情報でプリントを行う場合、まず、PC上のプリンタドライバを用いて画像情報を送信する。プリントコントローラ410では、プリンタドライバからのプリント情報を受けて、露光装置200に露光信号を送る。
Next, the operation of the printer of this embodiment will be described with reference to FIGS.
When printing with information from a PC using a printer having the above configuration, first, image information is transmitted using a printer driver on the PC. The
プリント指令を受けた本体制御部406は、図示しない駆動モータを駆動させ、支持ローラ112が回転駆動して中間転写ベルト105が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニットの感光体ドラム101Y、101C、101M、101Kも回転駆動する。
Upon receiving the print command, the main
その後、プリントコントローラからの情報に基づいて、露光装置200から、各画像形成ユニットの感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上に書込光Lbがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム101Y、101C、101M、101Kには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置102Y、102C、102M、102Kにより可視像化される。そして、各感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
Thereafter, based on information from the print controller, the
このようにして形成された各色トナー像は、各1次転写装置106Y、106C、106M、106Kにより、順次中間転写ベルト105上に重なり合うようにそれぞれ1次転写される。これにより、中間転写ベルト105上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、2次転写後の中間転写ベルト105上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置110により除去される。
The respective color toner images formed in this way are primarily transferred by the
また、画像情報を受けて、ユーザーが選択した転写紙105に応じた図示しない給紙装置の給紙ローラが回転し、図示しない給紙カセットの1つから転写紙105が送り出される。送り出された転写紙105は、図示しない分離ローラで1枚に分離して図示しない給紙路に入り込み、図示しない搬送ローラによりプリンタ本体内の搬送路まで搬送される。このようにして搬送された転写紙105は、レジストローラ107に突き当たったところで止められる。
In response to the image information, a paper feed roller of a paper feed device (not shown) corresponding to the
なお、図示しない給紙カセットにセットされていない転写紙105を使用する場合、図示しない手差しトレイにセットされた転写紙105を図示しない給紙ローラにより送り出し、図示しない分離ローラで1枚に分離した後、図示しない手差し給紙路を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ107に突き当たったところで止められる。
When the
レジストローラ107は、上述のようにして中間転写ベルト105上に形成された合成トナー画像が2次転写ローラ108に対向する2次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ107は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙105の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。
The
レジストローラ107により送り出された転写紙105は、中間転写ベルト105と2次転写ローラ108との間に送り込まれ、2次転写ローラ108により、中間転写ベルト105上の合成トナー像が転写紙105上に2次転写される。
The
その後、転写紙105は、2次転写ローラ108に吸着した状態で定着装置111まで搬送され、定着装置111で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置111を通過した転写紙105は、図示しない排出ローラにより図示しない排紙トレイに排出されスタックされる。
Thereafter, the
なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置111を通過した転写紙105の搬送方向を図示しない切替爪により切り換え、図示しない用紙反転装置に送り込む。転写紙105は、そこで反転し再び2次転写ローラ108に案内される。
When image formation is also performed on the back surface of the surface on which the toner image is fixed, the transfer direction of the
次に、本実施の形態のCPU402がコンピュータプログラムに基づいて行う画像プロセス制御について図6に基づいて説明する。図6は画像プロセス制御に実行の流れを示すフローチャートを示す模式図である。
Next, image process control performed by the
画像プロセス制御は本体の電源スイッチがパワーオンされた時や印刷が開始された時に必要かどうかを判断し、必要であれば実行される(ステップS501、S502、S503)。パワーオン直後は、定着ヒーターの加温時間やプリントコントローラの準備時間が必要であり、かつそれまでに放置されたり、使用環境が変化している可能性があるために画像プロセス制御を実施することがある。 The image process control determines whether it is necessary when the power switch of the main body is turned on or when printing is started, and is executed if necessary (steps S501, S502, S503). Immediately after the power is turned on, the heating time of the fixing heater and the preparation time of the print controller are necessary, and the image processing control should be performed because it may be left until then or the usage environment may change. There is.
またプリント動作中はトナーの補給や消費、感光体ドラム101の感光体や中間転写ベルト105の特性の変化が生じる可能性があり、画像プロセス制御を実施することがある。パワーオン直後は、感光体の停止時間が6時間以上であるかまたは、機内の温度が10°C以上変化したか、または機内の相対湿度が50%以上変化した場合に、画像プロセス制御を実行する。
Further, during the printing operation, there is a possibility that toner supply and consumption, and changes in the characteristics of the photosensitive member of the
上記のうち、感光体の停止時間は次のように求める。感光体が停止したら、図5に示したプリントコントローラ410の保持しているリアルタイムクロックから時刻情報を取得しRAM403に保存する。パワーオン時に同様にリアルタイムクロックから時刻情報を取得し、その差分から感光体停止時間を求める。また温度や湿度の変化の求め方は、感光体停止時に機内温湿度センサー414から温度情報、相対湿度情報を取得し、パワーオン時に同様に温湿度センサー414から温度情報、相対湿度情報を取得し、その差分から温度変化量、相対湿度変化量を求める。
Among the above, the stop time of the photosensitive member is obtained as follows. When the photosensitive member stops, time information is acquired from the real-time clock held by the
印刷時は、プリント枚数が所定の間隔に達したらテストパターンの作成を行う。この場合の間隔は、予め実験等により求められるプロセス変動量によって決められる。またプリント枚数の他に現像スリーブ305や中間転写ベルト105の走行距離等をしきい値にしてもよい。
During printing, a test pattern is created when the number of printed sheets reaches a predetermined interval. The interval in this case is determined by the amount of process variation obtained in advance through experiments or the like. In addition to the number of prints, the travel distance of the developing
次に、画像プロセス制御が必要と判断されたら、テストパターンを形成する(図6のステップS504)。テストパターンが転写ベルト上に形成された状態を図7に示す。図7の201はトナー付着量を検出するためのテストパターン(Pパターン)を示す。また図7の202は画像位置を検出するためのテストパターン(TMパターン)を示す。またPパターン、TMパターンは軸方向の手前側と奥側に形成され、それぞれ手前側Pパターンを201F、奥側Pパターンを201R、手前側TMパターンを202F、奥側TMパターンを202Rで示す。 Next, when it is determined that image process control is necessary, a test pattern is formed (step S504 in FIG. 6). FIG. 7 shows a state where the test pattern is formed on the transfer belt. Reference numeral 201 in FIG. 7 indicates a test pattern (P pattern) for detecting the toner adhesion amount. Reference numeral 202 in FIG. 7 denotes a test pattern (TM pattern) for detecting the image position. The P pattern and the TM pattern are formed on the near side and the far side in the axial direction, and the near side P pattern is denoted by 201F, the far side P pattern is denoted by 201R, the near side TM pattern is denoted by 202F, and the far side TM pattern is denoted by 202R.
画像プロセス制御には電位ポテンシャル制御、トナー濃度目標値補正制御、位置合わせ補正制御があり、どの制御を行うかによってテストパターンの形成条件は異なる。最初に電位ポテンシャル制御のテストパターンの形成条件について説明する。 Image process control includes potential potential control, toner density target value correction control, and alignment correction control, and the test pattern formation conditions differ depending on which control is performed. First, conditions for forming a test pattern for controlling potential potential will be described.
電位ポテンシャル制御ではテストパターン201を用いる。テストパターンの201のうち、201Fのみ形成するが、必要に応じて201Rのみ、201Fと201Rの両方を形成してもよい。201F、201Rは軸方向(主走査)が10mm、中間転写ベルト105の進行方向(副走査)が15mmの大きさに形成される。 The test pattern 201 is used for potential potential control. Of the test patterns 201, only 201F is formed, but if necessary, only 201R may be formed, and both 201F and 201R may be formed. 201F and 201R are formed to have a size of 10 mm in the axial direction (main scanning) and 15 mm in the traveling direction of the intermediate transfer belt 105 (sub scanning).
主走査方向の大きさはP/TMセンサー109の中間転写ベルト105上での照射範囲(スポット径)とテストパターンがプロセス上安定的に形成される条件(エッジ効果等が発生しない領域)と主走査最大位置ずれ量から決定される。
The size in the main scanning direction includes the irradiation range (spot diameter) of the P /
副走査方向の大きさも主走査同様の大きさが必要であるが、更にA/D変換回路のサンプリング周波数や階調パターンを現像バイアスを可変にして形成する場合等は高圧発生装置416の立ち上がり時間等も考慮する必要がある。露光量はプリントと同様の値を用い、本実施形態例の場合0.47mWである。 The size in the sub-scanning direction needs to be the same as that in the main scanning. However, when the sampling frequency or gradation pattern of the A / D conversion circuit is formed with the developing bias variable, the rise time of the high-voltage generator 416 is increased. Etc. need to be considered. The exposure value is the same as that for printing, and is 0.47 mW in this embodiment.
現像バイアスはテストパターン露光部が感光体101上と現像スリーブ305の対向位置にくる直前約50msecに切り替えられる。この切り替えタイミングは高圧発生回路の応答を考慮して設定する。テストパターンは、5種類形成され、現像バイアスの値はそれぞれ一番目から、−100V、−150V、−200V、−250V、−300Vに切り替える。
The development bias is switched to about 50 msec immediately before the test pattern exposure unit comes on the
帯電バイアスは現像バイアスに対し、常に200Vのポテンシャルを維持するように設定され、この場合−300V、−350V、−400V、−450V、−500Vに設定する。この場合の電位ポテンシャル制御用のテストパターンは現像バイアスを可変にして形成されるため、プリント動作と同時には実行できないため、図8に示すプリント中の非画像形成領域710のタイミングで形成する。但し、テストパターンの現像ポテンシャルによる階調(現像γ)を得るために露光エネルギーを可変にして形成する場合は、プリントと同時にテストパターンを形成してもよい。トナー濃度目標値補正制御もこの電位ポテンシャル制御と同じテストパターンを用いて制御を行う。
The charging bias is set so as to always maintain a potential of 200 V with respect to the developing bias. In this case, the charging bias is set to -300 V, -350 V, -400 V, -450 V, and -500 V. In this case, the test pattern for controlling the potential potential is formed by changing the developing bias and cannot be executed simultaneously with the printing operation. Therefore, the test pattern is formed at the timing of the non-image forming
次に位置合わせ補正制御のテストパターンの形成条件について説明する。位置合わせ補正制御では手前側TMパターン202F、奥側TMパターン202Rを用いる。手前側TMパターン202F、奥側TMパターン202Rは主走査方向に10mm、副走査方向に1mmの大きさのものと同様のものを45°傾けたものを形成する。
Next, test pattern formation conditions for alignment correction control will be described. In the alignment correction control, the front
副走査方向の大きさは、P/TMセンサー109の中間転写ベルト105上での照射範囲(スポット径)で決定する。また各色をK、M、C、Yのように順番に形成する。露光量はプリントと同様の値(本実施例の場合0.47mW)を用いるが、検知パターン専用のものを用いてもよい。現像バイアス、帯電バイアスはプリントと同じ値を用いるが、プリントと同時でない場合はテストパターン部のトナー付着量が中間転写ベルト105の表面が被覆されている条件であれば、個別に設定してもよい。なお位置ずれ補正制御についての詳細は後述する。
The size in the sub-scanning direction is determined by the irradiation range (spot diameter) of the P /
次に電位ポテンシャル制御のテストパターン検知方法と演算方法について説明する。最初に形成されたテストパターンがP/TMセンサー109を通過するより以前にP/TMセンサー109F(手前側)、P/TMセンサー109R(奥側)について発光素子603の発光光量調整(Vsg調整)を行う。Vsg調整はテストパターンがP/TMセンサー109を通過するより以前に終了していればよい。
Next, a test pattern detection method and calculation method for potential potential control will be described. Before the first formed test pattern passes through the P /
Vsg調整について説明する。Vsg調整が開始したらLEDをONする。この時の電流PWM値はRAM403に保存されている前回調整値(IF)を用いる。次に正反射出力素子603の出力データを読み取る。この時のサンプリング時間の間隔は2msecで中間転写ベルト105の反射ムラの影響を受けないようにするため10ポイントサンプリングし平均値を求める。この平均値をVsg_REGと呼ぶ。
The Vsg adjustment will be described. When Vsg adjustment starts, turn on the LED. As the current PWM value at this time, the previous adjustment value (IF) stored in the
Vsg_REGが4.0V±0.5V以内であれば、IFは更新せずに前回値のままとする。Vsg_REGが4.0V±0.5V以内でなければ、調整動作を行う。調整動作として2分割探索法を用いてVsg_REGが4.0Vに最も近くなるようなIFを検出する。 If Vsg_REG is within 4.0V ± 0.5V, IF is not updated and the previous value is maintained. If Vsg_REG is not within 4.0V ± 0.5V, adjustment operation is performed. An IF that makes Vsg_REG closest to 4.0 V is detected using a two-part search method as the adjustment operation.
IFが見つかったら、RAM403上のIFデータを更新する。IFが見つからなかったら、調整異常とし、異常であることをプリントコントローラ410に通知し、異常である旨をプリンタドライバや本体の操作部などに表示させる。また最終的なIFを用いてVsg_REGを検出する時に同時に拡散反射受光素子604の出力電圧も検出する。この値をVsg_DIFと呼ぶ。
If the IF is found, the IF data on the
次にVsg_REGとVsg_DIFはRAM403に保存する。引き続きP/TMセンサー用の赤外LED602をONしていると、テストパターンがP/TMセンサー109の中間転写ベルト105の光照射部位置に到達する。テストパターンがP/TMセンサー109に到達するタイミングで出力を2msec毎にサンプリングし、A/D変換回路401によりデジタルデータに変換する。
Next, Vsg_REG and Vsg_DIF are stored in the
デジタル変換されたデータは、ROM405に予め設定されている変換式により、アナログ出力データに戻される。CPU402では、テストパターンの副走査の大きさは15mm、線速は200mm/secであるので、サンプリングは(15/200×1000)/2≒38個のデータをサンプリングする。
The digitally converted data is returned to analog output data by a conversion formula preset in the
サンプリングされたデータはノイズを除去するために値の大きいものから10個と小さいものから10個を取り除き、残りのデータの平均値を求め、1個目のテストパターン正反射出力データ(Vsp[1]_REG)としてRAMに保存する。同様にして拡散受光素子の出力データもVsp[1]_DIFとして求める。2個目以降のテストパターンについても同様に(Vsp[2〜5]_REG、Vsp[2〜5]_DIF)求める。 In order to remove noise, 10 pieces of sampled data are removed from a large value and 10 pieces from a small value, an average value of the remaining data is obtained, and the first test pattern regular reflection output data (Vsp [1 ] _REG). Similarly, the output data of the diffusion light receiving element is also obtained as Vsp [1] _DIF. The same applies to the second and subsequent test patterns (Vsp [2-5] _REG, Vsp [2-5] _DIF).
次に(Vsp[n])のデータをトナー付着量データに変換する方法について説明する。図9(a)にカラートナー付着量と正反射受光素子603の出力電圧の関係を示す。また図9(b)にカラートナー付着量と拡散反射受光素子604の出力電圧の関係を示す。
また図9(c)にブラックトナー付着量と正反射受光素子603の出力電圧の関係を示す。なおブラックトナーは拡散反射成分を持たないため、拡散反射受光素子604はブラックトナーの検出には用いない。
Next, a method for converting (Vsp [n]) data into toner adhesion amount data will be described. FIG. 9A shows the relationship between the color toner adhesion amount and the output voltage of the regular reflection
FIG. 9C shows the relationship between the black toner adhesion amount and the output voltage of the regular reflection
本実施形態では、カラートナー付着量の変換に正反射受光素子603のみを使用した場合について説明する。最初に得られたデータVsp[1〜5]_REG、Vsp[1〜5]_DIFの関係から以下の正反射受光素子603の感度補正係数(K2)を求める。K2は以下の式(1)から求める。
K2=MIN(Vsp[n]_REG/Vsp[n]_DIF)・・・式(1)
In the present embodiment, a case where only the regular reflection
K2 = MIN (Vsp [n] _REG / Vsp [n] _DIF) Expression (1)
次に正反射受光素子603の出力電圧からトナー拡散反射成分を除去した値(K[n])を求める式(2)。この値はテストパターン部の中間転写ベルト105からの正反射光成分を表す。
K[n]=(Vsp[n]_REG−Vsp[n]_DIF×K2)/(Vsg[n]_REG−Vsg[n]_DIF×K2)・・・式(2)
Next, an expression (2) for obtaining a value (K [n]) obtained by removing the toner diffuse reflection component from the output voltage of the regular reflection
K [n] = (Vsp [n] _REG−Vsp [n] _DIF × K2) / (Vsg [n] _REG−Vsg [n] _DIF × K2) (2)
次に拡散反射受光素子604の出力電圧を中間転写ベルト105からの拡散反射成分を除去し、カラートナーからの拡散反射成分のみに分離する。この分離方法は以下の式(3)のように求める。
Vsp[n]_DIF_dush=Vsp[n]_DIF−Vsg[n]_DIF×K[n]_・・・式(3)
Next, the diffuse reflection component from the
Vsp [n] _DIF_dush = Vsp [n] _DIF−Vsg [n] _DIF × K [n] — Expression (3)
次に拡散反射受光素子604のトナー出力のばらつきを補正するためのゲイン調整を行う。このゲイン調整はゲイン調整係数K5を求めることによる行う。式(4)にK5の求め方を示す。
K5=1.63/(α×0.15^2+β×0.15×γ)・・・式(4)
式(4)においてα、β、γは、X軸に各テストパターンのK[n]、Y軸に各テストパターンのVsp[n]_DIF_dushとした時の2次近似により求めた2乗項の係数、1乗項の係数、y切片を表す。なお近似直線は最小二乗法により求める。また式(4)中の定数は予め実験等により求める値である。
Next, gain adjustment is performed to correct variations in the toner output of the diffuse reflection
K5 = 1.63 / (α × 0.15 ^ 2 + β × 0.15 × γ) (4)
In equation (4), α, β, and γ are square terms obtained by quadratic approximation when the test axis is K [n] on the X axis and Vsp [n] _DIF_dush of each test pattern is on the Y axis. Coefficient, coefficient of the first power term, and y-intercept. The approximate straight line is obtained by the method of least squares. In addition, the constant in the equation (4) is a value obtained in advance by experiments or the like.
次に正規化計算を行う。正規化値(R[n])を求める式を式(5)に示す。
R[n][YCMK]=K5×Vsp[n]_DIF_dush・・・式(5)
この時点で検知系の持つセンサーの取り付けや個体ばらつき、中間転写ベルト105の反射特性変化はほぼキャンセルされ、一意的に決定される。次に予め実験等により求められたR[n]とカラーY、C、M、Kについてトナー付着量の関係をテーブルにした図10に示すLUTとR[n]、[YCMK]からトナー付着量MA[n]を求める。
Next, normalization calculation is performed. An equation for obtaining the normalized value (R [n]) is shown in Equation (5).
R [n] [YCMK] = K5 × Vsp [n] _DIF_dush (5)
At this point, sensor attachment and individual variation of the detection system and reflection characteristic change of the
次にブラックトナーの付着量の求め方について説明する。ブラックトナーの場合はほぼ中間転写ベルト105からの正反射光反射率とトナーの光吸収特性のみで決定されるので以下の式(6)の関係を求めればよい。
R[n][Bk]=Vsp_REG/Vsg_REG・・・式(6)
R[n][Bk]が求まったら、カラートナーと同様に予め実験等により求められたR[n][Bk]とトナー付着量の関係をテーブルにした図10に示すLUTとR[n]、[Bk]からブラックBkについてトナー付着量MA[n][Bk]を求める。
Next, how to determine the black toner adhesion amount will be described. In the case of black toner, it is determined only by the regular reflection light reflectance from the
R [n] [Bk] = Vsp_REG / Vsg_REG Formula (6)
When R [n] [Bk] is obtained, the LUT and R [n] shown in FIG. 10 are shown in a table showing the relationship between R [n] [Bk] obtained in advance through experiments or the like and the toner adhesion amount in the same manner as for color toners. , [Bk], the toner adhesion amount MA [n] [Bk] is obtained for black Bk.
付着量MA[n]が求まったら、テストパターンの現像バイアスVb[n]と付着量MA[n]の関係を直線近似する。直線近似は最小二乗法により求める。次に予め求められた付着量の目標値(MA_REF)と近似直線式から最適現像バイアスVbを求めて、RAMに保存する。帯電バイアスVcはVc=Vb+200(V)の関係で決定し同様にRAMに保存する。 When the adhesion amount MA [n] is obtained, the relationship between the developing bias Vb [n] of the test pattern and the adhesion amount MA [n] is linearly approximated. The linear approximation is obtained by the least square method. Next, the optimum developing bias Vb is obtained from the target value (MA_REF) of the adhesion amount obtained in advance and the approximate linear equation, and stored in the RAM. The charging bias Vc is determined by the relationship of Vc = Vb + 200 (V) and is similarly stored in the RAM.
決定したVc,Vbは次回プリント動作時に使用する。トナー濃度目標値補正制御は近似直線式の傾きのデータを用いて制御を行う。近似直線式の傾きは現像γ(Y軸が感光体上のトナー付着量、X軸が現像ポテンシャルとしたときの傾き)の代替特性になるので、近似直線傾き目標値に対して、トナー補給制御の目標値を制御する。 The determined Vc and Vb are used in the next printing operation. The toner density target value correction control is performed using the slope data of an approximate linear equation. Since the inclination of the approximate linear equation is an alternative characteristic of development γ (the inclination when the Y-axis is the toner adhesion amount on the photoconductor and the X-axis is the development potential), toner supply control is performed with respect to the approximate linear inclination target value. Control the target value.
以下、位置ずれ補正制御について、特開2002−207338公報を参考にして実施例を示す。
図11に、「色合わせ」(CPA)の内容を示す。この「色合わせ」(CPA)に進むとCPU402は、先ず、「テストパターンの形成と計測」(PFM)にて、中間転写ベルト105上に、図12に示すように、リアr側(軸方向奥側)、フロントf側(軸方向手前側)のそれぞれに、スタートマークMsr、Msfならびに8セット(フロント第1セット〜フロント第8セット)のテストパターンを形成して、P/TMセンサー109F、109Rでマークを検出(図6のステップS505、S506)して、マーク検出信号Sdr、SdfをA/D変換回路401でデジタルデータすなわちマーク検出データDdr、Ddfに変換して読みこむ。
以下、図6のフローチャートでは、ステップS507の演算プロセスを経て、プロセス条件の決定(ステップS508)に至るが、ステップS507の演算プロセスの詳細は以下で述べるとおりである。
Hereinafter, with respect to the positional deviation correction control, an embodiment will be described with reference to Japanese Patent Laid-Open No. 2002-207338.
FIG. 11 shows the contents of “color matching” (CPA). When proceeding to this “color matching” (CPA), the
In the flowchart of FIG. 6, the process condition is determined (step S508) through the calculation process in step S507. Details of the calculation process in step S507 are as described below.
各マークの中心点の、中間転写ベルト105上の位置(分布)を算出する。更に、リア側8セットの平均パターン(マーク位置の平均値群)と、同様なフロント側8セットの平均パターンを算出する。この「テストパターンの形成と計測」(PFM)の内容は後述する。
The position (distribution) of the center point of each mark on the
平均パターンを算出すると、平均パターンにもとづいてBk、Y、CおよびM作像ユニットのそれぞれによる作像のずれ量を算出し(DAC)、算出したずれ量に基づいてずれをなくするための調整を行う(DAD)。 When the average pattern is calculated, the image forming deviation amount by each of the Bk, Y, C, and M image forming units is calculated based on the average pattern (DAC), and adjustment for eliminating the deviation based on the calculated deviation amount is performed. (DAD).
図13に、「テストパターンの形成と計測」(PFM)のフローチャートを示す。これに進むとCPU402は、図12に示すように、200mm/secで定速駆動している中間転写ベルト105のリアr側およびフロントf側の表面のそれぞれに同時に、例えばマークのY方向の幅wが1mm、X方向の長さAが例えば10mm、ピッチdが例えば6mm、セット間の間隔cが例えば9mmの、スタートマークMsr、Msfならびに8セットのテストパターンの形成を開始し、スタートマークMsr、MsfがP/TMセンサー109F、109Rの直下に到来する直前のタイミングを図るための、時限値がTw1のタイマTw1をスタートして(ステップ1)、該タイミングになるのを待つ。
FIG. 13 shows a flowchart of “test pattern formation and measurement” (PFM). When proceeding to this, as shown in FIG. 12, the
すなわちタイマTw1がタイムオーバするのを待つ(ステップ2)。タイマTw1がタイムオーバすると、今度は、リアおよびフロントそれぞれで8セットのテストパターンの最後のものが、P/TMセンサー109F,109Rを通過し終わるタイミングを図るための、時限値がTw2のタイマTw2をスタートする(ステップ3)。
That is, it waits for the timer Tw1 to time out (step 2). When the timer Tw1 expires, the timer Tw2 whose time limit is Tw2 is used to determine when the last of the eight test patterns on the rear and front ends through the P /
P/TMセンサー109F、109Rの視野にBk、Y、C又はMのマークが存在しないときには、P/TMセンサー109F、109Rの検出信号Sdr、Sdfは高レベルH(約4V)、マークが存在すると低レベルL(約1V)であり、中間転写ベルト105の定速移動により、検出信号Sdrが図14に示すようなレベル変動を生ずる。変動の一部分を拡大して図15(a)に示す。
When there is no Bk, Y, C or M mark in the field of view of the P /
図15(a)において、マーク検出信号のレベルが低下している下降域は、マークの先端エッジ領域に対応し、上昇している上昇域は、マークの後端エッジ領域に対応し、下降域と上昇域との間が、マーク幅wの領域である。 In FIG. 15A, the descending area where the level of the mark detection signal is reduced corresponds to the leading edge area of the mark, and the rising area where the mark is rising corresponds to the trailing edge area of the mark. A region having a mark width w is between the rising region and the rising region.
図13のステップ4では、P/TMセンサー109F、109Rの視野にスタートマークMsr、Msfが到来して検出信号Sdr,SdfがHからLに変化する過程で、図16のウィンドゥコンパレータ39r又は39fが、検出信号Sdr又はSdfが、2〜3Vにあることを表す検出信号Swr=L又はSwf=Lになるのを待つ。すなわち、P/TMセンサー109F,109Rの視野にスタートマークMsr、Msfのすくなくとも一方のエッジ領域が到来したかを監視する。
In
到来すると、時限値がTsp(たとえば50μsec)のタイマTspをスタートしてそれがタイムオーバすると図17に示す「タイマTspの割込み」(TIP)を実行する、タイマ割り込みを許可する(図13のステップ5)。そして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosを0に初期化し、CPU402内のFIFOメモリに割り当てたrメモリ(リア側マーク読取りデータ記憶領域)およびfメモリ(フロント側マーク読取りデータ記憶領域)の書込みアドレスNoarおよびNoafをスタートアドレスに初期化する(図13のステップ6)。そして、タイマTw2がタイムオーバするのを待つ。すなわち、8セットのテストパターンのすべてが、P/TMセンサー109F、109Rの視野を通過し終わるのを待つ(図13のステップ7)。
When it arrives, the timer Tsp whose time limit value is Tsp (for example, 50 μsec) is started, and when it times out, the “timer Tsp interrupt” (TIP) shown in FIG. 17 is executed and the timer interrupt is permitted (step of FIG. 13). 5). Then, the sampling number value Nos of the sampling number register Nos is initialized to 0, and writing to the r memory (rear side mark read data storage area) and the f memory (front side mark read data storage area) allocated to the FIFO memory in the
ここで、図17を参照して、上記の、「タイマTspの割込み」(図17のステップTIP)の内容を説明する。この処理は、時限値がTspのタイマTspがタイムオーバする度に実行する点に注目されたい。CPU402は、この処理の最初には、タイマTspを再スタートして(図17のステップ11)、A/D変換回路401にA/D変換を指示する(図17のステップ12)。すなわち、指示信号Scr、Scfを、一時的に、A/D変換指示レベルLとする。そして、指示回数である、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosを、1インクレメントする(図17のステップ13)。
Here, with reference to FIG. 17, the contents of the “interrupt of timer Tsp” (step TIP in FIG. 17) will be described. It should be noted that this process is executed every time the timer Tsp whose time limit value is Tsp expires. At the beginning of this process, the
これにより、Nos×Tspが、スタートマークMsr又はMsfの先端エッジを検出してからの経過時間(=スタートマークMsr又はMsfを基点とする、中間転写ベルト105の表面に沿うベルト移動方向yの、P/TMセンサー109F,109Rによる現在の中間転写ベルト105上の検出位置)を表す。
As a result, the elapsed time since Nos × Tsp detected the leading edge of the start mark Msr or Msf (= the belt movement direction y along the surface of the
そして、ウィンドウコンパレータ39R(図16参照)の検出信号SwrがL(P/TMセンサー20Rがマークのエッジ部を検出中で、2V≦Sdr≦3V)であるかをチェックして(図17のステップ14)、そうであると、rメモリのアドレスNoarに、書込みデータとして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値NosおよびA/D変換データDdr(P/TMセンサー109Rのマーク検出信号Sdrの値)を書込む(図17のステップ15)。
Then, it is checked whether the detection signal Swr of the window comparator 39R (see FIG. 16) is L (P / TM sensor 20R is detecting the edge portion of the mark and 2V
そして、fメモリの書込みアドレスNoarを1インクレメントする(図17のステップ16)。ウィンドウコンパレータ39R,39fの検出信号SwrがH(Sdr<2V又は3V<Sdr)であるときには、rメモリへのデータの書込みはしない。これは、メモリへの書込みデータ量を低減し、しかも、後のデータ処理を簡易にするためである。
Then, the write address Noar of f memory is incremented by 1 (
次に同様に、ウィンドウコンパレータ39fの検出信号SwfがL(P/TMセンサー109fがマークのエッジ部を検出中で、2V≦Sdf≦3V)であるかをチェックして(図17のステップ17)、そうであると、fメモリのアドレスNoafに、書込みデータとして、サンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値NosおよびA/D変換データDdf(P/TMセンサー109fのマーク検出信号Sdfの値)を書込む(図17のステップ18)。そして、fメモリの書込みアドレスNoafを1インクレメントする(図17のステップ19)。
Next, similarly, it is checked whether the detection signal Swf of the window comparator 39f is L (P / TM sensor 109f is detecting the edge portion of the mark and 2V
このような割込み処理がTsp周期で繰返し実行されるので、P/TMセンサー109F、109Rのマーク検出信号Sdr,Sdfが図15(a)に示すように高,低に変化するとき、CPU402内のFIFOメモリに割り当てたrメモリおよびfメモリには、図15(b)に示す、2V以上3V以下の範囲内の、検出信号Sdr,SdfのデジタルデータDdr,Ddfのみが、サンプリング回数値Nosと共に、格納される。
Since such interrupt processing is repeatedly executed at the Tsp cycle, when the mark detection signals Sdr and Sdf of the P /
Tsp周期でサンプリング回数レジスタNosのサンプリング回数値Nosが1インクレメントされるので、また、中間転写ベルト105が定速移動するので、回数値Nosは、検出したスタートマークを基点とする中間転写ベルト105上の表面に沿う、y位置を示すものである。
Since the sampling number value Nos of the sampling number register Nos is incremented by 1 in the Tsp cycle, and the
なお、図15(b)に示す、2V以上3V以下の範囲内の、マーク検出信号のレベルが低下している下降域の中心位置aと、その次の上昇している上昇域の中心位置bの中間点Akrpが、1つのマークAkrのy方向の中心位置であり、同様に、それらの次に現われるマーク検出信号のレベルが低下している下降域の中心位置cと、その次の上昇している上昇域の中心位置dの中間点Ayrpが、もう1つのマークAyrのy方向の中心位置である。後述のマーク中心点位置の算出CPA(図13、図18)で、これらの、マーク中心位置Akrp、Ayrp,・・・を算出する。 In addition, as shown in FIG. 15B, the center position “a” of the descending area where the level of the mark detection signal is lowered and the center position “b” of the ascending area that is rising next are within the range of 2V to 3V. Is the center position of one mark Akr in the y direction, and similarly, the center position c of the descending area where the level of the mark detection signal that appears next to the mark Akr decreases, and the next rising position. The middle point Ayrp of the center position d of the rising area is the center position of the other mark Ayr in the y direction. These mark center positions Akrp, Ayrp,... Are calculated by calculation CPA (FIG. 13, FIG. 18) of the mark center point position described later.
図13を、再度参照する。テストパターン中の最後の第8セットの最後のマークがP/TMセンサー109F、109Rを通過した後に、タイマTw2がタイムオーバする。するとCPU402は、タイマTspの割り込みを禁止する(図13のステップ7、8)。
Reference is again made to FIG. After the last mark of the last 8th set in the test pattern passes the P /
これにより、図17に示すTsp周期の、検出信号Sdr,SdfのA/D変換が停止する。CPU402は、その内部のFIFOメモリのRメモリおよびfメモリの、検出データDdr、Ddfに基づいて、マークの中心位置を算出し(図13のステップCPA)、リアRおよびフロントfそれぞれの、8セットのパターンのそれぞれの検出したマーク中心点位置の分布の適否を検証して、不適な検出パターン(セット)は削除して(図13のステップSPC)、適正な検出パターンの、平均パターンを求める(図13のステップMPA)。
As a result, the A / D conversion of the detection signals Sdr and Sdf in the Tsp cycle shown in FIG. 17 stops. The
図13および図18に、「マーク中心点位置の算出」(CPA)の内容を示す。ここでは「リアrのマーク中心点位置の算出」(CPAr)および「フロントfのマーク中心点位置の算出」(CPAf)を実行する。 FIG. 13 and FIG. 18 show the contents of “calculation of mark center point position” (CPA). Here, “calculation of mark center point position of rear r” (CPAr) and “calculation of mark center point position of front f” (CPAf) are executed.
「リアrのマーク中心点位置の算出」(CPAr)ではCPU402は先ず、その内部のFIFOメモリに割り当てたrメモリの読出しアドレスRNoarを初期化して、中心点番号レジスタNocのデータを、第1エッジを意味する1に初期化する(図18のステップ21)。
In “calculation of mark center point position of rear r” (CPAr), the
そして1エッジ領域内サンプル数レジスタCtのデータCtを1に初期化し、下降回数レジスタCdおよび上昇回数レジスタCuのデータCdおよびCuを0に初期化する(図18のステップ22)。そして、エッジ域データ群先頭アドレスレジスタSadに、読出しアドレスRNoarを書込む(図18のステップ23)。以上が、第1エッジ領域のデータ処理のための準備処理である。
Then, the data Ct in the one-edge region sample number register Ct is initialized to 1, and the data Cd and Cu in the descending number register Cd and the ascending number register Cu are initialized to 0 (
CPU402は次に、rメモリのアドレスRNoarから、データ(y位置Nos:N・RNoar,検出レベルDdr:D・RNoar)を、またその次のアドレスRNoar+1からもデータ(y位置Nos:N・(RNoar+1),検出レベルDdr:D・(RNoar+1))を読出して、先ず、両データのy位置差がE(例えばE=w/2=例えば1/2mm相当値)以下(同一エッジ領域上)かをチェックし(図18のステップ24)、そうであると、マーク検出データDdrが下降傾向か、上昇傾向かをチェックして(図18のステップ25)、下降傾向であると下降回数レジスタCdのデータCdを1インクレメントし(図18のステップ27)、上昇傾向であると上昇回数レジスタCuのデータCuを1インクレメントする(図18のステップ26)。
Next, the
そして1エッジ内サンプル数レジスタCtのデータCtを1インクレメントする(28)。そしてrメモリ読出しアドレスRNoarがrメモリのエンドアドレスかをチェックして(図18のステップ29)、エンドアドレスになっていないと、メモリ読出しアドレスRNoarを1インクレメントして(図18のステップ30)、上述の処理(図18のステップ24〜30)を繰返す。
Then, the data Ct in the one-edge sample number register Ct is incremented by one (28). Then, it is checked whether the r memory read address RNoar is the end address of the r memory (
読出しデータのy位置(Nos)が、次のエッジ領域のものに変わると、図18のステップ24でチエックする、前後メモリアドレスの各位置データの位置差がEより大きく、CPU402は、図18のステップ24から、図19のステップ31に進む。ここでは、1つのマークエッジ(先端エッジ又は後端エッジ)領域のサンプリングデータのすべての、下降,上昇傾向のチエックを終えたことになる。
When the y position (Nos) of the read data is changed to that of the next edge area, the position difference between the position data of the front and rear memory addresses checked in
そこで、このときの1エッジ内サンプル数レジスタCtのサンプル数データCtが、1エッジ領域内(2V以上3V以下の範囲内)の相当値であるかをチェックする。すなわち、F≦Ct≦Gであるかをチェックする(図19のステップ31)。Fは、正常に形成されたマークの先端エッジ又は後端エッジを検出した場合の、検出信号Sdrが2V以上3V以下にある間の、rメモリへのサンプル値Ddrの書込み回数の下限値(設定値)、Gは上限値(設定値)である。
Therefore, it is checked whether the sample number data Ct in the one-edge sample number register Ct at this time is an equivalent value in one edge region (in the range of 2V to 3V). That is, it is checked whether F ≦ Ct ≦ G (
CtがF≦Ct≦Gであると、読取りとデータ格納が正常に行われた1つのマークエッジのデータの正誤チェックを完了し、その結果が「適正」ということになるので、このマークエッジに関して得た検出データ群が、エッジ領域(2V以上3V以下)の全体として、下降傾向か上昇傾向かをチェックする(図19のステップ32,34)。
If Ct is F ≦ Ct ≦ G, the correctness / incorrectness of the data of one mark edge that has been normally read and stored is completed, and the result is “appropriate”. It is checked whether the obtained detection data group has a downward tendency or an upward tendency as a whole of the edge region (2 V or more and 3 V or less) (
この実施形態では、下降回数レジスタCdのデータCdが、それと上昇回数レジスタCuのデータCuの和Cd+Cuの70%以上であると、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに、下降を意味する情報Downを書込み(図19のステップ33)、上昇回数レジスタCuのデータCuが、Cd+Cuの70%以上であると、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに、上昇を意味する情報Upを書込む(図19のステップ35)。更に、当該エッジ領域のy位置データの平均値すなわちエッジ領域の中心点位置(図15(b)のa,b,c,d,・・・)を算出して、メモリのエッジNo.Noc宛てのアドレスに書込む(図19のステップ36)。
In this embodiment, when the data Cd in the descending number register Cd is 70% or more of the sum Cd + Cu of the data Cu in the descending number register Cu and the data Cu in the ascending number register Cu, the memory edge No. When the information Down indicating the descending is written to the address addressed to Noc (
次にエッジNo.Nosが130以上になったか、すなわち、スタートマークMsrおよび8セットのマークパターンのすべての、先端エッジ領域および後端エッジ領域の、中心位置算出を完了したかをチエックする(図19のステップ37)。これを完了していると、或いは、rメモリから格納データの読出しをすべて完了していると、エッジ中心点位置データ(ステップ36で算出したy位置)に基づいて、マーク中心点位置を算出する(図19のステップ39)。
Next, the edge No. It is checked whether Nos has become 130 or more, that is, calculation of the center positions of the leading edge region and trailing edge region of all of the start mark Msr and the eight sets of mark patterns has been completed (
すなわち、メモリのエッジNo.アドレスのデータ(下降/上昇データ&エッジ中心点位置データ)を読出して、先行の下降エッジ領域の中心点位置とその直後の上昇エッジ領域の中心点位置との位置差が、マークのy方向幅w相当の範囲内であるかをチックして、外れているとこれらのデータを削除する。 That is, the memory edge No. The address data (falling / rising data & edge center point position data) is read, and the position difference between the center point position of the preceding falling edge area and the center point position of the immediately following rising edge area is the width of the mark in the y direction. Check if it is within the range corresponding to w, and if it is off, delete these data.
範囲内であると、これらのデータの平均値を、1つのマークの中心点位置として、先頭からのマークNo.宛てに、メモリに書込む。マーク形成,マーク検出および検出データ処理のすべてが適正であると、リアrに関して、スタートマークMsrおよび8セットのマーク(1セット8マーク×8セット=64マーク)、合わせて65個のマーク中心点位置データが得られ、メモリに格納される。 If it is within the range, the average value of these data is set as the center point position of one mark. Write to memory. If mark formation, mark detection, and detection data processing are all appropriate, with respect to rear r, start mark Msr and 8 sets of marks (1 set 8 marks × 8 sets = 64 marks), a total of 65 mark center points Position data is obtained and stored in memory.
次にCPU402は、「フロントfのマーク中心点位置の算出」(図19のステップCPAf)を実行して、上述の「リアrのマーク中心点位置の算出」CPAr(図18参照)のデータ処理を、fメモリ上の測定データに同様に実施する。フロントfに関して、マーク形成、測定および測定データ処理のすべてが適正であると、スタートマークMsfおよび8セットのマーク(64マーク)、合わせて65個のマーク中心点位置データが得られ、メモリに格納される。
Next, the
図13を再度参照する。上述のようにマーク中心点位置を算出すると(図13のステップCPA)、CPU402は、つぎの「各セットのパターンの検証」(図13のステップSPC)で、メモリに書きこんだマーク中心点位置データ群が、図17に示すマーク分布相当の中心点分布であるかを検証する。ここで、図17に示すマーク分布相当から外れるデータは、セット単位で削除して、図17に示すマーク分布相当の、分布パターンとなるデータセット(1セットは8個の位置データ群)のみを残す。すべて適正な場合は、リアr側に8セット、フロントf側にも8セットのデータが残る。
Refer to FIG. 13 again. When the mark center point position is calculated as described above (step CPA in FIG. 13), the
次にCPU402は、リアr側のデータセットの、先頭のセット(第1セット)の第1中心点位置に、第2セット以降の各セットの中の第1マークの中心点位置データを変更し、第2〜8マークの中心点位置データも、変更した差分値分変更する。すなわち、第2セット以降の各セットの中心点位置データ群を、各セットの先頭を第1セットの先頭に合わせるようにy方向にシフトした値に変更する。フロントf側の第2セット以降の各セットの中の中心点位置データも同様に変更する。
Next, the
次にCPU402は、「平均パターンの算出」(図13のステップMPA)で、リアr側の全セットの、各マークの中心点位置データの平均値Mar〜Mhr(図20)を算出し、また、フロントf側の全セットの、各マークの中心点位置データの平均値Maf〜Mhf(図20)を算出する。これらの平均値は、図20に示すように分布する仮想の、平均位置マークMAkr(Bkのリア直交マークの代表)、MAyr(Yのリア直交マークの代表)、MAcr(Cのリア直交マークの代表)、MAmr(Mのリア直交マークの代表)、MBkr(Bkのリア斜交マークの代表)、MByr(Yのリア斜交マークの代表)、MBcr(Cのリア斜交マークの代表)、および、MBmr(Mのリア斜交マークの代表)、ならびに、MAkf(Bkのフロント直交マークの代表)、MAyf(Yのフロント直交マークの代表)、MAcf(Cのフロント直交マークの代表)、MAmf(Mのフロント直交マークの代表)、MBkf(Bkのフロント斜交マークの代表)、MByf(Yのフロント斜交マークの代表)、MBcf(Cのフロント斜交マークの代表)、および、MBmr(Mのフロント斜交マークの代表)の中心点位置を示す。
以上が、図13以降に示す「テストパターンの形成と計測」(PFM)の内容である。
Next, the
The above is the content of “test pattern formation and measurement” (PFM) shown in FIG.
図11を、再度参照する。中間転写ベルト105の1周長に形成するテストパターンの分布を、感光体ドラムの回転角度対応のマーク形成位置ずれと共に示した図21も参照されたい。図11に示すずれ量算出(DAC)では、CPU402は、次のように、作像ずれ量を算出する。Yの作像ずれ量の算出(Acy)を、具体的に次に示す。
Reference is again made to FIG. Please also refer to FIG. 21 showing the distribution of the test pattern formed in one circumference of the
副走査ずれ量dyy:リアr側のBk直交マークMAkrとY直交マークMAyrの中心点位置の差(Mbr−Mar)の、基準値d(図17)に対するずれ量dyy=(Mbr−Mar)−d。 Sub-scanning deviation amount dyy: deviation amount dyy = (Mbr−Mar) − of the difference (Mbr−Mar) in the center point position between the Bk orthogonal mark MAkr and the Y orthogonal mark MAyr on the rear r side with respect to the reference value d (FIG. 17) d.
主走査ずれ量dxy:リアr側の直交マークMAyrと斜交マークMByrの中心点位置の差(Mfr−Mbr)の、基準値4d(図17)に対するずれ量dxyr=(Mfr−Mbr)−4d
と、フロントf側の直交マークMAyfと斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mbf)の、基準値4d(図17)に対するずれ量
dxyf=(Mff−Mbf)−4d
との平均値
dxy=(dxyr+dxyf)/2=(Mfr−Mbr+Mff−Mbf−8d)/2。
Main scanning deviation amount dxy: deviation amount dxyr = (Mfr−Mbr) −4d with respect to the reference value 4d (FIG. 17) of the difference (Mfr−Mbr) of the center point position between the orthogonal mark MAyr on the rear r side and the oblique mark MByr
And the deviation dxyf = (Mff−Mbf) −4d of the difference (Mff−Mbf) between the center point positions of the orthogonal mark MAyf and the oblique mark MByf on the front f side with respect to the reference value 4d (FIG. 17).
The average value of dxy = (dxyr + dxyf) / 2 = (Mfr−Mbr + Mff−Mbf−8d) / 2.
スキューdSqy:リアR側の直交マークMAyrとフロントf側の直交マークMAyfの中心点位置の差
dSqy=(Mbf−Mbr)。
Skew dSqy: difference dSqy = (Mbf−Mbr) between the center points of the orthogonal mark MAyr on the rear R side and the orthogonal mark MAyf on the front f side.
主走査線長のずれ量dLxy:リアr側の斜交マークMByrとフロントf側の斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mfr)から、スキューdSqy=(Mff−Mfr)を減算した値
dLxy=(Mff−Mfr)−dSqy
=(Mff−Mfr)−(Mbf−Mbr)。
Main scanning line length shift amount dLxy: Skew dSqy = (Mff−Mfr) is subtracted from the difference (Mff−Mfr) between the center point positions of the rear r side oblique mark MByr and the front f side oblique mark MByf. Value dLxy = (Mff−Mfr) −dSqy
= (Mff-Mfr)-(Mbf-Mbr).
他の、CおよびMの作像ずれ量は、上記Yに関する算出と同様にして算出する(Acc,Acm)。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの算出は行わない(Ack)。 The other C and M image forming deviation amounts are calculated in the same manner as the calculation related to Y (Acc, Acm). Although Bk is substantially the same, in this embodiment, since color matching in the sub-scanning direction y is based on Bk, the positional deviation amount dyk in the sub-scanning direction is not calculated for Bk (Ack). .
図11に示すずれの調整(DAD)では、CPU402は、次のように、各色の作像ずれ量を調整する。Yのずれ量調整(Ady)を、具体的に次に示す。
In the shift adjustment (DAD) shown in FIG. 11, the
副走査ずれ量dyyの調整:Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の開始タイミングを、基準のタイミング(y方向)から、算出したずれ量dyyずらして設定する。 Adjustment of sub-scanning deviation amount dy: The start timing of image exposure (latent image formation) for forming a Y toner image is set by shifting the calculated deviation amount dyy from the reference timing (y direction).
主走査ずれ量dxyの調整:Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の、ライン先頭をあらわすライン同期信号に対する、露光装置109の露光レーザ変調器への、ライン先頭の画像データの送出タイミング(x方向)を、基準のタイミングから、算出したずれ量dxy分ずらして設定する。
Adjustment of main scanning deviation amount dxy: The image data at the head of the line to the exposure laser modulator of the
スキューdSqyの調整:露光装置109の、感光体ドラム101に対向してY画像データで変調したレーザビームを反射して感光体ドラム101に投射する、軸方向に延びるミラーのリアr側は支点支持され、フロントf側が、y方向に摺動可のブロックで支持されている。このブロックをパルスモータとスクリューを主体とするy駆動機構で、y方向に往、復駆動してスキューdSqyを調整できる。「スキューdSqyの調整」では、このy駆動機構のパルスモータを駆動して、ブロックを基準のy位置から、算出したスキューdSqyに相当する分駆動する。
Adjustment of the skew dSqy: The rear r side of the axially extending mirror that reflects the laser beam modulated by the Y image data facing the
主走査線長のずれ量dLxyの調整:ライン上に画素単位で画像データを割りつける画素同期クロックの周波数を、基準周波数×Ls/(Ls+dLxy)に設定する。Lsは基準ライン長である。 Adjustment of main scanning line length shift amount dLxy: The frequency of the pixel synchronization clock for allocating image data in units of pixels on the line is set to reference frequency × Ls / (Ls + dLxy). Ls is the reference line length.
他の、CおよびMの作像ずれ量の調整は、上記Yに関する調整と同様にして調整する(Adc,Adm)。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの調整は行わない(Adk)。次回の「色合わせ」まで、このように調整した条件でカラー画像形成を行う。 The other adjustments of C and M image formation shift amounts are adjusted in the same manner as the adjustment for Y (Adc, Adm). Although Bk is generally the same, in this embodiment, since color matching in the sub-scanning direction y is based on Bk, the positional deviation amount dyk in the sub-scanning direction is not adjusted for Bk (Adk). . Until the next “color matching”, a color image is formed under the adjusted conditions.
[2]センサーに対する検知面の距離や角度変動による影響を少なくした例
例1.
像担持体上と像担持体上に形成されたテストパターンに発光素子から光を照射し、その反射光を二つの受光素子で検知することで、テストパターンの濃度情報を取得する濃度検出装置において、この濃度検出装置は、図28乃至図31において図示を省略したケース内に、一つの発光部51(図4、図25、図27における発光素子602が相当する。)と第1の受光部62(図4、図25、図27における正反射受光素子603が相当する。)と第2の受光部63(図4、図25、図27における拡散反射受光素子604が相当する。)を備える。
[2] Example in which the influence of the detection surface distance and angle variation with respect to the sensor is reduced.
In a density detector that obtains density information of a test pattern by irradiating light from a light emitting element to a test pattern formed on the image carrier and the image carrier and detecting the reflected light by two light receiving elements In this case, the concentration detection apparatus includes one light emitting unit 51 (corresponding to the
図28、図29において、第1の受光部62は発光部51及び像担持体105との関係において正反射光を受光する位置に配置され、第2の受光部63は拡散光を受光する位置に配置され、かつ、前記発光部51から照射された光と像担持体105面からの正反射光との光軸を含む面(より詳しくは、発光部51から照射された光と像担持体105面からの正反射光との光軸を含む仮想平面が像担持体面と交差する箇所にできる仮想直線の方向)が矢印64で示した像担持体105の進行方向と平行になるように発光部51と第1の受光部62が配置され、かつ第2の受光部63は、発光部51から照射された光と像担持体105面からの正反射光との光軸を含む面にないように配置している。
28 and 29, the first
この構成で課題が改善可能な理由を述べる。
図30に正反射検知部の模式図を示す。これは図28、図29におけるセンサーの配置に準拠している。符号41は発光部、符号42は受光部、符号Rは正面から見たときの発光ビーム径、符号44は像担持体105面上でのスポット径の断面、符号Xは正面から見たときのスポット径、符号Yは側面から見たときのスポット径、符号θ1は照射角をそれぞれ示す。発光ビーム径は真円とする。この場合、正面から見たスポット径Xは次の<式1>のように表わすことができる。
X=R/COS(90−θ1)・・・<式1>
この<式1>に従えば、
例えば、θ=60度、R=1.0mmであれば、X≒1.15mmである。
The reason why the problem can be improved with this configuration will be described.
FIG. 30 shows a schematic diagram of a regular reflection detector. This conforms to the arrangement of the sensors in FIGS.
X = R / COS (90−θ1) (Formula 1)
According to this <
For example, if θ = 60 degrees and R = 1.0 mm, X≈1.15 mm.
従って、像担持体105面で正反射する際に像担持体面を照射する光のスポットは像担持体面に対して斜めに入射するため楕円形状となり、発光部41から照射された光と像担持体105面からの正反射光との光軸を含む仮想平面が、像担持体105面と交差する箇所にできる仮想直線の方向(図30において像担持体105を示した直線方向)と平行方向のスポット径の方が長い。
Accordingly, the spot of light that irradiates the image carrier surface when it is regularly reflected on the surface of the
図31、図32に前記現象を模式的に表したものを示す。図31において白抜きの楕円51は像担持体面における照射範囲、クロスハッチングで示した楕円の長軸方向の三日月形状部52は像担持体面の角度が変化した場合の照射面積の拡大量を表す。つまり、スポット径Yは変動せずに、スポット径XがX’に増加し、その増加に伴う照射面積の拡大量が三日月形状部52ということになる。
FIG. 31 and FIG. 32 schematically show the above phenomenon. In FIG. 31, a
これに対して図32は、比較例として示したもので、図29において、像担持体105の進行方向が矢印64と直交する矢印640と想定した場合であり、発光部51から照射された光と像担持体105面からの正反射光との光軸を含む仮想平面が像担持体面と交差する箇所にできる仮想直線の方向)が矢印640で示した像担持体105の進行方向と垂直になるように発光部51と第1の受光部62を配置した場合において、像担持体105がその進行方向を含む仮想平面内で変動した際に像担持体面を照射するスポットの変位を示している。
この場合には、像担持体105面で正反射する際に像担持体面を照射する光のスポットは像担持体面に対して斜めに入射するため楕円形状となり、発光部41から照射された光と像担持体105面からの正反射光との光軸を含む仮想平面が、像担持体105面と交差する箇所にできる仮想直線の方向に長軸をもつ楕円となる点は図31と同じであるが、楕円のずれる方向が90度ずれる。このため、図32において白抜きの楕円51は像担持体面における照射範囲であるが、クロスハッチングで示した楕円の短軸方向の三日月形状部520が像担持体面の角度が変化した場合の照射面積の拡大量を表す。つまり、スポット径Xは変動せずに、スポット径YがY’に増加し、その増加に伴う照射面積の拡大量が三日月形状部520ということになる。
On the other hand, FIG. 32 shows a comparative example. In FIG. 29, it is assumed that the traveling direction of the
In this case, the spot of light that irradiates the image carrier surface when specularly reflected by the surface of the
図31、図32の比較において像担持体(テストパターン)上での照射光のずれる面積は、楕円の長軸方向の増加となる図31場合のほうが小さく、楕円の短軸方向の増加となる図32場合のほうが大きいことは明らかである。よって、発光部から照射された光と像担持体面からの正反射光との光軸を含む面が像担持体の進行方向と平行になるように発光部51と第1の受光部62を配置することで、像担持体105の角度変動に対して、受光部の出力変化が小さくなる。
In the comparison between FIG. 31 and FIG. 32, the area of the irradiated light on the image carrier (test pattern) is smaller in the case of FIG. 31 where the major axis of the ellipse increases, and increases in the minor axis of the ellipse. It is clear that the case of FIG. 32 is larger. Therefore, the
図22乃至図24で説明したように、像担持体105の面が変動する方向は、矢印64で示した像担持体105の進行方向を含みかつ、像担持体105の面に垂直な仮想平面内で振れる傾向がある。よって、像担持体の角度の変化する上記像担持体が振れる仮想平面に平行に受発光部を配置したほうが、受光部における受光範囲外に反射光がはずれる面積は小さい。
22 to 24, the direction in which the surface of the
図33に示すように、像担持体105が矢印64で示したその進行方向を含みかつ、像担持体105の面に垂直な仮想平面内で角度αの振れ角で変化した場合、仮に受光部42が拡散光受光部であってこれが発光部41と正反射光との光軸を含む面にあるとすると、この拡散受光部に正反射光が入射する可能性がある。よって図28、図29で説明したとおり、第1の受光部62は正反射を受光する位置に配置され、第2の受光部63は拡散光を受光する位置に配置され、かつ、前記発光部41から照射された光と像担持体面からの正反射光との光軸を含む面が像担持体105の進行方向と平行になるように発光部41と第1の受光部62が配置され、かつ第2の受光部63は、前記発光部41と正反射光との光軸を含む面にないように配置することにより、像担持体の角度変動に対し、ばらつきの小さい濃度検出が可能となる。
As shown in FIG. 33, if the
例2.
本発明が適用される画像形成装置は、電子写真方式によるものである。また、画像形成条件制御装置は、現像ポテンシャルを制御する。電子写真方法の画像形成装置では、濃度検出装置の結果を用いて、画像濃度を制御する方式が一般的であるが、濃度検出装置の結果に誤差が生じると、画像濃度変化や二成分現像剤の場合、トナー濃度が変化し、地肌汚れやトナー飛散が発生することがある。
Example 2.
An image forming apparatus to which the present invention is applied is based on an electrophotographic system. The image forming condition control device controls the development potential. In an electrophotographic image forming apparatus, the method of controlling the image density using the result of the density detection apparatus is generally used. However, if an error occurs in the result of the density detection apparatus, the image density change or the two-component developer is controlled. In this case, the toner density may change, and background stains and toner scattering may occur.
この点、電子写真方式を用いた画像形成装置であって、画像形成条件制御装置として現像ポテンシャルを制御するので、環境や経年劣化により画像形成条件が変化しても、正確に濃度検知を行うことで画像濃度を一定に保つことができる。 In this regard, an image forming apparatus using an electrophotographic system, which controls the development potential as an image forming condition control apparatus, can accurately detect the density even if the image forming conditions change due to environment or aging deterioration. The image density can be kept constant.
例3.
本発明が適用される画像形成装置は、タンデム型のカラー電子写真装置である。そして、像担持体は、転写ベルトである。タンデム型のカラー画像形成装置では、感光体が複数あるので、感光体上で濃度検知を行う場合は、複数のセンサーが必要であった。また転写体で濃度検知を行ったほうが、転写後の濃度を測定するので、より画像に近い濃度が検出できるというメリットがある。しかしながら一般的に転写ベルトは感光体のような剛性がないので、走行が不安定であり、濃度検知部においては、不安定な走行がセンサーに対する角度変化として現れ、その結果濃度検知誤差となる。この点、画像形成装置がタンデム型のカラー電子写真装置であって、像担持体が、転写ベルトであれば、少ないセンサーで複数色の濃度を正確に検知することで安価で安定した画像を形成することができる。
Example 3
The image forming apparatus to which the present invention is applied is a tandem type color electrophotographic apparatus. The image carrier is a transfer belt. In the tandem type color image forming apparatus, since there are a plurality of photoconductors, a plurality of sensors are required for density detection on the photoconductor. In addition, when the density is detected with the transfer body, the density after transfer is measured, so that there is an advantage that a density closer to the image can be detected. However, in general, the transfer belt is not as rigid as the photoconductor, so that the running is unstable. In the density detection unit, the unstable running appears as an angle change with respect to the sensor, resulting in a density detection error. In this regard, if the image forming apparatus is a tandem color electrophotographic apparatus and the image carrier is a transfer belt, an inexpensive and stable image can be formed by accurately detecting the density of multiple colors with a small number of sensors. can do.
例4.
本例では、図29において、発光部51の照射範囲が、像担持体105の矢印64で示す進行方向と平行方向の範囲をaとし、像担持体の矢印64で示す進行方向と垂直方向の範囲をbとしたとき、a≧bとする。これは、特に正反射受光部の検知ばらつきの課題に対して、有効なものであり、正確な濃度検知を行うことができる。像担持体の角度変化に伴う照射面積の変動方向には受光部の受光範囲は広いほうが出力変化が小さく有利である。よって発光部51のビーム径は、図29に示したように、発光部51の照射範囲が、矢印64で示した像担持体の進行方向と平行方向の範囲をaとし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をbとしたとき、a≧bとすると、感度UPと像担持体の角度変化に対するロバスト性の両立が可能となる。
Example 4
In this example, in FIG. 29, the irradiation range of the
例5.
本例では、図29において、第1の受光部62の受光範囲が、矢印64で示す像担持体105の進行方向と平行方向の範囲をa’として、像担持体105の矢印64で示した進行方向と垂直方向の範囲をb’としたとき、a’≧b’であることとした。これは、特に正反射受光部の検知ばらつきの課題に対して、有効なものであり、より正確な濃度検知を行うことができる。
Example 5.
In this example, in FIG. 29, the light receiving range of the first
例6.
本例では前記例4における発光部の照射範囲と前記例5における受光部の受光範囲の両方を用いることとした。特に正反射受光部の検知ばらつきの課題に対して有効であり、発光部の照射範囲受光部の受光範囲の両方を用いるのでより正確な濃度検知を行うことができる。発光部の照射範囲と受光部の受光範囲について像担持体の変動分の影響が少なくすることで、組み合わせによりと更に感度UPと像担持体の角度変化に対するロバスト性の両立が図れる。
Example 6
In this example, both the irradiation range of the light emitting unit in Example 4 and the light receiving range of the light receiving unit in Example 5 are used. In particular, it is effective for the problem of variation in detection of the regular reflection light receiving part, and since both the light receiving range of the light emitting part and the light receiving part of the light emitting part are used, more accurate density detection can be performed. By reducing the influence of the variation of the image carrier on the irradiation range of the light emitting unit and the light receiving range of the light receiving unit, the sensitivity can be improved and the robustness against the angle change of the image carrier can be further achieved by the combination.
例7.
図28において、第2の受光部63と発光部51との距離をL1、第1の受光部62と第2の受光部63の距離をL2としたとき、L1<L2とする。より正確な濃度検知を行うことができる。拡散反射受光部と発光部の距離をL1、正反射受光部と拡散反射受光部との距離をL2としたとき、拡散反射受光部が正反射受光部に近ければ近い程、像担持体の反射面の角度が変化した場合、拡散受光部に正反射光が入射する可能性が高くなる。よって、L1<L2であれば、拡散受光部の検出精度が向上する。
Example 7.
In FIG. 28, when the distance between the second
例8.
本例は、発光部51又は第1の受光部62の少なくとも一方にレンズを用いる。より検知精度を向上させより正確な濃度検知を可能にするものである。
レンズを用いるとLEDから照射した光はレンズ部でビーム径を正確に制御することができる。よってレンズにより、発光部の照射範囲a、bをより正確に制御することができるので、感度UPと像担持体の角度変化に対するロバスト性の両立が図れる。
Example 8
In this example, a lens is used for at least one of the
When a lens is used, the beam diameter of the light emitted from the LED can be accurately controlled by the lens unit. Therefore, the irradiation ranges a and b of the light emitting part can be controlled more accurately by the lens, so that both sensitivity enhancement and robustness against the angle change of the image carrier can be achieved.
例8.
位置検知を併用するものである。例示した濃度検知に対する課題を解決するばかりでなく、位置ずれ検知においても同様の課題を解決できる。よって、位置検知を併用することで安価に位置ずれ検知精度を向上させることができる。
Example 8
It uses position detection together. In addition to solving the problem with respect to the density detection exemplified, the same problem can be solved in the positional deviation detection. Therefore, the position detection accuracy can be improved at low cost by using the position detection together.
41、51 発光部
42 受光部
44 スポットの断面
51 楕円(白抜き)
62 第1の受光部(正反射受光素子)
63 第2の受光部(拡散反射受光素子)
64 矢印
101Y,101C,101M,101K 感光体ドラム(第1の像担持体)
102Y,102C,102M,102K 現像装置
105 (第1の転写装置を構成する)中間転写ベルト
106Y、106C、106M、106K (第1の転写装置を構成する)1次転写装置
108 2次転写ローラ(第2の転写装置)
200 露光装置
201 テストパターン(Pパターン)
201F 手前側Pパターン
201R 奥側Pパターン
202F 手前側TMパターン
202R 奥側TMパターン
202 テストパターン(TMパターン
301 帯電装置
41, 51
62 1st light-receiving part (regular reflection light-receiving element)
63 2nd light-receiving part (diffuse reflection light-receiving element)
64
102Y, 102C, 102M, 102K Developing device 105 (constituting the first transfer device)
200 Exposure apparatus 201 Test pattern (P pattern)
201F
Claims (7)
前記濃度検出装置は、一つの発光部と二つの受光部を備え、第1の受光部は正反射を受光する位置に配置され、第2の受光部は拡散光を受光する位置に配置され、かつ、前記発光部から照射された光と像担持体面からの正反射光との光軸を含む面が像担持体の進行方向と平行になるように発光部と第1の受光部が配置され、かつ第2の受光部は、前記発光部と正反射光との光軸を含む面になく、
発光部の照射範囲は、像担持体の進行方向と平行方向の範囲をaとし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をbとしたとき、a≧bであり、かつ、
前記第2の受光部と前記発光部との距離をL1、前記第1の受光部と前記第2の受光部の距離の前記像担持体の進行方向と垂直方向の距離をL2としたとき、L1<L2であることを特徴とする画像形成装置。 A density detector for acquiring density information of a test pattern by irradiating light from a light emitting element to a test pattern formed on the image carrier and the image carrier and detecting reflected light by two light receiving elements; In an image forming apparatus having an image forming condition control device that controls image forming conditions based on information obtained from a density detecting device,
The concentration detection apparatus includes one light emitting unit and two light receiving units, the first light receiving unit is disposed at a position for receiving regular reflection, and the second light receiving unit is disposed at a position for receiving diffused light, In addition, the light emitting part and the first light receiving part are arranged so that the surface including the optical axis of the light irradiated from the light emitting part and the regular reflection light from the surface of the image carrier is parallel to the traveling direction of the image carrier. And the second light receiving part is not on the surface including the optical axis of the light emitting part and the regular reflection light,
Irradiation range of the light-emitting portion, the traveling direction and in the direction parallel to the range of the image carrier is a, when the traveling direction and in the vertical direction range of the image bearing member and is b, Ri a ≧ b der, and
When the distance between the second light receiving unit and the light emitting unit is L1, and the distance between the first light receiving unit and the second light receiving unit in the direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier is L2, An image forming apparatus, wherein L1 <L2 .
前記第1の受光部の受光範囲が、像担持体の進行方向と平行方向の範囲をa’とし、像担持体の進行方向と垂直方向の範囲をb’としたとき、a’≧b’であることを特徴とする画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the irradiation range of the light emitting portion is a, the range in the direction parallel to the traveling direction of the image carrier is b, and the range in the direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier is b. ≧ b, and
When the light receiving range of the first light receiving portion is a ′ in the range parallel to the traveling direction of the image carrier and b ′ in the direction perpendicular to the traveling direction of the image carrier, a ′ ≧ b ′. An image forming apparatus.
前記発光部又は前記第1の受光部の少なくとも一方にレンズを用いる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 using a lens for at least one of the light emitting unit or the first light receiving unit .
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