JP5382519B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5382519B2 JP5382519B2 JP2009212688A JP2009212688A JP5382519B2 JP 5382519 B2 JP5382519 B2 JP 5382519B2 JP 2009212688 A JP2009212688 A JP 2009212688A JP 2009212688 A JP2009212688 A JP 2009212688A JP 5382519 B2 JP5382519 B2 JP 5382519B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- toner
- image forming
- forming apparatus
- developing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、所定の循環経路に沿って搬送している現像剤を現像剤担持体の移動する表面に担持して現像に寄与させた後、現像剤担持体の表面から循環経路に戻す構成の現像手段を用いる画像形成装置に関するものである。 In the present invention, the developer conveyed along a predetermined circulation path is supported on the moving surface of the developer carrier and contributes to development, and then returned from the surface of the developer carrier to the circulation path. The present invention relates to an image forming apparatus using a developing unit.
この種の現像手段としては、図25に示すものが知られている。同図において、現像装置900は、トナー及び磁性キャリアを含有する図示しない現像剤をケーシング内で循環搬送するための循環経路や、現像剤担持体たる現像ロール910などを有している。循環経路は、互いに短手方向に並ぶように配設された第1剤収容室901と第2剤収容室903とを具備している。循環経路の一部となっている第1剤収容室901内に収容されている現像剤は、第1搬送スクリュウ902の回転駆動により、室内空間の長手方向に沿って図中矢印Aの向きで搬送される。この第1剤収容室901と、これに隣接している第2剤収容室903とは、長手方向の両端部でそれぞれ連通している。第1搬送スクリュウ902の回転駆動に伴って第1剤収容室901内における図中矢印A方向の端部まで搬送された現像剤は、連通部を通過して第2剤収容室903内に進入する。そして、第2剤収容室903内において、第2搬送スクリュウ904の回転駆動によって矢印A方向とは正反対の矢印B方向に搬送される。その後、第2剤収容室903における矢印B方向の端部まで搬送されると、連通部を通って第1剤収容室901内の矢印A方向の最上流部に進入する。このようにして、現像剤は第1剤収容室901及び第2剤収容室903の中で循環搬送される。
As this type of developing means, one shown in FIG. 25 is known. In the drawing, a developing
第2剤収容室903の短手方向の側方には、現像ロール910が配設されている。この現像ロール910は、回転駆動する非磁性パイプからなる現像スリーブと、この現像スリーブの内部に回転不能に収容される図示しないマグネットローラとを具備している。そして、マグネットローラの発する磁力により、第2剤収容室903内の現像剤を回転する現像スリーブの表面に担持して、現像スリーブと感光体920とが対向する現像領域に搬送する。その後、スリーブ表面上の現像剤で感光体920上の潜像を現像した後、現像に寄与した現像剤をスリーブの表面移動に伴って第2剤収容室903内に戻す。戻された現像剤はトナー濃度を低下させている。第1剤収容室901では、このようにトナー濃度を低下させた現像剤が第2剤収容室903から送られてくるため、現像剤のトナー濃度が目標値よりも低くなる。第1剤収容室901には、透磁率センサ等からなる図示しないトナー濃度センサが配設されている。図示しない制御部は、そのトナー濃度センサによる検知結果に基づいて図示しないトナー補給手段を駆動する。すると、第1剤収容室901の現像剤搬送方向の上流側端部付近に設けられたトナー補給口915を通じて、第1剤収容室901にトナーが補給されて、現像剤のトナー濃度を回復させる。
A developing
このようなトナー補給制御により、現像装置900内の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に維持することができる。しかし、それだけでは長期間に渡って安定した画像濃度を得ることはできない。これは次に説明する理由による。即ち、画像形成装置では、環境が変動すると、それに伴って感光体の帯電特性やトナーの帯電特性が変動する。これにより、画像形成装置の作像能力も変動する。このため、たとえトナー濃度を一定範囲内に維持していても、環境が変動するとそれに伴って画像濃度が変動してしまうのである。
By such toner replenishment control, the toner concentration of the developer in the developing
この種の画像濃度の変動を抑えることができる画像形成装置としては、特許文献1に記載のものが知られている。この画像形成装置は、所定枚数のプリントを行う毎に、次のような作像条件補正処理を実施する。即ち、潜像担持体たる感光体に対してその軸線方向の両端部にそれぞれ所定のトナー像を形成する。そして、それぞれのトナー像の画像濃度を検知した後、それら画像濃度の平均値に基づいて、装置の現像能力を把握する。次いで、把握した現像能力に基づいて現像能力の過不足を把握した後、所望の現像能力が得られる値に、作像条件としての現像バイアスを補正する。このようにして現像バイアスを補正することで、たとえ環境が変動しても目標の画像濃度を得ることができる。
As an image forming apparatus capable of suppressing this kind of fluctuation in image density, the one described in
また、この画像形成装置においては、次のような効果を奏することもできる。即ち、感光体と現像ロールとの間の現像ギャップが感光体軸線方向の一端側と他端側とで誤差をもっていても、それに起因する画像濃度不足や画像濃度過多の発生を抑えることができる。具体的には、感光体と現像ロールとのうち、何れか一方が他方に対して僅かに傾いて組み付けられると、現像ギャップが感光体軸線方向の一端側から他端側に向けて徐々に大きくなる(以下、一端側を小ギャップ側、他端側を大ギャップ側という)。このような現像ギャップの偏差があると、画像濃度が感光体軸線方向の一端側から他端側に向けて徐々に薄くなる。この状態で、小ギャップ側の画像濃度に合わせて現像バイアスを補正すると、小ギャップ側では所望の画像濃度が得られるものの、大ギャップ側では現像能力を不足させて画像濃度不足を引き起こす可能性が高くなってしまう。この逆に、大ギャップ側の画像濃度に合わせて現像バイアスを補正すると、大ギャップ側では所望の画像濃度が得られるものの、小ギャップ側では現像能力を過剰にして画像濃度過多を引き起こす可能性が高くなってしまう。これらに対し、特許文献1に記載の画像形成装置では、小ギャップ側の画像濃度と大ギャップ側の画像濃度との平均を求めることで、感光体軸線方向の中央部における画像濃度を把握する。そして、その結果に基づいて、中央部で所望の画像濃度が得られるように現像バイアスを補正することで、小ギャップでの画像濃度過多の発生や、大ギャップ側での画像濃度不足の発生を抑えることができるのである。
The image forming apparatus can also provide the following effects. That is, even if the developing gap between the photosensitive member and the developing roll has an error between one end side and the other end side in the photosensitive member axial direction, it is possible to suppress the occurrence of insufficient image density and excessive image density. Specifically, when one of the photosensitive member and the developing roll is assembled with a slight inclination with respect to the other, the developing gap gradually increases from one end side to the other end side in the photosensitive member axial direction. (Hereinafter, one end side is referred to as a small gap side, and the other end side is referred to as a large gap side). When there is such a development gap deviation, the image density gradually decreases from one end side to the other end side in the photosensitive member axial direction. If the development bias is corrected in accordance with the image density on the small gap side in this state, the desired image density can be obtained on the small gap side, but the developing ability is insufficient on the large gap side, which may cause insufficient image density. It will be high. Conversely, if the development bias is corrected in accordance with the image density on the large gap side, the desired image density can be obtained on the large gap side, but on the small gap side, there is a possibility of causing excessive image density due to excessive development capability. It will be high. On the other hand, in the image forming apparatus described in
しかしながら、低ストレス仕様の現像装置では、このようにして現像バイアスを補正しても、感光体軸線方向の両端部のうち、大ギャップ側の端部で画像濃度不足を引き起こし易くなることがわかった。具体的には、現像装置の小型化が進められる近年においては、現像装置内の現像剤の収容量が従来に比べて少なくなってきている。このような低収容量の現像装置では、現像剤中のトナーに対する機械的なストレスを従来よりも大きくして、トナーの劣化を早めてしまい易くなる。そこで、従来よりも小さなストレスで現像剤を搬送する低ストレス仕様にして、トナーの早期劣化を回避することが一般的に行われるようになってきた。ところが、このような低ストレス仕様の現像装置では、面積率の比較的高い画像を連続して出力すると、多量のトナー消費に伴って現像装置に補給した多量のトナーを帯電不良の状態で現像ロールに対向する第2剤収容室に送り込むことがある。ここで言う帯電不良とは、トナーの帯電量が適正範囲を下回っている状態のことである。適正範囲内では、その範囲内における帯電量の変動にかかわらず、画像濃度がほぼ一定の値になるが、帯電量が適正範囲を下回っていると、画像濃度がその一定の値よりも高くなる。このようにして画像濃度を高くしてしまう帯電不良のトナーは、第2剤収容室において搬送方向の下流側に向けて搬送されていく過程で帯電量を適正範囲まで増加させる。このような帯電量の挙動があると、感光体軸線方向の両端部のうち、現像剤搬送方向の上流側に相当する方の端部やその付近の領域だけ、画像濃度が現像ギャップに応じた本来の値よりも高くなってしまう。より詳しくは、第2剤収容室に対して帯電不良のトナーが送り込まれない正常な状態では、上述したように、現像ギャップが小ギャップ側から大ギャップ側に向けて徐々に大きくなっていくのにつれて、画像濃度が徐々に低くなっていく。ところが、第2剤収容室における現像剤搬送方向の上流側端部に帯電不良のトナーが送り込まれると、その上流側端部が小ギャップ側であっても、大ギャップ側であっても、画像濃度が現像ギャップに応じた本来の値よりも高くなってしまう。つまり、面積率の比較的高い画像を連続して出力しているときや、その出力直後においては、感光体軸線方向の両端部のうち、現像剤搬送方向の上流側に相当する方の端部に形成されたトナー像の画像濃度が、その端部における現像ギャップに応じた値よりも高くなってしまう。このときに、上述した作像条件補正処理を実施すると、感光体軸線方向の両端部にそれぞれ形成したトナー像の画像濃度の平均が、感光体軸線方向の中央部における現像ギャップの大きさに応じた値よりも大きくなることから、現像バイアスが中央部の現像ギャップに応じた値よりも小さい値に設定されてしまう。このような設定がなされると、大ギャップ側の端部で現像ポテンシャルが不足して画像濃度不足を引き起こしてしまい易くなるのである。高面積率の画像の連続出力後とは異なるタイミングで作像条件補正処理を実施すれば、現像バイアスを感光体軸線方向の中央部の現像ギャップに応じた値に設定することができるので、そのような画像濃度不足の発生を回避することができる。しかし、作像条件補正処理については、所定枚数プリント毎や所定時間経過毎などの定期的なタイミングで実施するのが一般的であり、その定期的なタイミングと、高面積率の画像の連続出力後とが偶然に同期してしまうことは避けられない。 However, in a low-stress specification developing device, it has been found that even if the developing bias is corrected in this way, image density deficiency tends to be caused at the end on the large gap side at both ends in the photosensitive member axial direction. . Specifically, in recent years when the development apparatus is being reduced in size, the amount of developer contained in the development apparatus has decreased compared to the conventional one. In such a low-capacity developing device, the mechanical stress on the toner in the developer is increased compared to the conventional case, and the deterioration of the toner is likely to be accelerated. Therefore, it has become common to avoid the early deterioration of the toner by using a low-stress specification that conveys the developer with a smaller stress than in the past. However, in such a low-stress specification developing device, when images with a relatively high area ratio are continuously output, a large amount of toner replenished to the developing device with a large amount of toner consumption is charged in a state of poor charging. May be sent to the second agent storage chamber opposite to the container. The charging failure referred to here is a state where the charge amount of the toner is below an appropriate range. Within the proper range, the image density is almost constant regardless of the fluctuation of the charge amount within the range, but when the charge amount is below the proper range, the image density becomes higher than the constant value. . The poorly charged toner that increases the image density in this way increases the charge amount to an appropriate range in the process of being transported toward the downstream side in the transport direction in the second agent storage chamber. When there is such a charge amount behavior, the image density corresponds to the development gap only at the end corresponding to the upstream side in the developer transport direction and the area in the vicinity thereof at both ends in the photosensitive member axial direction. It will be higher than the original value. More specifically, in a normal state in which poorly charged toner is not fed into the second agent storage chamber, as described above, the development gap gradually increases from the small gap side toward the large gap side. As the image density gradually decreases. However, when poorly charged toner is fed to the upstream end in the developer transport direction in the second agent storage chamber, the upstream end is on the small gap side or on the large gap side. The density becomes higher than the original value corresponding to the development gap. That is, when an image having a relatively high area ratio is output continuously, or immediately after the output, the end corresponding to the upstream side in the developer transport direction among the both ends in the photosensitive member axial direction The image density of the toner image formed in the above becomes higher than the value corresponding to the development gap at the end. At this time, if the above-described image forming condition correction processing is performed, the average of the image densities of the toner images respectively formed at both ends in the photosensitive member axial direction depends on the size of the developing gap in the central portion in the photosensitive member axial direction. Therefore, the developing bias is set to a value smaller than the value corresponding to the developing gap in the central portion. If such a setting is made, the developing potential is insufficient at the end portion on the large gap side, and the image density is likely to be insufficient. If the image forming condition correction process is performed at a timing different from that after the continuous output of the high area ratio image, the developing bias can be set to a value corresponding to the developing gap at the center in the photosensitive member axial direction. Such occurrence of insufficient image density can be avoided. However, the image forming condition correction processing is generally performed at a regular timing such as every predetermined number of prints or every predetermined time, and the regular timing and continuous output of a high area ratio image are performed. It is inevitable that the latter will be accidentally synchronized.
また、低ストレス仕様の現像装置では、たとえ現像ギャップの偏差がなくても、画像濃度を感光体軸線方向の一端側と他端側とで異ならせることがある。例えば、写真画像などといったトナー消費量の比較的多い画像を連続出力する際に、新たに補給したトナーの帯電が間に合わずに、一端側から他端側に向けてトナーの帯電量を上昇させていくのに従って画像濃度を薄くしていく場合がある。このような場合にも、感光体軸線方向の一端部と他端部とにそれぞれ形成したトナー像の画像濃度の平均を求め、その結果に基づいて現像バイアスを設定すれば、一端側での画像濃度過多の発生や、他端側での画像濃度不足の発生を抑えることができる。しかし、トナー消費量の比較的少ない画像を出力したときは、現像ロールに対向する第2収容室内のトナーが十分に帯電しているので、一端側と他端側とで画像濃度差が発生しない。にもかかわらず、両端部にそれぞれトナー像を形成してそれぞれの画像濃度を測定すると、トナーを無駄に消費してしまうことになる。 Further, in a low-stress developing device, even if there is no deviation in the developing gap, the image density may differ between one end side and the other end side in the photosensitive member axial direction. For example, when an image with a relatively large amount of toner consumption such as a photographic image is continuously output, the charge amount of the newly supplied toner is not in time, and the charge amount of the toner is increased from one end side to the other end side. In some cases, the image density decreases as the time goes. Even in such a case, if the average of the image densities of the toner images respectively formed at one end and the other end in the photosensitive member axial direction is obtained and the developing bias is set based on the result, the image at the one end side is obtained. The occurrence of excessive density and the occurrence of insufficient image density on the other end side can be suppressed. However, when an image with a relatively small amount of toner consumption is output, the toner in the second storage chamber facing the developing roll is sufficiently charged, so that there is no difference in image density between the one end side and the other end side. . Nevertheless, if toner images are formed at both ends and the respective image densities are measured, the toner is wasted.
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高面積率の画像を連続出力した後に作像条件補正処理を実施しても、潜像担持体の大ギャップ側の端部における画像濃度不足の発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, it is an purpose of that is, be carried out image forming condition correcting process an image of the high area ratio after continuous output, the latent image bearing member It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of insufficient image density at the end of the large gap.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、前記表面に潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を所定の循環経路に沿って搬送しながら、前記循環経路における現像剤担持体との対向領域で所定の搬送方向に搬送している現像剤を前記現像剤担持体の移動する表面に担持して前記潜像担持体に対向する現像領域に移動させ、前記現像領域で現像剤のトナーを前記潜像担持体上の潜像に付着させて前記潜像を現像し、且つ前記現像領域で現像に寄与した現像剤を前記現像剤担持体の表面移動に伴って前記循環経路の前記対向領域に戻す現像手段とを有する作像手段を備えるとともに、前記潜像担持体の表面における互いに異なる2つの領域にそれぞれ所定のトナー像を形成した後、それら2つのトナー像をそれぞれ像検知手段によって検知した結果に基づいて、前記作像手段における作像条件を補正する作像条件補正処理を実施する制御手段を備える画像形成装置において、前記像検知手段としてトナー像の画像濃度を検知可能なものを用い、前記作像条件補正処理にて、前記2つの領域の一方として、前記潜像担持体の表面における前記搬送方向の両端部領域のうち、前記搬送方向の下流側端部領域に対してトナー像を形成する一方で、前記2つの領域の他方として、前記両端部領域のうち、前記搬送方向の上流側端部よりも中央寄りの領域に対してトナー像を形成し、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域にそれぞれ形成したトナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、各種作像条件のうち、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記作像条件補正処理にて、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域にそれぞれ形成したトナー像を前記像検知手段によって検知するタイミングに基づいて、各種作像条件のうち、前記潜像担持体に対するトナー像の形成位置を変化させ得る作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記作像条件補正処理にて、互いに画像濃度の異なる複数のトナー像を具備する階調パターン像を、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域、にそれぞれ形成し、前記下流側端部領域に形成した階調パターン像における各トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、前記作像手段における前記下流側端部領域での現像能力を把握する一方で、前記中央寄りの領域に形成した階調パターン像における各トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、前記作像手段における前記中央寄りの領域での現像能力を把握するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前記作像手段における前記下流側端部領域での現像能力と、前記作像手段における前記中央寄りの領域での現像能力とに基づいて、前記作像手段における前記現像剤搬送方向の中央領域での現像能力を把握し、その結果に基づいて、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3又は4の画像形成装置において、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件として、現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項3、4又は5の画像形成装置において、前記作像手段として、互いに異なる色のトナー像を形成するための前記潜像担持体及び現像手段の組合せを具備するものを用い、それら潜像担持体に形成された互いに異なる色のトナー像をそれぞれ中間転写体の表面に転写して多色像を得る転写手段を設け、且つ、前記像検知手段として、複数の潜像担持体の前記中央寄りの領域にそれぞれ形成された後、前記中間転写体の表面における表面移動方向に直交する方向の一端側にそれぞれ転写された前記階調パターン像の各トナー像を検知する第1像検知手段と、複数の潜像担持体の前記下流側端部領域にそれぞれ形成された後、前記中間転写体の表面における表面移動方向に直交する方向の他端側にそれぞれ転写された前記階調パターン像の各トナー像を検知する第2像検知手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、複数の前記潜像担持体にそれぞれ形成する前記階調パターン像として、それぞれ、中間転写体表面移動方向の長さを、複数の潜像担持体の配設ピッチよりも短くしたものを形成するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6又は7の画像形成装置において、前記第1像検知手段及び第2像検知手段として、中間転写体表面の正反射光量及び拡散反射光量の両方を検知するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れかの画像形成装置において、前記作像条件補正処理として、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域のうち、何れか一方の領域だけにトナー像を形成してそれを前記像検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像条件を補正する処理を実施するモードと、両方の領域にそれぞれトナー像を形成してそれらを前記像検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像条件を補正する処理を実施するモードとのうち、所定のパラメータに応じた方を選択して実行するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
To achieve the above Symbol purpose, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the image detection is performed on the toner images formed in the downstream side end region and the central region in the image forming condition correction process. The control means is configured to correct an image forming condition that can change a formation position of a toner image on the latent image carrier among various image forming conditions based on a timing detected by the means. To do.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect , in the image forming condition correction processing, a gradation pattern image having a plurality of toner images having different image densities is displayed on the downstream end portion. And the downstream side of the imaging means based on the result of detecting the image density of each toner image in the gradation pattern image formed in each of the region and the central region, and formed in the downstream end region. While grasping the developing ability in the end region, the central region in the image forming means based on the result of detecting the image density of each toner image in the gradation pattern image formed in the central region The control means is configured so as to grasp the developing ability of the printer.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect , the developing ability in the downstream end region of the image forming means and the developing ability in the region near the center of the image forming means Based on the image forming means, grasp the developing ability in the central region of the developer conveying direction in the image forming means, and based on the result, to correct the image forming conditions that can change the image density of the toner image, The control means is configured.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect , the control means is configured to correct the development potential as an image forming condition capable of changing the image density of the toner image. It is a feature.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third, fourth, or fifth aspect , the latent image carrier and the developing unit for forming toner images of different colors are used as the image forming unit. A transfer means for obtaining a multicolor image by transferring toner images of different colors formed on the latent image carrier onto the surface of the intermediate transfer body, respectively, as the image detection means, Each toner image of the gradation pattern image formed on each of the regions near the center of the plurality of latent image carriers and then transferred to one end side in the direction perpendicular to the surface movement direction on the surface of the intermediate transfer member. A first image detecting means for detecting the first image detecting means, and a plurality of latent image carriers, respectively, on the other end side in a direction perpendicular to the surface movement direction on the surface of the intermediate transfer body. Transcribed In which characterized in that a second image detecting means for detecting the toner images of the gradation pattern images.
The invention according to claim 7 is the image forming apparatus according to claim 6 , wherein each of the gradation pattern images formed on the plurality of latent image carriers has a plurality of lengths in the moving direction of the surface of the intermediate transfer member. The control means is configured so as to form the latent image carrier shorter than the arrangement pitch of the latent image carriers.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect , the first image detection unit and the second image detection unit detect both the regular reflection light amount and the diffuse reflection light amount on the surface of the intermediate transfer member. It is characterized by using what to do.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the image forming condition correction process includes any one of the downstream end region and the central region. A mode in which a toner image is formed only in the region and a process for correcting the image forming condition based on a result of detecting the toner image by the image detecting unit, and a toner image is formed in each of the regions. The control unit is configured to select and execute a mode corresponding to a predetermined parameter from among modes in which processing for correcting the imaging condition is performed based on a result detected by the image detection unit. It is characterized by .
請求項1の発明特定事項の全てを備えるものでは、高面積率の画像を連続出力した際に、現像手段の循環経路における現像剤担持体との対向領域のうち、現像剤搬送方向の上流側端部領域に帯電不良のトナーを送り込んでしまっても、その上流側端部領域よりも中央寄りの領域や、下流側端部領域ではそのトナーの帯電量を適正範囲まで上昇させている。そこで、潜像担持体の表面において、前記現像剤搬送方向の中央寄りの領域と下流側端部領域とにそれぞれトナー像を形成し、それらの画像濃度を検知した結果に基づいて作像条件を補正する。かかる構成では、潜像担持体の表面の一端側と他端側とのうち、現像剤搬送方向の上流側に相当する方において、高面積率の画像を連続出力した直後であることに起因して端部領域で画像濃度が現像ギャップに応じた値よりも高めになってしまう状態であっても、画像濃度検知用のトナー像については、現像ギャップに応じた画像濃度が得られる前記中央寄りの領域に形成する。そして、そのトナー像の画像濃度の検知結果に基づいて作像条件を補正することで、高面積率の画像を連続出力した後に作像条件補正処理を実施しても、潜像担持体の大ギャップ側の端部における画像濃度不足の発生を抑えることができる。 請 Motomeko intended to provide all of the first subject matter, when an image of high area ratio and continuous output, among the region opposed to the developer carrying member in the circulation path of the developing means, upstream of the developer carrying direction Even if the poorly charged toner is fed into the side end region, the charge amount of the toner is increased to an appropriate range in the region closer to the center than the upstream end region and in the downstream end region. Therefore, on the surface of the latent image carrier, a toner image is formed in each of the region near the center in the developer conveyance direction and the downstream end region, and the image forming condition is determined based on the result of detecting the image density. to correct. In such a configuration, one of the one end side and the other end side of the surface of the latent image carrier is immediately after a high area ratio image is continuously output on the side corresponding to the upstream side in the developer transport direction. Even in a state where the image density is higher than the value corresponding to the development gap in the edge region, the toner image for detecting the image density is near the center where the image density corresponding to the development gap is obtained. Formed in the region. Then, by correcting the image forming condition based on the detection result of the image density of the toner image, even if the image forming condition correction process is performed after the high area ratio image is continuously output, the latent image carrier is large. The occurrence of insufficient image density at the end on the gap side can be suppressed.
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した第1実施形態について説明する。
まず、第1実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、第1実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、黒(以下、Y、C、M、Kと記す。)用の4つのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY、C、M、Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
A first embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus will be described below.
First, the basic configuration of the printer according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the printer according to the first embodiment. This printer includes four
図2は、Yトナー像を生成するためのプロセスユニット1Yと制御部とを示す構成図である。また、図3は、プロセスユニット1Yの外観を示す斜視図である。これらの図において、プロセスユニット1Yは、感光体ユニット2Yと現像装置7Yとを有している。感光体ユニット2Y及び現像装置7Yは、図3に示すように、プロセスユニット1Yとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像装置7Yを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a
感光体ユニット2Yは、潜像担持体としてのドラム状の感光体3Y、ドラムクリーニング装置4Y、図示しない除電装置、帯電装置5Yなどを有している。帯電手段としての帯電装置5Yは、図示しない駆動手段によって図2中時計回り方向に回転駆動する感光体3Yの表面を帯電ローラ6Yにより一様帯電させる。具体的には、図2において、回転駆動する帯電ローラ6Yに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ6Yを感光体3Yに近接又は接触させることで、感光体3Yを一様帯電させる。なお、帯電ローラ6Yの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体3Yを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置5Yによって一様帯電した感光体3Yの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット20から発せられるレーザー光によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
The
図4は、現像装置7Y内を示す分解斜視図である。現像手段としての現像装置7Yは、図2や図4に示すように、現像剤搬送手段としての第1搬送スクリュウ8Yが配設された第1剤収容室9Yを有している。また、現像剤搬送手段としての第2搬送スクリュウ11Y、現像剤担持体としての現像ロール12Y、現像剤規制部材としてのドクターブレード13Yなどが配設された第2剤収容室10Yも有している。循環経路を形成しているこれら2つの剤収容室内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとからなる二成分現像剤である図示しないY現像剤が内包されている。第1搬送スクリュウ8Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第1剤収容室9Y内のY現像剤をプリンタ本体のリア側(図2中で図紙面に直交する方向の奧側)に向けて搬送する。そして、第1搬送スクリュウ8Yにより第1剤収容室9Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口を経て第2剤収容室10Y内に進入する。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the inside of the developing
第2剤収容室10Y内の第2搬送スクリュウ11Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Y現像剤をプリンタ本体のフロント側(図2中で図紙面に直交する方向の手前側)に向けて搬送する。このようにしてY現像剤を搬送する第2搬送スクリュウ11Yの上方には、現像ロール12Yが第2搬送スクリュウ11Yと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール12Yは、図中時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ15Y内に固定配置されたマグネットローラ16Yを内包した構成となっている。第2搬送スクリュウ11Yによって搬送されるY現像剤の一部は、マグネットローラ16Yの発する磁力によって現像スリーブ15Yの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ15Yの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード13Yによってその層厚が規制された後、感光体3Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体3Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体3Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像スリーブ15Yの回転に伴って第2搬送スクリュウ11Y上に戻される。そして、第2搬送スクリュウ11Yにより第2剤収容室10Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口を経て第1剤収容室9Y内に戻る。このようにして、Y現像剤は現像装置内を循環搬送される。
The second conveying
図2において、制御部100は、I/Oユニット100a、演算手段たるCPU(Central Processing Unit)100b、データ記憶手段であるRAM(Random Access Memory)100c、ROM(Read Only Memory)100d等から構成されている。そして、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。感光体3Y上に形成されたYトナー像は、中間転写体である中間転写ベルトに中間転写される。感光体ユニット2Yのドラムクリーニング装置4Yは、中間転写工程を経た後の感光体3Yの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体3Yの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体3Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用のプロセスユニット(1C,1M,1K)においても、同様にして感光体(3C,3M,3K)上にCトナー像、Mトナー像、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。
In FIG. 2, the
第1剤収容室9Yの底壁には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ14Yが配設されており、第1剤収容室9Y内の現像剤のトナー濃度を検知する。
A
制御部100は、RAM100cあるいはROM100dの中に、トナー濃度センサ14Yからの出力電圧の目標値であるY用の目標電圧Vtrefや、他の現像装置(7C,7M,7K)に搭載されたC,M,K用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるC,M,K用の目標電圧Vtrefのデータをそれぞれ格納している。Y用の現像装置7Yについては、トナー濃度センサ14Yからの出力電圧の値とY用の目標電圧Vtrefを比較し、比較結果に応じた量のYトナーをトナー補給口17Yから供給するように、Y用のトナー補給モータを制御する。この制御により、現像に伴うYトナーの消費によってYトナー濃度が低下したY現像剤に対し、第1剤収容室9Yで適量のYトナーが供給される。これによりY現像剤のトナー濃度は目標トナー濃度範囲内に維持される。他色用の現像装置(7C,7M,7K)内における現像剤についても同様である。
The
先に示した図1において、プロセスユニット1Y,C,M,Kの図1中下方には、光書込ユニット20が配設されている。光書込ユニット20は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lを、各プロセスユニット1Y,C,M,Kの感光体3Y,C,M,Kに照射する。これにより、感光体3Y,C,M,K上には、それぞれY,C,M,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット20は、光源から発したレーザー光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー21によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y,C,M,Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイを採用したものを用いてもよい。
1, the
光書込ユニット20の下方には、第1給紙カセット31、第2給紙カセット32が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Pが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Pには、第1給紙ローラ31a及び第2給紙ローラ32aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ31aが図示しない駆動手段によって図1中反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット31内の一番上の記録紙Pが、カセットの図1中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路33に向けて排出される。また、第2給紙ローラ32aが図示しない駆動手段によって図1中反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット32内の一番上の記録紙Pが給紙路33に向けて排出される。給紙路33内には、複数の搬送ローラ対34が配設されており、給紙路33に送り込まれた記録紙Pは、これら搬送ローラ対34のローラ間に挟み込まれながら、給紙路33内を図1中下側から上側に向けて搬送される。また、給紙路33の末端には、レジストローラ対35が配設されている。レジストローラ対35は、搬送ローラ対34から送られてくる記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
A first
各プロセスユニット1Y,C,M,Kの図1中上方には、中間転写ベルト41を張架しながら図1中反時計回りに無端移動させる転写ユニット40が配設されている。転写ユニット40は、中間転写ベルト41のほか、ベルトクリーニングユニット42、第1ブラケット43、第2ブラケット44などを備えている。また、4つの1次転写ローラ45Y,C,M,K、2次転写バックアップローラ46、駆動ローラ47、補助ローラ48、テンションローラ49なども備えている。中間転写ベルト41は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ47の回転駆動によって図1中反時計回りに無端移動する。4つの1次転写ローラ45Y,C,M,Kは、このように無端移動する中間転写ベルト41を感光体3Y,C,M,Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト41の内周面にトナーとは逆極性(第1実施形態ではプラス極性)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト41は、その無端移動に伴ってY,C,M,K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体3Y,C,M,K上の各色トナー像が重なり合うように1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。
Above each
2次転写バックアップローラ46は、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ50との間に中間転写ベルト41を挟み込んで2次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対35は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Pを、中間転写ベルト41上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上の4色トナー像は、2次転写バイアスが印加される2次転写ローラ50と2次転写バックアップローラ46との間に形成される2次転写電界や、ニップ圧の影響により、2次転写ニップ内で記録紙Pに一括2次転写される。そして、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
The secondary
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット42によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット42は、クリーニングブレード42aを中間転写ベルト41のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
Untransferred toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the
なお、転写ユニット40の第1ブラケット43は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ48の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。第1実施形態のプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第1ブラケット43を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ48の回転軸線を中心にしてY,C,M用の1次転写ローラ45Y,C,Mを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト41をY,C,M用の感光体3Y,C,Mから離間させる。そして、4つのプロセスユニット1Y,C,M,Kのうち、K用のプロセスユニット1Kだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にY,C,M用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。
The first bracket 43 of the
2次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット60が配設されている。この定着ユニット60は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ61と、定着ベルトユニット62とを備えている。定着ベルトユニット62は、定着ベルト64、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ63、テンションローラ65、駆動ローラ66、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト64を加熱ローラ63、テンションローラ65及び駆動ローラ66によって張架しながら、図2中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト64は加熱ローラ63によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト64の加熱ローラ63の掛け回し箇所には、図1中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ61がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ61と定着ベルト64とが当接する定着ニップが形成されている。
A fixing
定着ベルト64のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト64のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト64の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ63に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ61に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト64の表面温度が約140℃に維持される。2次転写ニップを通過した記録紙Pは、中間転写ベルト41から分離した後、定着ユニット60内に送られる。そして、定着ユニット60内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト64によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Pに定着する。
Outside the loop of the fixing
このようにして定着処理が施された記録紙Pは、排紙ローラ対67のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部68が形成されており、排紙ローラ対67によって機外に排出された記録紙Pは、このスタック部68に順次スタックされる。
The recording paper P subjected to the fixing process in this manner is discharged outside the apparatus after passing between the rollers of the paper
転写ユニット40の上方には、Y,C,M,Kトナーをそれぞれ収容する4つのトナー収容器であるトナーボトル72Y,C,M,Kが配設されている。トナーボトル72Y,C,M,K内の各色トナーは、トナー補給装置70により、上述したようにプロセスユニット1Y,C,M,Kの現像装置7Y,C,M,Kに適宜供給される。トナーボトル72Y,C,M,Kは、プロセスユニット1Y,C,M,Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
Above the
図5は、中間転写ベルト41の一部を像検知手段としての光学センサとともに示す拡大斜視図である。図示のように、中間転写ベルト41における2次転写バックアップローラ46に対する掛け回し箇所には、第1光学センサ101及び第2光学センサ102がそれぞれ所定の間隙を介して対向している。制御部100(図2参照)は、図示しない電源スイッチがONされた直後や、所定枚数のプリントを実施する毎などに、作像条件補正処理としての色ズレ補正処理や現像ポテンシャル補正処理を実施するようになっている。そして、色ずれ補正処理においては、図5に示すように、中間転写ベルト41の幅方向の一端側と他端側とにそれぞれ、シェブロンパッチと呼ばれる複数のトナー像からなる位置ずれ検知用画像PVを形成する。
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a part of the
第1光学センサ101は、発光手段から発した光を集光レンズに通した後、中間転写ベルト20の表面で反射させ、その反射光を受光手段で受光して受光量に応じた電圧を出力する。中間転写ベルト41の幅方向の両端側のうち、プリンタ本体のリア側に形成された位置ずれ検知用画像PV内のトナー像は、ベルトの移動に伴って第1光学センサ101の直下を通過する。この際、第1光学センサ101の受光手段による受光量が大きく変化する。これにより、制御部100は、中間転写ベルト41の幅方向のリア側に形成された位置ずれ検知用画像PV内における各トナー像を検知することができる。また、同様にして、第2光学センサ102からの出力に基づいて、中間転写ベルト41の幅方向のフロント側に形成された位置ずれ検知用画像PV内における各トナー像を検知することもできる。このように、第1光学センサ101や第2光学センサ102は、制御部100との組合せによって像検知手段として機能している。なお、発光手段としては、トナー像を検出するために必要な反射光を作り得る光量をもつLED等が用いられている。また、受光手段としては、正反射光を受光するものと、拡散反射光を受光するものとの2つが用いられている。
The first
制御部100は、中間転写ベルト41の幅方向の両端側にそれぞれ形成した位置ずれ検知用画像PV内の各トナー像を検知することで、各トナー像における主走査方向の位置、副走査方向(ベルト移動方向)の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。位置ずれ検知用画像PVは、図6に示すように、Y,C,M,Kの各色のトナー像を主走査方向から約45[°]傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたパターンを具備している。また、図7に示すように、Y,C,M,Kの各色のトナー像を主走査方向に延在させる姿勢で並べたパターンも具備している。これらのトナー像を検知するタイミングに基づいて、各色についてそれぞれ、作像条件としての光書込開始タイミングの調整によってレジストズレやスキューズレを低減する処理が色ずれ補正処理である。
The
現像ポテンシャル補正処理では、中間転写ベルト41上に画像濃度検知用の階調パターン像を形成する。この画像濃度検知用の階調パターン像としては、Y,C,M,K用のものがそれぞれ形成される。それぞれの階調パターン像は、予め定められた画素パターンからなる10〜15個のトナー像からなっている。そして、それぞれのトナー像は、互いに異なるトナー付着量(画像濃度)になるように形成される。
In the development potential correction process, a gradation pattern image for image density detection is formed on the
例えば、K階調パターン像を例にすると、これは、トナー付着量が徐々に増えていく10個程度のKトナー像から構成されている。これらKトナー像は、中間転写ベルト41の進行方向に所定の間隔をおいて並ぶようにベルトおもて面に形成される。それぞれのKトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量は、光学センサによって検知される。
For example, taking a K gradation pattern image as an example, this is composed of about 10 K toner images in which the toner adhesion amount gradually increases. These K toner images are formed on the front surface of the belt so as to be arranged at a predetermined interval in the traveling direction of the
図26従来の画像形成装置における中間転写ベルト41と、これの表面に形成される各色の階調パターン像と、位置ずれ検知用画像PVとを示す模式図である。従来の画像形成装置においては、図示のように、中間転写ベルト41の幅方向の一端部(リア側端部)に形成した位置ずれ検知用画像PVの各トナー像を、第1光学センサ101によって検知していた。また、中間転写ベルト41の幅方向の他端部(フロント側端部)に形成した位置ずれ検知用画像PVの各トナー像を、第2光学センサ102によって検知していた。従来の画像形成装置は、それら光学センサ(101、102)の他に、Y,C,M,Kの階調パターン像をそれぞれ個別に検知するための光学センサ109Y,C,M,Kを有していた。そして、Y,C,M,Kの階調パターン像を、図示のように、ベルト両端部よりも中央寄りの領域に対してベルト幅方向に並べて形成していた。このような構成においては、階調パターン像の形成、及び階調パターン像内のトナー像の検知を各色で並行して行うことが可能なので、1色ずつ時間をずらして行うよりも、現像ポテンシャル補正処理を早く終えることができる。
26 is a schematic diagram showing an
しかしながら、第1光学センサ101や第2光学センサ102の他に、各色の階調パターン像をそれぞれ個別に検知するための4つの光学センサを付設する必要があるので、コスト高になるというデメリットがある。また、感光体軸線方向の両端部の一方から他方に向けて、現像ギャップが徐々に小さくなる、あるいは大きくなるような現像ギャップ偏差があると、各色の階調パターン像の間で濃度差が生ずることに起因して、各色間で画像濃度差を引き起こすおそれがある。
However, in addition to the first
そこで、第1実施形態に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト41における第1光学センサ101による検知位置と、第2光学センサ101による検知位置とにそれぞれ、各色の階調パターン像を形成するようになっている。かかる構成では、位置ずれ検知用画像PVを検知する第1光学センサ101や第2光学センサ102により、各色の階調パターン像を検知することで、低コスト化を図ることができる。また、各色の階調パターン像を中間転写ベルト41の幅方向の同じ位置に形成することで、各色間での画像濃度差のない階調パターン像を検知することができる。
Therefore, in the printer according to the first embodiment, gradation pattern images of each color are formed at the detection position by the first
図8は、制御部100によって実施される現像ポテンシャル補正処理の制御フローを示すフローチャートである。第1実施形態に係るプリンタにおいては、上述したように、中間転写ベルト41の表面における第1光学センサ101による検知位置と第2光学センサ101による検知位置とにそれぞれ階調パターン像を形成して検知する。それらの階調パターン像について、図示の制御フローを並行して行っている。
FIG. 8 is a flowchart showing a control flow of the development potential correction process performed by the
現像ポテンシャル補正処理では、まず、第1光学センサ101や第2光学センサ102の校正を実行する(ステップ1:以下、ステップをSと記す)。具体的には、中間転写ベルト41のトナー付着のない表面における正反射光を受光したときの受光素子からの出力が4[V]になるように、発光素子の発光量(発光素子への電圧)を調整する。光学センサの校正が終了したら、各色の階調パターン像を、中間転写ベルト41表面における、第1光学センサ101による検知位置と、第2光学瀬名102による検知位置とにそれぞれ形成する(S2)。具体的には、各色の感光体3Y,C,M,Kにおいてそれぞれ、現像バイアスや帯電バイアスの調整によって互いに異なる現像ポテンシャルで現像した複数のトナー像からなる階調パターン像を形成する。現像バイアスや帯電バイアスを調整する代わりに、光書き込みのデューティやパワーの調整による光書込量の変化により、現像ポテンシャルを変化させてもよい。この場合、光書込部の電位を測定する電位センサを併設して潜像電位を確認することで、正確に現像ポテンシャルを調整することが可能である。
In the development potential correction process, first, the first
その後、形成した階調パターン像内のトナー像の単位面積あたりにおけるトナー付着量(画像濃度)を光学センサによって検知する(S3)。具体的には、ベルト表面上のトナー像に光学センサの発光素子からの光を照射し、その反射光量を受光素子によって検知する。Kトナー像については、正反射光量のみを検知するのに対し、Y,C,Mトナー像については、正反射光量と拡散反射光量との両方を検知する。Y,C,Mトナー像では、カラートナー付着量変換アルゴリズムにおいてそれら2つの反射光量を用いるからである。 Thereafter, the toner adhesion amount (image density) per unit area of the toner image in the formed gradation pattern image is detected by the optical sensor (S3). Specifically, the toner image on the belt surface is irradiated with light from the light emitting element of the optical sensor, and the amount of reflected light is detected by the light receiving element. For the K toner image, only the regular reflection light amount is detected, while for the Y, C, and M toner images, both the regular reflection light amount and the diffuse reflection light amount are detected. This is because the Y, C, and M toner images use these two reflected light amounts in the color toner adhesion amount conversion algorithm.
以下、中間転写ベルト41のトナー付着のない表面上での反射光を受光する光学センサからの出力電圧を、地肌部検知時出力電圧Vsgという。また、トナー像の表面上で得られた正反射光を受光する受光素子からの出力電圧を、像検知時正反射出力電圧Vsp_regという。また、トナー像の表面上で得られた拡散反射光を受光する受光素子からの出力電圧を、像検知時拡散反射出力電圧Vsp_difという。また、発光素子による発光を停止したときにおける受光素子からの出力電圧をオフセット電圧Voffsetという。また、階調パターン像内における各トナー像の先頭からの順番を「n」で示す。
Hereinafter, the output voltage from the optical sensor that receives the reflected light on the surface of the
K階調パターン像内における各Kトナー像については、出力電圧を次のようにしてトナー付着量に換算する。即ち、まず、次の数1、数2で示される式に基づいて、像検知時正反射出力電圧Vsp_regからオフセット電位Voffset_regを減じる。
次に、次の数3の式を用いて、像検知時拡散反射出力電圧Vsp_difを正規化する。その後、予め構築してあるルックアップデータテーブルを用いて、正規化値をトナー付着量に変換する。
Y,C,M階調パターン像内におけるY,C,Mトナー像については、出力電圧を次のようにしてトナー付着量に換算する。即ち、まず、全てのトナー像についてそれぞれ、次の数4や数5の式を用いて、像検知時正反射出力電圧Vsp_regや像検知時拡散反射出力電圧Vsp_difを、オフセット電位Voffset_regとの差分である正反射差分電圧△Vsp_reg、拡散反射差分電圧△Vsp_difに変換する。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。参考までに、変換前の出力電圧とトナー付着量との関係を図9に示す。
求めた正反射差分電圧△Vsp_reg.[n]、拡散反射差分電圧△Vsp_dif.[n]から、トナー像毎にΔVsp_reg.[n]/ΔVsp_dif.[n]を算出する。そして、算出結果に基づいて、次の数6の数式によって拡散反射差分電圧△Vsp_difに乗ずる感度補正係数αを算出する。参考までに、感度補正係数αと、正反射差分電圧△Vsp_reg.[n]と、拡散反射差分電圧△Vsp_dif.[n]との関係の一例を図10に示す。
なお、感度補正係数αの比を最小値により求めるのは、拡散反射差分電圧△Vsp_dif.[n]の最小値はほぼゼロであり、かつ正の値となることがわかっているからである。 Note that the ratio of the sensitivity correction coefficient α is obtained from the minimum value because of the diffuse reflection differential voltage ΔVsp_dif. This is because the minimum value of [n] is almost zero and is known to be a positive value.
次に、数7の数式により、正反射差分電圧△Vsp_reg.[n]の拡散光成分△Vsp_reg._dif[n]を求める。また、数8の数式により、正反射差分電圧△Vsp_reg.[n]の正反射成分△Vsp_reg._reg[n]を求める。
このようにして、正反射光差分電圧△Vsp_reg.[n]から、拡散光成分を分離すれば、図11に示すように、純粋な正反射光成分のみを抽出することができる。 In this way, the specular reflection light differential voltage ΔVsp_reg. If the diffused light component is separated from [n], only a pure specularly reflected light component can be extracted as shown in FIG.
次に、数9の数式により、正反射成分△Vsp_reg._reg[n]と地肌部検知時出力電圧Vsgとの比を計算して、0〜1の範囲の正規化値β[n]を得る。
次に、数10の数式により、地肌部変動補正後の拡散反射成分△Vsp_dif’を求める。参考までに、地肌部変動補正後の拡散反射成分△Vsp_dif’と、正規化値βとの関係の一例を図12に示す。
この一例のように、正規化値βと地肌部変動補正後の拡散反射成分△Vsp_dif’との関係を2次元平面にプロットし、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る。そして、この感度があらかじめ定めた狙いの感度となるように、補正を行う。プロット点を近似する方法としては、多項式近似(2次近似)を用いる。
Next, the diffuse reflection component ΔVsp_dif ′ after the background portion variation correction is obtained by the mathematical expression of
As in this example, the relationship between the normalized value β and the diffuse reflection component ΔVsp_dif ′ after the background fluctuation correction is plotted on a two-dimensional plane, and the sensitivity of the diffused light output is obtained by approximating the plot line. . Then, correction is performed so that the sensitivity becomes a predetermined target sensitivity. As a method of approximating the plot points, polynomial approximation (secondary approximation) is used.
多項式近似においては、まず、正規化値βに対し、地肌部変動補正後の拡散反射成分△Vsp_dif’をプロットしたプロット線を多項式近似(第1実施形態においては、2次式近似)して、感度補正係数ηを算出する。より詳しくは、まず、プロット線を2次近似式(y=ξ1x2+ξ2x+ξ3)で近似して、次の数11に示すように、最小二乗法によって係数ξ1、ξ2、ξ3を求める。
なお、数11において、mはデータ数である。また、x[i]は、正反射光_正反射成分の正規化値である。また、y[i]は、地肌部変動補正後の拡散反射成分△Vsp_dif’である。計算に用いるxの範囲は、0.1≦x≦1.00とする。数11における(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。 In Equation 11, m is the number of data. X [i] is a normalized value of the regular reflection light_regular reflection component. Further, y [i] is the diffuse reflection component ΔVsp_dif ′ after the background portion fluctuation correction. The range of x used for the calculation is 0.1 ≦ x ≦ 1.00. The coefficients ξ1, ξ2, and ξ3 can be obtained by solving the simultaneous equations (1), (2), and (3) in Equation 11.
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となるような感度補正係数ηを、数12の数式によって求める。
数10によって求めた地肌部変動補正後の拡散反射成分△Vsp_dif’に対し、数12によって求めた感度補正係数ηを乗じることで、トナー付着量と拡散光出力との関係を予め定められた関係とする感度補正後の拡散光出力△Vsp_dif"を得る。
以上が、発光素子の発光量低下などによって生じる光学センサ出力の経時的な変動などに対する光学センサ出力値の補正処理である。このような補正を行うことで、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。補正後の光学センサ出力値に基づいて、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、経時においても、光学センサを用いて良好なトナー付着量検知を行うことができる。 The above is the correction process of the optical sensor output value with respect to the temporal variation of the optical sensor output caused by the decrease in the light emission amount of the light emitting element. By performing such correction, 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 and the light receiving element due to temperature change, deterioration with time, etc. it can. The output value of the optical sensor can be converted into the toner adhesion amount by referring to the adhesion amount conversion table based on the corrected optical sensor output value. As a result, good toner adhesion amount detection can be performed using an optical sensor even over time.
先に図8に示したフローにおいて、各トナー像のトナー付着量を求めたら(S4)、次に、現像γを算出する(S5)。図13は、階調パターン像における各トナー像形成時の現像ポテンシャルと、トナー付着量との関係を示すグラフである。同図の各プロット点を最小二乗法により直線近似し得られる直線式が現像能力を表している。この直線式の傾きが現像γである。また、この直線式とX軸との交点の値は現像開始電圧Vkである。直線近似としたが、2次曲線近似を採用してもよい。ただし、2次直線近似を採用した場合の現像γは、目標付着量を得る点における直線式の微分値とする。第1実施形態では、第1光学センサ101による検知位置と、第2光学センサ102による検知位置とにそれぞれ階調パターン像を形成するので、それぞれの検知結果に基づく2つの近似直線が得られる。
In the flow shown in FIG. 8, when the toner adhesion amount of each toner image is obtained (S4), next, development γ is calculated (S5). FIG. 13 is a graph showing the relationship between the development potential at the time of forming each toner image in the gradation pattern image and the toner adhesion amount. A linear expression obtained by linearly approximating each plot point in the figure by the least square method represents the developing ability. This linear inclination is the development γ. Further, the value of the intersection of this linear equation and the X axis is the development start voltage Vk. Although linear approximation is used, quadratic curve approximation may be adopted. However, the development γ when the quadratic linear approximation is adopted is a linear differential value at the point where the target adhesion amount is obtained. In the first embodiment, since the gradation pattern images are formed at the detection position by the first
2つの近似直線に基づいてそれぞれ現像γを算出したら(S5)、次に、それぞれの現像γについて目標トナー付着量が得られる現像ポテンシャルを図13の近似直線に基づいて求める(S6)。 After the development γ is calculated based on the two approximate lines (S5), the development potential for obtaining the target toner adhesion amount for each development γ is obtained based on the approximate lines in FIG. 13 (S6).
次に、第1実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
各色のプロセスユニットにおいて、現像ロールや感光体の組み付け誤差により、両者が厳密に並行にならずに、一方が他方に対して僅かに傾いたとする。すると、現像ロールと感光体との間の現像ギャップに偏差が発生する。例えば、感光体の軸線方向におけるリア側の端部における現像ギャップが最も小さく、フロント側にいくに従って現像ギャップが徐々に大きくなっていくような偏差である。以下、このような偏差がある場合を例にして説明する。
Next, a characteristic configuration of the printer according to the first embodiment will be described.
In the process units of the respective colors, it is assumed that one is slightly inclined with respect to the other without being exactly parallel to each other due to an assembly error of the developing roll or the photosensitive member. Then, a deviation occurs in the developing gap between the developing roll and the photoconductor. For example, the deviation is such that the development gap at the rear end in the axial direction of the photosensitive member is the smallest, and the development gap gradually increases toward the front. Hereinafter, a case where there is such a deviation will be described as an example.
現像ギャップの偏差があると、感光体軸線方向において、画像濃度に偏差が発生する。前述のような現像ギャップの偏差では、リア側の端部に形成された画像の画像濃度が最も濃くなる。そして、フロント側にいくに従って、画像濃度が徐々に薄くなっていく。 When there is a deviation in the development gap, a deviation occurs in the image density in the photosensitive body axial direction. With the development gap deviation as described above, the image density of the image formed at the rear end is the highest. Then, the image density gradually decreases as going to the front side.
仮に、リア側端部ではフロント側端部に比べて画像濃度(ID)が0.1の高くなるとする。また、トナー付着量測定精度の限界から、プラスマイナス0.05の画像濃度に相当するトナー付着量の検知誤差があるとする。このような条件のもとで、各色について、リア側端部に形成したトナー像のトナー付着量に基づいて現像ポテンシャル補正処理を実行したとする。すると、図14に示すように、以降のプリントジョブにおいて、フロント側端部に形成したトナー像の画像濃度が下限値(ID=1.25)を下回ってしまうおそれがでてくる。 Assume that the image density (ID) is higher at the rear side end portion by 0.1 than at the front side end portion. Further, it is assumed that there is a toner adhesion amount detection error corresponding to an image density of plus or minus 0.05 due to the limit of toner adhesion amount measurement accuracy. It is assumed that development potential correction processing is executed for each color based on the toner adhesion amount of the toner image formed at the rear side end under such conditions. Then, as shown in FIG. 14, in the subsequent print jobs, there is a possibility that the image density of the toner image formed on the front side end will fall below the lower limit value (ID = 1.25).
この逆に、フロント側端部に形成したトナー像のトナー付着量に基づいて現像ポテンシャル補正処理を実行したとする。すると、図15に示すように、以降のプリントジョブにおいて、リア側端部に形成したトナー像の画像濃度が上限値(ID=1.55)を上回ってしまうおそれがでてくる。 On the contrary, it is assumed that the development potential correction process is executed based on the toner adhesion amount of the toner image formed on the front side end. Then, as shown in FIG. 15, in subsequent print jobs, the image density of the toner image formed on the rear side end may exceed the upper limit (ID = 1.55).
これらに対し、図16に示すように、リア側端部に形成したトナー像のトナー付着量と、フロント側端部に形成したトナー像のトナー付着量とに基づいて、中央部におけるトナー像のトナー付着量を求め、その結果に基づいて現像ポテンシャル補正処理を実行したとする。すると、図16に示すように、先述した2例に比べて、画像濃度が下限を下回ったり、上限を上回ったりする確率が低くなる。 On the other hand, as shown in FIG. 16, based on the toner adhesion amount of the toner image formed at the rear side end portion and the toner adhesion amount of the toner image formed at the front side end portion, It is assumed that the toner adhesion amount is obtained and the development potential correction process is executed based on the result. Then, as shown in FIG. 16, the probability that the image density is lower than the lower limit or higher than the upper limit is lower than in the two examples described above.
しかしながら、低ストレス仕様の現像装置では、このようにして現像ポテンシャル補正処理を実施しても、大ギャップ側であるフロント側端部において画像濃度不足を引き起こし易くなることがわかった。これは次に説明する理由による。即ち、現像装置内においては、良好なトナー流動性を得るためにトナーに添加しているシリカ(SiO2)や酸化チタン(TiO2)等の添加剤を、機械的ストレスによってトナー粒子に埋没させたり、表面から離脱させたりしてトナーの劣化を引き起こすことがある。低ストレス仕様では、このようなトナーの劣化を引き起こし難くすべく、現像剤に対する機械的ストレスをできるだけ少なくしている。このような低ストレス仕様において、面積率の比較的高い画像を連続して出力すると、多量のトナー消費に伴って現像装置に補給した多量のトナーを第1剤収容室で十分に帯電させないままに、現像ロールに対向する第2剤収容室に送り込むことがある。第2剤収容室に送り込まれた帯電不良のトナーは、搬送方向下流側であるリア側からフロント側に向けて搬送されていくに伴ってやがて十分に帯電するが、それまでの間に現像ロールに汲み上げられて現像領域に運ばれると、感光体の静電潜像に過剰に付着して画像濃度過多を引き起こすおそれがでてくるのである。 However, it has been found that with a low-stress developing device, even if the development potential correction process is performed in this way, the image density tends to be insufficient at the front side end, which is the large gap side. This is for the reason explained below. That is, in the developing device, additives such as silica (SiO 2 ) and titanium oxide (TiO 2 ) added to the toner in order to obtain good toner fluidity are buried in the toner particles by mechanical stress. Or may be detached from the surface to cause toner deterioration. In the low-stress specification, the mechanical stress on the developer is reduced as much as possible in order to make it difficult to cause such toner deterioration. In such a low-stress specification, when images with a relatively high area ratio are continuously output, a large amount of toner replenished to the developing device as a large amount of toner is consumed is not sufficiently charged in the first agent storage chamber. , It may be fed into the second agent storage chamber facing the developing roll. The poorly charged toner fed into the second agent storage chamber is sufficiently charged as it is transported from the rear side, which is the downstream side in the transport direction, toward the front side. If it is pumped up to the development area, it may adhere excessively to the electrostatic latent image on the photoreceptor and cause an excessive image density.
そこで、第1実施形態に係るプリンタにおいては、感光体軸線方向にて、現像剤搬送方向の下流側に相当するフロント側については、トナーの帯電量が十分に立ち上がることから、フロント側端部に階調パターン像を形成する。これに対し、現像剤搬送方向の上流側に相当するリア側については、帯電不良のトナーが送り込まれる可能性から、リア側端部よりも中央寄りに階調パターン像を形成する。 Therefore, in the printer according to the first embodiment, since the toner charge amount rises sufficiently on the front side corresponding to the downstream side in the developer transport direction in the photosensitive member axial direction, A gradation pattern image is formed. On the other hand, on the rear side corresponding to the upstream side in the developer conveyance direction, a gradation pattern image is formed closer to the center than the rear side end portion because there is a possibility that toner with poor charging will be sent.
図17は、第1実施形態に係るプリンタにおける中間転写ベルト41と、これの表面に形成される各色の階調パターン像と、位置ずれ検知用画像PVとを示す模式図である。同図において、中間転写ベルト41の幅方向は、図示しない感光体の軸線方向と同じ方向である。ベルト幅方向において、フロント側端部は、感光体における現像剤搬送方向下流側端部に相当する。このフロント側端部に位置ずれ検知用画像PVや、各色階調パターン像(Py,Pc,Pm,Pk)を形成する。そして、それらに具備される各トナー像を第2光学センサ102によって検知する。中間転写ベルト41の中央部と端部との距離はdaである。フロント側においては、距離daだけ中央部からシフトしたフロント側端部で像形成と検知とを行っているのである。
FIG. 17 is a schematic diagram showing the
これに対し、ベルト幅方向において、リア側端部は、感光体における現像剤搬送方向上流側端部に相当する。このリア側端部では、帯電不良のトナーが現像装置の第2剤収容室に送り込まれることに起因して、画像濃度過多を引き起こし易い。そこで、リア側については、リア側端部よりも中央寄りの領域に、位置ずれ検知用画像PVや、各色階調パターン像(Py,Pc,Pm,Pk)を形成する。そして、それらに具備される各トナー像を第1光学センサ101によって検知する。中間転写ベルト41の中央部と、中央寄りの領域との距離はdb(da>db)である。
On the other hand, in the belt width direction, the rear side end corresponds to the upstream side end in the developer transport direction of the photosensitive member. At the rear side end, excessively charged image density is likely to occur due to the poorly charged toner being fed into the second agent storage chamber of the developing device. Therefore, on the rear side, the position shift detection image PV and each color gradation pattern image (Py, Pc, Pm, Pk) are formed in a region closer to the center than the rear end. Then, the first
制御部100は、現像ポテンシャル補正処理にて、フロント側端部に形成した階調パターン像に基づいて得た近似直線と、リア側におけるリア側端部よりも中央寄りの領域に形成した階調パターン像に基づいて得た近似直線とに基づいて、ベルト中央部に適した現像ポテンシャルである中央現像ポテンシャルVpot(中央)を算出する。この算出は、数14の数式によって行う。なお、この数式において、Vpot1は、フロント側端部における現像ポテンシャルを示している。また、Vpot2は、リア側における端部よりも中央寄りの領域における現像ポテンシャルを示している。
参考までに、リア側の現像ポテンシャルと、フロント側の現像ポテンシャルと、中央現像ポテンシャルとの関係を図18に示す。 For reference, FIG. 18 shows the relationship among the development potential on the rear side, the development potential on the front side, and the central development potential.
中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求めたら、数15の数式に基づいて現像バイアスを求めたり、数16の数式に基づいて帯電バイアスを求めたりする。そして、それまでプリントジョブで採用していた現像バイアスや帯電バイアスを、数15や数16の数式によって求めた値に補正する。このような処理を、各色についてそれぞれ行う。なお、静電潜像の電位は概ね50[−V]であることから、数15の数式では現像ポテンシャルから50[−V]を減じている。また、数16における200[−V]は、地肌ポテンシャルである。地肌ポテンシャルは、地肌汚れ防止のため現像バイアスとオフセットして設定するポテンシャルである。
光書込強度については、感光体帯電電位に応じて80〜120[%]の範囲で変化させるが、詳しい説明については割愛する。 The optical writing intensity is changed in the range of 80 to 120 [%] according to the photosensitive member charging potential, but the detailed description is omitted.
Y,C,M,K用の階調パターン像Py,Pc,Pm,Pkとしては、図19に示すように、それぞれ感光体配設ピッチL1よりも短いものを形成するようになっている。かかる構成では、各色の階調パターン像の形成を同時に開始して、パターン像形成時間の短縮化を図ることができる。 As the gradation pattern images Py, Pc, Pm, and Pk for Y, C, M, and K, those that are shorter than the photoreceptor arrangement pitch L1 are formed as shown in FIG. With such a configuration, it is possible to simultaneously start the formation of gradation pattern images of the respective colors, thereby shortening the pattern image formation time.
なお、2つの光学センサ(101、102)を用いることで、次のようなメリットを得ることもできる。即ち、光学センサには、製品毎に固有の検知誤差が発生する。この検知誤差は、例えば図20に示すように正規分布を示すが、その偏差は製品によってまちまちである。図示のように、プラスマイナス10[%]の検知誤差を持つ光学センサであれば、検知結果にプラスマイナス10[%]の誤差を含んでいる可能性がある。これに対し、プラスマイナス10[%]未満の検知誤差をもつ光学センサであれば、たとえば図21の点線の正規分布を示すことになる。これに対し、2つの光学センサによる検知結果に基づいて、中央部の画像濃度を算出する場合、検知誤差は例えば図21の点線の正規分布を示すことになる。最大誤差は、1つの光学センサで検知した場合と変わらないが、誤差が最大となる頻度が減少していることがわかる。誤差を最大にするためには、+10[%]の検知誤差をもつセンサ組み合わせ、もしくは、−10[%]の検知誤差を持つセンサ組合せしかないが、そのような組み合わせとなる確立が低いためである。また、検知誤差が小さい範囲の頻度が増加している。これも平均化処理を施しているメリットである。 In addition, the following merit can also be acquired by using two optical sensors (101, 102). That is, a detection error unique to each product occurs in the optical sensor. This detection error shows a normal distribution as shown in FIG. 20, for example, but the deviation varies depending on the product. As shown in the drawing, if the optical sensor has a detection error of plus or minus 10 [%], the detection result may include an error of plus or minus 10 [%]. On the other hand, if the optical sensor has a detection error of less than plus or minus 10 [%], for example, the normal distribution of the dotted line in FIG. 21 is shown. On the other hand, when calculating the image density at the center based on the detection results of the two optical sensors, the detection error indicates, for example, a normal distribution of dotted lines in FIG. Although the maximum error is the same as that detected by one optical sensor, it can be seen that the frequency at which the error is maximized decreases. In order to maximize the error, there is only a sensor combination having a detection error of +10 [%] or a sensor combination having a detection error of −10 [%]. However, the probability of such a combination is low. is there. Moreover, the frequency of the range with a small detection error is increasing. This is also an advantage of performing the averaging process.
次に、第1実施形態に係るプリンタの変形例について説明する。
中間転写ベルト41におけるフロント側端部と、リア側における端部よりも中央寄りの領域とにそれぞれ階調パターン像を形成し、それらの結果に基づいて中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求めると、既に述べたように、リア側端部における画像濃度過多の発生や、フロント側端部における画像濃度不足の発生を抑えることができる。この反面、2つの階調パターン像を形成することから、トナー消費量が多くなるというデメリットがある。
Next, a modification of the printer according to the first embodiment will be described.
When a gradation pattern image is formed in each of the front end portion of the
そこで、変形例に係るプリンタにおいては、工場出荷後のユーザーの元における初回運転時だけ、フロント側端部と、リア側における端部よりも中央寄りの端部とにそれぞれ階調パターン像を形成する。そして、それぞれの階調パターン像を検知した結果に基づいて中央現像ポテンシャルVpot(中央)を算出したら、算出結果と、フロント側現像ポテンシャルVpot1とを、数17の数式に代入して、ポテンシャル補正係数Vcoefを求める。
このようにしてポテンシャル補正係数Vcoefを求めたら、以降の現像ポテンシャル補正処理においては、フロント側端部と、リア側における端部よりも中央寄りの領域とのうち、フロント側端部だけに階調パターン像を形成する。そして、それを検知した結果に基づいて得たフロント側現像ポテンシャルVpot1と、ポテンシャル補正係数Vcoefとを次の数18の数式に代入して、中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求める。
なお、フロント側現像ポテンシャルVpot1とポテンシャル補正係数Vcoefとを用いる数17の数式に代えて、中央現像ポテンシャルVpot(中央)とリア側現像ポテンシャルVpot2とを用いる数19の数式を用いてもよい。この場合、数18の数式においてフロント側現像ポテンシャルVpot1を用いる代わりに、リア側現像ポテンシャルVpot2を用いる。
かかる構成の本プリンタにおいては、ユーザーのもとでの初めの現像ポテンシャル補正処理を実施した後には、フロント側端部と、リア側における端部よりも中央寄りの領域とのうち、何れか一方に階調パターン像を形成するだけで、中央部の適切な現像ポテンシャルを求めることができる。 In this printer having such a configuration, after the initial development potential correction process is performed under the user, either the front-side end portion or the region closer to the center than the rear-side end portion is selected. An appropriate development potential at the center can be obtained simply by forming a gradation pattern image.
なお、フロント側からリア側にかけての画像濃度偏差が、現像ギャップ偏差に起因するものである例について説明したが、現像ギャップ偏差に起因するものではなく、後述する第3実施形態のようなトナー帯電量の偏差に起因するものである場合にも、本発明の適用が可能である。この場合、第3実施形態のように、必要に応じて、フロント側端部と、リア側における端部よりも中央寄りの領域との両方に階調パターン像を形成する第2モードと、何れか一方だけに階調パターン像を形成する第1モードとを、必要に応じて切り替えるようにしてもよい。 Although an example in which the image density deviation from the front side to the rear side is caused by the development gap deviation has been described, it is not caused by the development gap deviation, and the toner charging as in the third embodiment described later is performed. The present invention can also be applied to cases caused by deviations in quantity. In this case, as in the third embodiment, if necessary, a second mode in which a gradation pattern image is formed in both the front end and the region closer to the center than the end on the rear side, You may make it switch as needed the 1st mode which forms a gradation pattern image only in one side.
次に、第2実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第2実施形態に係るプリンタの構成は、第1実施形態と同様である。
第2実施形態に係るプリンタでは、各色プロセスユニットにおいて、現像装置の第1剤収容室内に補充されたトナーの帯電量が第1剤収容室内で十分に立ち上がるようになっている。このため、高面積率の画像を連続出力しても、第2剤収容室におけるリア側端部に対して帯電不良のトナーを多量に送り込んでしまうことはない。
Next, a printer according to the second embodiment will be described. Note that the configuration of the printer according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment unless otherwise specified.
In the printer according to the second embodiment, in each color process unit, the charge amount of the toner replenished in the first agent storage chamber of the developing device sufficiently rises in the first agent storage chamber. For this reason, even if an image with a high area ratio is continuously output, a large amount of poorly charged toner is not fed to the rear side end in the second agent storage chamber.
図22は、第2実施形態に係るプリンタにおける中間転写ベルト41と、これの表面に形成される各色の階調パターン像と、位置ずれ検知用画像PVとを示す模式図である。同図において、中間転写ベルト41のフロント側端部に対して、位置ずれ検知用画像PVや、各色の階調パターン像(Py,Pc,Pm,Pk)が形成されるのは、第1実施形態と同様である。これに対しリア側における態様は第1実施形態と異なっている。具体的には、リア側においては、図示のようにリア側端部に対して、位置ずれ検知用画像PVや、各色の階調パターン像(Py,Pc,Pm,Pk)が形成される。
FIG. 22 is a schematic diagram showing the
現像ポテンシャル補正処理において、中央現像ポテンシャルVpot(中央)については、上述した数14の数式の代わりに、次の数20の数式を用いる。
制御部100は、第1実施形態に係るプリンタの変形例と同様に、ユーザーのもとにおける初めの現像ポテンシャル補正処理のときだけ、図22のように、フロント側端部とリア側端部との両方に階調パターン像を形成する。そして、ポテンシャル補正係数Vcoefを求めると、以降の現像ポテンシャル補正処理では、フロント側端部とリア側端部とのうち、何れか一方だけに階調パターン像を形成する。そして、それを光学センサで検知した結果と、ポテンシャル補正係数Vcoefとに基づいて、中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求める。
As in the modification example of the printer according to the first embodiment, the
次に、本発明を適用した第3実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第3実施形態に係るプリンタの構成は、第1実施形態と同様である。 Next, a printer according to a third embodiment to which the invention is applied will be described. Unless otherwise specified, the configuration of the printer according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment.
第3実施形態に係るプリンタは、第1実施形態と同様に、現像ポテンシャル補正処理のときに、中間転写ベルト41のフロント側端部と、リア側における端部よりも中央寄りの領域とに、それぞれ階調パターン像を形成する。あるいは、第2実施形態と同様に、現像ポテンシャル補正処理のときに、中間転写ベルト41のフロント側端部とリア側端部とにそれぞれ階調パターン像を形成する。
As in the first embodiment, the printer according to the third embodiment has a front-side end portion of the
本プリンタにおいては、第1実施形態とは異なり、現像ギャップの偏差に起因するベルト幅方向の画像濃度の偏差は発生しない。その代わりに、各色プロセスユニットにおいて、現像装置の第2剤収容室におけるリア側からフロント側にかけてのトナー帯電量の偏差に起因して、ベルト幅方向の画像濃度の偏差が発生することがある。その偏差は、出力画像の面積率や環境などの所定の条件に応じて、発生したりしなかたりする。あるいは、所定の条件に応じて偏差量が大きかったり、小さかったりする。偏差がなかったり、小さかったりする場合、ベルト幅方向の両端側にそれぞれ階調パターン像を形成して適切な中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求めるメリットはなくなる。にもかかわらず、両端側にそれぞれ階調パターン像を形成すると、無駄なトナー消費を引き起こしてしまう。 In this printer, unlike the first embodiment, there is no deviation in image density in the belt width direction due to deviation in the development gap. Instead, in each color process unit, a deviation in image density in the belt width direction may occur due to a deviation in toner charge amount from the rear side to the front side in the second agent storage chamber of the developing device. The deviation may or may not occur depending on predetermined conditions such as the area ratio of the output image and the environment. Alternatively, the deviation amount is large or small depending on a predetermined condition. When there is no deviation or the deviation is small, there is no merit for obtaining an appropriate central development potential Vpot (center) by forming gradation pattern images on both ends in the belt width direction. Nevertheless, if the gradation pattern images are formed on both ends, wasteful toner consumption is caused.
そこで、本プリンタの制御部100は、例えば環境など、ベルト幅方向における画像濃度偏差の大きさを示す所定のパラメータに応じて、現像ポテンシャル補正処理として、第1モードと第2モードとを適宜切り替えて実施するようになっている。具体的には、所定のパラメータが、ベルト幅方向における画像濃度偏差について比較的小さいあるいは殆どないことを示す値であるとする。この場合、現像ポテンシャル補正処理として、中間転写ベルト41のフロント側とリア側とのうち、何れか一方だけに階調パターン像を形成する第1モードを実行する。これに対し、所定のパラメータが、ベルト幅方向における画像濃度偏差について比較的大きい値であるとする。この場合、現像ポテンシャル補正処理として、中間転写ベルト41のフロント側とリア側との両方に階調パターン像を形成して中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求める第2モードを実行する。
Therefore, the
かかる構成においては、所定のパラメータが、潜像担持体の表面における前記現像剤搬送方向の上流側領域と下流側領域とで画像濃度偏差が発生しないことを示す値である場合には、第1モードを実行することで、無駄なトナー消費の発生を回避することができる。 In this configuration, when the predetermined parameter is a value indicating that no image density deviation occurs between the upstream region and the downstream region in the developer transport direction on the surface of the latent image carrier, By executing the mode, it is possible to avoid unnecessary toner consumption.
次に、第3実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。
[第1実施例]
図23は、第1実施例に係るプリンタの各色プロセスユニットにおける現像装置の第1剤収容室内のトナー帯電量と、出力画像の面積率との関係を示すグラフである。感光体やベルトの線速を標準線速(120mm/sec)で駆動する標準線速モードにて、各色現像装置内のトナー濃度をトナー補給によって一定に保つ条件で、画像面積率ごとに100枚ずつ連続印刷を行った実験に基づいて作成したグラフである。図示のように、連続出力する画像の面積率が増加するに従って、第1剤収容室内のトナーの帯電量が低下していくことがわかる。
Next, printers according to examples in which a more characteristic configuration is added to the printer according to the third embodiment will be described.
[First embodiment]
FIG. 23 is a graph showing the relationship between the toner charge amount in the first agent storage chamber of the developing device and the area ratio of the output image in each color process unit of the printer according to the first embodiment. 100 sheets per image area ratio under the condition that the toner density in each color developing device is kept constant by toner replenishment in the standard linear speed mode in which the linear speed of the photosensitive member or belt is driven at the standard linear speed (120 mm / sec). It is the graph produced based on the experiment which performed continuous printing one by one. As shown in the figure, it can be seen that the charge amount of the toner in the first agent storage chamber decreases as the area ratio of the continuously output image increases.
図24は、フロント側端部とリア側端部との画像濃度偏差と、出力画像の面積率との関係を示すグラフである。画像濃度偏差については、次のようにして測定した。即ち、記録紙のフロント側端部とリア側端部とにそれぞれ画像濃度測定用のトナー像を3つ形成し、それらトナー像の画像濃度を測定する。そして、フロント側端部の画像濃度の平均値と、リア側端部の画像濃度の平均値とを算出した後、リア側端部の平均値からフロント側端部の平均値を減算した結果を画像濃度偏差とした。 FIG. 24 is a graph showing the relationship between the image density deviation between the front side end and the rear side end and the area ratio of the output image. The image density deviation was measured as follows. That is, three toner images for image density measurement are formed on the front side edge and the rear side edge of the recording paper, respectively, and the image density of these toner images is measured. Then, after calculating the average value of the image density at the front end and the average value of the image density at the rear end, the result of subtracting the average value of the front end from the average value of the rear end. The image density deviation was taken.
図示のように、画像面積率10[%]から60[%]の範囲では、画像面積率の増加とともに、画像濃度偏差が大きくなることがわかる。このように画像濃度偏差に差がでてくるのは、写真画像など、比較的面積率の高い画像を連続出力すると、帯電不良のトナーが第2剤収容室に送り込まれることは既に述べたが、その量が画像面積率の増加に伴って増えるからである。画像面積率10[%]と60[%]とでは、偏差量に0.2もの差がある。 As shown in the figure, it can be seen that the image density deviation increases with an increase in the image area ratio in the range of the image area ratio from 10 [%] to 60 [%]. As described above, the difference in the image density deviation is caused by the fact that when a relatively high area ratio image such as a photographic image is continuously output, the poorly charged toner is sent to the second agent storage chamber. This is because the amount increases as the image area ratio increases. There is a difference of 0.2 in the deviation amount between the image area ratio of 10 [%] and 60 [%].
ユーザーの平均的な出力画像面積率には個人差がある。写真画像などのグラフィックの出力をメインとするユーザーでは平均的な出力画像面積率が比較的高くなるのに対し、文字画像の出力をメインとするユーザーでは平均的な出力画像面積率が比較的低くなるからである。ここで、前者のユーザーにおいては、図示のように、画像濃度偏差が比較的大きくなるので、上述した中央現像ポテンシャルVpot(中央)を測定することが望ましい。これに対し、後者のユーザーにおいては、画像濃度偏差が殆どないので、上述した中央現像ポテンシャルVpotと、フロント側現像ポテンシャルVpot1やリア側現像ポテンシャルVpot2とにそれほど差が出なくなる。にもかかわらず、第2モードを実施して中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求めることは無駄なトナー消費の観点から望ましくない。 There are individual differences in the average output image area ratio of users. The average output image area ratio is relatively high for users who mainly output graphics such as photographic images, while the average output image area ratio is relatively low for users who mainly output text images. Because it becomes. Here, since the former user has a relatively large image density deviation as shown in the figure, it is desirable to measure the above-described central development potential Vpot (center). On the other hand, since there is almost no image density deviation for the latter user, there is not much difference between the above-described central development potential Vpot and the front side development potential Vpot1 and the rear side development potential Vpot2. Nevertheless, it is not desirable from the viewpoint of wasteful toner consumption to perform the second mode and obtain the central development potential Vpot (center).
そこで、制御部100は、現像ポテンシャル補正処理の実施にあたっては、まず、現時点から過去の所定枚数の出力分までにおける平均出力画像面積率を計算する。そして、その平均出力画像面積率が所定の上限値を上回る、あるいは上限値以上になった場合には、第2モードを実施する。これに対し、その平均出力画像面積率が所定の上限値を上回らない、あるいは上限値以下になった場合には、第1モードを実施する。これにより、無駄なトナー消費の発生を回避する。
Therefore, when executing the development potential correction process, the
なお、平均出力画像面積率に代えて、1枚出力あたりの平均トナー補給量を所定のパラメータとして用いても、同様の効果を得ることができる。 Note that the same effect can be obtained by using the average toner replenishment amount per one sheet output as a predetermined parameter instead of the average output image area ratio.
[第2実施例]
第2実施例に係るプリンタにおいては、フロント側とリア側との画像濃度偏差の大きさを示すパラメータとして、放置時間(電源OFF時間)を用いる。放置時間が長い場合には、画像濃度偏差が殆どなくなるのに対し、放置時間が比較的短い場合には、画像濃度偏差を引き起こす可能性が高くなるからである。具体的には、放置時間が比較的長い場合には、各色プロセスユニットの現像装置内において、その循環経路の位置にかかわらず、ほぼ全てのトナーが帯電不良になっている。帯電量の差は殆どない。この状態で電源がONされて、現像剤の撹拌が開始されると、トナーの帯電量が徐々に増加してくるが、循環経路内の位置にかかわらず、撹拌時間が同じであるので、どの位置にあるトナーも帯電量はほぼ同じである。その後、プリントジョブに先立つ現像ポテンシャル補正処理において、リア側、フロント側に対して同時に階調パターン像を形成するので、それぞれの階調パターン像は帯電量に差のないトナーで現像されることになる。よって、リア側からフロント側にかけても画像濃度偏差は殆ど生じない。
[Second Embodiment]
In the printer according to the second embodiment, the leaving time (power OFF time) is used as a parameter indicating the magnitude of the image density deviation between the front side and the rear side. This is because, when the leaving time is long, the image density deviation is almost eliminated, whereas when the leaving time is relatively short, there is a high possibility of causing the image density deviation. Specifically, when the leaving time is relatively long, almost all toners are poorly charged in the developing device of each color process unit regardless of the position of the circulation path. There is almost no difference in charge amount. When the power is turned on in this state and stirring of the developer is started, the charge amount of the toner gradually increases, but the stirring time is the same regardless of the position in the circulation path. The toner at the position has almost the same charge amount. Thereafter, in the development potential correction process prior to the print job, gradation pattern images are simultaneously formed on the rear side and the front side, so that each gradation pattern image is developed with toner having no difference in charge amount. Become. Therefore, the image density deviation hardly occurs even from the rear side to the front side.
一方、放置時間が比較的短い場合には、プリントジョブ中にあった「リア側の方がフロント側よりもトナー帯電量が少ない」という状況が第2剤収容室内にまだ残っていることがある。すると、リア側からフロント側にかけての画像濃度偏差が発生する。 On the other hand, if the neglected time is relatively short, the situation that the toner charge amount on the rear side is smaller than that on the front side during the print job may still remain in the second agent storage chamber. . Then, an image density deviation occurs from the rear side to the front side.
なお、放置時間が所定の下限値よりも小さい場合には、現像ポテンシャル補正処理を実行する必要性は低い。本プリンタでは、所定枚数プリント毎にも現像ポテンシャル補正処理を実行しており、放置時間が下限値よりも小さい場合には、前回の現像ポテンシャル補正処理の効果がまだ残っている可能性が高いからである。 In the case where the standing time is smaller than the predetermined lower limit value, the necessity for executing the development potential correction process is low. In this printer, the development potential correction process is executed for every predetermined number of prints. If the standing time is smaller than the lower limit value, it is highly likely that the effect of the previous development potential correction process still remains. It is.
そこで、制御部100は、放置時間が所定の下限値よりも小さい場合には、次の表1に示すように、電源ON直後の現像ポテンシャル補正処理を実施しない。これに対し、放置時間が所定の下限値以上で且つ所定の上限値未満である場合には、現像ポテンシャル補正処理として、第2モードを実施して、中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求める。電源OFF前の「リア側の方がフロント側よりもトナー帯電量が少ない」という状況が第2剤収容室内にまだ残っている可能性があるからである。また、放置時間が所定の上限値以上である場合には、現像ポテンシャル補正処理として、第1モードを実施して、フロント側現像ポテンシャルVpot1あるいはリア側現像ポテンシャルVpot2の何れか一方だけを測定する。
放置時間の下限値としては、例えば1時間を例示することができる。また、放置時間の上限値としては、例えば6時間を例示することができる。 An example of the lower limit of the standing time is 1 hour. Moreover, as an upper limit of leaving time, 6 hours can be illustrated, for example.
なお、放置時間が下限値以上且つ上限値未満であるからといって、画像濃度偏差が生ずるとは限らない。電源OFF直前の平均画像面積率(あるいはトナー補給量)が比較的少ないことに起因して、電源OFF直前に画像濃度偏差が発生していなければ、その後の電源ON時にも画像濃度偏差が発生しないからである。そこで、次の表2に示すように、所定のパラメータとして、放置時間に加えて、前回電源ON時の累積プリント枚数を用い、放置時間が下限値以上且つ上限値未満であり、しかも、累積プリント枚数が閾値を超えているときだけ、第2モードを実施するようにすると、より効果的である。
[第3実施例]
第3実施例に係るプリンタにおいては、フロント側とリア側との画像濃度偏差の大きさを示すパラメータとして、環境パラメータである絶対湿度[g/m3]を用いる。これは次に説明する理由による。即ち、第3実施例に係るプリンタの各色プロセスユニットの現像装置は、絶対湿度が所定の上限値を下回っている場合には、第1剤収容室に新たに補給されたトナーをその量にかかわらず確実に帯電させてから第2剤収容室に送り込む程度の現像剤撹拌能力を発揮する。このため、絶対湿度が上限値を下回っている場合には、リア側からフロント側にかけての画像濃度偏差は発生しない。これに対し、絶対湿度が上限値以上になると、現像剤撹拌能力が低下して、帯電不良のトナーを第2剤収容室に送り込むことがある。すると、リア側からフロント側にかけての画像濃度偏差を引き起こす。
[Third embodiment]
In the printer according to the third embodiment, absolute humidity [g / m 3 ], which is an environmental parameter, is used as a parameter indicating the magnitude of the image density deviation between the front side and the rear side. This is for the reason explained below. That is, the developing device of each color process unit of the printer according to the third embodiment, when the absolute humidity is below a predetermined upper limit, depends on the amount of toner newly supplied to the first agent storage chamber. The developer agitating ability to such an extent that it is surely charged and then fed into the second agent storage chamber is exhibited. For this reason, when the absolute humidity is below the upper limit, no image density deviation occurs from the rear side to the front side. On the other hand, when the absolute humidity exceeds the upper limit value, the developer stirring ability is lowered, and the toner with poor charging may be fed into the second agent storage chamber. This causes an image density deviation from the rear side to the front side.
そこで、制御部100は、絶対湿度が所定の上限値を下回る場合には、次の表3に示すように、現像ポテンシャル補正処理として、第1モードを実施して、フロント側現像ポテンシャルVpot1あるいはリア側現像ポテンシャルVpot2の何れか一方だけを測定する。これに対し、絶対湿度が所定の上限値以上である場合には、現像ポテンシャル補正処理として、第2モードを実施して中央現像ポテンシャルVpot(中央)を求める。
なお、絶対湿度の上限値としては、例えば4[g/m3]を例示することができる。 In addition, as an upper limit of absolute humidity, 4 [g / m < 3 >] can be illustrated, for example.
以上、第1実施形態に係るプリンタにおいては、像検知手段として、トナー像の画像濃度を検知可能な第1光学センサ101や第2光学センサ102ものを用いるとともに、現像ポテンシャル補正処理にて、下流側端部領域たるフロント側端部、及びリア側の端部よりも中央寄りの領域にそれぞれ形成したトナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、各種作像条件のうち、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件である現像ポテンシャルを補正するように、制御手段たる制御部100を構成している。かかる構成では、現像ポテンシャルの補正により、長期間に渡って画像濃度を安定化させることができる。
As described above, in the printer according to the first embodiment, the first
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、作像条件補正処理たる色ずれ補正処理にて、フロント側端部、及び中央寄りの領域にそれぞれ形成したトナー像を光学センサ(101、102)によって検知するタイミングに基づいて、各種作像条件のうち、潜像担持体たる感光体に対するトナー像の形成位置を変化させ得る作像条件である光書込開始タイミングを補正するように、制御手段100を構成している。かかる構成では、光書込開始タイミングの補正により、長期間に渡って位置ずれのない画像を形成することができる。
Further, in the printer according to the first embodiment, the toner images formed in the front side end portion and the central region in the color misregistration correction processing, which is the image forming condition correction processing, are detected by the optical sensors (101, 102). Based on the detection timing, the
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、現像ポテンシャル補正処理にて、互いに画像濃度の異なる複数のトナー像を具備する階調パターン像を、フロント側端部、及び中央寄りの領域、にそれぞれ形成し、フロント側端部に形成した階調パターン像における各トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、プロセスユニット等からなる作像手段におけるフロント側端部領域での現像能力を把握する一方で、中央寄りの領域に形成した階調パターン像における各トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、作像手段における中央寄りの領域での現像能力を把握するように、制御部100を構成している。かかる構成では、1つのトナー像の画像濃度を検知した結果ではなく、階調パターン像における各種トナー像の画像濃度を検知した結果に基づくことで、現像能力をより正確に把握することができる。
In the printer according to the first embodiment, in the development potential correction process, the gradation pattern image including a plurality of toner images having different image densities is respectively displayed on the front side edge and the central area. Based on the result of detecting the image density of each toner image in the gradation pattern image formed and formed on the front side edge, the developing ability in the front side edge region of the image forming means comprising a process unit or the like is grasped On the other hand, on the basis of the result of detecting the image density of each toner image in the gradation pattern image formed in the central area, the
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、作像手段におけるフロント側端部領域での現像能力と、作像手段における中央寄りの領域での現像能力とに基づいて、作像手段における現像剤搬送方向の中央領域での現像能力を把握し、その結果に基づいて、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件である中央現像ポテンシャルVpot(中央)を補正するように、制御部100を構成している。かかる構成では、既に説明したように、フロント側端部領域での現像能力、あるいはリア側端部領域での現像能力だけに基づいて現像ポテンシャルを補正する場合よりも、リア側での画像濃度過多の発生や、フロント側での画像濃度不足の発生を抑えることができる。
In the printer according to the first embodiment, the developer in the image forming unit is based on the developing capability in the front side end region of the image forming unit and the developing capability in the region near the center of the image forming unit. The
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件として、現像ポテンシャルを補正するように、制御部100を構成しているので、現像ポテンシャルの補正により、画像濃度の安定化を図ることができる。
In the printer according to the first embodiment, the
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、作像手段として、互いに異なる色のトナー像を形成するための感光体及び現像装置の組合せを具備するものを用い、それら感光体に形成された互いに異なる色のトナー像をそれぞれ中間転写体たる中間転写ベルト41の表面に転写して多色像を得る転写手段としての転写ユニット40を設け、且つ、像検知手段として、複数の感光体の前記中央寄りの領域にそれぞれ形成された後、中間転写ベルト41の表面における表面移動方向に直交する方向である幅方向の一端側にそれぞれ転写された階調パターン像の各トナー像を検知する第1像検知手段たる第1光学センサ101と、複数の感光体のフロント側端部領域にそれぞれ形成された後、中間転写ベルト41の幅方向の方向の他端側にそれぞれ転写された階調パターン像の各トナー像を検知する第2像検知手段たる第2光学センサ102とを設けている。かかる構成では、前記中央寄りの領域における階調パターン像を第1光学センサ101で検知しつつ、前記フロント側端部領域における階調パターン像を第2光学センサ102で検知することができる。
In the printer according to the first embodiment, the image forming means includes a combination of a photoconductor and a developing device for forming different color toner images, and the photoconductors formed on the photoconductors are mutually connected. A
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、複数の感光体にそれぞれ形成する階調パターン像として、それぞれ、中間転写ベルト表面移動方向の長さを、複数の感光体の配設ピッチL1よりも短くしたものを形成するように、制御部100を構成している。かかる構成では、既に説明したように、各色の階調パターン像の形成を同時に開始して、パターン像形成時間の短縮化を図ることができる。
In the printer according to the first embodiment, the length of the intermediate transfer belt surface movement direction is set to be larger than the arrangement pitch L1 of the plurality of photoconductors as the gradation pattern images formed on the plurality of photoconductors. The
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、第1光学センサ101及び第2光学センサ102として、中間転写ベルト表面の正反射光量及び拡散反射光量の両方を検知するものを用いているので、それぞれ、Kトナー像に加えて、Y,C,Mトナー像の画像濃度(トナー付着量)を精度良く検知することができる。
In the printer according to the first embodiment, since the first
また、第1実施形態に係るプリンタにおいては、現像ポテンシャル補正処理として、フロント側端部領域、及び前記中央寄りの領域のうち、何れか一方の領域だけにトナー像を形成してそれを光学センサによって検知した結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する処理を実施する第1モードと、両方の領域にそれぞれトナー像を形成してそれらを光学センサによって検知した結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する処理を実施する第2モードとのうち、初回の現像ポテンシャル補正処理であるか否かを示すパラメータに応じた方を選択して実行するように、制御部100を構成している。かかる構成では、既に説明したように、2回目以降の現像ポテンシャル補正処理では、両方の領域のうち、何れか一方に対する階調パターン像の形成を省略して、トナー濃度消費量を抑えることができる。
In the printer according to the first embodiment, as a development potential correction process, a toner image is formed only in one of the front side end region and the central region, and this is used as an optical sensor. A first mode in which processing for correcting the development potential is performed based on the result detected by the image forming method, and processing for correcting the development potential based on the result of forming toner images in both areas and detecting them by the optical sensor. Of the second mode to be implemented, the
また、第3実施形態に係るプリンタの第2実施例においては、所定のパラメータとして、装置停止期間である放置時間を採用している。そして、放置時間が所定の上限値を超える場合には、第1モードを実行する一方で、上限値以下の場合には第2モードを実行するように、制御部100を構成している。かかる構成では、放置時間が長いことに起因して、リア側からフロント側にかけての画像濃度差が生じないにもかかわらず第2モードを実施してしまうことによる無駄なトナー消費の発生を回避することができる。なお、放置時間に代えて、現像ポテンシャル補正処理を実施してから現時点に至るまでの期間である処理実施後経過時間を採用しても、同様の効果を奏することができる。
Further, in the second example of the printer according to the third embodiment, a leaving time which is an apparatus stop period is adopted as a predetermined parameter. Then, the
また、第3実施形態に係るプリンタの第3実施例においては、所定のパラメータとして、環境条件を示す環境パラメータの1つである絶対湿度を採用している。そして、絶対湿度が所定の上限値を超える場合には第2モードを実行する一方で、上限値以下の場合には第1モードを実行するように、制御部100を構成している。かかる構成では、絶対湿度が比較的低いことに起因して、リア側からフロント側にかけての画像濃度差が生じないにもかかわらず第2モードを実施してしまうことによる無駄なトナー消費の発生を回避することができる。なお、環境パラメータとして、絶対湿度に代えて、相対湿度や温度を用いても、同様の効果を奏することができる。
In the third example of the printer according to the third embodiment, absolute humidity, which is one of the environmental parameters indicating the environmental conditions, is employed as the predetermined parameter. The
また、第3実施形態に係るプリンタの第1実施例においては、所定のパラメータとして、所定期間における平均出力画像面積率を採用している。そして、平均出力画像面積率が所定の上限値を超える場合又は上限値以上である場合には第2モードを実行する一方で、上限値以下又は上限値を下回る場合には第1モードを実行するように、制御部を構成している。かかる構成では、平均出力画像面積率が比較的低いことに起因して、リア側からフロント側にかけての画像濃度差が生じないにもかかわらず第2モードを実施してしまうことによる無駄なトナー消費の発生を回避することができる。なお、パラメータとして、平均出力画像面積率に代えて、単位時間あたりのトナー補給量を用いても、同様の効果を奏することができる。 In the first example of the printer according to the third embodiment, an average output image area ratio in a predetermined period is adopted as a predetermined parameter. When the average output image area ratio exceeds a predetermined upper limit value or is equal to or higher than the upper limit value, the second mode is executed. On the other hand, when the average output image area ratio is equal to or lower than the upper limit value or lower than the upper limit value, the first mode is executed. Thus, the control unit is configured. In such a configuration, wasteful toner consumption due to the execution of the second mode even though there is no difference in image density from the rear side to the front side due to the relatively low average output image area ratio. Can be avoided. Note that the same effect can be obtained by using a toner replenishment amount per unit time instead of the average output image area ratio as a parameter.
3Y,C,M,K:感光体(潜像担持体)
7Y:現像装置(現像手段)
20:光書込ユニット(潜像形成手段)
40:転写ユニット(転写手段)
41:中間転写ベルト(中間転写体)
100:制御部(制御手段、演算手段)
101:第1光学センサ(第1像検知手段)
102:第2光学センサ(第2像検知手段)
3Y, C, M, K: photoconductor (latent image carrier)
7Y: Developing device (developing means)
20: Optical writing unit (latent image forming means)
40: Transfer unit (transfer means)
41: Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
100: Control unit (control means, calculation means)
101: 1st optical sensor (1st image detection means)
102: Second optical sensor (second image detection means)
Claims (9)
前記表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
トナー及びキャリアを含有する現像剤を所定の循環経路に沿って搬送しながら、前記循環経路における現像剤担持体との対向領域で所定の搬送方向に搬送している現像剤を前記現像剤担持体の移動する表面に担持して前記潜像担持体に対向する現像領域に移動させ、前記現像領域で現像剤のトナーを前記潜像担持体上の潜像に付着させて前記潜像を現像し、且つ前記現像領域で現像に寄与した現像剤を前記現像剤担持体の表面移動に伴って前記循環経路の前記対向領域に戻す現像手段とを有する作像手段を備えるとともに、
前記潜像担持体の表面における互いに異なる2つの領域にそれぞれ所定のトナー像を形成した後、それら2つのトナー像をそれぞれ像検知手段によって検知した結果に基づいて、前記作像手段における作像条件を補正する作像条件補正処理を実施する制御手段を備える画像形成装置において、
前記像検知手段としてトナー像の画像濃度を検知可能なものを用い、
前記作像条件補正処理にて、前記2つの領域の一方として、前記潜像担持体の表面における前記搬送方向の両端部領域のうち、前記搬送方向の下流側端部領域に対してトナー像を形成する一方で、前記2つの領域の他方として、前記両端部領域のうち、前記搬送方向の上流側端部よりも中央寄りの領域に対してトナー像を形成し、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域にそれぞれ形成したトナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、各種作像条件のうち、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier that carries a latent image on its moving surface;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface;
While the developer containing the toner and the carrier is transported along a predetermined circulation path, the developer transported in a predetermined transport direction in the region facing the developer support in the circulation path Is moved to a developing area facing the latent image carrier, and developer toner is attached to the latent image on the latent image carrier in the developing area to develop the latent image. And an image forming means having a developing means for returning the developer that contributed to the development in the developing area to the opposing area of the circulation path in accordance with the movement of the surface of the developer carrier.
After forming predetermined toner images in two different areas on the surface of the latent image carrier, the image forming conditions in the image forming means are based on the results of detecting the two toner images by the image detecting means, respectively. In an image forming apparatus including a control unit that performs image forming condition correction processing for correcting
Using the image detecting means capable of detecting the image density of the toner image,
In the image forming condition correction process, as one of the two regions, a toner image is applied to a downstream end region in the transport direction among both end regions in the transport direction on the surface of the latent image carrier. On the other hand, as the other of the two regions, a toner image is formed on a region closer to the center than the upstream end portion in the transport direction as the other end region, and the downstream end region, And the control to correct an image forming condition that can change the image density of the toner image among various image forming conditions based on the result of detecting the image density of the toner image formed in each of the regions near the center. An image forming apparatus comprising a means .
前記作像条件補正処理にて、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域にそれぞれ形成したトナー像を前記像検知手段によって検知するタイミングに基づいて、各種作像条件のうち、前記潜像担持体に対するトナー像の形成位置を変化させ得る作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus 請 Motomeko 1,
Based on the timing at which the image detection means detects the toner images formed in the downstream end region and the central region in the image forming condition correction process, the latent image is selected from among the various image forming conditions. An image forming apparatus comprising the control means so as to correct an image forming condition capable of changing a position where a toner image is formed on an image carrier.
前記作像条件補正処理にて、互いに画像濃度の異なる複数のトナー像を具備する階調パターン像を、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域、にそれぞれ形成し、前記下流側端部領域に形成した階調パターン像における各トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、前記作像手段における前記下流側端部領域での現像能力を把握する一方で、前記中央寄りの領域に形成した階調パターン像における各トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて、前記作像手段における前記中央寄りの領域での現像能力を把握するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 .
In the image forming condition correction process, gradation pattern images including a plurality of toner images having different image densities are formed in the downstream end region and the central region, respectively, and the downstream end Based on the result of detecting the image density of each toner image in the gradation pattern image formed in the partial area, the developing ability in the downstream end area of the image forming means is grasped, while the area closer to the center The control means is configured to grasp the developing ability in the region near the center of the image forming means based on the result of detecting the image density of each toner image in the gradation pattern image formed in An image forming apparatus.
前記作像手段における前記下流側端部領域での現像能力と、前記作像手段における前記中央寄りの領域での現像能力とに基づいて、前記作像手段における前記現像剤搬送方向の中央領域での現像能力を把握し、その結果に基づいて、トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3 .
Based on the developing ability in the downstream end region of the image forming means and the developing ability of the image forming means in the region closer to the center, in the central region of the image forming means in the developer transport direction. An image forming apparatus characterized in that the control means is configured to ascertain the developing ability of the toner image and to correct an image forming condition capable of changing the image density of the toner image based on the result.
トナー像の画像濃度を変化させ得る作像条件として、現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3 or 4 ,
An image forming apparatus, wherein the control means is configured to correct a developing potential as an image forming condition capable of changing an image density of a toner image.
前記作像手段として、互いに異なる色のトナー像を形成するための前記潜像担持体及び現像手段の組合せを具備するものを用い、
それら潜像担持体に形成された互いに異なる色のトナー像をそれぞれ中間転写体の表面に転写して多色像を得る転写手段を設け、
且つ、前記像検知手段として、複数の潜像担持体の前記中央寄りの領域にそれぞれ形成された後、前記中間転写体の表面における表面移動方向に直交する方向の一端側にそれぞれ転写された前記階調パターン像の各トナー像を検知する第1像検知手段と、複数の潜像担持体の前記下流側端部領域にそれぞれ形成された後、前記中間転写体の表面における表面移動方向に直交する方向の他端側にそれぞれ転写された前記階調パターン像の各トナー像を検知する第2像検知手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3, 4 or 5 .
As the image forming means, one comprising a combination of the latent image carrier and developing means for forming toner images of different colors from each other,
Transfer means for transferring multi-color images by transferring toner images of different colors formed on these latent image carriers to the surface of the intermediate transfer member,
Further, as the image detection means, each of the latent image carriers is formed in the region near the center, and then transferred to one end side in a direction orthogonal to the surface movement direction on the surface of the intermediate transfer body. First image detecting means for detecting each toner image of the gradation pattern image, and formed on the downstream end region of each of the plurality of latent image carriers, and then orthogonal to the surface movement direction on the surface of the intermediate transfer member An image forming apparatus comprising: a second image detecting unit configured to detect each toner image of the gradation pattern image transferred to the other end side in the direction in which the toner image is transferred.
複数の前記潜像担持体にそれぞれ形成する前記階調パターン像として、それぞれ、中間転写体表面移動方向の長さを、複数の潜像担持体の配設ピッチよりも短くしたものを形成するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6 .
As the gradation pattern images to be formed on the plurality of latent image carriers, respectively, the length of the intermediate transfer member surface movement direction is made shorter than the arrangement pitch of the plurality of latent image carriers. An image forming apparatus comprising the control means.
前記第1像検知手段及び第2像検知手段として、中間転写体表面の正反射光量及び拡散反射光量の両方を検知するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6 or 7 ,
An image forming apparatus using the first image detecting means and the second image detecting means for detecting both the regular reflection light quantity and the diffuse reflection light quantity on the surface of the intermediate transfer member.
前記作像条件補正処理として、前記下流側端部領域、及び前記中央寄りの領域のうち、何れか一方の領域だけにトナー像を形成してそれを前記像検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像条件を補正する処理を実施するモードと、両方の領域にそれぞれトナー像を形成してそれらを前記像検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像条件を補正する処理を実施するモードとのうち、所定のパラメータに応じた方を選択して実行するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 to 8,
As the image forming condition correction process, based on a result of forming a toner image only in one of the downstream end region and the central region and detecting the toner image by the image detecting unit. A mode for performing processing for correcting the image forming conditions, and a mode for performing processing for correcting the image forming conditions based on the results of forming toner images in both areas and detecting them by the image detecting means. An image forming apparatus characterized in that the control means is configured to select and execute a method according to a predetermined parameter .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009212688A JP5382519B2 (en) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009212688A JP5382519B2 (en) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011064715A JP2011064715A (en) | 2011-03-31 |
JP5382519B2 true JP5382519B2 (en) | 2014-01-08 |
Family
ID=43951077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009212688A Expired - Fee Related JP5382519B2 (en) | 2009-09-15 | 2009-09-15 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5382519B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5538800B2 (en) * | 2009-09-30 | 2014-07-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus and image density correction method |
US8837001B2 (en) | 2011-12-07 | 2014-09-16 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus and gradation correction method for the same |
JP6146140B2 (en) * | 2013-05-30 | 2017-06-14 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus |
JP6641992B2 (en) | 2015-12-25 | 2020-02-05 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming device |
JP6686453B2 (en) | 2016-01-12 | 2020-04-22 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming device |
JP7035634B2 (en) * | 2018-03-07 | 2022-03-15 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming device and program |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10254232A (en) * | 1997-03-17 | 1998-09-25 | Minolta Co Ltd | Image forming device |
JP2004142163A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Canon Inc | Printer, printing system, and calibration method |
JP2006017772A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP4806171B2 (en) * | 2004-08-05 | 2011-11-02 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
JP4661142B2 (en) * | 2004-09-14 | 2011-03-30 | 富士ゼロックス株式会社 | Color image forming apparatus |
JP2007225983A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus and its control method |
JP2007272193A (en) * | 2006-03-06 | 2007-10-18 | Ricoh Printing Systems Ltd | Image forming device and method |
JP5006673B2 (en) * | 2006-06-01 | 2012-08-22 | 株式会社リコー | Image forming apparatus and toner adhesion amount correction method |
JP5060094B2 (en) * | 2006-09-27 | 2012-10-31 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
JP5100553B2 (en) * | 2007-09-28 | 2012-12-19 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus and control method thereof |
-
2009
- 2009-09-15 JP JP2009212688A patent/JP5382519B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011064715A (en) | 2011-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5267916B2 (en) | Image forming apparatus and image density control method | |
JP5382519B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010039071A (en) | Image forming apparatus | |
US20110064430A1 (en) | Image forming method and determination method of contrast potential | |
JP4375918B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5229616B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5101978B2 (en) | Image forming apparatus | |
CA2628230C (en) | Developer conveying device, developing device, process unit, and image forming apparatus | |
JP5106841B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2019035827A (en) | Image forming apparatus | |
JP2008020818A (en) | Image forming apparatus and image stabilization method | |
JP4965487B2 (en) | Image forming apparatus and image density control method | |
JP5448077B2 (en) | Optical sensor and image forming apparatus | |
JP6041195B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006208919A (en) | Image forming apparatus | |
JP6274562B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6136535B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6020956B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2004226868A (en) | Image forming apparatus | |
JP2005266686A (en) | Image forming apparatus | |
JP5732780B2 (en) | Toner supply control system and image forming apparatus | |
JP4107549B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4284460B2 (en) | Image forming apparatus | |
CN112241116B (en) | Image forming apparatus having a plurality of image forming units | |
US20240319650A1 (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130906 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130919 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5382519 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |