JP7387369B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の態様によると、トナー像を表面に直接又は記録材を介して担持する回転可能な回転体と、前記回転体の表面からの光を検知可能な検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得する制御手段と、を有し、前記回転体の表面は、前記回転体の周方向の一部に、前記回転体の表面の形状に基づき前記検知手段の検知結果に関して特異的である光学的特異領域を有し、前記回転体の表面には、金型が押し当てられることで、前記回転体の周方向に沿って伸長する溝が、前記回転体の周方向と交差する方向に沿って複数形成されており、前記光学的特異領域は、前記回転体の周方向に関して、前記光学的特異領域に隣接する領域よりも前記金型が押し当てられた回数が多い領域であり、前記制御手段は、前記回転体の周方向に関して少なくとも前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知した結果に基づいて、前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の他の態様によると、トナー像を表面に直接又は記録材を介して担持する回転可能な回転体と、前記回転体の表面からの光を検知可能な検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得する制御手段と、を有し、前記回転体の表面は、前記回転体の周方向の一部に、前記回転体の表面の形状に基づき前記検知手段の検知結果に関して特異的である光学的特異領域を有し、前記回転体の表面には、前記回転体の周方向に沿って伸長する溝が、前記回転体の周方向と交差する方向に沿って複数形成されており、前記光学的特異領域は、前記回転体の周方向に関して、前記溝が無い領域であり、前記制御手段は、前記回転体の周方向に関して少なくとも前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知した結果に基づいて、前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置が提供される。
1.画像形成装置の構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置200の概略断面図である。本実施例の画像形成装置200は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型(インライン方式)のフルカラーレーザープリンタである。
図3(a)は、中間転写ベルト205の表面の移動方向に沿って見た中間転写ベルト205の模式的な拡大断面図である。本実施例では、中間転写ベルト205は、基層222と、表層223と、の2層からなる無端状のベルト(フィルム)で構成されている。
3-1.光学センサの構成
一般に、電子写真方式の画像形成装置では、カートリッジの使用量状態や使用環境などの様々な条件によって、各部の電気特性の変化などに起因して印刷物の画像濃度、色味(色再現性)などが変化する。そのため、適宜、所定の試験トナー像を形成し、この試験トナー像の画像濃度を、光学センサを用いて測定した結果に基づいて、画像形成装置の制御機構へフィードバックすることが行われる。
図5(a)は、トナー像Tの画像濃度に対する、正反射出力変動401、乱反射出力変動402、及びセンサ出力変動403の一例を示すグラフ図である。トナー像Tの画像濃度が低い(トナー量が少ない)場合は、略平滑な鏡面である中間転写ベルト205の表面からの反射を多く検出するため正反射出力は大きくなる。トナー像Tの画像濃度が高くなる(トナー量が増える)と、正反射出力は小さくなっていく。そして、トナー像Tのトナー層数が1層以上になると中間転写ベルト205の表面からの正反射成分がほぼ無くなる。しかし、正反射出力には正反射成分に加えて乱反射成分も含まれるため、トナー像Tの画像濃度が高い領域では、正反射出力は単調減少しない。一方、乱反射出力は、トナー像Tの画像濃度(トナー量)に応じて単調増加していくが、正反射出力に比べて変化量が小さい。正反射出力から、乱反射出力に基づいて得られる乱反射成分を除いたセンサ出力を求めることで、低濃度域から高濃度域までトナー像Tの画像濃度に対して相関のあるセンサ出力変動403が得られる。
図6(a)は、中間転写ベルト205の略1周分の正反射出力の一例を示すグラフ図である。前述した通り、中間転写ベルト205の周方向の位置によって正反射出力が変動している。また、重複部228の付近における正反射出力は大きく減少している。図6(b)は、図6(a)における重複部228の付近の正反射出力を示すグラフ図である。中間転写ベルト205の全周で正反射出力が約2.5V程度であるのに対し、重複部228の付近では正反射出力は1.3V程度まで落ち込んでいる。正反射出力が小さいと、ダイナミックレンジが小さくなってしまうため、ノイズの影響を受けやすくなり、画像濃度制御の精度が低下しやすい。発光素子219の発光量を増やしたり、正反射受光素子220のゲイン値を上げたりすることで、正反射出力を大きくすることは可能であるが、重複部228の付近以外の領域で正反射出力が飽和してしまうため限界がある。
図19(a)は、本実施例の画像形成装置200の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置200が備える制御手段(制御部)としてのコントローラ201は、演算制御手段としてのCPU211、記憶手段としてのROM212、RAM213及び不揮発メモリ214などを有して構成される。CPU211は、ROM212に格納された各種制御プログラムに基づいてRAM213を作業領域に用い画像形成装置200の各部を制御する。ROM212には、各種制御プログラム、各種データ、テーブルなどが格納されている。RAM213には、プログラムロード領域、CPU211の作業領域、各種データの格納領域などが確保される。不揮発メモリ214には、後述する中間転写ベルト205の周長の情報、後述するルックアップテーブルなど、各種データが保存される。エンジンコントローラ202は、コントローラ201のCPU211からの命令に従って、各部を駆動するためのモータ、画像の書き出しタイミング、各種バイアスなどを制御する。
5-1.画像濃度制御の流れ
本実施例では、画像形成装置200は、本来の正しい印刷物の画像濃度、色味(色再現性)が得られるようにするために、非画像形成時に、画像濃度制御(画像濃度補正、色味調整)を実行する。本実施例では、画像濃度制御では、画像形成条件を変えながら、複数の試験トナー像(各色の複数の階調の試験トナー像)を試験的に形成し、この試験トナー像の画像濃度を光学センサ218で検知した結果に基づいて、画像形成条件を調整する。画像形成条件としては、帯電電圧、露光強度、現像電圧などの条件や、ハーフトーン画像を形成する際のホスト側からの入力信号を出力画像データへ変換する際のルックアップテーブルの設定などがある。使用する環境の変化や各種消耗品の使用履歴などにより画像濃度、色味(色再現性)は変動するため、これらを安定させるために、定期的に画像濃度制御を実行することが望まれる。本実施例では、画像濃度制御において、ルックアップテーブルの補正により画像形成条件を調整する場合を例として説明する。
前述のように、中間転写ベルト205の同一位置でトナー有り無しのそれぞれに対応した反射光を測定するためには、中間転写ベルト205の周長を正確に把握することが望まれる。中間転写ベルト205の伸縮後の周長や伸縮量を測定できれば、その伸縮後の周長や伸縮量と、プロセススピードと、に基づいて、中間転写ベルト205上の任意の位置が1周する時間を演算できる。演算された任意の位置が1周する時間は、中間転写ベルト205の上の任意の位置が光学センサ218の検知位置を通過する周期に相当する。よって、中間転写ベルト205の周期をタイマーにて計時すれば、タイマーのカウント値が中間転写ベルト205上の絶対位置を示すことになる。
図12は、周長測定における2周目の波形データの取得(図9のS202)から、試験トナー像の測定(図8のS108)までの流れを中間転写ベルト205の周方向の位置として表した模式図である。図12の左側から右側に向かって時系列の古いものから順に並んでおり、周長測定における2周目の波形データの取得が最も左側に図示されている。図12を用いて、画像濃度制御における下地出力の測定(ここでは、「下地測定」ともいう。)を行う位置、及びパッチ出力の測定(ここでは、「パッチ測定」ともいう。)を行う位置について更に説明する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
201 コントローラ
203 画像形成部
205 中間転写ベルト
218 光学センサ
301 感光ドラム
Claims (15)
- トナー像を表面に直接又は記録材を介して担持する回転可能な回転体と、
前記回転体の表面からの光を検知可能な検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得する制御手段と、
を有し、
前記回転体の表面は、前記回転体の周方向の一部に、前記回転体の表面の形状に基づき前記検知手段の検知結果に関して特異的である光学的特異領域を有し、
前記回転体の表面には、前記回転体の周方向に沿って伸長する溝が、前記回転体の周方向と交差する方向に沿って複数形成されており、
前記光学的特異領域は、前記回転体の周方向に関して、前記光学的特異領域に隣接する領域よりも前記交差する方向における前記溝の幅の平均値が大きい領域であり、
前記制御手段は、前記回転体の周方向に関して少なくとも前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知した結果に基づいて、前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を表面に直接又は記録材を介して担持する回転可能な回転体と、
前記回転体の表面からの光を検知可能な検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得する制御手段と、
を有し、
前記回転体の表面は、前記回転体の周方向の一部に、前記回転体の表面の形状に基づき前記検知手段の検知結果に関して特異的である光学的特異領域を有し、
前記回転体の表面には、金型が押し当てられることで、前記回転体の周方向に沿って伸長する溝が、前記回転体の周方向と交差する方向に沿って複数形成されており、
前記光学的特異領域は、前記回転体の周方向に関して、前記光学的特異領域に隣接する領域よりも前記金型が押し当てられた回数が多い領域であり、
前記制御手段は、前記回転体の周方向に関して少なくとも前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知した結果に基づいて、前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置。 - 前記検知手段の検知結果が示す前記光学的特異領域からの反射光量は、前記検知手段の検知結果が示す前記回転体の周方向に関して前記光学的特異領域に隣接する領域からの反射光量よりも小さい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。
- トナー像を表面に直接又は記録材を介して担持する回転可能な回転体と、
前記回転体の表面からの光を検知可能な検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得する制御手段と、
を有し、
前記回転体の表面は、前記回転体の周方向の一部に、前記回転体の表面の形状に基づき前記検知手段の検知結果に関して特異的である光学的特異領域を有し、
前記回転体の表面には、前記回転体の周方向に沿って伸長する溝が、前記回転体の周方向と交差する方向に沿って複数形成されており、
前記光学的特異領域は、前記回転体の周方向に関して、前記溝が無い領域であり、
前記制御手段は、前記回転体の周方向に関して少なくとも前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知した結果に基づいて、前記回転体の周方向の位置に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置。 - 前記溝は、金型が押し当てられることで形成されており、前記光学的特異領域は、前記回転体の周方向に関して、前記金型が押し当てられていない領域であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段の検知結果が示す前記光学的特異領域からの反射光量は、前記検知手段の検知結果が示す前記回転体の周方向に関して前記光学的特異領域に隣接する領域からの反射光量よりも大きいことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段は、前記回転体の周方向と略直交する幅方向に関するトナー像を担持可能な領域内の前記回転体の表面からの光を検知可能であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、取得した前記回転体の周方向の位置に関する情報に基づいて、前記回転体の周方向の位置又はその位置に対応するタイミングを特定することが必要な動作を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、試験トナー像が形成される前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知した第1の検知結果と、前記回転体の表面に形成された前記試験トナー像からの光を前記検知手段により検知した第2の検知結果と、に基づいて、前記試験トナー像の濃度に関する情報を取得可能であり、取得した前記回転体の周方向の位置に関する情報に基づいて、前記回転体の周方向に関する前記第1の検知結果を取得する位置と前記第2の検知結果を取得する位置とを合わせるように、前記第1の検知結果を取得するタイミングに対して前記第2の検知結果を取得するタイミングを調整することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、取得した前記回転体の周方向の位置に関する情報に基づいて、前記回転体の周方向に関する前記第1の検知結果及び前記第2の検知結果を取得する位置又はそれらの位置に対応するタイミングを決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記回転体の周方向に関する前記光学的特異領域を避けて前記試験トナー像を形成するように、前記回転体の周方向に関する前記第1の検知結果及び前記第2の検知結果を取得する位置又はそれらの位置に対応するタイミングを決定することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記回転体の周方向に関する前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知して取得した第1のデータと、前記第1のデータを取得したタイミングとは異なるタイミングで、前記回転体の周方向に関する前記光学的特異領域を含む領域の前記回転体の表面からの光を前記検知手段により検知して取得した第2のデータと、を照合することに基づいて、前記回転体の周方向の位置に関する情報として前記回転体の周長に関する情報を取得することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記検知手段により前記光学的特異領域からの光を検知したタイミングに基づいて、前記回転体の周方向に関する基準位置又はその基準位置に対応するタイミングに関する情報を取得することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記回転体は、像担持体から1次転写されたトナー像を記録材に2次転写するために搬送する中間転写体であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記回転体は、無端状のベルトで構成されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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