JP5803414B2 - 画像形成装置、制御装置及びプログラム - Google Patents
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例えば、特許文献1では、反射光の光量を測定する2つのセンサを中間転写体の表面付近に設け、中間転写体上にトナー像がない状態で2つのセンサの出力値を比較し、出力値の大きい方のセンサを用いて画像の濃度を測定することが提案されている。
特許文献2では、反射光の光量を測定する2つのセンサを中間転写体の表面付近の、現像ローラに対するトナー供給方向の上流側と下流側に対応する位置に設け、定められた時間だけ現像装置にトナーを補給した後、2つのセンサの出力値を比較し、両者の出力値の差に基づいて中間転写体の汚れの有無を判断し、汚れの有無に応じてトナー濃度等を変更することが提案されている。
請求項3に係る画像形成装置は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記調整用画像は、前記互いに異なる位置で同じ面積率が定められていることを特徴とする。
請求項4に係る画像形成装置は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記調整用画像は、前記互いに異なる位置で互いに異なる面積率が定められており、当該位置の各々で段階的に異なる複数の面積率が定められていることを特徴とする。
請求項7に係る制御装置は、光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、外周面を前記表面と対向させて設けられた現像ローラの軸方向に沿う搬送路上を一方向に搬送されるトナーによって前記潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記搬送路上の互いに異なる位置に設けられた、前記トナーの濃度を測定する複数の測定手段とを有する画像形成装置との間で通信を行う通信手段と、画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記搬送路上の特定の位置におけるトナーの濃度が前記複数の位置のトナーの濃度の加重平均によって求められるように前記複数の位置に対して定められた重みを用いて、前記複数の測定手段で測定された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、前記複数の測定手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の測定手段のうち相対的に感度の低い測定手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い測定手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を目標値に近づけるための調整を前記現像装置に施す調整手段とを有することを特徴とする。
請求項9に係るプログラムは、コンピュータを、光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、外周面を前記表面と対向させて設けられた現像ローラの軸方向に沿う搬送路上を一方向に搬送されるトナーによって前記潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記搬送路上の互いに異なる位置に設けられた、前記トナーの濃度を測定する複数の測定手段とを有する画像形成装置との間で通信を行う通信手段と、画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記搬送路上の特定の位置におけるトナーの濃度が前記複数の位置のトナーの濃度の加重平均によって求められるように前記複数の位置に対して定められた重みを用いて、前記複数の測定手段で測定された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、前記複数の測定手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の測定手段のうち相対的に感度の低い測定手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い測定手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を目標値に近づけるための調整を前記現像装置に施す調整手段として機能させる。
請求項2に係る発明によれば、複数の検出手段の感度の違いを反映させて重みを定めることができる。
請求項3に係る発明によれば、互いに異なる面積率が定められている場合と比べて、計算量を抑えることができる。
請求項4に係る発明によれば、同じ面積率が定められている場合と比べて、調整用画像の数が少なくて済む。
請求項5、7、9に係る発明によれば、互いに異なる位置に設けられた複数の検出手段を利用して特定の位置のトナー濃度を求める場合に、複数の検出手段のいずれかの感度が正常な感度より低くても、特定の位置のトナー濃度を複数の検出手段の感度が正常である場合の値に近づけることができる。
図1は、画像形成装置100のハードウェア構成を示す図である。
記憶部5は、例えばハードディスク記憶装置であり、OS(Operating System)、アプリケーションプログラム等が記憶されている。制御部4は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を有する(いずれも図示省略)。ROMには、ハードウェアやOSの起動の手順を記述したファームウェアが記憶されている。RAMは、CPUがプログラムを実行する際のデータの記憶に用いられる。
指示受付部1は、ユーザが画像形成装置100に指示を入力するための種々の操作子を有する。指示受付部1で受け付けられた指示は制御部4に送られ、制御部4はこの指示に従って画像形成装置100の動作を制御する。
通信I/F(Interface)6は、LAN(Local Area Network)等の通信手段(図示省略)に接続されており、画像形成装置100と他の装置との通信を仲介する。
画像処理部3は、画像読取部2から供給された画像信号をA/D変換し、ノイズ除去、ガンマ補正、R色、G色、B色からY(Yellow)色、M(Magenta)色、C(Cyan)色、K(Black)色への変換、スクリーン処理等を施す。こうして、色毎、画素毎の階調を表す画像データが生成される。
画像形成エンジン10Y、10M、10C、10Kは、画像処理部3から供給された画像データに基づいて、電子写真方式により、それぞれY色、M色、C色、K色のトナー像を中間転写体20の表面に重ねて形成する。各画像形成エンジンの構成は共通であるから、各画像形成エンジンを区別する必要のない場合には、画像形成エンジン10と総称する。また、その場合、画像形成エンジン10の構成要素についても、Y、M、C、Kの表記を省略する。
感光体11は、矢印Aの方向に回転駆動されるローラであり、その表面には、光の照射によって電位が変化する半導体で作製された感光層が設けられている。
帯電装置12は、例えば、コロトロン型帯電装置、ローラ式帯電装置等であり、感光体11の表面を予め定められた電位に帯電させる。
露光装置13は、感光体11の表面に潜像を書き込む。具体的には、画像処理部3から供給された画像データで表される各画素の階調に対応するレーザビームLBを生成し、このレーザビームLBで感光体11の表面を定められた主走査方向(例えば、感光体11の軸方向)に走査する。すると、感光体11の表面では、レーザビームLBの照射された部分の電位が低下することによって潜像が形成される。感光体11が回転駆動されることによって主走査方向の走査線単位での潜像の書き込みが周方向(副走査方向)に繰り返される。
2成分現像剤は、第1搬送路143Aに沿って搬送される際、回転駆動される現像ローラ142の外周面に磁力によって付着する。現像ローラ142には現像バイアス電圧が印加されており、これによってトナーが潜像と逆極性に帯電させられる。その結果、トナーが感光体11上に移送されて潜像が現像され、トナー像が形成される。トナーを奪われたキャリアは、第1搬送路143Aに沿って引き続き搬送される。
制御部4は、1回のトナー補給に費やす時間の長さ(以下、「トナー補給時間」という。)を調整することによって、1回当たりのトナー補給量を調整する。制御部4は、トナー補給時間をトナーの消費の速さに応じて決定する。例えば、定められた期間内のイメージカウント値の1ページ当たりの平均値が高いほどトナー補給時間を長くする。イメージカウント値は、トナーで現像された画素数の累積値である。
以上が画像形成エンジン10の構成である。画像形成エンジン10Y、10M、10C、10Kで形成されたトナー像は、中間転写体20に重ねて転写される。
2次転写装置23は、記録媒体Pに中間転写体20と逆極性の転写バイアス電圧を印加するローラであり、2次転写装置23の外周面は、中間転写体20を挟んでローラ22の外周面に突き当てられている。2次転写装置23と中間転写体20とが接触する位置に記録媒体Pが進入すると、転写バイアス電圧によって記録媒体Pが中間転写体20と逆極性に帯電させられ、トナー像が記録媒体Pの表面に転写される。この転写動作を2次転写という。
トナー像が転写された記録媒体Pは、定着装置50に搬送される。定着装置50は、トナー像に対して加熱および加圧を行うことによって、トナー像を記録媒体Pの表面に定着させる。トナー像が定着された記録媒体Pは、排出部37に排出される。
要するに、センサ24は、前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面の移動方向と交差する方向の互いに異なる位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段の一例である。
制御部4は、センサ24の出力信号を、画像濃度調整と、画像形成位置調整の2つの用途に用いる。具体的には、次のとおりである。
画像濃度調整は、画像形成装置100で形成される画像の濃度が目標値に近づくように画像形成装置100を調整する処理である。制御部4は、画像濃度調整を実行する契機として定められた事象を検知した場合に、画像濃度調整を実行する。定められた事象とは、例えば、画像形成装置100への電源投入、指示受付部1による画像形成の指示の受け付け、当該指示に対応した画像形成の終了、前回の画像濃度調整後のイメージカウント値の閾値への到達、画像形成装置100内部の温度又は湿度の、前回の画像形成位置調整後の変化量の閾値への到達、トナー補給装置146へのトナー充填、搬送路34に詰まった記録媒体Pの除去、指示受付部1による画像濃度調整の指示の受け付け等である。イメージカウント値は、トナーで現像された画素数の累積値である。制御部4は、記憶部5に記憶されたプログラムで記述された手順に従って画像濃度調整を実行する。
画像形成位置調整は、画像形成装置100で形成される画像の記録媒体P上の位置が画像データで指定された位置に近づくように画像形成装置100を調整する処理である。制御部4は、画像形成位置調整を実行する契機として定められた事象を検知した場合に、画像形成位置調整を実行する。定められた事象とは、例えば、画像形成装置100への電源投入、指示受付部1による画像形成の指示の受け付け、当該指示に対応した画像形成の終了、前回の画像形成位置調整後のイメージカウント値の閾値への到達、画像形成装置100内部の温度又は湿度の、前回の画像形成位置調整後の変化量の閾値への到達、搬送路34に詰まった記録媒体Pの除去、指示受付部1による画像形成位置調整の指示の受け付け等である。制御部4は、記憶部5に記憶されたプログラムで記述された手順に従って画像形成位置調整を実行する。
以上が画像形成装置100の基本構成である。
次に、比較位置24Cにおける加重平均値の算出について説明する。
最初に、画像濃度の加重平均値を求める理由について説明する。
図9は、画像形成装置で形成された画像濃度の分布を示す図である。具体的には、主走査方向に均一な面積率を指定した画像データを画像形成部7に入力し、記録媒体P上に形成された画像の光学濃度を濃度計で測定したものである。縦軸は画像濃度を表し、横軸は主走査方向の位置を表す。100A、100Bは、それぞれ画像形成装置100A、100Bの測定結果を示す。画像形成装置100Aと100Bは、上述の画像形成装置100と同一の構成を有する装置である。
・感光体11の感光層の厚さの主走査方向のムラ。
・帯電装置12の帯電電圧の主走査方向のムラ。
・露光装置13の光量の主走査方向のムラ。
・現像装置14のトナー濃度の主走査方向のムラ。
・現像装置14の現像バイアス電圧の主走査方向のムラ。
・1次転写装置15、2次転写装置23の転写バイアス電圧の主走査方向のムラ。
・定着装置50の熱、圧力の主走査方向のムラ。
・感光体11、現像ローラ142、中間転写体20、2次転写装置23等の変形。
これらのムラや変形の大きさは画像形成装置100の個体毎に異なるから、画像濃度の分布や、画像濃度の目標値との乖離の程度も、画像形成装置100の個体毎に異なるものとなる。
図9に示した画像形成装置100Aの例では、第1センサ24Aと第2センサ24Bの測定位置における画像濃度は、それぞれ0.8と1.0である。第1センサ24Aと第2センサ24Bが比較位置24Cから等距離の位置に設けられているとすると、この例では画像濃度の変化が直線的であるので、比較位置24Cの濃度は、第1センサ24Aと第2センサ24Bの測定位置の画像濃度の相加平均値0.9に等しい。従って、例えば目標値を0.95とすると、制御部4は、形成される画像の濃度を0.05だけ増加させるように画像濃度の調整を実行する。
第1センサ24A、第2センサ24Bの出力信号から得られた画像濃度をそれずれV1、V2とすると、比較位置24Cにおける加重平均値Vwは、次式で求められる。
[数1]
Vw=(W1・V1+W2・V2)/(W1+W2) 式(1)
ただし、W1、W2はそれそれV1、V2に対する重み。
[数2]
W1=(Vw−V2)/(V1−V2) 式(2)
となる。主走査方向に均一な面積率を指定した画像データを画像形成装置100の画像形成部7に入力し、中間転写体20上に形成された画像の濃度を、第1センサ24Aの測定位置と第2センサ24Bの測定位置と比較位置24Cとで測定し、式(2)に代入する。例えば、図9に示した画像形成装置100Bの場合、画像濃度V1=0.8、V2=1.0、Vw=0.86を代入することによって重みW1=0.7、W2=0.3が得られる。このようにして決定した重みを用いて式(1)で算出された加重平均値は、比較位置24Cにおける実際の画像濃度に近似した値となる。
また、画像形成装置100の動作中に画像濃度分布が変動することがあり得る。例えば、2成分現像剤は、第2搬送路144Aから空隙145Bを通過して第1搬送路143Aに進入するが、空隙145Bを通過する前後で2成分現像剤の搬送方向が変わるため、空隙145B付近で2成分現像剤が滞留と流動を交互に繰り返す。そのため、第1搬送路143Aでは、上流側ほど画像濃度が変動しやすくなるので、加重平均値もこの変動の影響を受けることになる。この変動が加重平均値に与える影響を抑制するために、上流側の重みW2を下流側の重みW1よりも小さい値に定めてもよい。
次に、センサ24の感度に応じた重みの変更について説明する。
図10は、センサ24を構成する部品に起因する感度異常の例を示す図である。この図は、中間転写体20に形成された調整用画像25の濃度を測定した結果を表す。横軸は、調整用画像の面積率であり、縦軸は、センサ24の出力値である。この例では、拡散反射光の出力値に基づいて濃度を求める。この場合、面積率が高いほど拡散反射光の光量が増加するので、センサ24の出力値が上昇する。
この例は、第1センサ24Aと第2センサ24Bとで同一の調整用画像25を測定したものである。従って、第1センサ24Aと第2センサ24Bの出力値の差は、専ら第1センサ24Aの感度が第2センサ24Bよりも低いことによるものである。センサ24の感度が低くなる原因としては、受光素子244の出力信号を増幅する増幅器(図示省略)のマイナス側オフセット電圧や光源243の光量が設計上の値よりも低いことが挙げられる。このような、センサ24の部品に起因する感度異常の場合、面積率が低いほどセンサ24の出力値と正常値との差が大きくなるという傾向がある。
上記2例のような感度異常は、時間の経過とともに進行して無視できない大きさに達する場合もあるし、画像形成装置100の設置当初から無視できない大きさである場合もある。なお、ここでは、第1センサ24Aの感度が第2センサ24Bの感度よりも低い例を示したが、その逆もあり得る。
ステップS11では、制御部4は、調整用画像データを記憶部5から読み出して露光装置13に供給し、中間転写体20上に調整用画像25を形成させ、調整用画像25で反射された反射光を第1センサ24Aと第2センサ24Bに読み取らせる。
ステップS12では、制御部4は、第1センサ24Aの出力値と第2センサ24Bの出力値との差を求め、この差と閾値とを比較する。ここで、2つの出力値のうち高い方をUH、低い方をULとし、UHとULとの差が閾値Tよりも大きい場合(ステップS12:YES)には、ステップS13に進み、UHとULとの差が閾値Tよりも小さい場合(ステップS12:NO)には、ステップS14に進む。
[数3]
WH=UH/(UH+UL)
WL=1−WH 式(3)
例えば、UH=500、UL=400が得られた場合、WH=0.56、WL=0.44となる(小数第3位四捨五入)。
一方、ステップS14では、制御部4は、記憶部5から初期値Wini1、Wini2を読み出し、重みW1、W2として、それぞれWini1、Wini2を設定する。
画像形成装置100は、画像形成手段101と検出手段102と濃度算出手段103と加重平均値算出手段104と調整手段105と変更手段106とを有する。
画像形成手段101は、光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、前記表面に書き込まれた潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段である。
検出手段102は、前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面の移動方向と交差する方向の互いに異なる位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段である。
濃度算出手段103は、画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記画像形成手段により前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面に調整用画像を形成し、前記複数の検出手段の出力信号に基づいて前記調整用画像の濃度を算出する濃度算出手段である。
加重平均値算出手段104は、前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面上の特定の位置における画像の濃度が前記互いに異なる位置の画像の濃度の加重平均によって求められるように前記互いに異なる位置に対して定められた重みを用いて、前記濃度算出手段で算出された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段である。
変更手段106は、前記複数の検出手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の検出手段のうち相対的に感度の低い検出手段の感度の低さを補うように定められた重みに変更する変更手段である。
調整手段105は、前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を前記調整用画像に対応する目標値に近づけるための調整を前記画像形成手段に施す調整手段である。
上記の実施形態を以下に示す変形例のように変形してもよい。また、各変形例を組み合わせても良い。
(4.1)変形例1
実施形態では、2つのセンサ24の出力値の差が閾値を超えた場合に制御部4がセンサ24の出力値に基づいて重みを算出する例を示したが、2つのセンサ24の出力値の差が閾値を超えた場合の重みとして固定値を用いるようにしてもよい。この場合、適正な重みを実験によって求め、この重みを記憶部5に記憶させておけばよい。
(4.2)変形例2
面積率に応じて重みを異ならせるようにしてもよい。具体的には、次のとおりである。
図10、図11に示したように、面積率によってセンサ24の感度差が異なることがある。ここでは、一例として、図10の場合について説明する。図15は、面積率に応じて重みを設定した例を示す図である。Cin1乃至Cin4は図10に示した4つの面積率である。UHは、各面積率におけるセンサ24の高い方の出力値、ULは低いほうの出力値である。この出力値に基づいて式(3)で算出した重みがWH、WLである。画像濃度調整においては、図8で示したように、段階的に異なる面積率の調整用画像25を用いるので、調整用画像25の面積率に応じた重みを用いて画像濃度調整を実行すればよい。
実施形態では、図8のように、第1センサ24Aと第2センサ24Bに対応する位置に同一の面積率の調整用画像を形成する例を示したが、第1センサ24Aと第2センサ24Bに対応する位置に互いに異なる面積率の調整用画像を形成するようにしてもよい。例えば、第1センサ24A側に面積率100%、70%、40%の調整用画像を形成し、第2センサ24B側に面積率85%、55%、25%の調整用画像を形成し、第1センサ24A側と第2センサ24B側とで別個に面積率と出力値の関係を表す近似曲線を描き、この近似曲線から調整用画像25の面積率以外の面積率に対応する出力値を求める。
また、このような面積率と出力値との関係を表す近似曲線を予め関数で近似し、その係数を記憶部5等に記憶しておき、その係数を用いて調整用画像25の面積率以外の面積率に対応する出力値を求めてもよい。
要するに、前記調整用画像は、前記複数の位置で同じ面積率が定められていてもよいし、前記複数の位置で互いに異なる面積率が定められており、当該位置の各々で段階的に異なる複数の面積率が定められていてもよい。
鏡面反射光の出力値に基づいて濃度を求める場合、面積率が低いほど鏡面反射光の光量が増加するので、センサ24の出力値が上昇するが、センサ24の感度が低いと、出力値が正常値よりも低くなるため、本来の値よりも高い画像濃度が算出されてしまう。つまり、感度が正常な場合と感度が低い場合との関係が、図12とは逆になる。そのため、鏡面反射型のセンサの場合には、次式により重みを算出する。
[数4]
WH=UL/(UH+UL)
WL=1−WH 式(4)
実施形態では、中間転写体20に対向させてセンサ24を設けた例を示したが、センサ24を感光体11上でトナー像が形成される形成面に対向させて設けてもよい。この場合、例えば、感光体11の軸の中点を挟んで画像形成装置100の背面側と正面側にセンサ24を設ける。
あるいは、センサ24を搬送路34上の記録媒体Pに対向させるように設けてもよい。この場合、搬送路34上の2次転写位置よりも下流側で、記録媒体P上でトナー像が形成される形成面に対向させるとともに、搬送路の中心線を挟んで画像形成装置100の背面側と正面側にセンサ24を設ける。
実施形態では、中間転写体20のトナー像が転写される面の互いに異なる2点に2つのセンサ24を設けた例を示したが、画像形成位置調整のためにセンサが3つ以上設けられている場合もあり得るので、その場合には、3つ以上のセンサに対応する位置に調整用画像を形成し、この調整用画像を測定して得られた画像濃度の加重平均値を求めるようにしてもよい。この場合、第1搬送路143Aの搬送方向上流側ほど、重みを大きくする。
要するに、実施形態及び本変形例に係るセンサ24は、前記感光体と前記転写体のいずれかにおいて前記画像が形成される形成面の移動方向と交差する方向の複数の位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段の一例である。
センサ24の出力信号を基準値により補正するようにしてもよい。基準値とは、例えば、中間転写体20の表面にトナー像がない場合の測定値でもよいし、センサ24内に設けた基準板の測定値でもよいし、反射光がない場合の暗電流に起因する成分でもよい。
(4.7)変形例7
無条件にセンサ24の出力値に基づいて重みを決定するようにしてもよい。具体的には、図13のステップS12、S14を省略し、ステップS11に続いて無条件でステップS13の処理に進むようにすればよい。この場合、センサ24の出力値だけに基づいて重みが決定される。例えば、センサ24の感度が低いことによる測定誤差と比べて、図9の画像形成装置100Bの例で示した濃度分布に起因する測定誤差が無視できるほど小さい場合が、本変形例の適用対象となる。
要するに、本変形例に係る画像形成装置は、光を照射すると外周面の電位が変化するローラである感光体と、前記感光体を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記感光体に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、前記感光体に書き込まれた潜像を現像する現像装置と、現像によって前記感光体に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って移動させられる転写体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記感光体と前記転写体のいずれかにおいて前記画像が形成される形成面の移動方向と交差する方向の互いに異なる位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段と、画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記画像形成手段により前記形成面に調整用画像を形成し、前記複数の検出手段の出力信号に基づいて前記調整用画像の濃度を算出する濃度算出手段と、前記複数の検出手段のうち相対的に感度の低い検出手段の感度の低さを補うように前記互いに異なる位置に対して定められた重みを用いて、前記濃度算出手段で算出された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を前記調整用画像に対応する目標値に近づけるための調整を前記画像形成手段に施す調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置の一例である。
実施形態では、画像濃度の加重平均値に基づいて画像濃度を調整する例を示したが、現像装置14内のトナー濃度の加重平均値に基づいてトナー濃度を調整するようにしてもよい。具体的には、次のとおりである。
画像濃度調整を実行する契機として定められた事象のいずれかを検知した場合、制御部4は、第1トナー濃度センサ17Aと第2トナー濃度センサ17Bからの出力信号に基づいてトナー濃度を算出し、この2つのトナー濃度の加重平均値を算出することによって、比較位置における加重平均トナー濃度を求める。比較位置は、トナー濃度の加重平均値と目標値とを比較する位置として予め定められた位置であり、例えば、第1トナー濃度センサ17Aと第2トナー濃度センサ17Bとを通る直線上の1点である。加重平均値を求めるための重みは、例えば、現像ローラ142上のトナー濃度の分布を実験により測定し、この分布に基づいて、上述の式(2)と同様の手法で算出したものである。そして、制御部4は、加重平均トナー濃度と目標トナー濃度との差に基づいて、トナー補給装置146からのトナー補給量の調整を行う。
なお、実施形態では、トナー濃度センサ17として、反射光の強さを表す信号を出力するセンサを用いる例を示したが、透磁率を測定するセンサを設け、測定された透磁率からトナー濃度を算出するようにしてもよい。
指示受付部1、画像処理部3、制御部4、記憶部5を画像形成部7と分離して画像形成装置と別体の制御装置として構成し、制御装置と画像形成装置とを通信手段で接続し、この通信手段を介して制御装置が画像形成装置を制御するようにしてもよい。つまり、この制御装置は、コンピュータとして構成されている。
図16は、制御装置200及び画像形成装置300の機能構成を示すブロック図である。制御装置200は、実施形態に係る画像形成装置100の機能のうち、濃度算出手段103と加重平均値算出手段104と調整手段105と変更手段106を有し、さらに、画像形成装置300との間で通信を行う通信手段201を有する。画像形成装置300は、実施形態に係る画像形成装置100の機能のうち、画像形成手段101と検出手段102を有し、さらに、制御装置200との間で通信を行う通信手段301を有する。通信手段201、301は、具体的には通信I/F6である。制御装置200は、通信手段201を介して、画像形成装置300における画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知し、画像形成装置300に調整用画像25の形成を指示し、センサ24の出力信号を取得し、画像形成装置300の調整の内容を示す情報を画像形成装置300に送信する。
実施形態では、2成分現像剤を用いた例を示したが、キャリアを含まない1成分現像剤を用いてもよい。
実施形態では、画像形成装置100が複写機である例を示したが、通信I/F6を介して外部からビットマップ形式又はベクタ形式のデータを受信し、このデータに基づいて画像を形成する装置でもよい。
複数の実施形態を組み合わせてもよい。また、実施形態と変形例を組み合わせてもよい。
実施形態では、制御部4がプログラムを実行することによって処理を実行する例を示したが、同様の機能をハードウェアで実装するようにしてもよい。また、このプログラムを、光記録媒体、半導体メモリ等、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供し、この記録媒体からプログラムを読み取って画像形成装置100の記憶部5に記憶させるようにしてもよい。また、このプログラムを電気通信回線経由で提供してもよい。
Claims (9)
- 光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、前記表面に書き込まれた潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、
前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面の移動方向と交差する方向の互いに異なる位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段と、
画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記画像形成手段により前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面に調整用画像を形成し、前記複数の検出手段の出力信号に基づいて前記調整用画像の濃度を算出する濃度算出手段と、
前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面上の特定の位置における画像の濃度が前記互いに異なる位置の画像の濃度の加重平均によって求められるように前記互いに異なる位置に対して定められた重みを用いて、前記濃度算出手段で算出された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、
前記複数の検出手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の検出手段のうち相対的に感度の低い検出手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い検出手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、
前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を前記調整用画像に対応する目標値に近づけるための調整を前記画像形成手段に施す調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記変更手段は、前記複数の検出手段の出力値の和に対する各検出手段の出力値の比に基づいて各検出手段に対する重みを算出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記調整用画像は、前記互いに異なる位置で同じ面積率が定められていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記調整用画像は、前記互いに異なる位置で互いに異なる面積率が定められており、当該位置の各々で段階的に異なる複数の面積率が定められていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、外周面を前記表面と対向させて設けられた現像ローラの軸方向に沿う搬送路上を一方向に搬送されるトナーによって前記潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、
前記搬送路上の互いに異なる位置に設けられた、前記トナーの濃度を測定する複数の測定手段と、
画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記搬送路上の特定の位置におけるトナーの濃度が前記複数の位置のトナーの濃度の加重平均によって求められるように前記複数の位置に対して定められた重みを用いて、前記複数の測定手段で測定された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、
前記複数の測定手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の測定手段のうち相対的に感度の低い測定手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い測定手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、
前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を目標値に近づけるための調整を前記現像装置に施す調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、前記表面に書き込まれた潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面の移動方向と交差する方向の互いに異なる位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段とを有する画像形成装置との間で通信を行う通信手段と、
画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記画像形成手段により前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面に調整用画像を形成し、前記複数の検出手段の出力信号に基づいて前記調整用画像の濃度を算出する濃度算出手段と、
前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面上の特定の位置における画像の濃度が前記互いに異なる位置の画像の濃度の加重平均によって求められるように前記互いに異なる位置に対して定められた重みを用いて、前記濃度算出手段で算出された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、
前記複数の検出手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の検出手段のうち相対的に感度の低い検出手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い検出手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、
前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を前記調整用画像に対応する目標値に近づけるための調整を前記画像形成手段に施す調整手段と
を有することを特徴とする制御装置。 - 光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、外周面を前記表面と対向させて設けられた現像ローラの軸方向に沿う搬送路上を一方向に搬送されるトナーによって前記潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記搬送路上の互いに異なる位置に設けられた、前記トナーの濃度を測定する複数の測定手段とを有する画像形成装置との間で通信を行う通信手段と、
画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記搬送路上の特定の位置におけるトナーの濃度が前記複数の位置のトナーの濃度の加重平均によって求められるように前記複数の位置に対して定められた重みを用いて、前記複数の測定手段で測定された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、
前記複数の測定手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の測定手段のうち相対的に感度の低い測定手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い測定手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、
前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を目標値に近づけるための調整を前記現像装置に施す調整手段と
を有することを特徴とする制御装置。 - コンピュータを、
光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、前記表面に書き込まれた潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面の移動方向と交差する方向の互いに異なる位置に設けられた、前記画像を光学的に検出する複数の検出手段とを有する画像形成装置との間で通信を行う通信手段と、
画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記画像形成手段により前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面に調整用画像を形成し、前記複数の検出手段の出力信号に基づいて前記調整用画像の濃度を算出する濃度算出手段と、
前記感光体と前記像保持体のいずれかの表面上の特定の位置における画像の濃度が前記互いに異なる位置の画像の濃度の加重平均によって求められるように前記互いに異なる位置に対して定められた重みを用いて、前記濃度算出手段で算出された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、
前記複数の検出手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の検出手段のうち相対的に感度の低い検出手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い検出手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、
前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を前記調整用画像に対応する目標値に近づけるための調整を前記画像形成手段に施す調整手段
として機能させるためのプログラム。 - コンピュータを、
光を照射すると表面の電位が変化するローラである感光体と、前記表面を帯電させる帯電装置と、帯電させられた前記表面に画像データに基づく露光により潜像を書き込む露光装置と、外周面を前記表面と対向させて設けられた現像ローラの軸方向に沿う搬送路上を一方向に搬送されるトナーによって前記潜像を現像する現像装置と、現像によって前記表面に形成された画像を、前記感光体の回転に伴って表面が移動させられる像保持体に転写する転写装置とを有する画像形成手段と、前記搬送路上の互いに異なる位置に設けられた、前記トナーの濃度を測定する複数の測定手段とを有する画像形成装置との間で通信を行う通信手段と、
画像の濃度を調整する契機として定められた事象を検知した場合に、前記搬送路上の特定の位置におけるトナーの濃度が前記複数の位置のトナーの濃度の加重平均によって求められるように前記複数の位置に対して定められた重みを用いて、前記複数の測定手段で測定された濃度の加重平均値を算出する加重平均値算出手段と、
前記複数の測定手段の出力値の差が閾値を超えた場合に、前記重みを、前記複数の測定手段のうち相対的に感度の低い測定手段の位置に対して定められた重みが相対的に感度の高い測定手段の位置に対して定められた重みよりも低くなるように変更する変更手段と、
前記加重平均値算出手段で算出された加重平均値を目標値に近づけるための調整を前記現像装置に施す調整手段
として機能させるためのプログラム。
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