JP5262671B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce toner consumption and image quality adjustment time in an image forming apparatus configured to calibrate an optical sensor based on a detection value of a gray-scale pattern composed of formed toner patches by changing, when the calibration of the optical sensor is not needed, the number of gray-scale patterns to be formed. <P>SOLUTION: The image density control device is configured, for determining an imaging condition, to detect a gray-scale pattern composed of a plurality of toner patches different in amount of adhesion continuously formed on a detection object by an optical detection means disposed in a position facing the detection object surface, perform calibration of the optical detection means based on the value of output voltage of the optical detection means obtained from the detection result, and calculate the amount of toner adhesion from the calculation result. The imaging condition of the gray-scale pattern is variable. The image density control device includes a toner patch quantity change means which changes the number of toner patches constituting the gray-scale pattern when it is determined that the calibration of the optical detection means is not needed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置における画像濃度制御装置、これに使用する画像濃度制御方法及びこの画像濃度制御方法を使用する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image density control apparatus in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an image density control method used therefor, and an image forming apparatus using the image density control method.

従来から、電子写真方式を用いた複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置では、使用環境(温度・湿度)の変化や経時変化に対して、形成した画像濃度が変化するといった問題があった。
そのため、常に安定した画像濃度を得るために、感光体等の像担持体上に濃度検知用階調パターンを作成し、そのパッチ濃度を光学的検知手段(以下、単にセンサともいう)により検知し、その検出値から階調パターンのトナー付着量を求め、現像ポテンシャルに対するトナー付着量の関係式(傾き:現像γ、X切片:現像開始電圧Vk)を求めるという手法が広く用いられている。
これら手法は求めた現像ポテンシャルとトナー付着量の関係式から、目標付着量となるように現像ポテンシャルを変更(具体的には、LDパワー、帯電バイアス、現像バイアスの変更)、トナー濃度制御基準値を変更することで、常に安定した画像濃度を得るようにしている。
階調パターンのトナー付着量を検出するための光学センサは、正反射光のみを検出するタイプと、拡散反射光のみを検出するタイプと、両者を検出するタイプなどが一般的に用いられている。これらの光学センサは、LEDなどの発光素子とフォトトランジスタなどの受光素子とで構成されている。
光学センサは検知対象面に作成されたトナーパッチにLED光を照射し、その反射光(正反射光、拡散反射光)をフォトトランジスタなどの受光素子で受光し、その検出結果をトナー付着量に変換している。
Conventionally, image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and laser beam printers have a problem in that the density of the formed image changes with changes in usage environment (temperature / humidity) and changes over time. .
Therefore, in order to always obtain a stable image density, a gradation pattern for density detection is created on an image carrier such as a photoconductor, and the patch density is detected by an optical detection means (hereinafter also simply referred to as a sensor). A method of obtaining a toner adhesion amount of a gradation pattern from the detected value and obtaining a relational expression of the toner adhesion amount with respect to the development potential (slope: development γ, X intercept: development start voltage Vk) is widely used.
In these methods, the development potential is changed so that the target adhesion amount is obtained (specifically, LD power, charging bias, development bias is changed) based on the relationship between the calculated development potential and the toner adhesion amount, and the toner density control reference value. By changing this, a stable image density is always obtained.
As the optical sensor for detecting the toner adhesion amount of the gradation pattern, a type that detects only specular reflection light, a type that detects only diffuse reflection light, and a type that detects both are generally used. . These optical sensors are composed of light emitting elements such as LEDs and light receiving elements such as phototransistors.
The optical sensor irradiates the toner patch formed on the detection target surface with LED light, receives the reflected light (regular reflection light, diffuse reflection light) with a light receiving element such as a phototransistor, and the detection result is used as the toner adhesion amount. It has been converted.

しかし、この光学センサは、温度変化、経時劣化などにより発光素子の出力が変化したり、受光素子の出力が変化したりする。さらに、像担持体の経時劣化によっても受光素子の出力が変化する。そのため、受光素子の出力値を何ら補正(校正)することなく受光素子の出力値からトナー付着量を一義的に求めると、正確なトナー付着量の検知を行うことができないといった問題がある。
このような正確なトナー付着量の検知を行うことができないといった問題を解決するために従来から各種の技術が提案されている(例えば、特許文献1乃至3参照)。
特許文献1には、光学センサ内部に白色基準板を持ち、この校正板を使用して光学センサの校正を行うことで、光学センサの経時の変化に対しても、精度よくトナー付着量の算出を行う技術が開示されている。
特許文献2には、トナー付着量の異なる10〜16のトナーパッチからなる階調パターンを色毎に作成し、正反射光を受光する受光素子と、拡散反射光を受光する受光素子とを備えた光学センサを使用し、その光学センサの検出値から、光学センサの校正とトナー付着量を算出する手法が開示されている。
そのため、光学センサの内部に校正板を設けることなく、光学センサの校正を行うことができるため、センサのコストアップなしで、精度よくトナー付着量を算出することが可能となる。
However, in this optical sensor, the output of the light emitting element changes or the output of the light receiving element changes due to temperature change, deterioration with time, or the like. Furthermore, the output of the light receiving element also changes due to deterioration of the image carrier over time. For this reason, if the toner adhesion amount is uniquely determined from the output value of the light receiving element without correcting (calibrating) the output value of the light receiving element, there is a problem that the toner adhesion amount cannot be accurately detected.
Various techniques have been proposed in the past to solve such a problem that it is impossible to accurately detect the toner adhesion amount (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
In Patent Document 1, a white reference plate is provided inside the optical sensor, and the calibration of the optical sensor is performed using this calibration plate, so that the toner adhesion amount can be accurately calculated even with changes over time of the optical sensor. Techniques for performing are disclosed.
Patent Document 2 includes a light receiving element that receives a regular reflection light and a light receiving element that receives diffuse reflection light by creating a gradation pattern composed of 10 to 16 toner patches having different toner adhesion amounts for each color. And a method for calculating the calibration of the optical sensor and the toner adhesion amount from the detection value of the optical sensor.
Therefore, since the optical sensor can be calibrated without providing a calibration plate inside the optical sensor, the toner adhesion amount can be accurately calculated without increasing the cost of the sensor.

特許文献3には、正反射光を受光する受光素子と、拡散反射光を受光する受光素子とを備えた光学センサを使用して、トナー付着量を求める手段を有し、その光学センサの校正のために必要なトナーパッチの濃度を過去の検知結果に基づいて可変にする技術が開示されている。
そのため、多くのトナーパッチを作成しなくても、光学センサの校正と現像γを算出するためのトナーパッチを作成することが可能となる。つまりは、トナーパッチ数を少なくすることができるため、トナー消費量、画像形成装置のダウンタイムの低減という観点から非常に有効な手法である。
特許第3982188号 特開2004−354623公報 特開2006−139180公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 has a means for obtaining the toner adhesion amount using an optical sensor including a light receiving element that receives specularly reflected light and a light receiving element that receives diffusely reflected light, and calibration of the optical sensor. A technique for changing the density of a toner patch necessary for the purpose based on past detection results is disclosed.
Therefore, it is possible to create a toner patch for calibrating the optical sensor and calculating the development γ without creating many toner patches. That is, since the number of toner patches can be reduced, this is a very effective method from the viewpoint of reducing toner consumption and downtime of the image forming apparatus.
Patent No. 3982188 JP 2004-354623 A JP 2006-139180 A

しかしながら、特許文献1の技術では、光学センサの内部に校正板を持つことは、光学センサのコストアップとなってしまう。また、特許文献2の手法では、1度の画像濃度調整の度に10〜16パッチのトナーパッチを作成するが、これはトナー消費量を極力低減するという観点から望ましくない。
また、階調パターン数が多いために、中間転写ベルト上に形成される階調パターンの全長が長くなることになり、光学センサが検知を開始してから終了するまでの時間が長くなってしまう。つまりは、画像濃度調整のために使用する画像形成装置のダウンタイムが長くなるという問題があった。
さらに、特許文献3の技術では、本来光学センサの校正が必要となる条件とは、光学センサに用いられている発光素子、受光素子が周囲温度の上昇などにより出力特性が変化した時、光学センサの検知面がトナーの飛散などにより汚れた時、検知対象面(転写ベルト)の表面性が荒れてきて、ベルトの地肌部の正反射光出力が低下した時などの検知条件に変化があった場合である。
However, in the technique of Patent Document 1, having a calibration plate inside the optical sensor increases the cost of the optical sensor. Further, in the method of Patent Document 2, a toner patch of 10 to 16 patches is created for each image density adjustment, but this is not desirable from the viewpoint of reducing the toner consumption as much as possible.
In addition, since the number of gradation patterns is large, the total length of the gradation pattern formed on the intermediate transfer belt becomes long, and the time from when the optical sensor starts detection to when it ends is long. . That is, there is a problem that the downtime of the image forming apparatus used for adjusting the image density becomes long.
Furthermore, in the technique of Patent Document 3, the condition that the calibration of the optical sensor is originally required is that when the output characteristics of the light emitting element and the light receiving element used in the optical sensor change due to an increase in ambient temperature, the optical sensor When the detection surface of the belt becomes dirty due to toner scattering, etc., the surface condition of the detection target surface (transfer belt) has become rough, and the detection conditions have changed, such as when the specular reflection light output from the background of the belt has decreased. Is the case.

上記した、光学センサの校正が必要となる要因はいずれも経時変化に起因するものであり、突発的、頻繁に起こりうるものではない。そのため、光学センサの校正は、画質調整を行う際に必ずしも毎回行う必要はなく、光学センサの校正が必要な場合にだけ行うようにすればよい。そうすれば、光学センサの校正のためのトナーパッチを作成する必要がないため、作成するトナーパッチ数を低減することが可能となる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、作成したトナーパッチからなる階調パターンの検出値に基づいて光学センサの校正を行う構成において、光学センサの校正が必要ない場合には、作成する階調パターン数を変更して、トナー消費量、及び画質調整時間を低減する画像濃度制御装置、画像濃度制御方法及びこの画像濃度制御方法を使用する画像形成装置を提供することにある。
The above-described factors that require calibration of the optical sensor are all due to changes over time, and are not sudden and frequent. Therefore, the calibration of the optical sensor does not necessarily have to be performed every time the image quality adjustment is performed, and may be performed only when the calibration of the optical sensor is necessary. In this case, it is not necessary to create a toner patch for calibrating the optical sensor, and thus the number of toner patches to be created can be reduced.
Accordingly, an object of the present invention is to calibrate an optical sensor based on a detection value of a gradation pattern formed from a toner patch in consideration of the above-described situation, when calibration of the optical sensor is not necessary. An object of the present invention is to provide an image density control apparatus, an image density control method, and an image forming apparatus using the image density control method, which reduce the toner consumption and the image quality adjustment time by changing the number of gradation patterns to be created. .

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、像担持体表面上に形成される静電潜像を現像剤担持体に担持されたトナーと磁性キャリアを含む現像剤で現像する現像装置を備え、付着量の異なるトナーパッチからなる階調パターンを検知対象面上に形成し、前記階調パターンを光検知して得られる拡散反射光出力値に基づくトナー付着量によって作像条件を決定する画像形成装置において、前記光学的検知手段の感度補正が必要か否かを判断する判断手段と、該判断手段によって前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断された場合に、前記階調パターンに加えて所定個数のトナーパッチからなる感度補正用階調パターンを前記検知対象面上に形成するトナーパッチ個数変更手段と、前記光学的検知手段が検出した前記感度補正用階調パターンからの拡散反射出力値から前記検知対象面の地肌部からの拡散反射出力値に基づく値を除去した補正後拡散反射出力値に対して掛け合わせることにより、前記補正後拡散反射出力値をトナー付着量に対応する所定値に補正する感度補正係数を算出する係数算出手段と、を備え、前記判断手段によって前記感度補正が必要ないと判断された場合は、前記トナーパッチ個数変更手段による前記感度補正用階調パターンの形成及び前記係数算出手段による前記感度補正係数の算出を行わず、前回算出した前記感度補正係数を用いて前記作像条件を決定する画像形成装置を特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is to develop an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer including toner carried on the developer carrier and a magnetic carrier. a developing device for a gradation pattern of different toner patches of urging Chakuryou formed on the detection target surface, created by the toner attached amount based on the diffuse reflection light output value obtained by the gradation pattern by the light sensing In an image forming apparatus for determining an image condition, a determination unit that determines whether or not sensitivity correction of the optical detection unit is necessary, and a case in which the sensitivity correction of the optical detection unit is determined by the determination unit A toner patch number changing means for forming a sensitivity correction gradation pattern comprising a predetermined number of toner patches in addition to the gradation pattern on the detection target surface, and the sensitivity correction detected by the optical detection means. The corrected diffuse reflection output value after correction is obtained by multiplying the corrected diffuse reflection output value obtained by removing the value based on the diffuse reflection output value from the background portion of the detection target surface from the diffuse reflection output value from the gradation pattern. Coefficient calculating means for calculating a sensitivity correction coefficient for correcting the toner to a predetermined value corresponding to the toner adhesion amount, and when the determination means determines that the sensitivity correction is not necessary, the toner patch number changing means The image forming apparatus determines the image forming condition using the sensitivity correction coefficient calculated last time without forming the sensitivity correction gradation pattern and calculating the sensitivity correction coefficient by the coefficient calculation means .

また、請求項2に記載の発明は、前記判断手段は、所定期間内の前記光検知手段における前記検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値を算出し、該平均値が所定範囲外である時に前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断し、前記平均値が前記所定範囲内である時に、前記光学的検知手段の前記感度補正が必要ないと判断する請求項1に記載の画像形成装置を特徴とする。 Further, in the invention according to claim 2, the determination means calculates an average value of reflected light output from the background portion of the detection target surface in the light detection means within a predetermined period, and the average value is within a predetermined range. sensitivity correction of the optical detection means is determined to be necessary when it is outside, wherein when average values are within the predetermined range, to claim 1, wherein the sensitivity correction is determined to be unnecessary of said optical detection means The image forming apparatus described above is characterized.

また、請求項3に記載の発明は、前記判断手段は、前記光学的検知手段の前回のLED電流調整時からの温度変化に応じて、前記光学的検知手段の感度補正の必要性を判断することを特徴とする請求項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記判断手段は、前記光学的検知手段の前回のLED電流調整時からの印刷枚数に応じて、前記光学的検知手段の感度補正の必要性を判断することを特徴とする請求項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記判断手段によって前記感度補正が必要ないと判断されて、前記感度補正用階調パターンを形成しなかった場合は、前記トナー付着量算出時に用いる前記検知対象面の地肌部からの正反射出力値、拡散反射出力値は前回画質調整時の値を使用することを特徴とする請求項3又は4項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、前記判断手段によって前記感度補正が必要ないと判断されて、前記感度補正用階調パターンを形成しなかった場合は、前記トナー付着量算出に用いる前記感度補正係数が前回画質調整時の値を使用することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the determination unit determines the necessity of correcting the sensitivity of the optical detection unit according to a temperature change from the previous LED current adjustment of the optical detection unit. The image forming apparatus according to claim 1 is characterized.
According to a fourth aspect of the present invention, the determination means determines the necessity of correcting the sensitivity of the optical detection means according to the number of printed sheets since the previous LED current adjustment of the optical detection means. The image forming apparatus according to claim 1 is characterized.
According to a fifth aspect of the present invention, when the determination unit determines that the sensitivity correction is not necessary and the sensitivity correction gradation pattern is not formed, the detection used for calculating the toner adhesion amount is performed. 5. The image forming apparatus according to claim 3 , wherein the specular reflection output value and the diffuse reflection output value from the background portion of the target surface use values at the time of previous image quality adjustment.
According to a sixth aspect of the present invention, when it is determined by the determining means that the sensitivity correction is not necessary and the sensitivity correction gradation pattern is not formed, the sensitivity used for calculating the toner adhesion amount is used. 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction coefficient uses a value at the time of previous image quality adjustment.

また、請求項7に記載の発明は、像担持体に対向して配置された現像剤担持体がトナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤を前記像担持体との間に形成される現像領域において、前記像担持体表面上に形成された静電潜像を前記トナーで現像する工程と、着量の異なるトナーパッチからなる階調パターンを検知対象面上に形成し、前記階調パターンを光検知して得られる拡散反射光出力値に基づくトナー付着量によって作像条件を決定する工程と、を有する画像形成方法において、前記光学的検知手段の感度補正が必要か否かを判断する判断工程と、該判断工程によって前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断された場合に、前記階調パターンに加えて所定個数のトナーパッチからなる感度補正用階調パターンを前記検知対象面上に形成するトナーパッチ個数変更工程と、前記光学的検知手段が検出した前記感度補正用階調パターンからの拡散反射出力値から前記検知対象面の地肌部からの拡散反射出力値に基づく値を除去した補正後拡散反射出力値に対して掛け合わせることにより、前記補正後拡散反射出力値をトナー付着量に対応する所定値に補正する感度補正係数を算出する係数算出工程と、を含み、前記判断工程によって前記光学的検知手段の感度補正が必要ないと判断された場合は、前記トナーパッチ個数変更工程による前記感度補正用階調パターンの形成及び前記係数算出工程による前記感度補正係数の算出を行わず、前回算出した前記感度補正係数を用いて前記作像条件を決定する画像形成方法を特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, the developer carrier disposed opposite to the image carrier carries a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier, and the two-component developer is supported on the image carrier. in the developing area formed between the body and the detection target and a step of developing the electrostatic latent image formed on said image bearing member surface with the toner, a gradation pattern of different toner patches of urging Chakuryou And forming an image forming condition based on a toner adhesion amount based on a diffuse reflection light output value obtained by light detection of the gradation pattern formed on a surface. A determination step for determining whether or not sensitivity correction is necessary, and a sensitivity composed of a predetermined number of toner patches in addition to the gradation pattern when the determination step determines that sensitivity correction of the optical detection means is necessary Tone for correction The number of toner patches on the surface to be detected is changed, and the diffusion from the diffuse reflection output value from the sensitivity correction gradation pattern detected by the optical detection means from the background portion of the surface to be detected Coefficient calculation for calculating a sensitivity correction coefficient for correcting the corrected diffuse reflection output value to a predetermined value corresponding to the toner adhesion amount by multiplying the corrected diffuse reflection output value from which the value based on the reflection output value is removed And when the determination step determines that it is not necessary to correct the sensitivity of the optical detection means, the sensitivity correction gradation pattern is formed by the toner patch number changing step and the coefficient calculation step is performed. The image forming method is characterized in that the imaging condition is determined using the sensitivity correction coefficient calculated last time without calculating the sensitivity correction coefficient .

また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像形成方法において、前記判断工程は、所定期間内の前記光検知手段における前記検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値を算出し、該平均値が所定範囲外である時に前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断し、前記平均値が前記所定範囲内である時に、前記光学的検知手段の前記感度補正が必要ないと判断する画像形成方法を特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming method according to the seventh aspect, the determining step includes an average of the reflected light output from the background portion of the detection target surface in the light detection unit within a predetermined period. calculating a value, the average value is determined to be necessary sensitivity correction of the optical detection means when is outside the predetermined range, when the average value is within the predetermined range, the sensitivity of the optical detection means It is characterized by an image forming method that determines that correction is not necessary .

本発明によれば、所定の条件を満たす場合や、検知対象面である中間転写ベルトの地肌部からの正反射光出力の平均値を算出し、予め設定してある値の範囲内である場合には、光学センサの補正(校正)は行わないこととする。そのため、光学センサの補正(校正)に必要なトナーパッチを作成する必要がないため、画質調整時に作成するトナーパッチ数を低減することが可能となり、トナー消費量を低減することができる。   According to the present invention, when the predetermined condition is satisfied, or when the average value of the regular reflection light output from the background portion of the intermediate transfer belt that is the detection target surface is calculated and is within the range of the preset value In this case, correction (calibration) of the optical sensor is not performed. For this reason, it is not necessary to create toner patches necessary for correction (calibration) of the optical sensor, so that it is possible to reduce the number of toner patches to be created at the time of image quality adjustment, and to reduce toner consumption.

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は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタを示す概略構成図である。
図1に示すフルカラープリンタAの装置本体内の中央部には4つのドラム状の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkが等間隔で並列に配設されている。なお、Y、M、C、Bkは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色を示す。
イエロー画像用の感光体1Yに着目して以下説明を行う。感光体ドラム1Yは図中時計回り方向に駆動モータ(図示しない)により回転駆動される。感光体ドラム1Yの下方側周囲には静電写真プロセスに従い帯電ローラ2、現像ローラ3を有する現像装置4、クリーニング器7等の作像手段が順に配設されている。マゼンタ、シアン、ブラックについても同様である。
感光体ドラム1は帯電装置2により、表面を一様に帯電された後、(図示しない)光学系により露光され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。現像装置4内の現像ローラ3により現像装置内の現像剤は感光体ドラム1と対向する現像ニップ領域に搬送され、像担持体である感光体ドラム1に形成された静電潜像にトナーを付着させ顕像化する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a full-color printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention.
Four drum-shaped photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1Bk are arranged in parallel at equal intervals in the center of the main body of the full-color printer A shown in FIG. Y, M, C, and Bk indicate yellow, magenta, cyan, and black colors, respectively.
The following description will be given focusing on the photoreceptor 1Y for yellow image. The photosensitive drum 1Y is rotationally driven by a drive motor (not shown) in the clockwise direction in the drawing. Image forming means such as a charging roller 2, a developing device 4 having a developing roller 3, a cleaning device 7 and the like are sequentially arranged around the lower side of the photosensitive drum 1Y according to an electrophotographic process. The same applies to magenta, cyan, and black.
The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by a charging device 2 and then exposed by an optical system (not shown) to form an electrostatic latent image corresponding to image information. The developer in the developing device is conveyed to the developing nip region facing the photosensitive drum 1 by the developing roller 3 in the developing device 4, and toner is applied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 as an image carrier. Adhere and visualize.

感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、感光体ドラム1上部に配置されている像担持体である中間転写ベルト8上に転写される。中間転写ベルト8上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト8の移動に伴い、各色のトナー像が順に中間転写ベルト8上に転写され、色重ねが行われる。
色重ねされたトナー像は2次転写装置12に移動し、転写紙(図示せず)に転写され、この転写紙上に画像が形成される。クリーニング装置7は感光体ドラム1上に残留した不要なトナーを拭い去り、廃トナーボトルに不要なトナーを貯留する。上記した手順を再度行うことで、繰り返し画像形成を行う。
現像装置4は現像剤担持体である現像ローラ3を備えており、現像ローラ3は感光体ドラム1に対向させるように配置される。また、現像装置4は第1スクリュ13及び第2スクリュ19からなる2軸の搬送スクリュを備えている。そして、第2スクリュ19側の現像剤室の下部に位置してトナー濃度センサ5が設けられている。
トナー濃度センサ5としては、例えば、現像装置内のトナー透磁率を測定するものを使用する。ここで、トナー濃度制御は、トナー濃度センサの出力値:Vtをトナー濃度の制御基準値:Vtrefと比較し、その差分に応じてトナー補給量を演算式から算出し、トナー補給装置により現像装置中にトナー補給を行うことによりなされている。
The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto an intermediate transfer belt 8 that is an image carrier disposed on the upper portion of the photosensitive drum 1. The toner images transferred onto the intermediate transfer belt 8 are transferred onto the intermediate transfer belt 8 in order with the movement of the intermediate transfer belt 8, and are overlaid.
The color-superposed toner images move to the secondary transfer device 12 and are transferred to transfer paper (not shown), and an image is formed on the transfer paper. The cleaning device 7 wipes away unnecessary toner remaining on the photosensitive drum 1 and stores unnecessary toner in a waste toner bottle. By repeating the above procedure, image formation is repeatedly performed.
The developing device 4 includes a developing roller 3 that is a developer carrying member, and the developing roller 3 is disposed so as to face the photosensitive drum 1. Further, the developing device 4 includes a biaxial conveying screw including a first screw 13 and a second screw 19. A toner concentration sensor 5 is provided at the lower portion of the developer chamber on the second screw 19 side.
As the toner concentration sensor 5, for example, a sensor that measures the toner permeability in the developing device is used. Here, in the toner density control, the output value: Vt of the toner density sensor is compared with the control reference value: Vtref of the toner density, and the toner replenishing amount is calculated from an arithmetic expression according to the difference, and the developing device is developed by the toner replenishing device. This is done by supplying toner inside.

本実施の形態における画像形成装置Aでは、上記のような画像形成モードとは別に、電源投入時、又は或る所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作が実行される。
このプロセスコントロール動作では、各色複数の階調パターンとしての濃度検知用パッチを、帯電バイアス、現像バイアスとを適当なタイミングで順次切り換えることにより中間転写ベルト8上に作像する。
これらの階調パターンを、図1に示すように、駆動ローラ15の近傍における中間転写ベルト8の外部に配置された光学センサ10により検知し、その出力電圧を付着量に変換して、現像能力を表す現像γ、現像開始電圧Vkの算出を行い、この算出値に基づき、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値を変更する制御を行っている。
ここで、光学センサ10は各色感光体ドラム1から中間転写ベルト8に転写するトナーの量を計測するものである。計測方法としては、中間転写ベルト8上に基準パッチを作成し、LED光を照射する。そして、このパターンからの反射光(正反射光、または拡散反射光)を検出する。光学センサの構成は受光素子として、フォトトランジスタ、フォトダイオードなどが用いられる。
In the image forming apparatus A in the present embodiment, apart from the image forming mode as described above, a process control operation is executed in order to optimize the image density of each color when the power is turned on or after a certain number of sheets have passed. The
In this process control operation, an image is formed on the intermediate transfer belt 8 by sequentially switching between a charging bias and a developing bias at appropriate timings as a density detection patch as a gradation pattern of each color.
As shown in FIG. 1, these gradation patterns are detected by an optical sensor 10 disposed outside the intermediate transfer belt 8 in the vicinity of the drive roller 15, and the output voltage is converted into an adhesion amount, thereby developing performance. Is calculated, and development bias value and toner density control target value are controlled based on the calculated values.
Here, the optical sensor 10 measures the amount of toner transferred from each color photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 8. As a measuring method, a reference patch is created on the intermediate transfer belt 8 and irradiated with LED light. Then, the reflected light (regular reflected light or diffuse reflected light) from this pattern is detected. In the configuration of the optical sensor, a phototransistor, a photodiode, or the like is used as a light receiving element.

図2は本実施の形態で行われるプロセスコントロール動作の内容を示すフローチャートである。
図3は図2の動作フローのトナー付着量の算出における光学センサの校正制御のCMYの場合の動作フローを説明するフローチャートである。
図4は光学センサが設けられた位置に対応するように形成された階調パターンを示す概略図である。
図5は光学センサの相対光度と周囲温度特性をグラフで示す図である。
図6は光学センサの検知出力をグラフで示す図である。
図7は感度補正係数αの算出例をグラフで示す図である。
図8は正反射成分分解をグラフで示す図である。
図9は地肌部補正後の核酸反射出力をグラフで示す図である。
以下に、本実施の形態で行われるプロセスコントロール動作の内容について図2のフローチャートとともに図1及び図4を参照して説明を行う。
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the process control operation performed in this embodiment.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation flow in the case of CMY for calibration control of the optical sensor in the calculation of the toner adhesion amount in the operation flow of FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a gradation pattern formed so as to correspond to the position where the optical sensor is provided.
FIG. 5 is a graph showing the relative luminous intensity and ambient temperature characteristics of the optical sensor.
FIG. 6 is a graph showing the detection output of the optical sensor.
FIG. 7 is a graph showing a calculation example of the sensitivity correction coefficient α.
FIG. 8 is a graph showing the regular reflection component decomposition.
FIG. 9 is a graph showing the nucleic acid reflection output after the background correction.
The contents of the process control operation performed in this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 4 together with the flowchart of FIG.

まず、電源投入時、所定枚数印刷時に各種モータや各種デバイスのバイアスがオンされ、プロセスコントロールを実行するための準備が行われる(装置立ち上げ)(S1)。
次いで、必要に応じて光学センサのLED電流を調整する(S2)。中間転写ベルト地肌部にLED光を照射し、その正反射光を検出する。検出した正反射光出力が4VになるようにLED電流を調整する(この調整動作を以後Vsg調整と表記する)。
ただし、Vsg調整には時間が掛かるため、前回調整時のLED電流値を用いて中間転写ベルト地肌部に所定の時間LED光を照射し、その正反射光を検出し、検出した正反射光出力の平均値を求める(この動作を以後、Vsg_ave検知と表記する)。その平均値が所定の範囲内である場合には、LED電流の調整を行う必要性がないと判断し、Vsg調整は実行しない。
次に、現像装置4のトナー濃度センサ5の出力(Vt)を取得する(S3)。これは現在のトナー濃度を知るために測定するものであって、後述するトナー濃度の補正(Vtref)に必要なものである。
First, when the power is turned on, the bias of various motors and various devices is turned on when a predetermined number of sheets are printed, and preparations for executing process control are performed (device startup) (S1).
Next, the LED current of the optical sensor is adjusted as necessary (S2). The intermediate transfer belt background is irradiated with LED light, and the regular reflection light is detected. The LED current is adjusted so that the detected regular reflection light output is 4 V (this adjustment operation is hereinafter referred to as Vsg adjustment).
However, since it takes time to adjust Vsg, the LED current value at the time of the previous adjustment is used to irradiate the intermediate transfer belt background portion with LED light for a predetermined time, and its regular reflection light is detected, and the detected regular reflection light output is detected. (This operation is hereinafter referred to as Vsg_ave detection). If the average value is within the predetermined range, it is determined that there is no need to adjust the LED current, and Vsg adjustment is not executed.
Next, the output (Vt) of the toner density sensor 5 of the developing device 4 is acquired (S3). This is measured to know the current toner density, and is necessary for correcting the toner density (Vtref) described later.

次いで、階調パターンを作成する(S4)。これは現像γを検出するために必要であり、本実施の形態では、具体的に、光学センサ10が設けられた位置に対応するように、図4に示すように主走査方向の幅10mm、副走査方向の幅14.4mm、パターン間隔5.6mmで階調パターンを形成する。
作成する各色の階調パターンの数は感光体ドラム間ピッチに収まる数とするのが望ましい。なぜなら、作成する各色の階調パターンの全長が感光体ドラム間ピッチより長くなると、他の色と重なってしまうことになる。
そのため、書き込みの遅延を行い、他の色の階調パターンの作成を待ってから次の色の階調パターンの書き込みを開始しなくてはならなくなる。このような動作となった場合、全色の階調パターンを作成する時間が長くなってしまうことになり、調整動作にかかる時間が長くなる。
Next, a gradation pattern is created (S4). This is necessary for detecting the development γ. In the present embodiment, specifically, the width 10 mm in the main scanning direction as shown in FIG. 4 so as to correspond to the position where the optical sensor 10 is provided, A gradation pattern is formed with a width of 14.4 mm in the sub-scanning direction and a pattern interval of 5.6 mm.
It is desirable that the number of gradation patterns for each color to be created be a number that fits in the pitch between the photosensitive drums. This is because if the total length of the gradation pattern of each color to be created is longer than the pitch between the photosensitive drums, it will overlap with other colors.
For this reason, writing of the next color gradation pattern must be started after delaying the writing and waiting for the creation of the gradation pattern of the other color. In such an operation, it takes a long time to create gradation patterns of all colors, and the time required for the adjustment operation increases.

本実施の形態においては、感光体ドラム間ピッチが100mmのため、感光体ドラム間ピッチに収めることができる各色最大の階調パターン数は、(感光体ドラム間ピッチ100mm)/(パターンの副走査方向の幅[14.4mm]+パターン間隔[5.6mm])=5
となるため、各色5パッチ以下でトナーパッチを作成する。
そのパターン形成の書き込みに際し、露光量はフル露光(感光体ドラム1が充分に除電される値)とし、現像バイアスと帯電バイアスをパターンごとに変更することで階調パターンを作成する(階調パターン作成時の現像バイアス、帯電バイアスの設定方法については後述する)。
次に、階調パターンを光学センサ10で検出する(S5)。上記で作成し、中間転写ベルト8に転写させた階調パターンにおける各パターンのトナー付着量を光学センサ10で検出する。
本実施の形態においては、Bkパターンは正反射光のみ検知し、C、M、Yパターンは正反射光と拡散反射光の両方を検出する。また、濃度検出用の光学センサ10は図4に示すように1つしか設置しておらず、この1つのセンサで全色の階調パターンの検知を行う。
In this embodiment, since the pitch between the photosensitive drums is 100 mm, the maximum number of gradation patterns that can be accommodated in the pitch between the photosensitive drums is (photosensitive drum pitch 100 mm) / (pattern sub-scanning). Direction width [14.4 mm] + pattern interval [5.6 mm]) = 5
Therefore, a toner patch is created with 5 or less patches for each color.
When writing the pattern, the exposure amount is full exposure (a value at which the photosensitive drum 1 is sufficiently discharged), and a gradation pattern is created by changing the development bias and the charging bias for each pattern (gradation pattern). A method for setting the developing bias and the charging bias at the time of creation will be described later).
Next, the gradation pattern is detected by the optical sensor 10 (S5). The optical sensor 10 detects the toner adhesion amount of each pattern in the gradation pattern created above and transferred to the intermediate transfer belt 8.
In the present embodiment, the Bk pattern detects only regular reflection light, and the C, M, and Y patterns detect both regular reflection light and diffuse reflection light. Further, only one optical sensor 10 for density detection is installed as shown in FIG. 4, and the gradation pattern of all colors is detected by this one sensor.

次いで、光学センサ10の検出値をトナー付着量に変換する(S6)。ここで、光学センサ10の出力値から、トナー付着量を算出する方法について説明を行う。本実施の形態では、正反射光を受光する受光素子と、拡散反射光を受光する受光素子とを備えた光学センサ10を使用して、高付着量のトナーパッチを検出できるようにしている。
光学センサ10は、図5に示す温度変化、経時劣化などにより発光素子の出力が変化したり、受光素子の出力が変化したりする。さらに、像担持体(中間転写ベルト8)の経時劣化によっても受光素子の出力が変化する。このため、受光素子の出力値を何ら感度補正(校正)することなく受光素子の出力値からトナー付着量を一義的に求めると、正確なトナー付着量の検知を行うことができないといった問題がある。
そこで、次のような光学センサの感度補正(校正)制御を行って、拡散反射光を受光する受光素子(以下、拡散反射受光素子)の出力値から、トナーパッチの付着量を求めている。
Next, the detection value of the optical sensor 10 is converted into the toner adhesion amount (S6). Here, a method for calculating the toner adhesion amount from the output value of the optical sensor 10 will be described. In the present embodiment, an optical sensor 10 including a light receiving element that receives regular reflection light and a light receiving element that receives diffuse reflection light is used to detect a toner patch having a high adhesion amount.
In the optical sensor 10, the output of the light emitting element changes or the output of the light receiving element changes due to a temperature change, deterioration with time, etc. shown in FIG. Furthermore, the output of the light receiving element also changes due to deterioration with time of the image carrier (intermediate transfer belt 8). For this reason, if the toner adhesion amount is uniquely determined from the output value of the light receiving element without performing any sensitivity correction (calibration) on the output value of the light receiving element, there is a problem that accurate toner adhesion amount cannot be detected. .
Therefore, the sensitivity correction (calibration) control of the optical sensor as described below is performed, and the adhesion amount of the toner patch is obtained from the output value of the light receiving element that receives diffuse reflected light (hereinafter, diffuse reflected light receiving element).

本実施の形態では、特許文献3に記載の方法を用いて付着量の算出を行っている。以下に、本実施形態の光学センサ校正制御について説明する。なお、以下説明中の記号(略号)の意味は以下の通りである。
Vsg・・・転写ベルトの地肌部出力電圧
Vsp・・・各パターン部出力電圧
Voffset・・・オフセット電圧(LED_OFF時の出力電圧)
_reg.・・・正反射光出力
_dif.・・・拡散反射光出力
[n]・・・要素数:nの配列変数(トナーパッチ数)
まず、Bkの場合について説明する。Bkの場合におけるデータサンプリング:Vsp,ΔVsg算出。初めに、正反射光出力の全ポイント[n]についてオフセット電圧との差分を計算する。これは、センサ出力の増加分をトナー付着量の増加分のみで表すためである。
In the present embodiment, the amount of adhesion is calculated using the method described in Patent Document 3. Hereinafter, the optical sensor calibration control of the present embodiment will be described. In addition, the meaning of the symbol (abbreviation) in the following description is as follows.
Vsg: Background voltage Vsp of transfer belt Vsp: Output voltage Voffset of each pattern: Offset voltage (output voltage when LED_OFF)
_Reg. ... Specular reflection light output_dif. ... Diffuse reflected light output [n] ... Number of elements: n array variables (number of toner patches)
First, the case of Bk will be described. Data sampling in the case of Bk: Vsp, ΔVsg calculation. First, the difference from the offset voltage is calculated for all points [n] of the regular reflection light output. This is because the increase in the sensor output is represented only by the increase in the toner adhesion amount.

正反射光出力増分:
△Vsg_reg=Vsg_reg−Voffset_reg ・・・式(A)
△Vsp_reg[n]=Vsp_reg[n]−Voffset_reg
・・・式(B)
次に、正反射光出力を正規化する:正規化値Rnの算出。
正規化値Rn[n]=△Vsp_reg[n]/△Vsg_reg・・・式(C)
最後に、付着量変換テーブルを用いて正規化値Rnを付着量に変換する。正規化値に対応する付着量変換テーブルを予め作成しておき、正規化値に対する付着量変換テーブルを参照して、付着量を求める。以上が、Bkの付着量変換方法である。
Specular light output increment:
ΔVsg_reg = Vsg_reg−Voffset_reg Expression (A)
ΔVsp_reg [n] = Vsp_reg [n] −Voffset_reg
... Formula (B)
Next, normal reflection light output is normalized: calculation of a normalization value Rn.
Normalized value Rn [n] = ΔVsp_reg [n] / ΔVsg_reg Expression (C)
Finally, the normalized value Rn is converted into an adhesion amount using the adhesion amount conversion table. An adhesion amount conversion table corresponding to the normalized value is created in advance, and the adhesion amount is obtained with reference to the adhesion amount conversion table for the normalized value. The above is the Bk adhesion amount conversion method.

次に、図3のフローチャートを参照して、C、M、Yの場合について説明する。C、M、Yの場合におけるデータサンプリング:Vsp,△Vsg算出(図6)。
初めに、正反射光出力、拡散光出力ともに、全ポイント[n]についてオフセット電圧との差分を計算する(S11)。これは、センサ出力の増加分をトナー付着量の増加分のみで表すためである。
正反射光出力増分、
△Vsp_reg.[n]=Vsp_reg.[n]−Voffset_reg
・・・式(1)
拡散反射光出力増分、
△Vsp_dif.[n]=Vsp_dif.[n]−Voffset_dif
・・・式(2)
Next, the case of C, M, and Y will be described with reference to the flowchart of FIG. Data sampling in the case of C, M, Y: Vsp, ΔVsg calculation (FIG. 6).
First, the difference from the offset voltage is calculated for all points [n] for both the regular reflection light output and the diffused light output (S11). This is because the increase in the sensor output is represented only by the increase in the toner adhesion amount.
Specular light output increment,
ΔVsp_reg. [N] = Vsp_reg. [N] -Voffset_reg
... Formula (1)
Diffuse light output increment,
ΔVsp_dif. [N] = Vsp_dif. [N] -Voffset_dif
... Formula (2)

次に、感度補正係数αの算出(S12)する(図7)。
ステップ(S11)にて求めた△Vsp_reg.[n]、△Vsp_dif.[n]から、ポイント毎に△Vsp_reg.[n]/△Vsp_dif.[n]を算出し、正反射光出力の成分分解を行う際に、拡散光出力(ΔVsp_dif[n])に乗ずる係数αの算出を行う。
α=min(△Vsp_reg.[n]/Vsp_dif.[n]・・・式(3)
ここで、αの比を最小値により求めたのは、正反射光出力の正反射成分の最小値はほぼゼロであり、かつ正の値となることが解かっているからである。
正反射光の成分分解を実施する(S13)(図8)。
以下の式により、正反射光出力の成分分解を行う。
正反射光出力の拡散光成分、
△Vsp_reg._dif.[n]=△Vsp_dif.[n]×α・・・式(4)
正反射光出力の正反射成分、
△Vsp_reg._reg.[n]=△Vsp_reg.[n]−△Vsp_reg._dif.[n] ・・・式(5)
このようにして、正反射光出力から、拡散光成分を分離すれば、純粋な正反射光成分のみを抽出することができる。
Next, the sensitivity correction coefficient α is calculated (S12) (FIG. 7).
ΔVsp_reg. Determined in step (S11). [N], ΔVsp_dif. From [n], ΔVsp_reg. [N] / ΔVsp_dif. When [n] is calculated and the component decomposition of the regular reflected light output is performed, the coefficient α multiplied by the diffused light output (ΔVsp_dif [n]) is calculated.
α = min (ΔVsp_reg. [n] / Vsp_dif. [n] Expression (3)
Here, the ratio of α is obtained from the minimum value because it is known that the minimum value of the regular reflection component of the regular reflection light output is substantially zero and is a positive value.
The component decomposition of the regular reflection light is performed (S13) (FIG. 8).
The component decomposition of the regular reflection light output is performed by the following equation.
Diffuse light component of specular reflection output,
ΔVsp_reg. _Dif. [N] = ΔVsp_dif. [N] × α (4)
Specular component of specular reflection output,
ΔVsp_reg. _Reg. [N] = ΔVsp_reg. [N] -ΔVsp_reg. _Dif. [N] ... Formula (5)
In this way, if the diffuse light component is separated from the regular reflection light output, only a pure regular reflection light component can be extracted.

正反射光出力_正反射成分の正規化を実施する(S14)。
次に、各パターン部出力のベルト地肌部出力との比を取り、0〜1までの正規化値へ変換する。
正規化値、
β[n]=△Vsp_reg._reg./△Vsg_reg._reg(転写ベルト地肌部の露出率) ・・・式(6)
拡散光出力の地肌部変動を補正する(S15)。
次に、[拡散光出力電圧]から[ベルトの地肌部からの拡散光出力成分]を除去する処理を行う。
補正後の拡散光出力、
△Vsp_dif.’=[拡散光出力電圧]−[ベルト地肌部出力]×[正反射成分の正規化値]=△Vsp_dif.(n)−△Vsp_dif.×β(n)・・・式(7)
拡散光出力の感度補正を実施する(S16)(図9)。
「正反射光(正反射成分)の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットし、そのプロット線を近似することで、拡散光出力の感度を求め、この感度が予め定めた狙いの感度となるように補正を行う。上記プロット線を近似する方法としては、多項式近似(2次近似)を用いる。
The regular reflection light output_regular reflection component is normalized (S14).
Next, the ratio of each pattern portion output to the belt background portion output is taken and converted into a normalized value from 0 to 1.
Normalized value,
β [n] = ΔVsp_reg. _Reg. / ΔVsg_reg. _Reg (Exposure rate of transfer belt background) Expression (6)
The background variation of the diffused light output is corrected (S15).
Next, a process of removing [diffused light output component from the background portion of the belt] from [diffused light output voltage] is performed.
Diffused light output after correction,
ΔVsp_dif. '= [Diffuse light output voltage] − [belt background output] × [normalized value of specular reflection component] = ΔVsp_dif. (N) -ΔVsp_dif. × β (n) (7)
The sensitivity correction of the diffused light output is performed (S16) (FIG. 9).
Plot the diffused light output after correcting the fluctuation of the background against the normalized value of regular reflected light (regular reflection component), and approximate the plot line to obtain the sensitivity of the diffused light output. Correction is performed so as to achieve a predetermined target sensitivity. As a method of approximating the plot line, polynomial approximation (secondary approximation) is used.

続いて、プロットした点を近似する方法について説明を行う。「正反射光(正反射成分)の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットしたプロット線を多項式近似(本実施の形態においては、2次式近似)して、感度補正係数ηを算出する。
まず、プロット線を2次近似式(y=ξ1x2+ξ2x+ξ3)で近似して、下記のように最小二乗法により係数ξ1、ξ2、ξ3を求める。

Figure 0005262671
m:データ数
x[i]:正反射光_正反射成分の正規化値
y[i]:地肌部変動補正後拡散光出力
なお、計算に用いるxの範囲は、本実施の形態では0.1≦x≦1.00とする。 Next, a method for approximating the plotted points will be described. For the “normalized value of regular reflection light (regular reflection component)”, a plot line plotting the diffused light output after correction of background fluctuation is polynomial approximated (in this embodiment, quadratic approximation), A sensitivity correction coefficient η is calculated.
First, the plot line is approximated by a quadratic approximate expression (y = ξ1x2 + ξ2x + ξ3), and the coefficients ξ1, ξ2, and ξ3 are obtained by the least square method as described below.
Figure 0005262671
m: Number of data x [i]: Regular reflection light_Normal reflection component normalized value y [i]: Diffusion light output after background portion fluctuation correction Note that the range of x used in the calculation is 0. 1 ≦ x ≦ 1.00.

上記、式(8)の(1)、(2)、(3)の連立方程式を解くことで、係数ξ1、ξ2、ξ3を求めることができる。こうして近似されたプロット線から計算されるある正規化値aがある値bとなる様な感度補正係数ηを求める。

Figure 0005262671
ステップ(S16)で求めた地肌部変動補正後の拡散光出力に対し、式(9)より求めた感度補正係数ηを乗じることで、付着量と拡散出力との関係が予め定められた関係となるように補正する。感度補正後の拡散光出力:△Vsp_dif”について
△Vsp_dif”=[地肌部変動補正後拡散光出力]×[感度補正係数:η]=△Vsp_dif(n)”×η・・・式(10)
以上が、LED光量低下などにより生じる光学センサの経時的な変動などに対する光学センサ出力値の補正(校正)制御(処理)である。上記のように補正することにより、温度変化、経時劣化などによる発光素子や受光素子の出力値変動に対して受光素子の出力値とトナー付着量との関係を一義的な関係に修正することができる。 The coefficients ξ1, ξ2, and ξ3 can be obtained by solving the simultaneous equations (1), (2), and (3) in the above equation (8). A sensitivity correction coefficient η is obtained so that a certain normalized value a calculated from the approximated plot line becomes a certain value b.
Figure 0005262671
By multiplying the diffused light output after the background fluctuation correction obtained in step (S16) by the sensitivity correction coefficient η obtained from Equation (9), the relationship between the adhesion amount and the diffused output is a predetermined relationship. Correct so that Diffused light output after sensitivity correction: ΔVsp_dif ″ = [diffused light output after background fluctuation correction] × [sensitivity correction coefficient: η] = ΔVsp_dif (n) ″ × η (10)
The above is the correction (calibration) control (processing) of the optical sensor output value with respect to the temporal variation of the optical sensor caused by the LED light quantity reduction or the like. By correcting as described above, it is possible to correct the relationship between the output value of the light receiving element and the toner adhesion amount to a unique relationship with respect to fluctuations in the output value of the light emitting element or light receiving element due to temperature change, deterioration with time, etc. it can.

付着量変換テーブルを用いて△Vsp_dif”を付着量に変換する(S17)。このステップ(S17)までの光学センサの出力値の補正(校正)制御を行った後に、補正(校正)された光学センサの出力値に基づいて、付着量変換テーブルを参照することにより、光学センサの出力値をトナー付着量に変換することができる。これにより、経時にわたり光学センサで良好なトナー付着量検知を行うことができる。
ところが、光学センサの校正は、前述したように温度変化(図5参照)や経時変化などによる発光素子や受光素子の出力が変動した場合、さらに、検知対象(中間転写ベルト)の経時劣化によって受光素子の出力が変化した場合などに行う必要があるが、画質調整を行うたびに必ずしも光学センサの校正を行う必要はない。そのため、本実施の形態においては、光学センサの校正が必要ないと判断された場合には、前回調整時の校正値(感度補正係数)を使用することにし、校正のために作成するトナーパッチを削減するようにする。
図2に戻って、次に、現像γと現像開始電圧Vkを求める(S7)。トナーパッチ作像時の現像ポテンシャルと前述したステップ(S6)で求められたトナー付着量の関係から現像γ、現像開始電圧Vkを求める。
ΔVsp_dif ″ is converted into an adhesion amount using the adhesion amount conversion table (S17). After the correction (calibration) control of the output value of the optical sensor up to this step (S17), the corrected (calibrated) optical is performed. By referring to the adhesion amount conversion table based on the output value of the sensor, it is possible to convert the output value of the optical sensor into the toner adhesion amount, so that the optical sensor can detect a good toner adhesion amount over time. be able to.
However, as described above, the calibration of the optical sensor is performed when the output of the light emitting element or the light receiving element fluctuates due to a temperature change (see FIG. 5) or a change with time, and further receives light due to the deterioration with time of the detection target (intermediate transfer belt). Although it is necessary to perform this when the output of the element has changed, it is not always necessary to calibrate the optical sensor each time image quality adjustment is performed. Therefore, in this embodiment, when it is determined that calibration of the optical sensor is not necessary, the calibration value (sensitivity correction coefficient) at the previous adjustment is used, and the toner patch created for calibration is used. Try to reduce.
Returning to FIG. 2, next, development γ and development start voltage Vk are obtained (S7). The development γ and the development start voltage Vk are obtained from the relationship between the development potential at the time of toner patch image formation and the toner adhesion amount obtained in step (S6) described above.

図10は現像ポテンシャルとトナー付着量との関係をグラフで示す図である。具体的には、図10に示すように、横軸を現像ポテンシャル、縦軸をトナー付着量とし、最小二乗法により1次直線式を求める。その1次直線式の傾きを現像γと呼び、X切片を現像開始電圧Vkと呼ぶ。
再び図2に戻って、次いで、目標トナー付着量を得るのに必要な現像バイアスを求める(S8)。上記1次直線式に基づき、目標付着量(縦軸)から現像ポテンシャル(横軸)を求める。
目標付着量はトップ濃度を得るのに必要な値が予め決められている(トナー顔料の着色度合いとトナー粒径で決まるが、一般的には0.4〜0.6mg/cm2程度である)。 ここで求めた現像バイアス値を画像部の現像バイアス:Vbとする。帯電バイアス:Vcは、キャリアが感光体に飛翔しない程度の値で予め決定されている(Vb=400〜750V、Vc=Vb+100V〜200V程度が一般的である)。このようにして求めたVb及びVcを作像時のバイアスとして設定する。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the development potential and the toner adhesion amount. Specifically, as shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the development potential, the vertical axis represents the toner adhesion amount, and a linear equation is obtained by the least square method. The slope of the linear equation is called development γ, and the X intercept is called development start voltage Vk.
Returning to FIG. 2 again, the developing bias necessary for obtaining the target toner adhesion amount is obtained (S8). The development potential (horizontal axis) is obtained from the target adhesion amount (vertical axis) based on the above linear equation.
The target adhesion amount is determined in advance as a value necessary for obtaining the top concentration (determined by the coloring degree of the toner pigment and the toner particle diameter, but is generally about 0.4 to 0.6 mg / cm 2. ). The development bias value obtained here is defined as development bias Vb of the image area. The charging bias: Vc is determined in advance so that the carrier does not fly to the photoconductor (Vb = 400 to 750 V, Vc = Vb + 100 V to 200 V is generally used). Vb and Vc obtained in this way are set as biases at the time of image formation.

最後に、トナー濃度制御基準値(Vtref)を補正する(S9)。現像γとトナー濃度センサ出力(Vt)からトナー濃度制御基準値(Vtref)を補正する。
すなわち、△γ=現像γ検出値−現像γ目標値、を求める。ここで、現像γ目標値は装置毎に予め決められ、例えば、1.0mg/cm2/kV{現像ポテンシャルが1000V(1kV)であれば、1.0mg/cm2のトナーが感光体ドラム1に付着する}ことを意味する。
また、{現像開始電圧=0V、目標トナー付着量が0.5mg/cm2であれば、500Vの現像ポテンシャルが必要となる。現像ポテンシャル=Vb−Vlであるので、Vl=50Vとすると、Vb=550Vとなる。V1は露光後電位を表し、充分露光した場合の感光体ドラム1の電位なので感光体特性に依存する}とする。
△γが所定の値を超えると、Vbが設定可能な範囲を超えたり、異常画像が発生するので、△γが目標範囲になるようにトナー濃度制御基準値(Vtref)を補正する。ただし、この時のVtがVtrefと大きく異なっている時は補正を行わない。
Finally, the toner density control reference value (Vtref) is corrected (S9). The toner density control reference value (Vtref) is corrected from the development γ and the toner density sensor output (Vt).
That is, Δγ = development γ detection value−development γ target value is obtained. Here, the development γ target value is predetermined for each apparatus. For example, 1.0 mg / cm 2 / kV {if the development potential is 1000 V (1 kV), 1.0 mg / cm 2 of toner is detected on the photosensitive drum 1. Means to adhere to.
Further, {development starting voltage = 0V and target toner adhesion amount of 0.5 mg / cm 2 requires a developing potential of 500V. Since development potential = Vb−Vl, when Vl = 50V, Vb = 550V. V1 represents a post-exposure potential and depends on the photoconductor characteristics because it is the potential of the photoconductor drum 1 when fully exposed}.
When Δγ exceeds a predetermined value, Vb exceeds a settable range or an abnormal image occurs. Therefore, the toner density control reference value (Vtref) is corrected so that Δγ becomes the target range. However, no correction is performed when Vt at this time is significantly different from Vtref.

補正の例を示すと、
補正条件1:△γ≧0.30mg/cm2/kV(高い)でかつVt−Vtref≧−0.2Vの時、Vtref=Vt−0.2V。つまり、現時点よりトナー濃度を下げるように制御基準値を設定する。
補正条件2:△γ≦0.30mg/cm2/kV(低い)でかつVt−Vtref≦0.2Vの時、Vtref=Vt+0.2V。つまり、現時点よりトナー濃度を上げるように制御基準値を設定する。補正条件1及び補正条件2以外ではVtref=前回値とする。
以上が、プロセスコントロールの動作フローである。
現像γの算出において、最小二乗法により1次直線を求める際に使用するデータ点は有効範囲内に均等に分散していることが望ましい。なぜなら、データ点が近くなると、誤差要因により現像γの精度が悪くなることが考えられる。
ここで、誤差要因とは現像スリーブの周期ムラによるパッチのトナー付着量のバラツキや、転写ベルト上の傷などにより、センサの出力に誤差が生じ、正確にトナー付着量を検知できなくなるということがある。
そのため、データ点が近い(階調パターン作成時の現像ポテンシャルが近い)と、形成されるパッチの付着量の差異が小さくなるため、トナー付着量にバラツキが生じた場合、現像γの精度が悪化してしまう恐れがある。以上のことから、現像γを算出するためのトナーパッチは有効範囲内で均等に分散して作成することが求められる。
As an example of correction,
Correction condition 1: When Δγ ≧ 0.30 mg / cm 2 / kV (high) and Vt−Vtref ≧ −0.2V, Vtref = Vt−0.2V. That is, the control reference value is set so as to lower the toner density from the current time.
Correction condition 2: When Δγ ≦ 0.30 mg / cm 2 / kV (low) and Vt−Vtref ≦ 0.2V, Vtref = Vt + 0.2V. That is, the control reference value is set so as to increase the toner density from the current time. Other than the correction condition 1 and the correction condition 2, Vtref = previous value.
The above is the operation flow of process control.
In the calculation of the development γ, it is desirable that the data points used when obtaining the linear line by the least square method are evenly distributed within the effective range. This is because when the data points are close, the accuracy of the development γ is deteriorated due to an error factor.
Here, the error factor means that the output of the sensor has an error due to variations in the toner adhesion amount of the patch due to the periodic unevenness of the developing sleeve or scratches on the transfer belt, and the toner adhesion amount cannot be detected accurately. is there.
For this reason, if the data points are close (the development potential at the time of gradation pattern creation is close), the difference in the attached amount of the patch to be formed becomes small. There is a risk of doing. From the above, it is required that toner patches for calculating the development γ are created by being evenly distributed within the effective range.

以下に、図2を参照して前述したプロセスコントロール動作のステップ(S4)で示した、作成する階調パターンのバイアスの設定方法(算出方法)について説明する。ここでは、各色5パッチの階調パターンを作成する場合を例に挙げて説明を行う。ただし、作成する各色のパッチ数についはこれに限定されるものではない。
まず、前回のプロセスコントロールの結果により求められた各色の現像バイアスを取得する。そして、現像バイアスから最大現像ポテンシャル:PotMaxを求める。最大現像ポテンシャルは以下の式(11)により求めることができる。
最大現像ポテンシャル:PotMax=(現像バイアス:Vb)−(べた部露光後電位:Vl)[−V]・・・式(11)
ここで、べた部露光後電位:Vlとは露光を行った後の感光体ドラム電位であり、感光体ドラムの特性に依存する値となる。本実施の形態ではVl=50[−V]とする。例えば、前回のプロセスコントロールの結果、現像バイアスが550[−V]であったとすると、現像ポテンシャルはPotMax=550−50=500[−V]となる。以上のように式(11)を用いて、各色それぞれの最大現像ポテンシャルを求める。
Hereinafter, a bias setting method (calculation method) of the gradation pattern to be created, which is shown in step (S4) of the process control operation described above with reference to FIG. 2, will be described. Here, a description will be given by taking as an example the case of creating a gradation pattern of 5 patches for each color. However, the number of patches of each color to be created is not limited to this.
First, the development bias of each color obtained from the result of the previous process control is acquired. Then, the maximum development potential: PotMax is obtained from the development bias. The maximum development potential can be obtained by the following formula (11).
Maximum development potential: PotMax = (development bias: Vb) − (potential after solid portion exposure: Vl) [−V] (11)
Here, the solid portion post-exposure potential: Vl is the photosensitive drum potential after the exposure, and is a value depending on the characteristics of the photosensitive drum. In this embodiment, Vl = 50 [−V]. For example, if the development bias is 550 [-V] as a result of the previous process control, the development potential is PotMax = 550-50 = 500 [-V]. As described above, the maximum development potential of each color is obtained using Expression (11).

続いて、各色の最大現像ポテンシャルから、階調パターンの現像バイアスの算出を行う。ここで、BkとC、M、Yでは異なる方式を用いて、現像バイアスの算出を行う。これは、BkとC、M、Yで付着量検知方式が異なるためである。本実施の形態では、Bkは正反射光のみを用いてトナー付着量の検知を行い、C、M、Yは正反射光と拡散反射光を用いてトナー付着量の検知を行っている。Bkトナーの場合、照射した光は、トナー表面で吸収されてしまうため、拡散反射光の感度が得られなといった特性がある。そのため、Bkトナーでは正反射光のみを用いてトナー付着量の検知を行っている。正反射光のみで付着量の検知を行う場合には、トナー濃度が高くなるにつれて感度が低下するため、付着量の検知範囲がC、M、Yと比較して狭い。以上の理由から、BkとC、M、Yでは異なる方式を用いて階調パターン濃度の設定を行う。   Subsequently, the development bias of the gradation pattern is calculated from the maximum development potential of each color. Here, development biases are calculated using different methods for Bk, C, M, and Y. This is because the adhesion amount detection method differs between Bk and C, M, and Y. In this embodiment, Bk detects the toner adhesion amount using only regular reflection light, and C, M, and Y detect the toner adhesion amount using regular reflection light and diffuse reflection light. In the case of Bk toner, the irradiated light is absorbed by the toner surface, and thus there is a characteristic that the sensitivity of diffuse reflection light cannot be obtained. For this reason, in the Bk toner, the toner adhesion amount is detected using only regular reflection light. In the case where the amount of adhesion is detected using only regular reflection light, the sensitivity decreases as the toner density increases, and therefore the detection range of the amount of adhesion is narrower than C, M, and Y. For the above reasons, gradation pattern density is set using different methods for Bk, C, M, and Y.

<Bkの場合>
式(11)より求めた、最大現像ポテンシャルを以下の式(12)に代入して、現像バイアスの算出を行う。
VPn(Bk)=PotMax(Bk)×2n/15+(べた部露光後電位:Vl)[−V]・・・式(12)
ここで、VPn(Bk)のnは階調パターンのn番目を表す。
<C、M、Yの場合>
式(11)で求めた各色の最大現像ポテンシャルの大きさを比較し、順序をつけていく。各色の最大現像ポテンシャルを大きい順に、PotMAX(1)、PotMAX(2)、PotMAX(3)とする。
例えば、最大現像ポテンシャルが大きい順にC、M、Yであったとすると、PotMAX(1)=PotMAX(C)、PotMAX(2)=PotMAX(M)、PotMAX(3)=PotMAX(Y)となる。ただし、取得した最大現像ポテンシャルが同一であった場合には、C、M、Yの順とする。
<For Bk>
The development bias is calculated by substituting the maximum development potential obtained from the equation (11) into the following equation (12).
VPn (Bk) = PotMax (Bk) × 2n / 15 + (potential after solid portion exposure: Vl) [−V] (12)
Here, n of VPn (Bk) represents the nth of the gradation pattern.
<C, M, Y>
The magnitudes of the maximum development potentials of the respective colors obtained by the equation (11) are compared, and the order is determined. The maximum development potential of each color is set to PotMAX (1), PotMAX (2), and PotMAX (3) in descending order.
For example, if the maximum development potential is C, M, and Y in descending order, PotMAX (1) = PotMAX (C), PotMAX (2) = PotMAX (M), PotMAX (3) = PotMAX (Y). However, if the acquired maximum development potential is the same, the order is C, M, and Y.

ここで、各色の前回の現像γを比較して、順序をつけてもよい。例えば、現像γが大きい順にC、M、Yであった場合には、PotMAX(1)=PotMAX(Y)、PotMAX(2)=PotMAX(M)、PotMAX(3)=PotMAX(C)とする。
続いて、順序をつけた現像ポテンシャルを以下の式(13)に代入し、階調パターンの現像バイアスを算出する。
VPn(m)=PotMAX(m)×{(m+3(n−1))}/15+(べた部露光後電位:Vl)[−V]・・・式(13)
ここで、VPn(m)はパッチの現像バイアスを表し、VPn(m)のnは各色の階調パターンのn番目、mはバイアスの順序(1、2、3)を表す。各色の階調パターンの現像バイアスは以下のように表すことができる。
VP1(1)=PotMAX(1)×1/15+Vl
VP1(2)=PotMAX(2)×2/15+Vl
VP1(3)=PotMAX(3)×3/15+Vl
VP2(1)=PotMAX(1)×4/15+Vl
VP2(2)=PotMAX(2)×5/15+Vl
VP2(3)=PotMAX(3)×6/15+Vl
VP3(1)=PotMAX(1)×7/15+Vl
VP3(2)=PotMAX(2)×8/15+Vl
VP3(3)=PotMAX(3)×9/15+Vl
VP4(1)=PotMAX(1)×10/15+Vl
VP4(2)=PotMAX(2)×11/15+Vl
VP4(3)=PotMAX(3)×12/15+Vl
VP5(1)=PotMAX(1)×13/15+Vl
VP5(2)=PotMAX(2)×14/15+Vl
VP5(3)=PotMAX(3)×15/15+Vl
例えば、VP2(3)は、前回のプロセスコントロール結果より求められた現像バイアスが一番低い色の、2番目のパッチを指す。
次に、算出した現像バイアスを用いて、階調パターンの帯電バイアスの設定を行う。帯電バイアスの設定はBk、C、M、Y共通の式(14)を用いて算出する。
帯電バイアス:VPcn(色)[V]=VPn(色)×(1+0.01×地肌ポテンシャル係数)+地肌ポテンシャルオフセット・・・式(14)
ただし、帯電バイアスの設定は地肌汚れが生じないように、地肌ポテンシャル係数、地肌ポテンシャルオフセットを設定する。
Here, the previous development γ of each color may be compared to give an order. For example, when the development γ is C, M, and Y in descending order, PotMAX (1) = PotMAX (Y), PotMAX (2) = PotMAX (M), PotMAX (3) = PotMAX (C). .
Subsequently, the sequenced development potential is substituted into the following equation (13) to calculate the development bias of the gradation pattern.
VPn (m) = PotMAX (m) × {(m + 3 (n−1))} / 15+ (potential after solid portion exposure: Vl) [−V] (13)
Here, VPn (m) represents the development bias of the patch, n in VPn (m) represents the n-th gradation pattern of each color, and m represents the bias order (1, 2, 3). The development bias of the gradation pattern of each color can be expressed as follows.
VP1 (1) = PotMAX (1) × 1/15 + Vl
VP1 (2) = PotMAX (2) × 2/15 + Vl
VP1 (3) = PotMAX (3) × 3/15 + Vl
VP2 (1) = PotMAX (1) × 4/15 + Vl
VP2 (2) = PotMAX (2) × 5/15 + Vl
VP2 (3) = PotMAX (3) × 6/15 + Vl
VP3 (1) = PotMAX (1) × 7/15 + Vl
VP3 (2) = PotMAX (2) × 8/15 + Vl
VP3 (3) = PotMAX (3) × 9/15 + Vl
VP4 (1) = PotMAX (1) × 10/15 + Vl
VP4 (2) = PotMAX (2) × 11/15 + Vl
VP4 (3) = PotMAX (3) × 12/15 + Vl
VP5 (1) = PotMAX (1) × 13/15 + Vl
VP5 (2) = PotMAX (2) × 14/15 + Vl
VP5 (3) = PotMAX (3) × 15/15 + Vl
For example, VP2 (3) indicates the second patch having the lowest developing bias obtained from the previous process control result.
Next, the charging bias of the gradation pattern is set using the calculated development bias. The setting of the charging bias is calculated using Equation (14) common to Bk, C, M, and Y.
Charging bias: VPcn (color) [V] = VPn (color) × (1 + 0.01 × background potential coefficient) + background potential offset Equation (14)
However, as for the setting of the charging bias, the background potential coefficient and the background potential offset are set so that the background dirt does not occur.

図11は階調パターン算出の概略をグラフで示す図である。図11には、(PotMAX(1)=PotMAX(C))>(PotMAX(2)=PotMAX(M))>(PotMAX(3)=PotMAX(Y))の場合について、階調パターン算出の概略を示している。
ここで、各色の前回現像バイアスを基に、大小関係を比較して各色の順位付けを行い、その順位に基づいて階調パターンのパッチ濃度を設定する理由について説明する。
これは、現像剤の特性の変化が起こった際にも、より安定して現像γを算出するためである。本手法では、前回プロセスコントロール時の各色の現像バイアスを基にし、その大小関係から順位付けを行い、その結果から階調パターンのバイアス値を設定する。
図11に示すように、他の色と比較して、現像バイアスが低い(現像γが高い)場合には高付着量側に、現像バイアスが高い(現像γが低い)場合には低付着量側にトナーパッチを作成する。このように、トナーパッチを作成することで、現像γ算出時の有効範囲内に、より多くのトナーパッチを作成することが可能となる。以上が、本実施の形態における階調パターンバイアス算出方法である。
上記のように、階調パターンバイアスの設定、及びトナー付着量算出を行うことで、精度よく現像γを検出することが可能となり、安定した画像濃度を得ることが可能となる。
FIG. 11 is a graph showing an outline of gradation pattern calculation. FIG. 11 shows an outline of gradation pattern calculation in the case of (PotMAX (1) = PotMAX (C))> (PotMAX (2) = PotMAX (M))> (PotMAX (3) = PotMAX (Y)). Is shown.
Here, the reason for ranking the colors by comparing the magnitude relationships based on the previous development bias of each color and setting the patch density of the gradation pattern based on the ranking will be described.
This is because the development γ is more stably calculated even when the developer characteristics change. In this method, based on the development bias of each color at the time of the previous process control, ranking is performed based on the magnitude relationship, and the bias value of the gradation pattern is set based on the result.
As shown in FIG. 11, compared to the other colors, when the development bias is low (development γ is high), it is on the high adhesion amount side, and when the development bias is high (development γ is low), the low adhesion amount is low. Create a toner patch on the side. Thus, by creating toner patches, it becomes possible to create more toner patches within the effective range when calculating development γ. The above is the gradation pattern bias calculation method in the present embodiment.
As described above, by setting the gradation pattern bias and calculating the toner adhesion amount, the development γ can be detected with high accuracy, and a stable image density can be obtained.

しかしながら、上記した本実施の形態による現像γの検出方法は同時に光学センサの補正(校正)を行うため、校正に必要なトナーパッチを作成する必要がある。
ここで、光学センサの補正(校正)が必要な場合とは、光学センサに用いられている発光素子、受光素子が周囲温度の上昇などにより出力特性が変化した場合、光学センサの検知面がトナーの飛散などにより汚れた場合、検知対象面(中間転写ベルト)の表面性が荒れてきて、ベルトの地肌部の正反射光出力が低下した場合などである。
上記した、光学センサの補正(校正)が必要となる要因はいずれも経時変化に起因するものであり、突発的に、又は頻繁に起こりうるものではないため、光学センサの校正は画質調整を行う際に必ずしも毎回行う必要はなく、光学センサの校正が必要な場合にだけ行うようにすればよい。
そこで、本実施の形態では、前回光学センサのLED電流の調整を行った時からの温度変化、印刷枚数から光学センサの補正(校正)が必要であるかの判定を行う。光学センサの校正が必要ないと判定された場合には、光学センサの校正値(感度補正係数)には前回値を使用する。そのため、補正(校正)に必要なトナーパッチを作成する必要がないため、トナーパッチ数を削減した階調パターンを作成し、現像γの算出を行うことにする。
以上のように、光学センサの補正(校正)が必要かどうかの判定を行い、作成するトナーパッチ数の変更を行うことで、トナー消費量、及び画質調整に掛かる時間を低減することが可能となる。
However, since the development γ detection method according to this embodiment described above simultaneously corrects (calibrates) the optical sensor, it is necessary to create a toner patch necessary for calibration.
Here, when the correction (calibration) of the optical sensor is necessary, when the output characteristics of the light emitting element and the light receiving element used in the optical sensor change due to an increase in the ambient temperature, the detection surface of the optical sensor is the toner. The surface of the detection target surface (intermediate transfer belt) becomes rough and the specular reflection light output from the background portion of the belt decreases.
The above-mentioned factors that require correction (calibration) of the optical sensor are all due to changes over time and cannot occur suddenly or frequently. Therefore, calibration of the optical sensor performs image quality adjustment. In this case, it is not always necessary to carry out the measurement every time, but only when the optical sensor needs to be calibrated.
Therefore, in this embodiment, it is determined whether correction (calibration) of the optical sensor is necessary based on the temperature change from the previous adjustment of the LED current of the optical sensor and the number of printed sheets. When it is determined that calibration of the optical sensor is not necessary, the previous value is used as the calibration value (sensitivity correction coefficient) of the optical sensor. Therefore, since it is not necessary to create a toner patch necessary for correction (calibration), a gradation pattern with a reduced number of toner patches is created, and development γ is calculated.
As described above, it is possible to reduce the amount of toner consumption and the time required for image quality adjustment by determining whether the correction (calibration) of the optical sensor is necessary and changing the number of toner patches to be created. Become.

図12は階調パターン数を変更するための動作フローを示すフローチャートである。以下に、光学センサの補正(校正)の必要性の判定を行い、トナーパッチ数を変更する動作について図1及び図12のフローチャートを用いて説明を行う。
まず、温度、通紙枚数などの情報の取得を行う(S21)。前回のLED電流の調整を行った時から、現在までの温度変化、通紙枚数の取得を行う。温度変化は、前回のLED電流調整時の温度を不揮発メモリに保存しておき、現在の温度との差分値を求める。
通紙枚数については、前回のLED電流調整時から1枚印刷する毎にカウントアップするカウンタを設ける。そして、LED電流の調整が行われた際にカウンタのクリアを行うようにする。
次に、光学センサ10の補正(校正)実施の判定を行う(S22)。ステップ(S21)で取得した、温度変化量、通紙枚数を判定閾値と比較し、光学センサ10の補正(校正)が必要かどうかの判定を行う。
ここで、温度変化量と通紙枚数を用いて光学センサの校正の必要性の判定を行う理由を説明する。光学センサの補正(校正)が必要な場合とは前述したように、光学センサ10に用いられている半導体の発光素子、受光素子が周囲の温度上昇により出力変動が起こった場合である。そこで、前回のLED電流の調整時からの温度変化量によって光学センサの補正(校正)の必要性があるかを判定する。
FIG. 12 is a flowchart showing an operation flow for changing the number of gradation patterns. The operation for determining the necessity for correction (calibration) of the optical sensor and changing the number of toner patches will be described below with reference to the flowcharts of FIGS.
First, information such as temperature and the number of sheets to be passed is acquired (S21). The temperature change up to the present and the number of sheets passed are obtained from the previous adjustment of the LED current. For the temperature change, the temperature at the previous LED current adjustment is stored in a nonvolatile memory, and a difference value from the current temperature is obtained.
For the number of sheets to be passed, a counter is provided that counts up each time one sheet is printed since the previous LED current adjustment. Then, when the LED current is adjusted, the counter is cleared.
Next, it is determined whether or not the optical sensor 10 is corrected (calibrated) (S22). The temperature change amount and the number of sheets passed in step (S21) are compared with a determination threshold value, and it is determined whether correction (calibration) of the optical sensor 10 is necessary.
Here, the reason why the necessity of calibration of the optical sensor is determined using the temperature change amount and the number of sheets passed will be described. The case where the correction (calibration) of the optical sensor is necessary is a case where the output variation of the semiconductor light emitting element and the light receiving element used in the optical sensor 10 occurs due to an increase in ambient temperature as described above. Therefore, it is determined whether there is a need for correction (calibration) of the optical sensor based on the amount of temperature change since the previous adjustment of the LED current.

また、検知対象面である中間転写ベルト8の表面性が荒れてきた場合には、正反射出力が低下するために、光学センサ10の補正(校正)が必要となる。このような経時的な変化を通紙枚数によって判断する。そこで、前回のLED電流の調整時から現在までの通紙枚数によって光学センサ10の補正(校正)の必要性があるかを判定する。
ステップ(S22)において、光学センサ10の補正(校正)が必要なしと判定された場合には、前回画質調整時のVsg_reg、Vsg_difを使用する(S23)。
次いで、ステップ(S23)において、光学センサの補正(校正)が必要あると判定された場合には、実際に中間転写ベルト8の地肌部にLEDを照射し、正反射光出力、拡散反射光出力の平均値を求める(S24)。その際のLED電流値は前回LED電流の調整の結果求められた値を使用する(この動作を以後Vsg_ave検知と表記する)。
本実施の形態では、測定サンプリング間隔:4msec、測定時間:600msecとし、地肌部の正反射光出力(Vsg_reg)、拡散反射光出力(Vsg_dif)を検出し、その平均値を算出する。
次に、ステップ(S24)で求めたVsg_ave検知の結果、Vsg_regが所定の範囲内の値であるかどうかの確認を行う(S25)。本実施の形態では3.5V≧Vsg_reg≧4.5Vである場合には光学センサの補正(校正)は必要なしと判断する(Vsg_ave上下限判定)。
次いで、ステップ(S25)において、Vsg_aveの結果が上下限範囲内の場合には、ステップ(S24)で求めた、Vsg_reg、Vsg_difの値を以後の計算に使用する(S26)。
ステップ(S22)、及びステップ(S25)の判定において、光学センサ10の補正(校正)が必要ないと判断された場合には、補正(校正)に必要なトナーパッチを作成する必要がないため、トナーパッチ数の削減を行った階調パターンを作成する(S27)。
In addition, when the surface property of the intermediate transfer belt 8 that is the detection target surface is rough, the regular reflection output is reduced, so that correction (calibration) of the optical sensor 10 is required. Such a change with time is determined by the number of sheets. Therefore, it is determined whether there is a need for correction (calibration) of the optical sensor 10 based on the number of sheets that have passed since the previous adjustment of the LED current.
If it is determined in step (S22) that correction (calibration) of the optical sensor 10 is not necessary, Vsg_reg and Vsg_dif at the previous image quality adjustment are used (S23).
Next, if it is determined in step (S23) that the optical sensor needs to be corrected (calibrated), the background portion of the intermediate transfer belt 8 is actually irradiated with the LED, and the regular reflection light output and the diffuse reflection light output are output. The average value is obtained (S24). As the LED current value at that time, a value obtained as a result of the previous adjustment of the LED current is used (this operation is hereinafter referred to as Vsg_ave detection).
In the present embodiment, the measurement sampling interval is 4 msec, the measurement time is 600 msec, the specular reflection light output (Vsg_reg) and the diffuse reflection light output (Vsg_dif) of the background are detected, and the average value is calculated.
Next, as a result of the detection of Vsg_ave obtained in step (S24), it is confirmed whether or not Vsg_reg is a value within a predetermined range (S25). In the present embodiment, when 3.5V ≧ Vsg_reg ≧ 4.5V, it is determined that correction (calibration) of the optical sensor is not necessary (Vsg_ave upper / lower limit determination).
Next, in step (S25), if the result of Vsg_ave is within the upper and lower limit range, the values of Vsg_reg and Vsg_dif obtained in step (S24) are used for the subsequent calculations (S26).
If it is determined in step (S22) and step (S25) that correction (calibration) of the optical sensor 10 is not necessary, it is not necessary to create a toner patch necessary for correction (calibration). A gradation pattern in which the number of toner patches is reduced is created (S27).

前述した階調パターンバイアス算出方法における式(12)、式(13)を以下の式(16)、式(17)のように変更して、現像バイアスを算出する。ここでは、作成する階調パターンの数を各色2パッチ作成するものとして説明をする。ただし、作成するパッチ数は各色2パッチに限るものではないが、現像γ算出のためには各色で最低2パッチはトナーパッチを作成する必要がある。
<Bk>
VPn(Bk)=PotMax(Bk)×2n/6+(べた部露光後電位:Vl)[−V]・・・式(16)
<CMY>
VPn(m)=PotMAX(m)×{(m+3(n−1))}/6+(べた部露光後電位:Vl)[−V]・・・式(17)
帯電バイアスは式(14)を用いて算出する。上記算出式により求められた現像バイアス、帯電バイアスを用いて、階調パターンを作成する。以上のようにして階調パターンバイアスの設定を行うことで、均等に分散して作成することができる。
階調パターンを均等に分散して作成することで、現像スリーブ3の周期ムラによるトナー付着量のバラツキ、中間転写ベルト8上の傷などの誤差要因による現像γ算出精度の悪化を防ぐことができる。
光学センサの補正(校正)を行う必要がないため、前述したトナー付着量算出における式(3)、式(9)で求められる感度補正係数α、ηには前回調整時の値をそのまま使用する(S28)。
The development bias is calculated by changing Expressions (12) and (13) in the gradation pattern bias calculation method described above to Expressions (16) and (17) below. Here, a description will be given assuming that the number of gradation patterns to be created is two patches for each color. However, although the number of patches to be created is not limited to two patches for each color, it is necessary to create a toner patch for at least two patches for each color in order to calculate development γ.
<Bk>
VPn (Bk) = PotMax (Bk) × 2n / 6 + (potential after solid portion exposure: Vl) [−V] (16)
<CMY>
VPn (m) = PotMAX (m) × {(m + 3 (n−1))} / 6+ (potential after solid portion exposure: Vl) [−V] (17)
The charging bias is calculated using Expression (14). A gradation pattern is created using the development bias and the charging bias obtained by the above calculation formula. By setting the gradation pattern bias as described above, the gradation pattern bias can be created evenly distributed.
By creating the gradation pattern evenly distributed, it is possible to prevent deterioration in development γ calculation accuracy due to error factors such as variations in the amount of toner adhesion due to periodic unevenness of the developing sleeve 3 and scratches on the intermediate transfer belt 8. .
Since it is not necessary to perform correction (calibration) of the optical sensor, the values at the time of the previous adjustment are used as they are for the sensitivity correction coefficients α and η obtained by the equations (3) and (9) in the toner adhesion amount calculation described above. (S28).

ステップ(S25)において、Vsg_aveの結果が上下限の範囲外であると判定された場合には、LED電流の調整を行う(S29)。中間転写ベルト8の地肌部の正反射光出力値が4[V]となるようにLED電流の調整を行う(Vsg調整)。
また、Vsg調整実行後の、Vsg_reg、Vsg_difの値を以後の計算に用いる。ただし、Vsg調整には時間が掛かるため、プロセスコントロールの実行タイミングに応じてステップ(S29)はスキップする。具体的には、印刷中の割り込みでプロセスコントロールが実行された場合には画質調整時間が長くなってしまうため、行わないようにする。
前記した階調パターンバイアス算出方法によって算出されたパターンバイアスを用いて階調パターンを作成する(S30)。次に、前記した光学センサ校正制御方法を用いて、感度補正係数α、ηを算出する(S31)。次いで、光学センサ10の検出値からトナー付着量を算出する(S32)。最後に、トナーパッチ作像時の現像ポテンシャルとステップ(S32)で求められたトナー付着量の関係から現像γを算出する(S33)。
以上が本発明における、トナーパッチ数を変更する制御である。光学センサ10の校正が必要ないと判断された場合には、トナーパッチ数を削減し、また、Vsg_ave検知を行わないので、トナー消費量、及び調整動作に掛かる時間を低減することが可能となる。
If it is determined in step (S25) that the result of Vsg_ave is outside the upper and lower limits, the LED current is adjusted (S29). The LED current is adjusted so that the specular reflection light output value of the background portion of the intermediate transfer belt 8 is 4 [V] (Vsg adjustment).
Further, the values of Vsg_reg and Vsg_dif after execution of Vsg adjustment are used for the subsequent calculations. However, since Vsg adjustment takes time, step (S29) is skipped according to the process control execution timing. Specifically, when process control is executed by an interruption during printing, the image quality adjustment time becomes long, so it is not performed.
A gradation pattern is created using the pattern bias calculated by the gradation pattern bias calculation method described above (S30). Next, sensitivity correction coefficients α and η are calculated using the optical sensor calibration control method described above (S31). Next, the toner adhesion amount is calculated from the detection value of the optical sensor 10 (S32). Finally, development γ is calculated from the relationship between the development potential at the time of toner patch image formation and the toner adhesion amount obtained in step (S32) (S33).
The above is the control for changing the number of toner patches in the present invention. When it is determined that calibration of the optical sensor 10 is not necessary, the number of toner patches is reduced, and Vsg_ave detection is not performed, so that it is possible to reduce the amount of toner consumption and the time required for the adjustment operation. .

次に、本発明のパターン作成動作を説明する。光学センサの補正(校正)が必要な場合には各色5パッチ、4色で計20パッチの階調パターンを作成し、補正(校正)が必要ない場合には各色2パッチ、4色で計8パッチの階調パターンを作成するものとして以下の説明を行う。
本実施例における、光学センサ10の補正(校正)が必要ないと判断された場合の時間短縮効果を示すために以下の2つの動作の比較を行う。すなわち、この比較は光学センサの補正(校正)を行うことが必要と判断され、Vsg_ave検知を行い、各色5パッチの階調パターンを作成した場合と、光学センサの補正(校正)が必要ないと判断され、各色2パッチの階調パターンを作成した場合とである。
図13は各色5パッチの階調パターンを作成した場合と各色2パッチの階調パターンを作成した場合に作成される階調パターンを示す図である。
図14は本実施の形態における各パラメータを表として示す図である。
各色5パッチの階調パターンを作成した場合、プロセスコントロール直前のBkの書き込み終了信号を基準として、Vsg_ave検知を行い、その終了をトリガとして、全色同時に階調パターンの作成を行う。
検知終了はYの最終パターンまでとなる。そのため、階調パターンの検知に掛かる時間は、Vsg_ave検知+(感光体ドラム間ピッチ×4色)/線速となる。これを図14に示すパラメータを用いて計算すると、3.93(sec)となる。
Next, the pattern creation operation of the present invention will be described. When correction (calibration) of the optical sensor is required, a gradation pattern of 20 patches in total for each color with 5 patches and 4 colors is created. When correction (calibration) is not required, a total of 8 patterns with 2 patches for each color and 4 colors in total. The following description will be given on the assumption that a patch gradation pattern is created.
In order to show the effect of shortening the time when it is determined that correction (calibration) of the optical sensor 10 in this embodiment is not necessary, the following two operations are compared. That is, it is determined that this comparison requires correction (calibration) of the optical sensor, Vsg_ave detection is performed, a gradation pattern of five patches for each color is created, and no correction (calibration) of the optical sensor is required. This is the case where a gradation pattern of two patches for each color is created.
FIG. 13 is a diagram showing gradation patterns created when a gradation pattern of 5 patches for each color is created and when a gradation pattern of 2 patches for each color is created.
FIG. 14 is a table showing each parameter in the present embodiment.
When a gradation pattern of 5 patches for each color is created, Vsg_ave detection is performed using the Bk write end signal immediately before the process control as a reference, and the gradation pattern is created simultaneously for all colors using the end as a trigger.
Detection ends up to the final pattern of Y. Therefore, the time taken to detect the gradation pattern is Vsg_ave detection + (pitch between photosensitive drums × 4 colors) / linear velocity. When this is calculated using the parameters shown in FIG. 14, it is 3.93 (sec).

各色2パッチの階調パターンを作成した場合、Vsg_ave検知を行わないため、プロセスコントロール直前の各色の書き込み終了の信号を基準として階調パターンの作成を行うことができる。
ただし、各色の書き込み終了信号から階調パターンを作成すると、全色重なってしまうことになる。これは本実施の形態においては、全色同一の光学センサ10で検知を行うためである。そのため、上流側にある色は下流側の階調パターンの作成時間分、書き込み時間の開始を遅延させなければならない。
以上から、各色2パッチの階調パターンを作成した場合では階調パターンの検知に掛かる時間は、Bkの書き込み終了信号からYの最終パターンまでであり、
{トナーパッチ副走査長さ×トナーパッチ総数+間隔長さ×(トナーパッチ総数−1)}/線速
と表せる。図14に示すパラメータを用いて計算すると、1.29(sec)となる。
各色5パッチの階調パターンを作成した場合と各色2パッチの階調パターンを作成した場合の階調パターン検知時間に掛かる時間を比較すると、各色2パッチの階調パターンを作成した場合では約2.5秒の時間短縮を行うことができる。
When a gradation pattern of two patches for each color is created, since Vsg_ave detection is not performed, a gradation pattern can be created with reference to a signal for completion of writing of each color immediately before process control.
However, if a gradation pattern is created from the write end signal for each color, all colors overlap. This is because in the present embodiment, detection is performed by the optical sensor 10 having the same color for all colors. For this reason, for the color on the upstream side, the start of the writing time must be delayed by the time for creating the gradation pattern on the downstream side.
From the above, when a gradation pattern of two patches for each color is created, the time required for detection of the gradation pattern is from the Bk write end signal to the final Y pattern,
{Toner patch sub-scanning length × total number of toner patches + interval length × (total number of toner patches−1)} / linear velocity. When calculated using the parameters shown in FIG. 14, it is 1.29 (sec).
Comparing the time taken for the gradation pattern detection time when a gradation pattern of 5 patches for each color is created and when the gradation pattern of 2 patches for each color is created, it is about 2 when the gradation pattern of each color is created. .5 seconds can be shortened.

このように、前回のLED電流調整時からの所定の条件に応じて、光学センサの校正が必要ないと判断された場合には、補正(校正)を行うためのトナーパッチを作成する必要がなくなるため、作成するトナーパッチの数を低減することができ、画質調整時に使用されるトナー消費量を削減することができる。また、トナーパッチ数の削減により、補正(校正)に掛かる時間を短縮することが可能となる。
また、検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値に応じて、光学センサの校正の必要性を判断し、光学センサの補正(校正)が必要ないと判断された場合には、補正(校正)を行うためのトナーパッチを作成する必要がなくなるため、作成するトナーパッチの数を低減することができ、画質調整時に使用されるトナー消費量を削減することができる。また、トナーパッチ数の削減により、補正(校正)に掛かる時間を短縮することが可能となる。
このように、作成するトナーパッチの数を低減ができ、画質調整時に使用されるトナー消費量を削減できる画像濃度制御方法を用いることにより、トナー消費量、及び画質調整に掛かる時間を低減することができる画像形成装置を提供することができる。
As described above, when it is determined that calibration of the optical sensor is not necessary according to a predetermined condition from the previous LED current adjustment, it is not necessary to create a toner patch for performing correction (calibration). Therefore, the number of toner patches to be created can be reduced, and the amount of toner consumed when adjusting the image quality can be reduced. Further, the time required for correction (calibration) can be shortened by reducing the number of toner patches.
In addition, the necessity of calibration of the optical sensor is judged according to the average value of the reflected light output from the background of the detection target surface, and if it is judged that correction (calibration) of the optical sensor is not necessary, the correction is made. Since there is no need to create toner patches for performing (calibration), the number of toner patches to be created can be reduced, and the amount of toner consumed when adjusting image quality can be reduced. Further, the time required for correction (calibration) can be shortened by reducing the number of toner patches.
As described above, by using the image density control method that can reduce the number of toner patches to be created and reduce the amount of toner used when adjusting the image quality, the toner consumption and the time required for the image quality adjustment can be reduced. It is possible to provide an image forming apparatus capable of

本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a full-color printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本実施の形態で行われるプロセスコントロール動作の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the process control operation | movement performed in this Embodiment. 図2の動作フローのトナー付着量の算出における光学センサの校正制御のCMYの場合の動作フローを説明するフローチャートである。3 is a flowchart for explaining the operation flow in the case of CMY for calibration control of an optical sensor in the calculation of toner adhesion amount in the operation flow of FIG. 光学センサが設けられた位置に対応するように形成された階調パターンを示す概略図である。It is the schematic which shows the gradation pattern formed so that it might correspond to the position in which the optical sensor was provided. 光学センサの相対光度と周囲温度特性をグラフで示す図である。It is a figure which shows the relative luminous intensity and ambient temperature characteristic of an optical sensor with a graph. 光学センサの検知出力をグラフで示す図である。It is a figure which shows the detection output of an optical sensor with a graph. 感度補正係数αの算出例をグラフで示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of the sensitivity correction coefficient (alpha) by a graph. 正反射成分分解をグラフで示す図である。It is a figure which shows regular reflection component decomposition | disassembly with a graph. 地肌部補正後の核酸反射出力をグラフで示す図である。It is a figure which shows the nucleic acid reflection output after background part correction | amendment with a graph. 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係をグラフで示す図である。It is a figure which shows the relationship between development potential and toner adhesion amount with a graph. 階調パターン算出の概略をグラフで示す図である。It is a figure which shows the outline of a gradation pattern calculation with a graph. 階調パターン数を変更するための動作フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement flow for changing the number of gradation patterns. 各色5パッチの階調パターンを作成した場合と各色2パッチの階調パターンを作成した場合に作成される階調パターンを示す図である。It is a figure which shows the gradation pattern produced when the gradation pattern of each color 5 patch is produced, and when the gradation pattern of each color 2 patch is produced. 本実施の形態における各パラメータを表として示す図である。It is a figure which shows each parameter in this Embodiment as a table | surface.

符号の説明Explanation of symbols

A 画像形成装置、1 像担持体(感光体ドラム)、2 現像剤担持体(現像スリーブ)、3 現像ローラ、4 現像装置、8 検知対象面(中間転写ベルト)、10 光学的検知手段(光学センサ)、19 第2スクリュ、S4 階調パターン(トナーパッチ)作成工程(階調パターン(トナーパッチ)作成手段)、S6 トナー付着量算出工程(トナー付着量算出手段)、S16 光学センサ出力値校正工程(光学センサ出力値校正手段)、S24 検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値算出工程(検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値算出手段)、S33 現像γ算出(トナーパッチ個数変更)工程(現像γ算出(トナーパッチ個数変更手段)   A image forming apparatus, 1 image carrier (photosensitive drum), 2 developer carrier (developing sleeve), 3 developing roller, 4 developing device, 8 detection target surface (intermediate transfer belt), 10 optical detection means (optical) Sensor), 19 second screw, S4 gradation pattern (toner patch) creation step (gradation pattern (toner patch) creation means), S6 toner adhesion amount calculation step (toner adhesion amount calculation means), S16 optical sensor output value calibration Step (optical sensor output value calibration means), S24 Average value calculation process of reflected light output from the background portion of the detection target surface (average value calculation means of reflected light output from the background portion of the detection target surface), S33 Development γ calculation (Toner patch number change) step (development γ calculation (toner patch number change means)

Claims (8)

像担持体表面上に形成される静電潜像を現像剤担持体に担持されたトナーと磁性キャリアを含む現像剤で現像する現像装置を備え、付着量の異なるトナーパッチからなる階調パターンを検知対象面上に形成し、前記階調パターンを光検知して得られる反射光出力値に基づくトナー付着量によって作像条件を決定する画像形成装置において、
前記光学的検知手段の感度補正が必要か否かを判断する判断手段と、
該判断手段によって前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断された場合に、前記階調パターンに加えて所定個数のトナーパッチからなる感度補正用階調パターンを前記検知対象面上に形成するトナーパッチ個数変更手段と、
補正後拡散反射出力値をトナー付着量に対応する所定値に補正する感度補正係数を、前記光学的検知手段が検出した前記感度補正用階調パターンからの拡散反射出力値から前記検知対象面の地肌部からの拡散反射出力値を除去した前記補正後拡散反射出力値に対して掛け合わせることにより算出する係数算出手段と、を備え、
前記判断手段によって前記感度補正が必要ないと判断された場合は、前記トナーパッチ個数変更手段による前記感度補正用階調パターンの形成及び前記係数算出手段による前記感度補正係数の算出を行わず、前回算出した前記感度補正係数を用いて前記作像条件を決定することを特徴とする画像形成装置
Gradation pattern including the developing device, consisting of different toner patches of biasing Chakuryou be developed with a developer containing a toner and a magnetic carrier an electrostatic latent image carried on the developer carrying member which is formed on an image bearing member surface In an image forming apparatus for determining an image forming condition based on a toner adhesion amount based on a reflected light output value obtained by light detecting the gradation pattern.
Determination means for determining whether or not sensitivity correction of the optical detection means is necessary;
When the determination means determines that sensitivity correction of the optical detection means is necessary, a sensitivity correction gradation pattern including a predetermined number of toner patches is formed on the detection target surface in addition to the gradation pattern. Means for changing the number of toner patches;
A sensitivity correction coefficient for correcting the corrected diffuse reflection output value to a predetermined value corresponding to the toner adhesion amount is calculated from the diffuse reflection output value from the sensitivity correction gradation pattern detected by the optical detection means. Coefficient calculating means for calculating by multiplying the corrected diffuse reflection output value after removing the diffuse reflection output value from the background portion,
If it is determined by the determining means that the sensitivity correction is not necessary, the sensitivity correction coefficient is not calculated by the toner patch number changing unit and the coefficient calculating unit does not calculate the sensitivity correction coefficient. An image forming apparatus , wherein the image forming condition is determined using the calculated sensitivity correction coefficient .
前記判断手段は、所定期間内の前記光検知手段における前記検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値を算出し、該平均値が所定範囲外である時に前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断し、前記平均値が前記所定範囲内である時に、前記光学的検知手段の前記感度補正が必要ないと判断することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置 The determination means calculates an average value of reflected light output from the background portion of the detection target surface in the light detection means within a predetermined period, and the sensitivity of the optical detection means when the average value is outside a predetermined range. correction is deemed necessary, wherein when average values are within the predetermined range, the image forming apparatus according to claim 1, characterized in that it is determined that there is no need the sensitivity correction of the optical detection means. 前記判断手段は、
前記光学的検知手段の前回のLED電流調整時からの温度変化に応じて、前記光学的検知手段の感度補正の必要性を判断することを特徴とする請求項記載の画像形成装置
The determination means includes
Last in accordance with the temperature change from the time of the LED current adjustment, the image forming apparatus according to claim 1, wherein the determining the need for sensitivity correction of the optical detection means of the optical detection means.
前記判断手段は、
前記光学的検知手段の前回のLED電流調整時からの印刷枚数に応じて、前記光学的検知手段の感度補正の必要性を判断することを特徴とする請求項記載の画像形成装置
The determination means includes
Previous depending on the number of printed sheets from the time of the LED current adjustment, the image forming apparatus according to claim 1, wherein the determining the need for sensitivity correction of the optical detection means of the optical detection means.
前記判断手段によって前記感度補正が必要ないと判断されて、前記感度補正用階調パターンを形成しなかった場合は、
前記トナー付着量算出時に用いる前記検知対象面の地肌部からの正反射出力値、拡散反射出力値は前回画質調整時の値を使用することを特徴とする請求項3又は4項記載の画像形成装置
When it is determined by the determining means that the sensitivity correction is not necessary and the gradation pattern for sensitivity correction is not formed,
5. The image formation according to claim 3, wherein the specular reflection output value and diffuse reflection output value from the background portion of the detection target surface used when calculating the toner adhesion amount use values at the time of previous image quality adjustment. Equipment .
前記判断手段によって前記感度補正が必要ないと判断されて、前記感度補正用階調パターンを形成しなかった場合は、
前記トナー付着量算出に用いる前記感度補正係数が前回画質調整時の値を使用することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置
When it is determined by the determining means that the sensitivity correction is not necessary and the gradation pattern for sensitivity correction is not formed,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensitivity correction coefficient used for calculating the toner adhesion amount uses a value at the time of previous image quality adjustment.
像担持体に対向して配置された現像剤担持体がトナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を担持し、該2成分現像剤を前記像担持体との間に形成される現像領域において、前記像担持体表面上に形成された静電潜像を前記トナーで現像する工程と、
着量の異なるトナーパッチからなる階調パターンを検知対象面上に形成し、前記階調パターンを光検知して得られる反射光出力値に基づくトナー付着量によって作像条件を決定する工程と、を有する画像形成方法において、
前記光学的検知手段の感度補正が必要か否かを判断する判断工程と、
該判断工程によって前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断された場合に、前記階調パターンに加えて所定個数のトナーパッチからなる感度補正用階調パターンを前記検知対象面上に形成するトナーパッチ個数変更工程と、
補正後拡散反射出力値をトナー付着量に対応する所定値に補正する感度補正係数を、前記光学的検知手段が検出した前記感度補正用階調パターンからの拡散反射出力値から前記検知対象面の地肌部からの拡散反射出力値を除去した前記補正後拡散反射出力値に対して掛け合わせることにより算出する係数算出工程と、を含み、
前記判断工程によって前記光学的検知手段の感度補正が必要ないと判断された場合は、前記トナーパッチ個数変更工程による前記感度補正用階調パターンの形成及び前記係数算出工程による前記感度補正係数の算出を行わず、前回算出した前記感度補正係数を用いて前記作像条件を決定することを特徴とする画像形成方法
A developer carrier disposed opposite to the image carrier carries a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier, and the two-component developer is developed in the development area formed between the image carrier and the image carrier. Developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with the toner;
The gradation pattern of different toner patches of urging Chakuryou formed on the detection target surface, and determining the image forming conditions by the toner attached amount based on the reflected light output value obtained by the gradation pattern by the light sensing In an image forming method comprising:
A determination step of determining whether sensitivity correction of the optical detection means is necessary;
When it is determined in the determination step that sensitivity correction of the optical detection unit is necessary, a gradation pattern for sensitivity correction including a predetermined number of toner patches is formed on the detection target surface in addition to the gradation pattern. A toner patch number changing step;
A sensitivity correction coefficient for correcting the corrected diffuse reflection output value to a predetermined value corresponding to the toner adhesion amount is calculated from the diffuse reflection output value from the sensitivity correction gradation pattern detected by the optical detection means. A coefficient calculating step of calculating by multiplying the corrected diffuse reflection output value after removing the diffuse reflection output value from the background portion,
If it is determined that the sensitivity correction of the optical detection means is not necessary in the determination step, the sensitivity correction coefficient is calculated by the formation of the sensitivity correction gradation pattern by the toner patch number changing step and the coefficient calculation step. The image forming method is characterized in that the image forming condition is determined using the sensitivity correction coefficient calculated last time without performing the step .
請求項7に記載の画像形成方法において、
前記判断工程は、所定期間内の前記光検知手段における前記検知対象面の地肌部からの反射光出力の平均値を算出し、該平均値が所定範囲外である時に前記光学的検知手段の感度補正が必要と判断し、前記平均値が前記所定範囲内である時に、前記光学的検知手段の前記感度補正が必要ないと判断することを特徴とする画像形成方法
The image forming method according to claim 7.
The determination step calculates an average value of reflected light output from the background portion of the detection target surface in the light detection unit within a predetermined period, and the sensitivity of the optical detection unit when the average value is out of a predetermined range. correction is deemed necessary, the average value when it is within the predetermined range, the image forming method characterized in that it is determined that the sensitivity correction is not required of the optical detection means.
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