JP5272105B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法を用いた画像形成装置に関し、特に画像形成装置における出力画像の濃度補正方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using electrophotography, and more particularly to a density correction method for an output image in the image forming apparatus.
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、装置起動時或いは画像濃度を適正に設定するためのモード(キャリブレーションモード)が設定されたとき、トナー担持体上に直接トナーを転写して濃度補正パターン(基準画像)を形成し、その濃度を検出して濃度補正を行うのが一般的である。例えばカラー画像形成装置の場合、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各画像形成部により像担持体上に各色の基準画像が形成され、中間転写ベルト等のトナー担持体上に転写された基準画像の濃度を検知手段により検知して濃度補正を行う。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, the density is corrected by transferring the toner directly onto the toner carrier when the apparatus is activated or when a mode (calibration mode) for setting the image density appropriately is set. It is common to form a pattern (reference image), detect the density, and perform density correction. For example, in the case of a color image forming apparatus, a reference image of each color is formed on an image carrier by magenta, cyan, yellow, and black image forming units, and the reference image transferred on a toner carrier such as an intermediate transfer belt The density is corrected by detecting the density by the detecting means.
画像濃度の調整方法としては、検知された画像濃度に基づいて感光体の帯電電位、現像バイアス電位、露光装置による露光量等を調整する方法が挙げられるが、カラー画像形成装置においては、キャリブレーションは色味を合わせる重要な役割を果たしており、ベタ濃度部(ソリッド領域)と中間調濃度部(ハーフトーン領域)とを含む画像を安定して高品質に出力するためには、ベタ濃度及び中間調濃度の両方の補正精度を向上させることが必要である。また、生産性(画像形成効率)を低下させずに効率的なキャリブレーションを行うことも要求されている。 Examples of the image density adjustment method include a method of adjusting the charging potential of the photosensitive member, the developing bias potential, the exposure amount by the exposure device, and the like based on the detected image density. In the color image forming apparatus, calibration is performed. Plays an important role in matching colors. In order to stably output high-quality images including solid density areas (solid areas) and halftone density areas (halftone areas), solid densities and intermediate It is necessary to improve the correction accuracy of both tonal densities. There is also a demand for efficient calibration without reducing productivity (image formation efficiency).
例えば特許文献1には、先ず、テストベタパッチによる画像濃度検出により現像剤担持体の周速比を制御してベタ濃度の制御を行い、次にテスト中間調パッチによる画像濃度検出によりレーザパワーを制御して中間調濃度の制御を行うことにより、中間調からベタに至るまでのトナー付着量を正確に行うことを可能とする方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, first, solid density control is performed by controlling the peripheral speed ratio of the developer carrier by image density detection using a test solid patch, and laser power is then detected by image density detection using a test halftone patch. A method is disclosed in which the toner adhesion amount from halftone to solid can be accurately performed by controlling and controlling the halftone density.
また、特許文献2には、周速比可変設定手段によりテストベタパッチのトナー付着量検知から画像形成時の像担持体に対する現像剤搬送担持体の周速比を制御してベタのトナー付着量制御を行い、現像装置の現像剤搬送担持体の周速を制御した後、像担持体上のライン幅制御を行うことにより、画像形成時の環境変化に対応して現像条件の可変設定を可能とし、所望のライン線幅を得ることを可能とする方法が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses that the toner adhering amount of solid is controlled by detecting the toner adhering amount of the test solid patch by the peripheral speed ratio variable setting means to control the peripheral speed ratio of the developer carrying carrier to the image carrier during image formation. By controlling the peripheral speed of the developer transport carrier of the development device, and then performing line width control on the image carrier, development conditions can be variably set in response to environmental changes during image formation And a method that makes it possible to obtain a desired line width is disclosed.
また、特許文献3及び4には、感光ドラム及び該ドラム上のトナーに対し偏光光を照射し、かかる照射光と同一の偏光光を第1受光部で、照射光とは異なる偏光光を第2受光部で受光することが開示されており、特許文献3では、第1及び第2受光部でトナー付着量を測定することにより、トナー付着量を正確に測定可能とする方法が開示されている。特許文献4には、第1の受光部の出力信号と第2の受光部の出力信号とを所定の付着量にて切り換えて出力することにより、トナー付着量が増大しても検知精度を維持可能とする方法が開示されている。 In Patent Documents 3 and 4, the photosensitive drum and the toner on the drum are irradiated with polarized light, and the same polarized light as the irradiated light is emitted by the first light receiving unit, and the polarized light different from the irradiated light is applied. The light receiving unit 2 receives light, and Patent Document 3 discloses a method for accurately measuring the toner adhesion amount by measuring the toner adhesion amount with the first and second light receiving units. Yes. In Patent Document 4, the output accuracy of the first light receiving unit and the output signal of the second light receiving unit are switched and output at a predetermined adhesion amount, so that the detection accuracy is maintained even if the toner adhesion amount increases. A method for enabling is disclosed.
しかし、特許文献1及び2の方法では、ベタ濃度の検知結果に基づき現像剤担持体の像担持体に対する周速比を設定し、かかるベタ濃度補正時に設定した周速比で中間調濃度補正を行っているため、ベタ濃度補正時に周速比を種々変更する必要がある。このため、濃度補正を迅速に行うことが困難となるおそれがあり、加えて、周速比を何度も変更するとジッタ画像等の画像の不具合の発生の原因となるおそれがある。また、このような周速比の変更により、細線の再現性やドットの再現性等、画像自体の不具合が生じるおそれもある。 However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, the peripheral speed ratio of the developer carrier to the image carrier is set based on the solid density detection result, and halftone density correction is performed at the peripheral speed ratio set at the time of the solid density correction. Therefore, it is necessary to change various peripheral speed ratios when correcting the solid density. For this reason, there is a possibility that it is difficult to perform density correction quickly. In addition, if the peripheral speed ratio is changed many times, there is a possibility of causing a defect of an image such as a jitter image. In addition, such a change in the peripheral speed ratio may cause defects in the image itself such as fine line reproducibility and dot reproducibility.
また、特許文献3及び4の方法では、反射光を2成分に分けて検知するのみならず、かかる2成分の反射光からの検知結果を用いて濃度補正を行うため、濃度補正制御が複雑になり、濃度補正を迅速に行うことが困難となるおそれがある。 Further, in the methods of Patent Documents 3 and 4, not only the reflected light is detected in two components, but also the density correction is performed using the detection result from the reflected light of the two components, so that the density correction control is complicated. Therefore, it may be difficult to perform density correction quickly.
本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な構成で濃度補正時間を極力短くして画像形成効率を向上し、画質の不具合の発生を防止すると共にベタ濃度及び中間調濃度補正の精度も高いレベルで維持可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention improves the image forming efficiency by shortening the density correction time as much as possible with a simple configuration, prevents the occurrence of image quality problems, and also provides high levels of solid density and halftone density correction. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be maintained by the above.
上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、現像剤担持体を有し前記露光装置により形成された静電潜像を現像する現像装置とを含む画像形成部と、該画像形成部により印字媒体に形成された基準画像の濃度を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいてベタ濃度補正及び中間調濃度補正を行う制御手段と、を備えた画像形成装置において、画像形成時における前記現像剤担持体の前記像担持体に対する周速比を所定の第1周速比とするとき、前記制御手段は、前記周速比を前記第1周速比よりも小さい所定の第2周速比に可変してベタ濃度補正を行い、前記ベタ濃度補正後、前記周速比を前記第2周速比から前記第1周速比に可変して中間調濃度補正を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image carrier, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and a developer carrier that has an electrostatic latent image formed by the exposure device. An image forming unit including a developing device that develops an image; a detecting unit that detects a density of a reference image formed on a print medium by the image forming unit; and a solid density correction and an intermediate level based on a detection result of the detecting unit An image forming apparatus comprising: a control unit that performs tone adjustment correction; and a control unit that sets a peripheral speed ratio of the developer carrier to the image carrier during image formation to be a predetermined first peripheral speed ratio. Performs a solid density correction by changing the circumferential speed ratio to a predetermined second circumferential speed ratio smaller than the first circumferential speed ratio, and after correcting the solid density, the circumferential speed ratio is changed to the second circumferential speed ratio. The halftone density correction is performed by changing the first peripheral speed ratio to the first peripheral speed ratio. There.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記現像装置に印加される現像バイアスの印加条件を段階的に可変して所定濃度の濃度パターンから成る第1基準画像を形成すると共に前記第1基準画像の濃度検知結果に基づき現像バイアスレベルを設定して前記ベタ濃度補正を行い、前記ベタ濃度補正において設定された前記現像バイアスレベルを用いて所定順序の階調パターンから成る第2基準画像を形成すると共に前記第2基準画像の濃度検知結果に基づき中間調濃度補正を行うことを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the control unit forms a first reference image having a density pattern of a predetermined density by stepwise changing a developing bias application condition applied to the developing apparatus. At the same time, a development bias level is set based on the density detection result of the first reference image, the solid density correction is performed, and the development bias level set in the solid density correction is used to form a gradation pattern in a predetermined order. A second reference image is formed and halftone density correction is performed based on the density detection result of the second reference image.
また本発明は、前記制御手段は、前記露光装置の露光量を段階的に可変して形成された前記第2基準画像を用いて前記中間調濃度補正を行うことを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that the control means performs the halftone density correction using the second reference image formed by changing the exposure amount of the exposure apparatus stepwise.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記検知手段は、前記印字媒体に測定光を照射し、前記印字媒体からの反射光のうち正反射光及び乱反射光を受光して前記制御手段に出力可能であり、前記制御手段は、前記正反射光及び乱反射光のうちいずか一方の出力値に基づき前記ベタ濃度補正を行うことを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the detection unit irradiates the print medium with measurement light, receives regular reflection light and irregular reflection light among reflected light from the print medium, and controls the control unit. And the control means performs the solid density correction based on the output value of one of the regular reflection light and the irregular reflection light.
本発明の第1の構成によれば、画像形成時における現像剤担持体の像担持体に対する周速比を所定の第1周速比とするとき、制御手段が、周速比を第1周速比よりも小さい所定の第2周速比に可変してベタ濃度補正を行い、ベタ濃度補正後、周速比を第2周速比から第1周速比に可変して中間濃度補正を行うことにより、濃度補正における周速比の変更回数を少なくすることができるため、簡単な構成で濃度補正時間を極力短縮して画像形成効率を向上させると共に、ジッタ画像等の画像の不具合の発生を防止することができる。 According to the first configuration of the present invention, when the peripheral speed ratio of the developer carrier to the image carrier at the time of image formation is the predetermined first peripheral speed ratio, the control means sets the peripheral speed ratio to the first peripheral speed ratio. The solid density correction is performed by changing to a predetermined second peripheral speed ratio smaller than the speed ratio, and after correcting the solid density, the peripheral speed ratio is changed from the second peripheral speed ratio to the first peripheral speed ratio to perform intermediate density correction. By doing so, the number of changes in the peripheral speed ratio in density correction can be reduced, so that the density correction time can be shortened as much as possible with a simple configuration to improve image formation efficiency, and image defects such as jitter images occur. Can be prevented.
また、ベタ濃度補正時に周速比を小さくすることにより、検知手段の出力特性を安定させることができるため、ベタ濃度補正精度を高いレベルに維持することができ、ベタ濃度補正後に中間調濃度補正を行うことにより、中間調補正精度も高いレベルに維持することができる。 Also, by reducing the peripheral speed ratio at the time of solid density correction, the output characteristics of the detection means can be stabilized, so that the solid density correction accuracy can be maintained at a high level, and the halftone density correction is performed after the solid density correction. As a result, the halftone correction accuracy can be maintained at a high level.
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の画像形成装置において、制御手段が、現像装置に印加される現像バイアスの印加条件を段階的に可変して所定濃度の濃度パターンから成る第1基準画像を形成すると共に第1基準画像の濃度検知結果に基づき現像バイアスレベルを設定してベタ濃度補正を行い、ベタ濃度補正において設定された現像バイアスレベルを用いて所定順序の階調パターンから成る第2基準画像を形成すると共に、第2基準画像の濃度検知結果に基づき中間調濃度補正を行うことにより、より迅速且つ高精度に現像バイアスの印加条件を設定することができる。 Further, according to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first configuration, the control unit varies the application condition of the developing bias applied to the developing device step by step, and the density of a predetermined density. A first reference image composed of a pattern is formed, a development bias level is set based on a density detection result of the first reference image, solid density correction is performed, and the development bias level set in the solid density correction is used in a predetermined order. By forming a second reference image having a gradation pattern and performing halftone density correction based on the density detection result of the second reference image, it is possible to set development bias application conditions more quickly and with high accuracy. .
また、本発明の第3の構成によれば、上記第1または第2の構成の画像形成装置において、制御手段が、露光装置の露光量を段階的に可変して形成された第2基準画像を用いて中間調濃度補正を行うことにより、より迅速且つ高精度に露光条件を設定することができる。 According to the third configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first or second configuration, the control unit is configured to change the exposure amount of the exposure apparatus in a stepwise manner. By performing halftone density correction using, exposure conditions can be set more quickly and with high accuracy.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1〜第3の構成の画像形成装置において、検知手段が、印字媒体に測定光を照射し、印字媒体からの反射光のうち正反射光及び乱反射光を受光して制御手段に出力可能であり、制御手段が、正反射光及び乱反射光のうちいずか一方の出力値に基づきベタ濃度補正を行うことにより、複雑な制御を行うことなく簡単な構成でベタ濃度補正を行うことができるため、濃度補正時間をより短縮すると共にコストを減らすことができる。 According to the fourth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first to third configurations, the detection unit irradiates the print medium with the measurement light, and the specular reflection of the reflected light from the print medium. Light and diffusely reflected light can be received and output to the control means, and the control means performs complex control by performing solid density correction based on the output value of one of the regular reflected light and the irregularly reflected light. Therefore, since the solid density correction can be performed with a simple configuration, the density correction time can be further shortened and the cost can be reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a color image forming apparatus of the present invention. In the main body of the image forming apparatus 100, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (the right side in FIG. 1). These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (magenta, cyan, yellow, and black), and magenta, cyan, and yellow are respectively subjected to charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.
この画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム(像担持体)1a、1b、1c及び1dが配設されており、これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、駆動手段(図示せず)により図1において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト(印字媒体)8上に順次転写(一次転写)された後、二次転写ローラ9において用紙28上に一度に転写(二次転写)され、さらに、定着部7において用紙28上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム1a〜1dを図1において周速Dで反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。 Photosensitive drums (image carriers) 1a, 1b, 1c, and 1d that carry visible images (toner images) of the respective colors are disposed in the image forming portions Pa to Pd, and these photosensitive drums 1a. 1d are sequentially transferred onto an intermediate transfer belt (print medium) 8 that moves adjacent to each image forming portion while rotating clockwise in FIG. 1 by a driving means (not shown). After (primary transfer), the image is transferred onto the paper 28 at a time (secondary transfer) by the secondary transfer roller 9, and further fixed on the paper 28 by the fixing unit 7 and then discharged from the apparatus main body. It has become. While the photosensitive drums 1a to 1d are rotated counterclockwise at a peripheral speed D in FIG. 1, an image forming process for the photosensitive drums 1a to 1d is executed.
トナー像が転写される用紙28は、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラ12a及びレジストローラ対12bを介して二次転写ローラ9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード19が配置されている。 The paper 28 onto which the toner image is transferred is accommodated in the paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is conveyed to the secondary transfer roller 9 via the paper feed roller 12a and the registration roller pair 12b. A sheet made of a dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a belt in which both ends thereof are overlapped and joined to form an endless shape, or a belt without a seam (seamless) is used. Further, a cleaning blade 19 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed on the downstream side of the secondary transfer roller 9.
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置4と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング部5a、5b、5c及び5dが設けられている。 Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are chargers 2a, 2b, 2c, and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d and image information on the photosensitive drums 1a to 1d around and below the photosensitive drums 1a to 1d that are rotatably arranged. The exposure device 4 for exposing the toner, the developing devices 3a, 3b, 3c and 3d for forming toner images on the photosensitive drums 1a to 1d, and the developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d are removed. Cleaning units 5a, 5b, 5c and 5d are provided.
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置4によって光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dは、感光体ドラム1a〜1dに対向配置された現像ローラ(現像剤担持体)3aa、3ba、3ca及び3daを備えると共に、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。 When the start of image formation is input by the user, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the chargers 2a to 2d, and then light is irradiated by the exposure device 4 to each of the photosensitive drums 1a to 1d. An electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the top. The developing devices 3a to 3d include developing rollers (developer carrying members) 3aa, 3ba, 3ca, and 3da that are arranged to face the photosensitive drums 1a to 1d, and toners of magenta, cyan, yellow, and black, respectively. A predetermined amount is filled by a replenishing device (not shown).
このトナーは、周速Sで回転する現像ローラ3aa〜3daに担持され、現像ローラ3aa〜3daに現像バイアスを印加することにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。また、感光体ドラム1a〜1dに対する現像ローラ3aa〜3daの周速比R(S/D)は、所定の第1周速比R1に設定されている。 The toner is carried on the developing rollers 3aa to 3da rotating at the peripheral speed S, and is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by applying a developing bias to the developing rollers 3aa to 3da, and is electrostatically attached thereto. Thereby, a toner image corresponding to the electrostatic latent image formed by exposure from the exposure device 4 is formed. The peripheral speed ratio R (S / D) of the developing rollers 3aa to 3da with respect to the photosensitive drums 1a to 1d is set to a predetermined first peripheral speed ratio R1.
そして、中間転写ベルト8に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ6a〜6dにより感光体ドラム1a〜1d上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング部5a〜5dにより除去される。 After an electric field is applied to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined transfer voltage, magenta, cyan, yellow, and black toner images on the photosensitive drums 1a to 1d are transferred to the intermediate transfer belt 8 by the primary transfer rollers 6a to 6d. Primary transferred onto. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is removed by the cleaning units 5a to 5d in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image.
中間転写ベルト8は、従動ローラ10、駆動ローラ11及びテンションローラ20に掛け渡されており、駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回りに回転を開始すると、用紙28がレジストローラ12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラ9へ搬送され、中間転写ベルト8とのニップ部(二次転写ニップ部)において用紙28上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用 紙28は定着部7へと搬送される。 The intermediate transfer belt 8 is stretched over a driven roller 10, a drive roller 11, and a tension roller 20, and the intermediate transfer belt 8 starts to rotate clockwise as the drive roller 11 is rotated by a drive motor (not shown). Then, the sheet 28 is conveyed from the registration roller 12b to the secondary transfer roller 9 provided adjacent to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing, and the sheet 28 is conveyed at the nip portion (secondary transfer nip portion) with the intermediate transfer belt 8. A full color image is secondarily transferred onto 28. The paper 28 to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 7.
定着部7に搬送された用紙28は、定着ローラ対13のニップ部(定着ニップ部)を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙28の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙28は、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。用紙28の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ15によって排出トレイ17に排出される。 The paper 28 conveyed to the fixing unit 7 is heated and pressurized when passing through the nip part (fixing nip part) of the pair of fixing rollers 13 to fix the toner image on the surface of the paper 28, and a predetermined full-color image is formed. It is formed. The paper 28 on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching section 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the paper 28, it is discharged as it is onto the discharge tray 17 by the discharge roller 15.
一方、用紙28の両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した用紙28の一部を一旦排出ローラ15から装置外部にまで突出させる。その後、用紙28は排出ローラ15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ9に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラ9により用紙28の画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。 On the other hand, when images are formed on both sides of the paper 28, a part of the paper 28 that has passed through the fixing unit 7 is once projected from the discharge roller 15 to the outside of the apparatus. Thereafter, the paper 28 is distributed to the paper conveyance path 18 by the branching portion 14 by rotating the discharge roller 15 in the reverse direction, and is conveyed again to the secondary transfer roller 9 with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the paper 28 where the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing unit 7 to fix the toner image, It is discharged to the discharge tray 17.
画像形成部Pdの下流側且つ二次転写ローラ9の上流側直近には濃度検知センサ21が配置されている。濃度検知センサ21は、画像形成部Pa〜Pdにおいて中間転写ベルト8上に形成される濃度補正パターンに測定光を照射し、これらからの反射光を受光して光電変換して受光出力信号を出力し、出力値はA/D変換された後、センサ出力値(出力値)として後述する制御部32に送信される。 A density detection sensor 21 is disposed on the downstream side of the image forming unit Pd and the upstream side of the secondary transfer roller 9. The density detection sensor 21 irradiates the density correction pattern formed on the intermediate transfer belt 8 in the image forming portions Pa to Pd with measurement light, receives the reflected light from the pattern, photoelectrically converts it, and outputs a received light output signal. The output value is A / D converted and then transmitted to the control unit 32 described later as a sensor output value (output value).
濃度検知センサ21としては、一般にLED等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサが用いられる。濃度補正パターンの濃度を測定する際、発光素子から中間転写ベルト8上の各パッチ画像に対し順次測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。 As the density detection sensor 21, an optical sensor including a light emitting element composed of an LED or the like and a light receiving element composed of a photodiode or the like is generally used. When measuring the density of the density correction pattern, when the measurement light is sequentially irradiated from the light emitting element to each patch image on the intermediate transfer belt 8, the measurement light is reflected as light reflected by the toner and light reflected by the belt surface. Incident on the light receiving element.
トナーの付着量が多い場合には、ベルト表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にベルト表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく出力値により各色の濃度補正パターンのトナー付着量(トナー濃度)を検知し、予め定められた目標濃度と比較して現像バイアスや露光量の特性値などを調整することにより、各色について濃度補正が行われる。 When the toner adhesion amount is large, the reflected light from the belt surface is blocked by the toner, so that the light reception amount of the light receiving element is reduced. On the other hand, when the adhesion amount of toner is small, conversely, the amount of reflected light from the belt surface increases, resulting in an increase in the amount of light received by the light receiving element. Accordingly, the toner adhesion amount (toner density) of the density correction pattern of each color is detected from the output value based on the received reflected light amount, and the development bias, exposure characteristic value, etc. are adjusted in comparison with a predetermined target density. Thus, density correction is performed for each color.
図2は、本発明のカラー画像形成装置に用いられる検知センサ21の構成を示す概略側面図である。図2に示すように、濃度検知センサ21は、中間転写ベルト8を照射する発光部22と、中間転写ベルト8からの反射光を受光する第1受光部23及び第2受光部24と、ビームスプリッタ25と、から構成することもできる。 FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the detection sensor 21 used in the color image forming apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, the density detection sensor 21 includes a light emitting unit 22 that irradiates the intermediate transfer belt 8, a first light receiving unit 23 and a second light receiving unit 24 that receive reflected light from the intermediate transfer belt 8, and a beam. A splitter 25 can also be used.
発光部22には、中間転写ベルト8の表面に対して所定量傾いた角度で配置されたLED等から成る発光素子22aと、発光素子22aから射出される光のうち、走査方向と平行なP波成分のみを透過する第1偏光フィルタ22bと、が配置され、発光部22からP偏光の測定光のみが中間転写ベルト8に入射されるようになっている。 The light emitting unit 22 includes a light emitting element 22a composed of an LED or the like disposed at an angle inclined by a predetermined amount with respect to the surface of the intermediate transfer belt 8, and P of the light emitted from the light emitting element 22a parallel to the scanning direction. The first polarizing filter 22b that transmits only the wave component is disposed, and only the P-polarized measuring light is incident on the intermediate transfer belt 8 from the light emitting unit 22.
中間転写ベルト8と第1及び第2受光部23、24との間には、ビームスプリッタ25が配置されている。ビームスプリッタ25は、中間転写ベルト8から反射した反射光を、第1受光部23に向かう反射光と第2受光部24に向かう反射光とに分離するためのものである。 A beam splitter 25 is disposed between the intermediate transfer belt 8 and the first and second light receiving portions 23 and 24. The beam splitter 25 is for separating the reflected light reflected from the intermediate transfer belt 8 into reflected light toward the first light receiving unit 23 and reflected light toward the second light receiving unit 24.
第1受光部23には、中間転写ベルト8からの反射光を受光するフォトダイオード等から成る第1受光素子23aと、第1受光素子23aとビームスプリッタ25との間に配置された第2偏光フィルタ23bと、が設けられている。第2偏光フィルタ23bは、ビームスプリッタ25で分離された反射光のうち、走査方向と平行なP波成分(正反射光)を透過するためのものである。これにより、第1受光素子23aは、反射光のうち正反射光のみを受光することができる。 The first light receiving unit 23 includes a first light receiving element 23 a made of a photodiode that receives reflected light from the intermediate transfer belt 8, and a second polarized light disposed between the first light receiving element 23 a and the beam splitter 25. And a filter 23b. The second polarizing filter 23b is for transmitting the P wave component (regular reflection light) parallel to the scanning direction out of the reflected light separated by the beam splitter 25. Thereby, the 1st light receiving element 23a can receive only regular reflection light among reflected light.
第2受光部24には、中間転写ベルト8からの反射光を受光するフォトダイオード等から成る第2受光素子24aと、第2受光素子24aとビームスプリッタ25との間に配置された第3偏光フィルタ24bと、が設けられている。第3偏光フィルタ24bは、ビームスプリッタ25で分離された反射光のうち、走査方向と垂直なS波成分(乱反射光)を透過するためのものである。これにより、第2受光素子23aは、反射光のうち乱反射光のみを受光することができる。 The second light receiving unit 24 includes a second light receiving element 24 a made of a photodiode or the like that receives reflected light from the intermediate transfer belt 8, and a third polarized light disposed between the second light receiving element 24 a and the beam splitter 25. And a filter 24b. The third polarizing filter 24b is for transmitting the S wave component (diffuse reflected light) perpendicular to the scanning direction out of the reflected light separated by the beam splitter 25. Thereby, the 2nd light receiving element 23a can receive only irregular reflection light among reflected light.
第1及び第2受光部23、24は、それぞれ受光した正反射光及び乱反射光を、センサ出力値(出力値)として、制御部32(図3参照)に送信する。そして、ベタ濃度補正時には、制御部30において、第1受光部23及び第2受光部24のうちいずれか一方(ここでは第1受光部23を用いる)のセンサ出力値を用いて、予め、記憶部32(図3参照)に記憶されているも目標値と比較して、ベタ濃度補正が行われる。 The 1st and 2nd light-receiving parts 23 and 24 each transmit the received regular reflection light and irregular reflection light to the control part 32 (refer FIG. 3) as a sensor output value (output value). Then, at the time of solid density correction, the control unit 30 stores in advance using the sensor output value of one of the first light receiving unit 23 and the second light receiving unit 24 (here, the first light receiving unit 23 is used). The solid density correction is performed in comparison with the target value stored in the unit 32 (see FIG. 3).
一方、中間調濃度補正時には、制御部32において、第1受光部23及び第2受光部24のセンサ出力値の比率が求められ、予め、記憶部32(図3参照)に記憶されているγテーブルと比較して、中間調濃度補正が行われる。 On the other hand, at the time of halftone density correction, the control unit 32 obtains the ratio of the sensor output values of the first light receiving unit 23 and the second light receiving unit 24, and is stored in advance in the storage unit 32 (see FIG. 3). Compared with the table, halftone density correction is performed.
濃度検知センサ21は、測定対象物までの距離を厳密に規定しておく必要があるため、図1に示すように、中間転写ベルト8表面までの距離変動の少ない駆動ローラ11に対向するような位置に配置されており、中間転写ベルト8上の濃度補正パターンの形成位置に合わせて中間転写ベルト8の幅方向に位置決めされている。 Since the density detection sensor 21 needs to strictly define the distance to the measurement object, as shown in FIG. 1, the density detection sensor 21 faces the driving roller 11 with a small distance fluctuation to the surface of the intermediate transfer belt 8. The intermediate transfer belt 8 is positioned in the width direction according to the density correction pattern formation position on the intermediate transfer belt 8.
なお、濃度検知センサ21は中間転写ベルト8上の濃度補正パターンを検知可能な他の位置に配置しても良いが、例えば二次転写ローラ9よりも下流側に配置した場合、画像形成部Pa〜Pdにより濃度補正パターンが形成されてから濃度検知が行われるまでの時間が長くなり、さらに濃度補正パターンが二次転写ローラ9と接触することにより濃度補正パターンの表面状態が変化するおそれもある。そのため、図1のように画像形成部Pdよりも下流側且つ二次転写ローラ9の接触位置よりも上流側に配置することが好ましい。 The density detection sensor 21 may be disposed at another position where the density correction pattern on the intermediate transfer belt 8 can be detected. However, when the density detection sensor 21 is disposed downstream of the secondary transfer roller 9, for example, the image forming unit Pa. The time from when the density correction pattern is formed by .about.Pd to when the density detection is performed becomes longer, and the density correction pattern may come into contact with the secondary transfer roller 9 to change the surface state of the density correction pattern. . Therefore, as shown in FIG. 1, it is preferable to dispose on the downstream side of the image forming unit Pd and the upstream side of the contact position of the secondary transfer roller 9.
図3は、本発明のカラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図1及び図2と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置100は、画像形成部Pa〜Pd、画像入力部30、AD変換部31、制御部32、記憶部33、操作パネル34、定着部7、中間転写ベルト8及び濃度検知センサ21等を含む構成である。 FIG. 3 is a block diagram showing a control path of the color image forming apparatus of the present invention. Portions common to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The image forming apparatus 100 includes an image forming unit Pa to Pd, an image input unit 30, an AD conversion unit 31, a control unit 32, a storage unit 33, an operation panel 34, a fixing unit 7, an intermediate transfer belt 8, a density detection sensor 21, and the like. It is the composition which includes.
画像入力部30は、画像形成装置100がカラー複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するCCD等から構成される画像読取部であり、画像形成装置100が図1に示すようなカラープリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部30より入力された画像信号はAD変換部31においてデジタル信号に変換された後、記憶部33内の画像メモリ40に送出される。 When the image forming apparatus 100 is a color copying machine, the image input unit 30 includes a scanning lamp mounted with a scanner lamp that illuminates the original during copying and a mirror that changes the optical path of reflected light from the original, and reflection from the original. 1 is an image reading unit that includes a condenser lens that collects light to form an image and a CCD that converts the formed image light into an electrical signal. In the case of a printer, the receiving unit receives image data transmitted from a personal computer or the like. The image signal input from the image input unit 30 is converted into a digital signal by the AD conversion unit 31 and then sent to the image memory 40 in the storage unit 33.
記憶部33は、画像入力部30から入力されAD変換部31においてデジタル変換された印刷画像データをページ単位で記憶する画像メモリ40、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される読み書き自在のRAM(Random Access Memory)41、及び画像形成装置100の制御用プログラムや制御上の必要な数値等の画像形成装置100の使用中に変更されることがないデータ等が収められる読み出し専用のROM(Read Only Memory)42を備えている。 The storage unit 33 stores print image data input from the image input unit 30 and digitally converted by the AD conversion unit 31 in units of pages, necessary data generated during control of the image forming apparatus 100, and image formation. A readable / writable RAM (Random Access Memory) 41 in which data and the like temporarily required for the control of the apparatus 100 are stored, and the image forming apparatus 100 such as a control program for the image forming apparatus 100 and numerical values necessary for the control. A read-only ROM (Read Only Memory) 42 that stores data that is not changed during use is provided.
また、RAM41には、第1周速比R1、第2周速比R2や、第1周速比R1のセンサ出力値と第2周速比R2のセンサ出力値とを関連付けたパラメータや、ベタ濃度補正時のセンサ出力値の目標値(目標濃度)や、濃度入力値と実際の濃度出力値(センサ出力値)とを関連づけて記憶したγテーブル等も格納されている。 In addition, the RAM 41 includes parameters associated with the first peripheral speed ratio R1, the second peripheral speed ratio R2, the sensor output value of the first peripheral speed ratio R1 and the sensor output value of the second peripheral speed ratio R2, Also stored are a target value (target density) of the sensor output value at the time of density correction, a γ table storing the density input value and the actual density output value (sensor output value) in association with each other.
操作パネル34は、画像形成装置100の状態や画像形成状況や印刷部数を表示するとともに、タッチパネルとして両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行う液晶表示部、印刷部数の設定や画像形成装置100がFAX機能を有する場合に相手方のFAX番号を入力等するためのテンキー、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられており、ユーザは操作パネル34を操作して指示を入力することで、画像形成装置100の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。 The operation panel 34 displays the state of the image forming apparatus 100, the image forming status, and the number of copies, and as a touch panel, functions such as double-sided printing and black-and-white reversal, and various settings such as magnification setting and density setting, the number of printing copies When the image forming apparatus 100 has a FAX function, a numeric keypad for inputting the FAX number of the other party, a start button for instructing the user to start image formation, and when stopping image formation. A stop / clear button, a reset button used when setting various settings of the image forming apparatus 100 to a default state, and the like are provided. The user operates the operation panel 34 to input an instruction, whereby the image forming apparatus 100 is set. Are set to execute various functions such as image formation.
制御部32は、例えば中央処理装置(CPU)であり、設定されたプログラムに従って画像入力部30、画像形成部Pa〜Pd、定着部7、及び用紙カセット16(図1参照)からの用紙28の搬送等を全般的に制御するとともに、画像入力部30から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光装置4は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム1a〜1d上に潜像を形成する。 The control unit 32 is, for example, a central processing unit (CPU), and according to a set program, the image input unit 30, the image forming units Pa to Pd, the fixing unit 7, and the sheet 28 from the sheet cassette 16 (see FIG. 1). In addition to overall control of conveyance and the like, the image signal input from the image input unit 30 is converted into image data by scaling processing or gradation processing as necessary. The exposure device 4 irradiates laser light based on the processed image data, and forms latent images on the photosensitive drums 1a to 1d.
さらに制御部32は、キャリブレーションモードが設定されると、周速比Rを設定する機能、濃度検知センサ21からのセンサ出力値を受信し、ベタ濃度補正パターン(第1基準画像)の各パッチ画像のセンサ出力値を目標値と比較する機能、比較結果に応じて現像バイアスレベルを設定するベタ濃度補正を行う機能、設定された現像バイアスレベルで中間調濃度補正パターン(第2基準画像)を形成し、階調パターンの各パッチ画像のセンサ出力値からγテーブルを用いて中間調濃度補正を行う機能を有している。 Further, when the calibration mode is set, the control unit 32 receives the function of setting the peripheral speed ratio R and the sensor output value from the density detection sensor 21, and each patch of the solid density correction pattern (first reference image). A function for comparing the sensor output value of the image with the target value, a function for performing solid density correction for setting the development bias level according to the comparison result, and a halftone density correction pattern (second reference image) at the set development bias level And has a function of performing halftone density correction using the γ table from the sensor output value of each patch image of the gradation pattern.
次に、本発明のカラー画像形成装置における濃度補正制御について説明する。図4は、第1周速比R1及び第2周速比R2における現像バイアスレベルとセンサ出力値との関係を示すグラフである。図4に示すように、周速比Rを第1周速比R1(図に□で表示)から第1周速比R1よりも小さい所定の第2周速比R2(図に●で表示)に下げると、200V、250V、300V及び350Vの各現像バイアスレベルにおいて、センサ出力値は略同程度に低下し、第2周速比R2で得られる曲線は第1周速比R1で得られる曲線と略平行となる。なお、ここでは第1周速比R1を1.4、第2周速比R2を1.1とした。 Next, density correction control in the color image forming apparatus of the present invention will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the developing bias level and the sensor output value at the first peripheral speed ratio R1 and the second peripheral speed ratio R2. As shown in FIG. 4, the peripheral speed ratio R is changed from the first peripheral speed ratio R1 (indicated by □ in the figure) to a predetermined second peripheral speed ratio R2 (indicated by ● in the figure) that is smaller than the first peripheral speed ratio R1. The sensor output value decreases to substantially the same at each development bias level of 200 V, 250 V, 300 V, and 350 V, and the curve obtained with the second circumferential speed ratio R2 is the curve obtained with the first circumferential speed ratio R1. And almost parallel. Here, the first peripheral speed ratio R1 is 1.4, and the second peripheral speed ratio R2 is 1.1.
このように、第1周速比R1を第2周速比R2に下げても現像バイアスレベルとセンサ出力値との相対的な関係はほとんど変化しない。また、感光体ドラム1a〜1dに付着するトナーが多いベタ画像(高濃度部)では、トナー量の変化に対する正反射光量の変化が小さくなるため、検知センサ21の第1受光部23における出力特性を安定させることが困難となり、ベタ濃度補正精度が低下するおそれがある。 Thus, even if the first peripheral speed ratio R1 is lowered to the second peripheral speed ratio R2, the relative relationship between the developing bias level and the sensor output value hardly changes. Further, in a solid image (high density portion) with a large amount of toner adhering to the photosensitive drums 1a to 1d, the change in the amount of specular reflection light with respect to the change in the toner amount becomes small. Is difficult to stabilize, and the solid density correction accuracy may be reduced.
そこで、周速比Rを第1周速比R1から第2周速比R2に下げ、感光体ドラム1a〜1d上に付着するトナー量を減らしてベタ濃度補正を行い、第1受光部23における正反射光の検知精度を向上させることとした。さらに、周速比Rの変更回数が多くなると、ジッタ画像等の画像の不具合が発生するおそれがあるため、ベタ濃度補正時にのみ周速比Rを変更することとし、ベタ濃度補正を行った後、中間調濃度補正時には画像形成時と同様、第1周速比R1に戻すこととした。 Therefore, the peripheral speed ratio R is decreased from the first peripheral speed ratio R1 to the second peripheral speed ratio R2, the amount of toner adhering to the photosensitive drums 1a to 1d is reduced, and solid density correction is performed. The detection accuracy of specular reflection light was improved. Furthermore, if the number of changes in the peripheral speed ratio R increases, there is a risk that an image defect such as a jitter image may occur. Therefore, the peripheral speed ratio R is changed only during the solid density correction, and after the solid density correction is performed. In the halftone density correction, the first peripheral speed ratio R1 is returned to the same as in the image formation.
なお、感光体ドラム1a〜1dの周速Dを大きくすると駆動モータ(図示せず)の負担が大きくなるため、第1周速比R1から第2周速比R2への変更は、現像ローラ3aa〜3daの周速Sを小さくすることが好ましい。従って、ここでは、感光体ドラム1a〜1dの周速Dを一定にし、現像ローラ3aa〜3daの周速Sを小さくすることにより、第1周速比R1を第2周速比R2へと変更することとした。また、第1周速比R1及び第2周速比R2における現像バイアスレベルとセンサ出力値との関係は、予備実験等により求めることができる。 Note that when the peripheral speed D of the photosensitive drums 1a to 1d is increased, a load on a drive motor (not shown) increases. Therefore, the change from the first peripheral speed ratio R1 to the second peripheral speed ratio R2 is changed to the developing roller 3aa. It is preferable to reduce the peripheral speed S of ˜3 da. Accordingly, here, the first peripheral speed ratio R1 is changed to the second peripheral speed ratio R2 by keeping the peripheral speed D of the photosensitive drums 1a to 1d constant and decreasing the peripheral speed S of the developing rollers 3aa to 3da. It was decided to. Further, the relationship between the developing bias level and the sensor output value at the first peripheral speed ratio R1 and the second peripheral speed ratio R2 can be obtained by a preliminary experiment or the like.
次に、本発明のカラー画像形成装置における濃度補正制御について説明する。図5は、本発明の画像形成装置で実行される濃度補正制御を示すフローチャートである。図1〜図3を参照しながら、図5のステップに沿って濃度補正制御手順について説明する。 Next, density correction control in the color image forming apparatus of the present invention will be described. FIG. 5 is a flowchart showing density correction control executed by the image forming apparatus of the present invention. The density correction control procedure will be described along the steps of FIG. 5 with reference to FIGS.
先ず、ユーザの操作により印字が開始されると(ステップS1)、制御部32は、感光体ドラム1a〜1dに対する現像ローラ3aa〜3daの周速比Rを画像形成時の第1周速比R1から第2周速比R2に設定し(ステップS2)、検知センサ21の受光部23が検知を開始する(ステップS3)。 First, when printing is started by a user operation (step S1), the control unit 32 sets the circumferential speed ratio R of the developing rollers 3aa to 3da to the photosensitive drums 1a to 1d to the first circumferential speed ratio R1 during image formation. To the second peripheral speed ratio R2 (step S2), and the light receiving unit 23 of the detection sensor 21 starts detection (step S3).
次にベタ濃度補正が実行され、制御部32はベタ濃度補正パターンの形成を指示する(ステップS4)。ベタ濃度補正に用いられる濃度補正パターンの一例を図6に示す。本発明では、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色について、所定濃度(ここでは100%)の濃度パターンを、現像ローラ3aa〜3da(図1参照)に印加される現像バイアスの印加条件を上記図4に示すように200V〜350Vまで50V毎に段階的に変更して複数組形成する。 Next, solid density correction is executed, and the control unit 32 instructs formation of a solid density correction pattern (step S4). An example of a density correction pattern used for solid density correction is shown in FIG. In the present invention, with respect to each of the colors magenta, cyan, yellow and black, the density bias pattern of a predetermined density (here, 100%) is applied to the developing rollers 3aa to 3da (see FIG. 1) and the developing bias application conditions are shown in the above diagram. As shown in FIG. 4, a plurality of sets are formed by changing stepwise from 200V to 350V every 50V.
現像ローラ3aa〜3daには直流バイアスVdcに交流バイアスVacを重畳した現像バイアスが印加される。本実施形態では、直流バイアス値が200V、250V、300V、350Vの計4段階に変更するものとする。なお、ここでは直流バイアス値を段階的に変更したが、直流バイアス値に代えて、或いは直流バイアス値と共に、交流バイアスのピークツーピーク値、周波数、Duty比の少なくとも1つを段階的に変更した現像バイアスレベルを設定しても良い。 A developing bias in which an AC bias Vac is superimposed on a DC bias Vdc is applied to the developing rollers 3aa to 3da. In the present embodiment, the DC bias value is changed to a total of four stages of 200V, 250V, 300V, and 350V. Although the DC bias value is changed stepwise here, at least one of the AC bias peak-to-peak value, frequency, and duty ratio is changed stepwise instead of or together with the DC bias value. A development bias level may be set.
図6では、所定の現像バイアスレベル(例えば200V)における各色のベタ濃度補正パターンを示しており、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの4色について100%のパターンが計4個形成されている。なお、現像バイアスレベルが250V、300V、350Vの場合も図6と同様のベタ濃度補正パターンが形成されるので、トータルで4×4=16個のパターンが中間転写ベルト8上に形成されることになる。ベタ濃度補正パターンの濃度設定は100%に限らず、第1受光部23により検知し制御部32によりベタ濃度補正可能であれば、特に限定されるものではない。 FIG. 6 shows a solid density correction pattern for each color at a predetermined development bias level (for example, 200 V), and a total of four 100% patterns are formed for the four colors magenta, cyan, yellow, and black. Note that the solid density correction patterns similar to those shown in FIG. 6 are formed when the developing bias level is 250 V, 300 V, and 350 V, so that a total of 4 × 4 = 16 patterns are formed on the intermediate transfer belt 8. become. The density setting of the solid density correction pattern is not limited to 100%, and is not particularly limited as long as it is detected by the first light receiving unit 23 and can be corrected by the control unit 32.
次に、ステップS4で形成されたベタ濃度補正パターンの濃度を濃度検知センサ21の第1受光部23により検知し、センサ出力値が目標値となるような現像バイアスレベルを各色について設定する(ステップS5)。そして、ここでは各色の現像バイアスレベルが300Vに設定されたとする。 Next, the density of the solid density correction pattern formed in step S4 is detected by the first light receiving unit 23 of the density detection sensor 21, and a development bias level is set for each color so that the sensor output value becomes the target value (step). S5). Here, it is assumed that the developing bias level of each color is set to 300V.
このようにしてベタ濃度補正を行った後、制御部32は、周速比Rを第2周速比R2から第1周速比R1に戻す設定を行い(ステップS6)、検知センサ21の第1受光部23及び第2受光部24が検知を開始する(ステップS7)。また、ステップS6で設定された現像バイアスレベル300Vにより、制御部32は中間調濃度パターンの形成を指示し、中間調濃度補正を行う(ステップS8)。 After performing the solid density correction in this way, the control unit 32 performs setting to return the circumferential speed ratio R from the second circumferential speed ratio R2 to the first circumferential speed ratio R1 (step S6), and the detection sensor 21 performs the first adjustment. The first light receiving unit 23 and the second light receiving unit 24 start detection (step S7). Further, the control unit 32 instructs the formation of a halftone density pattern by the development bias level 300 V set in step S6, and performs halftone density correction (step S8).
中間調濃度補正に用いられる濃度補正パターンの一例を図7に示す。本発明では、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色について、所定順序の濃度段階(ここでは20%、40%、60%、80%、100%の5段階)の階調パターンを、露光装置4の露光量(レーザ出力レベル)を段階的に変更して複数組形成する。なお、ここではトータルで4×5=20個のパターンが中間転写ベルト8上に形成される。 An example of a density correction pattern used for halftone density correction is shown in FIG. In the present invention, for each color of magenta, cyan, yellow, and black, a gradation pattern of density steps (here, 5 steps of 20%, 40%, 60%, 80%, and 100%) in a predetermined order is applied to the exposure apparatus 4. The exposure amount (laser output level) is changed stepwise to form a plurality of sets. Here, a total of 4 × 5 = 20 patterns are formed on the intermediate transfer belt 8.
そして、中間調濃度パターンの濃度を第1受光部23及び第2受光部24により検知し、かかる濃度検知結果に基づきRAM41に記憶されたγテーブルを用いて中間調濃度補正を行う。その後、印字が終了したか否かが判断され(ステップS9)、印字が継続している場合はステップS2に戻り、以下同様の手順(ステップS3〜S8)を繰り返す。 Then, the density of the halftone density pattern is detected by the first light receiving unit 23 and the second light receiving unit 24, and halftone density correction is performed using the γ table stored in the RAM 41 based on the density detection result. Thereafter, it is determined whether or not printing has been completed (step S9). If printing continues, the process returns to step S2, and the same procedure (steps S3 to S8) is repeated thereafter.
上記手順で濃度補正を行うことにより、ベタ濃度補正時にのみ周速比Rを第1周速比R1から第2周速比R2に変更するため、周速比Rの変更回数が少なく、キャリブレーション時間を極力短縮して画像形成効率を向上させると共に、ジッタ画像等の画像の不具合の発生を防止することができる。 By performing density correction according to the above procedure, the peripheral speed ratio R is changed from the first peripheral speed ratio R1 to the second peripheral speed ratio R2 only at the time of solid density correction. It is possible to shorten the time as much as possible to improve the image forming efficiency and to prevent the occurrence of image defects such as jitter images.
また、ベタ濃度補正時に周速比Rを小さくすることにより、検知センサ21の出力特性を安定させることができるため、ベタ濃度補正精度を高いレベルに維持することができる。さらに、ベタ濃度補正後に中間調濃度補正を行うことにより、中間調の濃度安定性や階調性を確保できるため、中間調濃度補正も高いレベルに維持することができる。 Further, by reducing the peripheral speed ratio R during the solid density correction, the output characteristics of the detection sensor 21 can be stabilized, so that the solid density correction accuracy can be maintained at a high level. Further, by performing halftone density correction after solid density correction, halftone density stability and gradation can be ensured, so halftone density correction can also be maintained at a high level.
また、本実施形態では、現像装置3a〜3dに印加される現像バイアスの印加条件を段階的に変更してベタ濃度補正パターンを形成すると共にベタ濃度補正パターンの濃度検知結果に基づき現像バイアスレベルを設定してベタ濃度補正を行い、設定された現像バイアスレベルを用いて所定順序の階調パターンから成る中間調濃度補正パターンを形成すると共に中間調濃度補正を行った。 In the present embodiment, the application conditions of the development bias applied to the developing devices 3a to 3d are changed stepwise to form a solid density correction pattern, and the development bias level is set based on the density detection result of the solid density correction pattern. A solid density correction was performed by setting, and a halftone density correction pattern composed of gradation patterns in a predetermined order was formed using the set development bias level, and a halftone density correction was performed.
これにより、より迅速且つ高精度に現像バイアスの印加条件を設定し、より迅速且つ高精度に中間調濃度パターンの形成及び中間調濃度補正を行うことができる。また、本実施形態では、露光装置4の露光量を段階的に変更して形成された中間調濃度補正パターンを用いて中間調濃度補正を行ったため、より迅速且つ高精度に露光条件を設定することができる。 As a result, the developing bias application condition can be set more quickly and with high accuracy, and the halftone density pattern can be formed and the halftone density can be corrected more quickly and with high accuracy. In the present embodiment, since the halftone density correction is performed using the halftone density correction pattern formed by changing the exposure amount of the exposure apparatus 4 stepwise, the exposure condition is set more quickly and with high accuracy. be able to.
また、本実施形態では、検知手段21に、第1受光部23及び第2受光部24を設け、第1受光部23の検知結果に基づきベタ濃度補正を行ったため、複雑な制御を行うことなく簡単な構成でベタ濃度補正を行うことができ、濃度補正時間をより短縮すると共に、よりコストを減らすことができる。 Further, in the present embodiment, the first light receiving unit 23 and the second light receiving unit 24 are provided in the detection unit 21 and the solid density correction is performed based on the detection result of the first light receiving unit 23, so that complicated control is not performed. Solid density correction can be performed with a simple configuration, and the density correction time can be further shortened and the cost can be further reduced.
なお、上記のキャリブレーションモードは、装置の電源投入時やユーザの操作により設定されるようにすることも、前回の濃度補正からの累積印字枚数が所定枚数に到達したとき設定されるようにすることもできる。 The calibration mode is set when the apparatus is turned on or by a user operation, or when the cumulative number of printed sheets from the previous density correction reaches a predetermined number. You can also.
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においてはベタ濃度パターンの目標濃度は、各色について同一とすることも、各色に対し個別に設定することもできる。また、ここではベタ画像濃度パターンを形成する現像ベイアスレベルの濃度段階を4段階、中間調濃度パターンを形成する階調パターンの濃度段階を5段階としたが、これらに限らず、複数段階であれば3段階以下としても良いし、5段階以上としても良い。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the target density of the solid density pattern can be the same for each color, or can be set individually for each color. Further, here, the density stage of the development Bayus level for forming the solid image density pattern is set to 4 stages, and the density stage of the gradation pattern for forming the halftone density pattern is set to 5 stages. If there are, it is good also as three steps or less, and good also as five steps or more.
また、現像ベイアスレベルの濃度段階数と階調パターンの濃度段階数とを同一にすることも可能である。現像バイアスレベルや階調パターンの濃度段階が多段階になるにつれて、対応する画像濃度との関係を精確に把握できる反面、形成されるパターンの数も多くなるため濃度補正に要する時間も長くなる。従って、上記実施形態のように4〜5段階程度が好ましい。 It is also possible to make the number of density steps of the development bay level equal to the number of density steps of the gradation pattern. As the development bias level and the density pattern of the gradation pattern become multistage, the relationship with the corresponding image density can be accurately grasped, but the number of patterns to be formed increases and the time required for density correction also increases. Therefore, about 4 to 5 steps are preferable as in the above embodiment.
また、上記実施形態では、第1周速比R1を1.4、第2周速比R2を1.1としたが、第1及び第2周速比R1、R2は、これらに特に限定されるものではない。第1周速比R1は、画像形成条件等に応じて適宜設定することができ、例えば約1.2〜2程度とすることができる。 In the above embodiment, the first peripheral speed ratio R1 is 1.4 and the second peripheral speed ratio R2 is 1.1. However, the first and second peripheral speed ratios R1 and R2 are particularly limited to these. It is not something. The first peripheral speed ratio R1 can be appropriately set according to image forming conditions and the like, and can be set to about 1.2 to 2, for example.
また、第2周速比R2が大きくなると感光体ドラム1a〜1dに対するトナー付着量を十分に減らすことができず検知精度が十分に向上しないおそれがあり、小さくなるとトナー付着量が少なすぎて検知が困難になるおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して第2周速比R2を適宜設定することができ、例えば、第2周速比R2を、第1周速比R1に対して約60〜80%程度とすることが好ましい。 Further, if the second peripheral speed ratio R2 is increased, the toner adhesion amount on the photosensitive drums 1a to 1d may not be sufficiently reduced, and the detection accuracy may not be sufficiently improved. If the second peripheral speed ratio R2 is decreased, the toner adhesion amount is too small. May become difficult. Therefore, for example, the second peripheral speed ratio R2 can be appropriately set in consideration of such a viewpoint. For example, the second peripheral speed ratio R2 is set to about 60 to 80% with respect to the first peripheral speed ratio R1. It is preferable.
また、本実施形態では、中間転写ベルト8に形成された濃度補正パターンを検知したが、その他、直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置を用いる場合には、用紙を搬送する搬送ベルトを印字媒体とし、該搬送ベルト上に形成された濃度補正パターンを検知することもできる。 In the present embodiment, the density correction pattern formed on the intermediate transfer belt 8 is detected. However, in the case of using a direct transfer type tandem color image forming apparatus, a conveyance belt for conveying paper is used as a print medium. The density correction pattern formed on the transport belt can also be detected.
また本発明は、図1に示したような中間転写ベルト8上に各色のトナー像を順次積層して形成されたフルカラー画像を用紙上に一度に転写するタンデム型カラー画像形成装置に限らず、ロータリー方式のカラー画像形成装置、モノクロ複写機及びモノクロプリンタ、ファクシミリ等の種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。 The present invention is not limited to a tandem color image forming apparatus that transfers a full color image formed by sequentially laminating toner images of each color onto the intermediate transfer belt 8 as shown in FIG. Of course, the present invention can be applied to various image forming apparatuses such as rotary color image forming apparatuses, monochrome copying machines, monochrome printers, and facsimiles.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電器
3a〜3d 現像装置
3aa〜3da 現像ローラ
4 露光装置
6a〜6d 一次転写ローラ
7 定着部
8 中間転写ベルト(印字媒体)
9 二次転写ローラ
21 濃度検知センサ(検知手段)
22 発光部
23 第1受光部
24 第2受光部
32 制御部(制御手段)
33 記憶部
34 操作パネル
41 RAM
42 ROM
100 画像形成装置
Pa to Pd Image forming section 1a to 1d Photosensitive drum (image carrier)
2a to 2d charger 3a to 3d developing device 3aa to 3da developing roller 4 exposure device 6a to 6d primary transfer roller 7 fixing unit 8 intermediate transfer belt (printing medium)
9 Secondary transfer roller 21 Concentration detection sensor (detection means)
22 light emitting unit 23 first light receiving unit 24 second light receiving unit 32 control unit (control means)
33 Storage Unit 34 Operation Panel 41 RAM
42 ROM
100 Image forming apparatus
Claims (4)
該画像形成部により印字媒体に形成された基準画像の濃度を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に基づいてベタ濃度補正及び中間調濃度補正を行う制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御手段が、画像形成時には、前記像担持体に対する前記現像剤担持体の周速比を、第1周速比に設定し、
前記制御手段が、前記ベタ濃度補正時には、前記周速比を、前記第1周速比より小さい第2周速比に切り換えて、現像バイアスを変更しながら複数の第1基準画像を形成し、これらの濃度を検知し、検知濃度から目標濃度が得られる現像バイアスを決定するとともに、前記周速比を前記第1周速比に戻し、中間調濃度補正を行うことを特徴とする画像形成装置。 Image formation comprising an image carrier, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and a development device that has a developer carrier and develops the electrostatic latent image formed by the exposure device And
Detecting means for detecting a density of a reference image formed on the print medium by the image forming unit;
Control means for performing solid density correction and halftone density correction based on the detection result of the detection means;
In an image forming apparatus comprising:
The control means sets the peripheral speed ratio of the developer carrier to the image carrier at the time of image formation to a first peripheral speed ratio;
When the solid density correction, the control means switches the peripheral speed ratio to a second peripheral speed ratio smaller than the first peripheral speed ratio to form a plurality of first reference images while changing the developing bias, An image forming apparatus that detects these densities, determines a developing bias from which the target density is obtained based on the detected densities, and returns the peripheral speed ratio to the first peripheral speed ratio to perform halftone density correction. .
前記制御手段は、前記正反射光及び乱反射光のうちいずか一方の出力値に基づき前記ベタ濃度補正を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 The detection means can irradiate the print medium with measurement light, receive regular reflection light and irregular reflection light among the reflected light from the print medium, and output to the control means.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs the solid density correction based on an output value of one of the regular reflection light and the irregular reflection light. .
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