JP5168851B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式の複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser printer, and a facsimile.

複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置において、画像濃度を安定させるためには、現像装置内の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に保つことが重要であり、現像装置内に適宜トナーを補給する必要がある。
各画像形成動作時にトナー濃度を検出し、その出力値Vtと制御基準値Vtrefとの比較結果に応じてトナー補給手段の駆動時間を算出し、その算出した駆動時間だけトナー補給手段を駆動するように制御する。
そして、所定回数の画像形成動作終了毎に、像担持体上に基準画像を形成し、その画像濃度を画像濃度検出手段によって検出し、その出力値に基づいて制御基準値の補正量ΔVtを算出する。
In an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, in order to stabilize the image density, it is important to maintain the toner density of the developer in the developing device within a certain range. There is a need to.
The toner density is detected during each image forming operation, the driving time of the toner replenishing means is calculated according to the comparison result between the output value Vt and the control reference value Vtref, and the toner replenishing means is driven for the calculated driving time. To control.
After every predetermined number of image forming operations, a reference image is formed on the image carrier, the image density is detected by the image density detecting means, and a control reference value correction amount ΔVt is calculated based on the output value. To do.

この補正量ΔVtと基準画像作成時におけるトナー濃度検出手段の出力値Vtとにより、Vtref=Vt+ΔVtのように制御基準値Vtrefを決定し、この補正された制御基準値Vtrefを、次の基準画像形成時までのトナー補給制御に用いる。
また、画像濃度検出手段によって検出された画像濃度の出力値が大きく変化し、トナー濃度の制御基準値Vtrefを大幅に補正するように決定された場合も、補正された制御基準値Vtrefの上限及び下限を決めておき、トナー濃度が適切な範囲から外れることがないようにしている。
このような画像濃度検出手段とトナー濃度検出手段とを併用したトナー補給制御は、トナー濃度検出手段のみを用いてトナー補給制御を行なうものに比較して、トナー濃度が一定であるにも拘わらず、現像剤の特性等の変化によって画像濃度が変化した場合の影響を低減し、画像形成時の画像濃度を一定に保つようにするというメリットがある。
The control reference value Vtref is determined as Vtref = Vt + ΔVt from the correction amount ΔVt and the output value Vt of the toner density detecting means at the time of creating the reference image, and the corrected control reference value Vtref is used as the next reference image formation. Used for toner replenishment control until time.
In addition, when the output value of the image density detected by the image density detecting means changes greatly and it is determined to significantly correct the toner density control reference value Vtref, the upper limit of the corrected control reference value Vtref and A lower limit is determined so that the toner density does not deviate from an appropriate range.
Such toner replenishment control using both the image density detection means and the toner density detection means is in spite of the fact that the toner density is constant, compared to the toner replenishment control using only the toner density detection means. Further, there is an advantage that the influence when the image density is changed due to the change in the characteristics of the developer is reduced and the image density at the time of image formation is kept constant.

しかしながら、上記トナー補給手段の制御のみでは、現像剤特性の著しい変化による画像濃度の変化に対応することはできない。上記画像形成装置においては、環境条件、コピー頻度(以下、コピーデューティという)によっては現像剤特性が著しく変化し、文字のつぶれやニジミ等の異常画像や画像濃度の低下を生じるおそれがある。
そこで、かかる文字のつぶれやニジミ等の異常画像又は画像濃度の低下の発生を回避するために、従来技術では、制御基準値Vtrefに応じて現像バイアスも制御する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1によるこの方法では、制御基準値Vtrefに対応して現像バイアスの値を設定し、トナー濃度のみでは対応できない現像剤特性の著しい変化による画像濃度の変化に対応している。
特開2002−40725公報
However, only control of the toner replenishing means cannot cope with a change in image density due to a significant change in developer characteristics. In the image forming apparatus, the developer characteristics may change significantly depending on the environmental conditions and the copy frequency (hereinafter referred to as copy duty), which may cause abnormal images such as garbled characters and blurring, and a decrease in image density.
Therefore, in order to avoid the occurrence of abnormal images such as crushing or blurring of characters or a decrease in image density, a method of controlling the developing bias according to the control reference value Vtref has been proposed in the prior art (for example, Patent Document 1).
In this method according to Patent Document 1, the value of the developing bias is set corresponding to the control reference value Vtref, and it corresponds to a change in image density due to a significant change in developer characteristics that cannot be dealt with only with toner density.
JP 2002-40725 A

しかしながら、所定のタイミングで複数の階調パターンを作像して現像能力を画像濃度検出手段により検知し、画像濃度を現像バイアスで合わせる画像形成装置においては、現状のVtに対して最適画像濃度を得られる現像バイアスを設定するため、制御基準値Vtrefに応じて一律に現像バイアスを決定することはできない。
この複数の階調パターンを作像して現像能力を検知し、現像バイアスを設定する調整は、制御基準値Vtrefを変えてトナー濃度で調整する制御よりもトナー補給及び消費動作が必要ない分、現像能力が大きく変動しても瞬時に画像濃度の調整が可能であるために、現像能力の変動が大きい可能性が高い電源オン時に行われる。
作像時は、複数の階調パターンを作成すると、待ち時間が発生してしまうため、1パターンでVtref補正を行う。しかし、Vtref補正のみでは現像能力の変化量が大きい場合は、画像濃度が適正に設定できない場合がある。
However, in an image forming apparatus that forms a plurality of gradation patterns at a predetermined timing, detects the developing ability by the image density detecting means, and matches the image density with the developing bias, the optimum image density with respect to the current Vt is set. Since the developing bias to be obtained is set, the developing bias cannot be determined uniformly according to the control reference value Vtref.
The adjustment that detects the developing ability by creating an image of the plurality of gradation patterns and sets the developing bias does not require the toner replenishment and consumption operations than the control that adjusts the toner density by changing the control reference value Vtref. Since the image density can be adjusted instantaneously even if the developing ability fluctuates greatly, this is performed when the power is turned on, which is likely to have a large fluctuation in developing ability.
At the time of image formation, if a plurality of gradation patterns are created, a waiting time occurs, so Vtref correction is performed with one pattern. However, the image density may not be set appropriately if the change amount of the developing ability is large only by the Vtref correction.

特許文献1に提案されている制御基準値Vtrefに応じて現像バイアスも制御する方法でも、電源オン時に行われる現像バイアス調整により、Vtrefと現像バイアスの関係が変わってしまうため使用できない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、電源オン時に複数の階調パターンを作像して現像バイアスを設定する調整において、現像能力の変動が大きい場合でも作像時の1パターンで画像濃度を適正に維持する画像形成装置を提供することにある。
Even the method of controlling the developing bias according to the control reference value Vtref proposed in Patent Document 1 cannot be used because the relationship between Vtref and the developing bias changes due to the developing bias adjustment performed when the power is turned on.
In view of the above-described circumstances, an object of the present invention is to provide an image that can be used even when there is a large variation in developing ability in the adjustment of forming a plurality of gradation patterns and setting a developing bias when the power is turned on. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that maintains an appropriate image density with a pattern.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
画像外に異なる電位条件で複数のトナーパッチを作成し最適な電位条件を制御する制御モード、及び単一の電位条件で1個のトナーパッチを作成し該トナーパッチを現像した現像装置のトナー補給条件を補正する補正モードを制御する制御部を有し、現像ポテンシャルおよびトナー濃度センサの出力目標値に上下限値が設定されている画像形成装置において、横軸に現像ポテンシャル、縦軸にトナー濃度センサ出力目標値をとった座標面にて、現像ポテンシャル下限値とトナー濃度センサ出力目標値の上限値からなる座標と、現像ポテンシャル上限値とトナー濃度センサ出力下限値からなる座標とを結ぶ直線から見て、トナー濃度センサ出力目標値が高い値となる領域を上領域とし、トナー濃度センサ出力目標値が低い値となる領域を下領域としたとき、前記制御部は、前記トナー補給条件を補正する補正モード実行時に、トナーパッチの画像濃度が薄いと判断した場合において、前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記上領域にあって共に高い値及びその近接値を成す領域にあるときには前記トナー濃度センサの出力目標値を変更して画像濃度を濃く補正し、一方、前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記下領域にあって共に低い値及びその近接値を成す領域にあるときには前記現像ポテンシャルを変更して画像濃度を濃く補正し、逆に、トナーパッチの画像濃度が濃いと判断した場合において、前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記上領域にあって共に高い値及びその近接値を成す領域にあるときには現像ポテンシャルを変更して画像濃度を薄く補正し、一方、前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記下領域にあって共に低い値及びその近接値を成す領域にあるときには前記トナー濃度センサの出力目標値を変更して画像濃度を薄く補正することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
A control mode in which a plurality of toner patches are created under different potential conditions outside the image and the optimum potential conditions are controlled, and a toner supply for a developing device that creates one toner patch under a single potential condition and develops the toner patch have a control unit for controlling the correction mode for correcting the condition, the toner concentration in an image forming apparatus in which the upper limit value is set to the output target value of the development potential and the toner concentration sensor, the development potential on the horizontal axis, the vertical axis On the coordinate plane where the sensor output target value is taken, from the straight line connecting the coordinate consisting of the lower limit value of the development potential and the upper limit value of the target output value of the toner density sensor and the coordinate consisting of the upper limit value of the development potential and the lower limit value of the toner density sensor output As seen, the area where the toner density sensor output target value is high is the upper area, and the area where the toner density sensor output target value is low is the lower area. When the control unit is configured to when the toner replenishing condition to correct the correction mode execution, when it is determined that the image density of the toner patch is thin, the toner concentration sensor output target value and the development potential is in the said region When both are in a region where the value is high and its proximity value, the output target value of the toner density sensor is changed to correct the image density to be dark, while the toner density sensor output target value and the development potential are in the lower region. If the toner density is in a region where both the low value and the proximity value are present, the developing potential is changed to correct the image density to be dark. Conversely, when it is determined that the image density of the toner patch is high, the toner density sensor output target When the value and the development potential are in the upper region and in the region where both the high value and the proximity value are present, the development potential When the toner density sensor output target value and the development potential are in the lower area and are in the area where both the low value and the proximity value are formed, the output of the toner density sensor is changed. It is characterized in that the image density is corrected to be thin by changing the target value .

また、請求項に記載の発明は、前記制御部は、前記補正モード実行時に前記電位条件を制御する場合に、測定されたトナーパッチの画像濃度又はトナー付着量と、前回の電位条件を制御する制御モードで得られた、電位条件に対するトナーパッチの画像濃度又はトナー付着量の傾きを基に、最適な電位条件を設定することを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、前記制御部は、前記補正モード実行時に前記電位条件を制御する場合、補正量が多い時には数回に分けて徐々に電位条件を変更することを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、前記制御部は、1回あたりに補正する電位条件がトナーパッチの画像濃度又はトナー付着量の補正量が一定となるように決定することを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、前記制御部は、前記補正モードを、作像中、又は作像終了時に実行することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, when the control unit controls the potential condition when the correction mode is executed, the control unit controls the measured image density or toner adhesion amount of the toner patch and the previous potential condition. The optimum potential condition is set based on the gradient of the toner patch image density or toner adhesion amount obtained in the control mode.
The invention according to claim 3 is characterized in that, when the potential condition is controlled during execution of the correction mode, the control unit gradually changes the potential condition in several times when the correction amount is large. To do.
According to a fourth aspect of the present invention, the controller determines that the potential condition to be corrected per time is such that the correction amount of the toner patch image density or toner adhesion amount is constant. .
The invention according to claim 5 is characterized in that the control unit executes the correction mode during image formation or at the end of image formation.

本発明によれば、トナー濃度センサの目標値、又は現像ポテンシャルの可変範囲が広い方のパラメータを選択して補正するので、電源オン時に複数の階調パターンを作像して現像バイアスを設定する調整において、現像能力の変動が大きい場合でも作像時の1パターンで画像濃度を適正に維持することが可能となる画像形成装置を提供できる。   According to the present invention, the target value of the toner density sensor or the parameter having the wider variable range of the development potential is selected and corrected. Therefore, when the power is turned on, a plurality of gradation patterns are formed and the development bias is set. In the adjustment, it is possible to provide an image forming apparatus capable of appropriately maintaining the image density with one pattern at the time of image formation even when the development ability varies greatly.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明を適用した画像形成装置の実施の形態である電子写真方式のレーザプリンタを示す概略構成図である。
図1を参照して、電子写真方式のレーザプリンタ(以下、単にプリンタという)について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図において、このプリンタ1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ6Y、M、C、Kを備えている。
これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ6Yを例に取って説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electrophotographic laser printer as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
An electrophotographic laser printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described with reference to FIG. First, the basic configuration of the printer will be described. In the figure, the printer 1 includes four process cartridges 6Y, M, C, and K for generating toner images of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter referred to as Y, M, C, and K). Yes.
These use Y, M, C, and K toners of different colors as the image forming material, but the other configurations are the same and are replaced when the lifetime is reached. A process cartridge 6Y for generating a Y toner image will be described as an example.

図2は図1のプロセスカートリッジ6Yを拡大して示す概略図である。図2に示すように、このプロセスカートリッジ6Yは、ドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(図示せず)、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。このプロセスカートリッジ6Yは、プリンタ1本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転させられる感光体ドラム1Yの表面を一様帯電するようになっている。一様に帯電せしめられた感光体ドラム1Yの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
このYの静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト8上に中間転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム1Y表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム1Yの残留電荷を除電する。
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing the process cartridge 6Y of FIG. As shown in FIG. 2, the process cartridge 6Y includes a drum-shaped photosensitive member 1Y, a drum cleaning device 2Y, a charge eliminating device (not shown), a charging device 4Y, a developing device 5Y, and the like. The process cartridge 6Y can be attached to and detached from the main body of the printer 1 so that consumable parts can be replaced at a time.
The charging device 4Y uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1Y that is rotated clockwise in the drawing by a driving unit (not shown). The uniformly charged surface of the photosensitive drum 1Y is exposed and scanned by the laser beam L to carry an electrostatic latent image for Y.
The Y electrostatic latent image is developed into a Y toner image by the developing device 5Y using Y toner. Then, intermediate transfer is performed on the intermediate transfer belt 8. The drum cleaning device 2Y removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1Y after the intermediate transfer process. The static eliminator neutralizes residual charges on the photosensitive drum 1Y after cleaning.

この除電により、感光体ドラム1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。また、現像装置5Y底面には、図2に示すようにトナー濃度センサ23Yが配置されており、作像中のトナー濃度を検知している。このトナー濃度センサ23Yの検知結果に基づいて、消費された量のトナーがトナーカートリッジ32Yから現像装置5Yに供給される。
他のプロセスカートリッジ6M、C、Kにおいても、同様にして感光体ドラム1M、C、K上にM、C、Kトナー像が形成され、中間転写ベルト8上に中間転写されると同時に消費された量のトナーが各現像装置に供給される。
By this charge removal, the surface of the photosensitive drum 1Y is initialized and prepared for the next image formation. Further, the developing device 5Y bottom, the toner concentration sensor 23 Y is arranged as shown in FIG. 2, and detects the toner concentration in the image formation. The toner density sensor 23 Y detection based on the result, the toner consumption amount is supplied from the toner cartridge 32Y to the developing device 5Y.
In the other process cartridges 6M, 6C, and 6K, M, C, and K toner images are similarly formed on the photosensitive drums 1M, 1C, and 1K, and are simultaneously transferred to the intermediate transfer belt 8 and consumed. A predetermined amount of toner is supplied to each developing device.

図2には、現像装置5Yの現像スリーブ17、ドクタブレード18、トナー蓄積部21、トナー攪拌室22、攪拌部材23、接続部24が示され、さらに、中間転写ベルト8、1時転写ローラ9、制御部25、駆動モータ31が示されている。
再び図1を参照して、プロセスカートリッジ6Y、M、C、Kの図中下方には、露光装置7が配設されている。潜像形成手段たる露光装置7は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、プロセスカートリッジ6Y、M、C、Kにおけるそれぞれの感光体ドラムに照射して露光する。
この露光により、感光体ドラム1Y、M、C、K上にY、M、C、K用の静電潜像が形成される。なお、露光装置7は、光源から発したレーザ光(L)を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するように構成されている。
FIG. 2 shows the developing sleeve 17, the doctor blade 18, the toner accumulating portion 21, the toner stirring chamber 22, the stirring member 23, and the connecting portion 24 of the developing device 5 </ b> Y, and the intermediate transfer belt 8 and the one-time transfer roller 9. A control unit 25 and a drive motor 31 are shown.
Referring to FIG. 1 again, an exposure device 7 is disposed below process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K. The exposure device 7 serving as a latent image forming unit irradiates the respective photosensitive drums in the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K with a laser beam L emitted based on the image information and exposes it.
By this exposure, electrostatic latent images for Y, M, C, and K are formed on the photosensitive drums 1Y, M, C, and K. The exposure device 7 is configured to irradiate the photosensitive drum through a plurality of optical lenses and mirrors while scanning the laser beam (L) emitted from the light source with a polygon mirror that is rotationally driven by a motor. Yes.

露光装置7の図中下側には、紙収容カセット26、これらに組み込まれた給紙ローラ27、レジストローラ対28など有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット26は、記録媒体である転写紙Sを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が当接している。
給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中で反時計回りに回転させられると、一番上の転写紙Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対28は、転写紙Sを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転をいったん停止させられる。そして、転写紙Sを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ27と、タイミングローラ対であるレジストローラ対28との組み合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Sの収容手段である紙収容カセット26から後述の2次転写ニップまで搬送するものである。
On the lower side of the exposure apparatus 7 in the figure, paper supply means including a paper storage cassette 26, a paper supply roller 27 incorporated therein, a registration roller pair 28, and the like are disposed. The paper storage cassette 26 stores a plurality of transfer sheets S, which are recording media, and a sheet feeding roller 27 is in contact with the uppermost transfer sheet P.
When the paper feed roller 27 is rotated counterclockwise in the drawing by a driving means (not shown), the uppermost transfer paper P is fed toward the rollers of the registration roller pair 28. The registration roller pair 28 rotationally drives both rollers so as to sandwich the transfer paper S, but the rotation is temporarily stopped immediately after the sandwiching. Then, the transfer sheet S is sent out toward a later-described secondary transfer nip at an appropriate timing.
In the sheet feeding unit having such a configuration, the conveying unit is configured by a combination of the sheet feeding roller 27 and the registration roller pair 28 which is a timing roller pair. This conveying means conveys the transfer sheet S from a paper storage cassette 26 which is a storage means to a secondary transfer nip described later.

プロセスカートリッジ6Y、M、C、Kの図中上方には、中間転写体である中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット15が配設されている。この中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他、4つの1次転写バイアスローラ9Y、M、C、K、クリーニング装置10などを備えている。
また、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これら3つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
Above the process cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K, an intermediate transfer unit 15 that moves the intermediate transfer belt 8 that is an intermediate transfer member endlessly while stretching is disposed. In addition to the intermediate transfer belt 8, the intermediate transfer unit 15 includes four primary transfer bias rollers 9Y, M, C, and K, a cleaning device 10, and the like.
A secondary transfer backup roller 12, a cleaning backup roller 13, a tension roller 14 and the like are also provided. The intermediate transfer belt 8 is endlessly moved in the counterclockwise direction in the figure by the rotational drive of at least one of the rollers while being stretched around these three rollers.

1次転写バイアスローラ9Y、M、C、Kは、このように無端移動させられる中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、M、C、Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えば、プラス)の転写バイアスを印加する方式である。
1次転写バイアスローラ9Y、M、C、Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY、M、C、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体ドラム1Y、M、C、K上のY、M、C、Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
The primary transfer bias rollers 9Y, M, C, and K sandwich the intermediate transfer belt 8 thus moved endlessly with the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K, thereby forming primary transfer nips. ing. These are systems in which a transfer bias having a polarity opposite to that of toner (for example, plus) is applied to the back surface (loop inner peripheral surface) of the intermediate transfer belt 8.
All of the rollers except the primary transfer bias rollers 9Y, M, C, and K are electrically grounded. The intermediate transfer belt 8 sequentially passes through the primary transfer nips for Y, M, C, and K along with the endless movement thereof, and the Y, M, and Y on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred. The C and K toner images are superimposed and primarily transferred. As a result, a four-color superimposed toner image (hereinafter referred to as a four-color toner image) is formed on the intermediate transfer belt 8.

上述した2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Sに転写される。2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Sに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。
2次転写ニップにおいては、転写紙Sが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト8と2次転写ローラ19との間に挟まれて、レジストローラ対28側とは反対方向の下流側に搬送される。2次転写ニップから送り出された転写紙Sは、定着装置20のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された4色トナー像が定着される。
その後、転写紙Sは、排紙ローラ対29のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部30が形成されており、排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Sは、このスタック部30に順次スタックされる。
The secondary transfer backup roller 12 described above sandwiches the intermediate transfer belt 8 from the secondary transfer roller 19 to form a secondary transfer nip. The four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the transfer paper S at the secondary transfer nip. Untransferred toner that has not been transferred to the transfer sheet S adheres to the intermediate transfer belt 8 after passing through the secondary transfer nip. This transfer residual toner is cleaned by the cleaning device 10.
At the secondary transfer nip, the transfer sheet S is sandwiched between the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 19 whose surfaces move in the forward direction, and is conveyed downstream in the direction opposite to the registration roller pair 28 side. Is done. When the transfer sheet S sent out from the secondary transfer nip passes between rollers of the fixing device 20, the four-color toner image transferred to the surface is fixed by heat and pressure.
Thereafter, the transfer sheet S is discharged out of the apparatus through the pair of discharge roller pairs 29. A stack unit 30 is formed on the upper surface of the printer main body, and the transfer sheets S discharged to the outside by the discharge roller pair 29 are sequentially stacked on the stack unit 30.

図1において、2次転バックアップローラ12上方には画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ33が配設されており、中間転写ベルト8上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。
この反射型フォトセンサ33には、拡散光検出型か正反射光検出型のうち、中間転写ベルト8の表面の反射光量と、後述の基準パターン像の反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。なお、反射型フォトセンサ33の役割については後述する。
In FIG. 1, a reflection type photosensor 33 as an image density detection unit is disposed above the secondary backup roller 12, and is configured to output a signal corresponding to the light reflectance on the intermediate transfer belt 8. Has been.
The reflection type photosensor 33 can have a sufficient difference between the amount of reflected light on the surface of the intermediate transfer belt 8 and the amount of reflected light of a reference pattern image, which will be described later, between the diffused light detection type and the regular reflection light detection type. Is used. The role of the reflective photosensor 33 will be described later.

図3は図1のレーザプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。図において、制御部34は、それぞれ電気的に接続されたトナー像形成部6Y、6M、6C、6K、光書き込みユニット7、給紙カセット26、レジストローラ対28、転写ユニット15、反射型フォトセンサ33などを制御する。また、この制御部34は、演算部などを制御するCPU35と、データを記憶するRAM36とを備えている。
この制御部34は、図示しない主電源の投入時、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力した後の待機時などの所定のタイミングで、各トナー像形成部6Y、6M、6C、6Kの像形成性能などの作像性能を試験するように構成されている。
具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、反射型フォトセンサ33の較正を行う。作像しない状態で、反射型フォトセンサ33の発光光量を順次変化させて、検知電圧が4.0V±0.2Vとなる発光光量を求める。この発光光量をパッチパターンのトナー付着量検知時に用いる。
FIG. 3 is a block diagram showing a part of an electric circuit of the laser printer of FIG. In the figure, the control unit 34 includes electrically connected toner image forming units 6Y, 6M, 6C, and 6K, an optical writing unit 7, a paper feed cassette 26, a registration roller pair 28, a transfer unit 15, and a reflective photosensor. 33 and the like are controlled. The control unit 34 includes a CPU 35 that controls a calculation unit and the like, and a RAM 36 that stores data.
The control unit 34 is configured to supply the toner image forming units 6Y and 6M at predetermined timings such as when a main power supply (not shown) is turned on, when waiting after a predetermined time has elapsed, and when waiting for a predetermined number of prints to be output. , 6C, and 6K image forming performance and the like.
Specifically, when this predetermined timing arrives, the reflection type photosensor 33 is first calibrated. In a state where no image is formed, the amount of light emitted from the reflective photosensor 33 is sequentially changed to obtain the amount of light emitted so that the detection voltage is 4.0 V ± 0.2 V. This emitted light quantity is used when detecting the toner adhesion amount of the patch pattern.

次に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K(図1)を回転しながら帯電装置4Y、4M、4C、4K(図1)によって一様に帯電させる。この帯電については、通常のプリント時における一様な帯電(例えば−700V)とは異なり、その電位を後述の各作像性能試験モードに応じて可変する。
そして、レーザ光の走査によって基準パターン像用の静電潜像を形成しながら、トナー像形成部(現像ユニット)6Y、6M、6C、6Kで現像する。この現像により、各色のバイアス現像パターン像が感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上に形成される。なお、現像の際、制御部34は、それぞれの現像ユニットの現像ローラ17(図2)に印加される現像バイアスの値も徐々に高くしていくように制御する。
Next, the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K (FIG. 1) are uniformly charged by the charging devices 4Y, 4M, 4C, and 4K (FIG. 1) while rotating. This charging is different from the uniform charging (for example, −700 V) during normal printing, and the potential is varied according to each imaging performance test mode described later.
Then, development is performed by toner image forming units (developing units) 6Y, 6M, 6C, and 6K while forming an electrostatic latent image for a reference pattern image by scanning with laser light. By this development, bias development pattern images of the respective colors are formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K. During development, the control unit 34 controls so that the value of the developing bias applied to the developing roller 17 (FIG. 2) of each developing unit is gradually increased.

これら各色のバイアス現像パターン像は、中間転写ベルト8(図1)上に重なり合わずに並ぶように転写される。この転写により、中間転写ベルト8上には各色の基準パターン像によって構成されるパターンブロックが形成される。
このパターンブロック中の各基準パターン像(パッチパターン)の基準像は、中間転写ベルト8の無端移動に伴って反射型フォトセンサ33との対向位置(図1)を通過する際、その光反射量が検知され、電気信号として制御部34に出力される。
制御部34は、反射型フォトセンサ33から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各基準像の光反射率を演算し、濃度パターンデータとしてRAM36に格納していく。反射型フォトセンサ33との対向位置を通過したパターンブロックは、図1で示したクリーニング装置10によってクリーニングされる。
The bias development pattern images of these colors are transferred so as to be arranged on the intermediate transfer belt 8 (FIG. 1) without overlapping. By this transfer, a pattern block constituted by the reference pattern image of each color is formed on the intermediate transfer belt 8.
When the reference image of each reference pattern image (patch pattern) in the pattern block passes through the position facing the reflection type photosensor 33 (FIG. 1) as the intermediate transfer belt 8 moves endlessly, the amount of light reflection is reduced. Is detected and output to the control unit 34 as an electrical signal.
The control unit 34 calculates the light reflectance of each reference image based on the output signals sequentially sent from the reflection type photosensor 33 and stores it in the RAM 36 as density pattern data. The pattern block that has passed through the position facing the reflective photosensor 33 is cleaned by the cleaning device 10 shown in FIG.

図4は基準パターン像Pを示す模式図である。図4には、基準パターン像P(Py、Pm、Pc、Pk)を示している。図において、基準パターン像Pは、互いに間隔(L4)13mmを置いて並ぶ幅(L3)の10個の基準像37で構成されている。
本プリンタにおいて、各基準像37は縦13mm×横15mmの大きさで、13mmの間隙を介して形成される。よって、中間転写ベルト8(図1)上の基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkの長さはそれぞれL2=247mmとなる。
基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkは、プリントプロセス時に形成される各色のトナー像とは異なり、上記中間転写ベルト8上に重なり合わずに並ぶように転写される。このような転写により、中間転写ベルト8上には各色の基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkによって構成される1つのパターンブロックPBが形成される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the reference pattern image P. FIG. 4 shows a reference pattern image P (Py, Pm, Pc, Pk). In the figure, the reference pattern image P is composed of ten reference images 37 having a width (L3) arranged at an interval (L4) of 13 mm.
In this printer, each reference image 37 is 13 mm long × 15 mm wide and is formed through a 13 mm gap. Therefore, the lengths of the reference pattern images Py, Pm, Pc, and Pk on the intermediate transfer belt 8 (FIG. 1) are L2 = 247 mm, respectively.
The reference pattern images Py, Pm, Pc, and Pk are transferred so as to be arranged on the intermediate transfer belt 8 without overlapping, unlike the toner images of the respective colors formed during the printing process. By such transfer, one pattern block PB composed of the reference pattern images Py, Pm, Pc, and Pk of each color is formed on the intermediate transfer belt 8.

図5は感光体ドラムの設置ピッチを示す模式図である。図5に示すように、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの設置ピッチは、それぞれL1=83mmに設定されている。図5には、さらに、中間転写ベルト8及び反射型フォトセンサ33が示されている。
上述のように、基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkの長さL2はそれぞれ247mmであり、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの設置ピッチL1よりも長い。
このため、基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkは、それぞれの端部を重ね合わせないように、各色の基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkの作像タイミングをずらしている。
具体的には、基準パターン像Pkの転写終了のL1前まで基準パターン像Pcを転写しないように、基準パターン像Pcの作像タイミングをずらす。同様にして基準パターン像Pm、Pyの作像タイミングもずらすことによって、各基準パターン像が重ならずに独立して転写されることが可能になる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the installation pitch of the photosensitive drum. As shown in FIG. 5, the installation pitches of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K are set to L1 = 83 mm, respectively. FIG. 5 further shows the intermediate transfer belt 8 and the reflective photosensor 33.
As described above, the length L2 of each of the reference pattern images Py, Pm, Pc, and Pk is 247 mm, which is longer than the installation pitch L1 of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K.
For this reason, the reference pattern images Py, Pm, Pc, and Pk are shifted in image formation timing of the reference pattern images Py, Pm, Pc, and Pk of each color so as not to overlap each end.
Specifically, the image formation timing of the reference pattern image Pc is shifted so that the reference pattern image Pc is not transferred until L1 before the end of the transfer of the reference pattern image Pk. Similarly, by shifting the image forming timing of the reference pattern images Pm and Py, the reference pattern images can be independently transferred without overlapping.

図6は中間転写ベルト上に形成される基準パターン像のパターンブロックを示す模式図である。図6において、中間転写ベルト8上には、4つの基準パターンPy、Pm、Pc、PkからなるパターンブロックPBが形成される。
図6では、中間転写ベルト8を備える転写ユニットの図中右上側に、画像検知手段としての反射型フォトセンサ33が配設されている。中間転写ベルト8上の各基準パターン像は無端移動に伴って移動して反射型フォトセンサ33に検知された後、転写ユニット15(図1)のクリーニング装置10によって除去される。
上記反射型フォトセンサ33は、パターンブロックPBの先端から後端にかけて、基準パターン像Pk、Pc、Pm、Pyを構成する各基準像37からの反射光量を次のような順序で検知する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a pattern block of a reference pattern image formed on the intermediate transfer belt. In FIG. 6, a pattern block PB including four reference patterns Py, Pm, Pc, and Pk is formed on the intermediate transfer belt 8.
In FIG. 6, a reflection type photosensor 33 as an image detecting means is disposed on the upper right side of the transfer unit including the intermediate transfer belt 8 in the drawing. Each reference pattern image on the intermediate transfer belt 8 is moved with endless movement and detected by the reflective photosensor 33, and then removed by the cleaning device 10 of the transfer unit 15 (FIG. 1).
The reflective photosensor 33 detects the amount of light reflected from each reference image 37 constituting the reference pattern images Pk, Pc, Pm, and Py from the front end to the rear end of the pattern block PB in the following order.

すなわち、図4の基準パターン像Pkの10個の基準像37、基準像Pcの10個の基準像37、基準像Pmの10個の基準像37、基準像Pyの10個の基準像37という順序で検知する。この際、各基準像37の光反射量に応じた電圧信号を検知し、制御部34(図3)に順次出力する。
制御部34は、反射型フォトセンサ33から順次送られてくるこの電圧信号に基づいて、各基準像37の画像濃度を順次演算してRAM36に格納していく。なお、反射型フォトセンサ33には、カラートナーの高濃度部を検知できる点で、拡散光検出型が望ましい。
That is, ten reference images 37 of the reference pattern image Pk in FIG. 4, ten reference images 37 of the reference image Pc, ten reference images 37 of the reference image Pm, and ten reference images 37 of the reference image Py. Detect in order. At this time, a voltage signal corresponding to the light reflection amount of each reference image 37 is detected and sequentially output to the control unit 34 (FIG. 3).
The controller 34 sequentially calculates the image density of each reference image 37 based on the voltage signals sequentially sent from the reflection type photosensor 33 and stores it in the RAM 36. The reflection type photosensor 33 is preferably a diffused light detection type in that it can detect a high density portion of color toner.

図7はセンサ検知電圧とトナー付着量の関係をグラフで示す図である。各基準像37の画像濃度は次に示す方法でトナー付着量に変換される。各色10個の基準パターン像の検知出力を、図7に示すセンサ検知電圧とトナー付着量の関係から、基準像37のトナー付着量へ変換し、RAM36に格納していく。
ここで、トナー付着量をRAM36に格納すると同時に、各色の基準パターン像の作像条件から基準パターン像の現像ポテンシャルを推定し、基準パターン像(基準像)37の情報もRAM36に格納する。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the sensor detection voltage and the toner adhesion amount. The image density of each reference image 37 is converted into a toner adhesion amount by the following method. The detection output of 10 reference pattern images for each color is converted into the toner adhesion amount of the reference image 37 from the relationship between the sensor detection voltage and the toner adhesion amount shown in FIG.
Here, the toner adhesion amount is stored in the RAM 36, and at the same time, the development potential of the reference pattern image is estimated from the image forming conditions of the reference pattern image of each color, and information on the reference pattern image (reference image) 37 is also stored in the RAM 36.

図8は電位ポテンシャルと単位面積当たりのトナー付着量の関係をグラフで示す図である。上記工程はPk、Pc、Pm、Pyの順に順次行う。ここで得られた、各基準パターン像の電位(現像)ポテンシャルとトナー付着量の関係をX−Y平面上にプロットして図8に示している。
図8はX軸に電位ポテンシャル(現像バイアスとパターン像電位の差:VB−VD)(単位V)を、そしてY軸に単位面積当たりのトナー付着量M/A(mg/cm2)を割り振っている。
上記プロットしたデータから直線区域を選択し、区間内のデータに対して最小自乗法を適用することによって直線近似を行って得られる直線方程式(A)を色毎に計算する。
この直線方程式により、目標の付着量が得られるポテンシャルを計算し、調整可能な電位条件範囲内で作像条件にフィードバックすることで画像濃度維持を図っている。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the potential potential and the toner adhesion amount per unit area. The above steps are sequentially performed in the order of Pk, Pc, Pm, and Py. The relationship between the potential (development) potential of each reference pattern image and the toner adhesion amount obtained here is plotted on the XY plane and shown in FIG.
In FIG. 8, potential potential (difference between development bias and pattern image potential: VB−VD) (unit V) is assigned to the X axis, and toner adhesion amount M / A (mg / cm 2 ) per unit area is assigned to the Y axis. ing.
A linear area is selected from the plotted data, and a linear equation (A) obtained by performing linear approximation by applying the least square method to the data in the interval is calculated for each color.
By using this linear equation, the potential for obtaining the target adhesion amount is calculated, and the image density is maintained by feeding back to the imaging conditions within the adjustable potential condition range.

また、作像能力が低過ぎて調整可能な電位条件範囲外になる場合、すなわち、現像ポテンシャル上限を超えてしまった場合は、トナー濃度を高くするようにトナー補給を行い、作像能力を高めた上で、再度10個の基準パターンを作像して、画像濃度を検知し、現像ポテンシャルとトナー付着量の関係を直線近似して、目標の付着量が得られるポテンシャルを計算し、作像条件にフィードバックしている。
作像能力が高過ぎて調整可能な電位条件範囲外になる場合、すなわち、現像ポテンシャル下限を超えてしまった場合、トナー濃度が低くなるようにトナーを消費させる画像を作像し、作像能力を低くした上で、再度10個の基準パターンを作像して、画像濃度を検知し、現像ポテンシャルとトナー付着量の関係を直線近似して、目標の付着量が得られるポテンシャルを計算し、作像条件にフィードバックしている。
Also, if the image forming capability is too low and outside the adjustable potential condition range, that is, if the upper limit of the development potential is exceeded, toner replenishment is performed to increase the toner density, and the image forming capability is increased. After that, 10 reference patterns are imaged again, the image density is detected, the relationship between the development potential and the toner adhesion amount is linearly approximated, and the potential at which the target adhesion amount is obtained is calculated. Feedback on conditions.
If the image forming ability is too high and is outside the adjustable potential condition range, that is, if the lower limit of the development potential is exceeded, an image that consumes toner is created so that the toner density is lowered, and the image forming ability , And 10 reference patterns are formed again, the image density is detected, the relationship between the development potential and the toner adhesion amount is linearly approximated, and the potential for obtaining the target adhesion amount is calculated. Feedback to the imaging conditions.

上記各色10個の基準パターンで直線方程式を求め、目標の付着量が得られるポテンシャルを計算する作像性能の試験は、現像能力が大幅に変化する可能性がある、電源オン時、長時間放置時、又は大量作像後の放置時に実行される。これは、現像能力が大幅に変化していても、適正な画像濃度が瞬時に得られるためである。
この作像性能の試験のデメリットとしては、10個の基準パターンを作像するため、実行時間が長くなりダウンタイムが増大するということ、及び現像能力が大幅に変化している場合、電位条件の変更量が大きくなり、作像条件の変更前後で色味が大きく異なる可能性があることである。
The image formation performance test that calculates the potential to obtain the target adhesion amount by obtaining a linear equation with the above 10 reference patterns of each color, the development ability may change significantly. It is executed at the time of leaving or after mass image formation. This is because an appropriate image density can be obtained instantaneously even if the developing ability changes greatly.
Disadvantages of this imaging performance test are that 10 reference patterns are imaged, so that the execution time becomes longer and the downtime increases. That is, the amount of change becomes large, and the color may vary greatly before and after the image forming conditions are changed.

それに対して、実行時間が短く、徐々に適正な画像濃度が得られるようにすることを目的とする、各色1個の基準パターンで作像性能の試験を行うモードも有する。
この各色1個の基準パターンで作像性能の試験を行うモードは、上記10個の基準パターンで作像試験を行うモードよりも高頻度に実行される。本実施の形態では、10の作像に1回の頻度で実行している。1個の基準パターンは作像時の電位条件で各色の基準パターンを作像し、画像濃度を検知している。
On the other hand, there is also a mode for testing the image forming performance with a reference pattern of one color for the purpose of shortening the execution time and gradually obtaining an appropriate image density.
The mode in which the image formation performance test is performed with one reference pattern for each color is executed more frequently than the mode in which the image formation test is performed with the ten reference patterns. In the present embodiment, it is running on a frequency of once ten imaging. One reference pattern forms a reference pattern of each color under the potential condition at the time of image formation, and detects the image density.

ここで、得られた画像濃度が薄い場合は、トナー濃度センサ(例えば、図2の16Y)の出力目標値を変化させトナー濃度を高くし、適正な画像濃度が得られるようにする。逆に、画像濃度が濃い場合には、トナー濃度センサの出力目標値を変化させてトナー濃度を低くし、適正な画像濃度が得られるようにしている。
この試験モードでは、作像中にトナー濃度が徐々に変化して、適正な画像濃度に近づくため、1枚当たりの画像濃度変化量は少なくなる。トナー濃度センサの出力目標値は、トナー濃度が適正範囲で収まるように上限及び下限閾値を設定し、上限及び下限値内で制御している。
If the obtained image density is low, the output target value of the toner density sensor (for example, 16Y in FIG. 2) is changed to increase the toner density so that an appropriate image density can be obtained. Conversely, when the image density is high, the output target value of the toner density sensor is changed to lower the toner density so that an appropriate image density can be obtained.
In this test mode, the toner density gradually changes during image formation and approaches an appropriate image density, so that the amount of change in image density per sheet is reduced. The output target value of the toner density sensor is controlled within an upper limit and a lower limit value by setting an upper limit and a lower limit threshold so that the toner density falls within an appropriate range.

しかしながら、1個の基準パターンでトナー濃度センサの目標値のみ変化させる場合、トナー濃度センサの出力目標値が、上限及び下限閾値に貼り付いている場合、それ以上変更できないため、画像濃度が適正にならないことがある。
また、10個の基準パターンで作像性能の試験をした時に、調整可能な電位条件の上限及び下限に貼り付いている場合、それ以上電位条件を変更できないため、トナー濃度による調整が必要となる。10個の基準パターンで作像性能を試験する時にトナー濃度調整を行うとダウンタイムがさらに増加してしまう。
However, when only the target value of the toner density sensor is changed with one reference pattern, if the output target value of the toner density sensor is stuck on the upper and lower thresholds, it cannot be changed any more, so the image density is set appropriately. It may not be.
In addition, when the imaging performance test is performed with 10 reference patterns, if the upper and lower limits of the potential condition that can be adjusted are pasted, the potential condition cannot be changed any more, so adjustment based on the toner density is required. . If the toner density adjustment is performed when the image forming performance is tested with ten reference patterns, the downtime is further increased.

図9は1個の基準パターンでの作像性能試験時に画像濃度が薄い場合をグラフで説明する図である。上記の不具合を避けるために、1個の基準パターンでの作像性能試験時に画像濃度が薄いと判定された場合、図9に示す条件で、トナー濃度センサの目標値で補正するか、電位条件で補正するかを判定するようにしている。この図9(後述の図10も同様)には、現像ポテンシャル下限値とトナー濃度センサ出力目標値の上限値からなる座標と、現像ポテンシャル上限値とトナー濃度センサ出力下限値からなる座標とを結ぶ直線が示されている。直線から見てトナー濃度センサ出力目標値が高い値となる領域が上領域に、トナー濃度センサ出力目標値が低い値となる領域が下領域に区分けされている。
トナー濃度センサの出力目標値と現像ポテンシャルが上領域にあって共に高い値及びその近接値を成す領域にあるときは、トナー濃度センサの出力目標値を変更してトナー濃度を高くし、画像濃度を濃くするように補正する。
一方、トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが下領域にあって共に低い値及びその近接値を成す領域にあるときには、現像ポテンシャルを大きくし、画像濃度を濃く補正する。
FIG. 9 is a graph for explaining a case where the image density is low during an image forming performance test with one reference pattern. In order to avoid the above problems, if it is determined that the image density is low during the image formation performance test with one reference pattern, the correction is performed with the target value of the toner density sensor under the conditions shown in FIG. It is determined whether to correct with. In FIG. 9 (the same applies to FIG. 10 described later), a coordinate composed of the developing potential lower limit value and the upper limit value of the toner density sensor output target value and a coordinate composed of the developing potential upper limit value and the toner density sensor output lower limit value are connected. A straight line is shown. A region where the toner density sensor output target value is high as viewed from the straight line is divided into an upper region, and a region where the toner concentration sensor output target value is low is divided into a lower region.
When the output target value of the toner density sensor and the development potential are in the upper area and both are in a high value and its proximity value, the output target value of the toner density sensor is changed to increase the toner density, and the image density Correct so that is darker.
On the other hand, when the toner density sensor output target value and the development potential are in the lower region and both are in the region where the low value and its proximity value are formed, the development potential is increased and the image density is corrected deeply.

図10は1個の基準パターンでの作像性能試験時に画像濃度が濃い場合をグラフで説明する図である。1個の基準パターンでの作像性能試験時に画像濃度が濃いと判定された場合、図10に示す条件で、トナー濃度センサの目標値で補正するか、電位条件で補正するかを判定する。
トナー濃度センサの出力目標値と現像ポテンシャルが下領域にあって共に低い値及びその近接値を成す領域にあるときにはトナー濃度センサの出力目標値を変更してトナー濃度を低くし、画像濃度を薄くするように補正する。
一方、トナー濃度センサの出力目標値と現像ポテンシャルが上領域にあって共に高い値及びその近接値を成す領域にあるときには現像ポテンシャルを小さくし、画像濃度を薄くするように補正する。
以上の動作により、トナー濃度センサの目標値、又は現像ポテンシャルの可変範囲が広い方のパラメータを選択して補正するので、どちらかのパラメータが上限及び下限閾値に貼り付いてそれ以上補正できなくなるという不具合が解消される。
FIG. 10 is a graph for explaining a case where the image density is high during an image forming performance test with one reference pattern. When it is determined that the image density is high during the image forming performance test with one reference pattern, it is determined whether to correct with the target value of the toner density sensor or with the potential condition under the conditions shown in FIG.
When the output target value of the toner density sensor and the development potential are in the lower area and both are in the low value area and its adjacent value, the output target value of the toner density sensor is changed to lower the toner density and reduce the image density. Correct as follows.
On the other hand, when the output target value of the toner density sensor and the development potential are in the upper region and both are in the region where the high value and its proximity value are formed, the development potential is reduced and the image density is corrected to be thin.
With the above operation, the target value of the toner density sensor or the parameter with the wider variable range of the development potential is selected and corrected, so that either parameter is stuck on the upper and lower thresholds and cannot be corrected any more. The problem is solved.

電位条件で補正する場合、基準パターンのトナー付着量を求め、目標トナー付着量になるように電位条件を補正する。その電位変更量は、前回の10個の基準パターン像を作像した時の、近似直線の傾き及び目標付着量との差から次の式で求める。
電位変更量=(基準パターンのトナー付着量―目標トナー付着量)/前回の10個基準パターン像の近似直線傾き ・・・(1)
この電位変更量を補正することで、目標トナー付着量が得られる。
When correcting with the potential condition, the toner adhesion amount of the reference pattern is obtained, and the potential condition is corrected so as to be the target toner adhesion amount. The potential change amount is obtained by the following equation from the difference between the inclination of the approximate straight line and the target adhesion amount when the previous ten reference pattern images are formed.
Potential change amount = (reference pattern toner adhesion amount−target toner adhesion amount) / approximate linear inclination of the previous 10 reference pattern images (1)
By correcting this potential change amount, the target toner adhesion amount can be obtained.

しかしながら、電位変更量が大きい時に一度に補正すると、補正前と補正後の画像濃度差が大きくなってしまう。そのため、画像濃度差を大きくしないように一度に補正するトナー付着量の最大値を設定しておき、それ以上トナー付着量が変動しないように管理している。その管理方法としては、まず一度に補正できる最大電位補正量を次の式で求める。
最大電位変更量=一度に補正するトナー付着量の最大値/前回の10個基準パターン像の近似直線傾き ・・・(2)
However, if correction is performed at a time when the potential change amount is large, the difference in image density before and after correction becomes large. Therefore, a maximum value of the toner adhesion amount to be corrected at a time is set so as not to increase the image density difference, and management is performed so that the toner adhesion amount does not fluctuate further. As the management method, first, the maximum potential correction amount that can be corrected at once is obtained by the following equation.
Maximum potential change amount = maximum value of toner adhesion amount to be corrected at once / approximate linear inclination of the last 10 reference pattern images (2)

次に、(1)式で求めた電位変更量が(2)式で求めた電位変更量を超えているか判定する。
電位変更量≦最大電位変更量の場合、一度に補正するトナー付着量の最大値より補正量が少ないので、一度に補正可能となる。すなわち、下記の式(3)
次作像の現像ポテンシャル=現像ポテンシャル現在値―電位変更量・・・(3)
で補正可能となる。
電位変更量>最大電位変更量の場合、一度に補正すると補正後の画像濃度差が大きくなってしまうため、次の式(4)で現像ポテンシャルを算出する。
次作像の現像ポテンシャル=現像ポテンシャル現在値―最大電位変更量・・・(4)
この(4)式では完全に目標トナー付着量に補正することはできないが、10の作像毎に上記補正を繰り返すことで、徐々にトナー付着量を目標トナー付着量に近づけることが可能となる。
Next, it is determined whether or not the potential change amount obtained by equation (1) exceeds the potential change amount obtained by equation (2).
In the case of potential change amount ≦ maximum potential change amount, the correction amount is smaller than the maximum value of the toner adhesion amount to be corrected at one time, so that correction can be performed at one time. That is, the following formula (3)
Development potential of the next image = development potential current value-potential change amount (3)
Can be corrected.
When the potential change amount> the maximum potential change amount, if the correction is performed at once, the corrected image density difference becomes large. Therefore, the development potential is calculated by the following equation (4).
Development potential of next image = development potential current value-maximum potential change amount (4)
Although this equation (4) cannot be completely corrected to the target toner adhesion amount, it is possible to gradually bring the toner adhesion amount closer to the target toner adhesion amount by repeating the above correction every 10 image forming operations. .

上述のごとく、電源オン時に複数の階調パターンを作像して現像バイアスを設定する調整がある画像形成装置において、現像能力の変動が大きい場合でも作像時の1パターンで画像濃度を適正に維持することが可能となる。   As described above, in an image forming apparatus in which a plurality of gradation patterns are imaged and the development bias is set when the power is turned on, the image density is appropriately adjusted with one pattern at the time of image formation even when the development capability varies greatly. Can be maintained.

本発明を適用した画像形成装置の実施の形態である電子写真方式のレーザプリンタを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an electrophotographic laser printer as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 図1のプロセスカートリッジ6Yを拡大して示す概略図である。It is the schematic which expands and shows the process cartridge 6Y of FIG. 図1のレーザプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of electric circuit of the laser printer of FIG. 基準パターン像Pを示す模式図である。5 is a schematic diagram showing a reference pattern image P. FIG. 感光体ドラムの設置ピッチを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the installation pitch of a photoconductor drum. 中間転写ベルト上に形成される基準パターン像のパターンブロックを示す模式図である。It is a schematic diagram showing a pattern block of a reference pattern image formed on an intermediate transfer belt. センサ検知電圧とトナー付着量の関係をグラフで示す図である。It is a figure which shows the relationship between a sensor detection voltage and a toner adhesion amount with a graph. 電位ポテンシャルと単位面積当たりのトナー付着量の関係をグラフで示す図である。FIG. 6 is a graph showing the relationship between potential potential and toner adhesion amount per unit area. 1個の基準パターンでの作像性能試験時に画像濃度が薄い場合をグラフで説明する図である。It is a figure explaining the case where an image density is thin at the time of the image formation performance test by one reference pattern with a graph. 1個の基準パターンでの作像性能試験時に画像濃度が濃い場合をグラフで説明する図である。It is a figure explaining the case where an image density is high at the time of the image-forming performance test by one reference pattern with a graph.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置(レーザプリンタ、プリンタ)
5Y 現像装置
6Y プロセスカートリッジ
16Y トナー濃度センサ
33 画像濃度検知手段(反射型フォトセンサ)
34 制御部
37 トナーパッチ(基準像)
P 基準パターン像
PB パターンブロック
1 Image forming device (laser printer, printer)
5Y Developing device 6Y Process cartridge 16Y Toner density sensor 33 Image density detection means (reflection photosensor)
34 Control unit 37 Toner patch (reference image)
P Reference pattern image PB Pattern block

Claims (5)

画像外に異なる電位条件で複数のトナーパッチを作成し最適な電位条件を制御する制御モード、及び単一の電位条件で1個のトナーパッチを作成し該トナーパッチを現像した現像装置のトナー補給条件を補正する補正モードを制御する制御部を有し、現像ポテンシャルおよびトナー濃度センサの出力目標値に上下限値が設定されている画像形成装置において、
横軸に現像ポテンシャル、縦軸にトナー濃度センサ出力目標値をとった座標面にて、現像ポテンシャル下限値とトナー濃度センサ出力目標値の上限値からなる座標と、現像ポテンシャル上限値とトナー濃度センサ出力下限値からなる座標とを結ぶ直線から見て、トナー濃度センサ出力目標値が高い値となる領域を上領域とし、トナー濃度センサ出力目標値が低い値となる領域を下領域としたとき、
前記制御部は、前記トナー補給条件を補正する補正モード実行時に、
トナーパッチの画像濃度が薄いと判断した場合において、
前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記上領域にあって共に高い値及びその近接値を成す領域にあるときには前記トナー濃度センサの出力目標値を変更して画像濃度を濃く補正し、一方、前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記下領域にあって共に低い値及びその近接値を成す領域にあるときには前記現像ポテンシャルを変更して画像濃度を濃く補正し、
逆に、トナーパッチの画像濃度が濃いと判断した場合において、
前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記上領域にあって共に高い値及びその近接値を成す領域にあるときには現像ポテンシャルを変更して画像濃度を薄く補正し、一方、前記トナー濃度センサ出力目標値と現像ポテンシャルが前記下領域にあって共に低い値及びその近接値を成す領域にあるときには前記トナー濃度センサの出力目標値を変更して画像濃度を薄く補正することを特徴とする画像形成装置。
A control mode in which a plurality of toner patches are created under different potential conditions outside the image and the optimum potential conditions are controlled, and a toner supply for a developing device that creates one toner patch under a single potential condition and develops the toner patch have a control unit for controlling the correction mode for correcting the condition, in the image forming apparatus upper and lower limit values are set to the output target value of the development potential and the toner density sensor,
On the coordinate plane with the horizontal axis representing the development potential and the vertical axis representing the toner density sensor output target value, the coordinates consisting of the development potential lower limit value and the upper limit value of the toner density sensor output target value, the development potential upper limit value, and the toner density sensor When the area where the toner density sensor output target value is high is the upper area and the area where the toner density sensor output target value is low is the lower area when viewed from the straight line connecting the coordinates consisting of the output lower limit values,
The controller is configured to execute a correction mode for correcting the toner supply condition.
When it is determined that the image density of the toner patch is low,
When the toner density sensor output target value and the development potential are both in the upper region and in a region where both the high value and its proximity value are formed, the output target value of the toner concentration sensor is changed to correct the image density deeply, When the toner density sensor output target value and the development potential are in the lower region and both are in the region where the low value and its proximity value are formed, the development potential is changed to correct the image density deeply,
Conversely, when it is determined that the image density of the toner patch is high,
When the toner density sensor output target value and the development potential are both in the upper region and in a region where both the high value and the proximity value are present, the development potential is changed to correct the image density lightly, while the toner density sensor output When the target value and the development potential are in the lower region and are in the region where both the low value and the proximity value are present, the output target value of the toner density sensor is changed to correct the image density lightly. apparatus.
前記制御部は、前記補正モード実行時に前記電位条件を制御する場合に、測定されたトナーパッチの画像濃度又はトナー付着量と、前回の電位条件を制御する制御モードで得られた、電位条件に対するトナーパッチの画像濃度又はトナー付着量の傾きを基に、最適な電位条件を設定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   When controlling the potential condition during execution of the correction mode, the control unit controls the measured image density or toner adhesion amount of the toner patch and the potential condition obtained in the control mode for controlling the previous potential condition. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an optimum potential condition is set based on an image density of the toner patch or a slope of the toner adhesion amount. 前記制御部は、前記補正モード実行時に前記電位条件を制御する場合、補正量が多い時には数回に分けて徐々に電位条件を変更することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the potential condition is controlled during execution of the correction mode, the potential condition is gradually changed in several steps when the correction amount is large. 前記制御部は、1回あたりに補正する電位条件がトナーパッチの画像濃度又はトナー付着量の補正量が一定となるように決定することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit determines the potential condition to be corrected once so that the correction amount of the toner patch image density or the toner adhesion amount is constant. 前記制御部は、前記補正モードを、作像中、又は作像終了時に実行することを特徴とする請求項3又は4記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit executes the correction mode during image formation or at the end of image formation.
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