JPH08265570A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH08265570A
JPH08265570A JP7068166A JP6816695A JPH08265570A JP H08265570 A JPH08265570 A JP H08265570A JP 7068166 A JP7068166 A JP 7068166A JP 6816695 A JP6816695 A JP 6816695A JP H08265570 A JPH08265570 A JP H08265570A
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JP
Japan
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image
density
toner
image density
gradation
Prior art date
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Application number
JP7068166A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Sekiguchi
敦史 関口
Kimio Nishizawa
公夫 西沢
Kazuo Yasuda
和夫 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Priority to JP7068166A priority Critical patent/JPH08265570A/en
Publication of JPH08265570A publication Critical patent/JPH08265570A/en
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Abstract

PURPOSE: To accurately control the density of a desired halftone by determining the duty ratio of driving PWM of a laser optical system in accordance with the output of a toner quantity detector for plural stages of gradation patterns and a gradation table where relations to picture densities are stored. CONSTITUTION: A patch image is formed on a photosensitive drum 1 at a set prescribed peripheral speed ratio, and the toner quantity of the patch image is detected by a detecting sensor 15, and a CPU in a control part 20 calculates the quantity of toner stuck on the drum 1 based on the obtained output of the patch image. The quantity of toner stuck on the drum 1 is estimated in accordance with the peripheral speed radio based on the bias voltage on the surface of a developing sleeve 13 and the surface potential of the drum 1. That is, the control part 20 detects the dither gradation density for the change of PWM by a density sensor 15 and refers to a gradation table 21, where relations to picture densities are stored, to determine the duty ratio of PWM so as to obtain a desired image density gradation and drives a laser optical system 4. Thus, the picture of a desired halftone density is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は画像形成装置の構成概念図であ
る。図において、1は像担持体である感光体ドラムで、
OPC感光体をドラム上に塗布したもので、電位的に接
地されており、時計方向(図の矢印方向)にメインモー
タ(図示せず)により駆動回転される。2は帯電器で、
感光体ドラム1の周面に対し、電位VH の一様な帯電
を、電位VG に保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤ
によるコロナ放電によって与える。この帯電器2による
帯電に先立って、前プリントまでの感光体の履歴をなく
すために、発光ダイオード等を用いた露光器(例えばP
CL)3による露光を行って感光体周面の除電をしてお
く。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a conceptual diagram of the structure of an image forming apparatus. In the figure, 1 is a photoconductor drum which is an image carrier,
The drum is coated with an OPC photoconductor, which is grounded in terms of electric potential and is driven and rotated by a main motor (not shown) in a clockwise direction (arrow direction in the drawing). 2 is a charger,
The peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged with the potential VH by the corona discharge by the grid held at the potential VG and the corona discharge wire. Prior to the charging by the charging device 2, an exposure device using a light emitting diode or the like (for example, P
CL) 3 is used to remove the charge from the peripheral surface of the photoconductor.

【0003】感光体1への一様帯電の後、レーザ光学系
4により画像信号に基づいた像露光が行われる。レーザ
光学系4は、図示しないレーザダイオードを発光光源と
し、回転するポリゴンミラー,fθレンズ等を経て反射
ミラー5により光路を曲げられ走査を行なうもので、感
光体ドラム1の回転(副走査)によって静電潜像が形成
される。ここでは、文字部に対して露光を行ない、文字
部の方が低電位VL となるような反転潜像を形成する。
After the photosensitive member 1 is uniformly charged, the laser optical system 4 performs image exposure based on an image signal. The laser optical system 4 uses a laser diode (not shown) as a light emitting source, and performs scanning by bending the optical path by a reflecting mirror 5 through a rotating polygon mirror, fθ lens, etc., and by rotating the photosensitive drum 1 (sub scanning). An electrostatic latent image is formed. Here, the character portion is exposed to form an inverted latent image in which the character portion has a lower potential VL.

【0004】感光体ドラム1の周縁にはトナーとキャリ
アとからなる2成分現像剤をそれぞれ内蔵した現像器1
0が設けられていて、現像はマグネットを内蔵し現像剤
を保持して回転する現像スリーブ(図示せず)によって
行われる。現像剤は、金属酸化物をコアとしてその周囲
に絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリマー
を主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤,シリカ,
酸化チタン等を加えたトナーとからなるもので、現像剤
は層形成手段によって現像スリーブ上に数百μm程度の
ある一定の層厚(現像剤)に規制されて現像域へと搬送
される。
A developing device 1 in which a two-component developer composed of toner and carrier is built in the periphery of the photosensitive drum 1
0 is provided, and the development is performed by a developing sleeve (not shown) that has a magnet built therein and holds the developer and rotates. The developer is a carrier in which a metal oxide is used as a core and an insulating resin is coated around the core, and a pigment is a polymer as a main material and a charge control agent, silica,
The developer is composed of toner to which titanium oxide or the like is added. The developer is regulated by the layer forming means to have a certain layer thickness (developer) of about several hundred μm and is conveyed to the developing area.

【0005】現像域における現像スリーブと感光体ドラ
ム1との間隙は層厚(現像剤)よりも大きい0.2mm
〜1.0mmとして、この間に電圧値VACのACバイア
スと、電圧値VDCのDCバイアスが重畳して印加され
る。11は交流バイアス電圧値VACを与える交流電圧源
11、12は直流バイアス電圧値を与える直流電圧源で
ある。VDCとVH ,トナーの帯電は同極性であるため、
VACによってキャリアから離脱する契機を与えられたト
ナーは、VDCより電位の高いVH の部分には付着せず、
VDCより電位の低いVL 部分に付着し、顕像化(反転現
像)が行われる。
The gap between the developing sleeve and the photosensitive drum 1 in the developing area is 0.2 mm, which is larger than the layer thickness (developer).
.About.1.0 mm, during which the AC bias of the voltage value VAC and the DC bias of the voltage value VDC are superimposed and applied. Reference numeral 11 is an AC voltage source 11 or 12 that provides an AC bias voltage value VAC, and 12 is a DC voltage source that provides a DC bias voltage value. Since VDC and VH and toner charge have the same polarity,
The toner that has been given the opportunity to leave the carrier by VAC does not adhere to the VH portion, which has a higher potential than VDC,
It adheres to the VL portion having a lower potential than VDC and is visualized (reversal development).

【0006】一方、給紙カセット6より搬出された記録
紙Pは、一旦停止し、転写のタイミングの整った時点
で、転写域へと給紙される。転写域においては、転写部
7により感光体ドラム1表面上に形成されたトナー像が
転写される。次いで、記録紙Pはほぼ同時に圧接状態と
された分離ブラシ(図示せず)によって除電され、感光
体ドラム1の周面により分離して定着部8に搬送され、
熱ローラと定着ローラ(図示せず)の加熱,加圧によっ
てトナーを溶着した後、排紙ローラを介して装置外部に
排出される。
On the other hand, the recording paper P carried out from the paper feed cassette 6 is temporarily stopped and is fed to the transfer area when the transfer timing is adjusted. In the transfer area, the transfer unit 7 transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1. Then, the recording paper P is discharged at almost the same time by a separating brush (not shown) that is brought into a pressure contact state, separated by the peripheral surface of the photosensitive drum 1, and conveyed to the fixing unit 8.
After the toner is fused by heating and pressurizing the heat roller and the fixing roller (not shown), the toner is discharged to the outside of the apparatus through the paper discharge roller.

【0007】一方、記録紙Pを分離した感光体ドラム1
は、クリーニングブレード9の圧接により残留トナーを
除去,清掃し、再び露光器3による除電と帯電器2によ
る帯電を受けて、次の画像形成のプロセスに入る。な
お、前記クリーニングブレード9は感光体面のクリーニ
ング後直ちに移動して感光体ドラム1の周面より待避す
る。
On the other hand, the photosensitive drum 1 from which the recording paper P is separated
Removes and cleans the residual toner by pressing the cleaning blade 9 and again receives the charge removal by the exposure device 3 and the charge by the charging device 2, and the next image forming process starts. The cleaning blade 9 moves immediately after cleaning the surface of the photoconductor and retracts from the peripheral surface of the photoconductor drum 1.

【0008】以上、現像器10が1個のモノクロ画像形
成の場合について説明したが、現像器10を複数設け
て、カラー画像形成を行なうこともできる。その場合に
は、現像器10を、Y(イエロー),M(マゼンタ),
C(シアン),K(ブラック)の4個設けて、4種類の
トナー像を感光体ドラム1上に形成し、記録紙P上に転
写することによりカラー画像形成を行なうことができ
る。
Although the case of forming a monochrome image with one developing device 10 has been described above, a plurality of developing devices 10 may be provided to form a color image. In that case, the developing device 10 is set to Y (yellow), M (magenta),
By providing four C (cyan) and K (black) toner images of four types on the photosensitive drum 1 and transferring them onto the recording paper P, a color image can be formed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述した画像形成装置
においては、感光体ドラム1の画像濃度を制御するため
の基準パッチを設けて、この基準パッチを検知センサで
読み取り、読み取り出力に応じてトナー供給量若しくは
レーザパワーを制御するプロセスコントロールが行われ
るのが一般的である。検知センサにより基準パッチの出
力を読み取り、画像形成条件(例えば現像スリーブ回転
数やレーザパワー)を制御するというプロセスコントロ
ールシステムは、その動作精度もさることながら、画像
濃度が電子写真プロセス(帯電・露光・現像・転写・定
着)の変動因子の影響を受けて変化するため、最適制御
を行なうことは一般に困難である。その理由は、前記し
たように、電子写真プロセスの変動や、使用環境,プリ
ント数等により資材,機械が時々刻々と変化するからで
ある。このプロセスの変動の影響は特に中間調画像の場
合に大きくなる。
In the above-mentioned image forming apparatus, a reference patch for controlling the image density of the photosensitive drum 1 is provided, the reference patch is read by the detection sensor, and the toner is read according to the read output. Generally, process control is performed to control the supply amount or laser power. The process control system, which reads the output of the reference patch with a detection sensor and controls the image forming conditions (for example, the developing sleeve rotation speed and laser power), is not only accurate in terms of operation accuracy but also the image density of the electrophotographic process (charging and exposure). -It is generally difficult to perform optimum control because it changes under the influence of variable factors such as development, transfer, and fixing. The reason is that, as described above, the materials and machines change moment by moment due to changes in the electrophotographic process, usage environment, number of prints, and the like. The effect of this process variation is particularly great for halftone images.

【0010】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、中間調画像の画像濃度制御を正確に行な
うことができる画像形成装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of accurately controlling the image density of a halftone image.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
本発明は、像担持体上にトナーを付着させて画像形成を
行なう画像形成装置において、前記像担持体上に画像濃
度検出用パターンを形成するパターン形成手段と、前記
像担持体上に付着したトナーによる画像濃度を検出する
画像濃度検出手段と、前記画像濃度検出手段で検出した
濃度に応じて画像濃度制御を行なう制御部と、該制御部
内に設けられ、前記パターン形成手段で作成した複数段
階の階調パターンの画像濃度検出手段の出力と、画像濃
度との関係を記憶する階調テーブルを具備することを特
徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention which solves the above-mentioned problems provides an image forming apparatus for forming an image by adhering toner onto an image carrier, and forming an image density detecting pattern on the image carrier. Pattern forming means for forming, image density detecting means for detecting the image density of the toner adhered on the image carrier, and a control section for controlling the image density according to the density detected by the image density detecting means, It is characterized in that it is provided with a gradation table which is provided in the control section and stores the relationship between the image density and the output of the image density detecting means of the gradation pattern of a plurality of stages created by the pattern forming means.

【0012】この場合において、前記制御部は、画像濃
度を制御するにあたり、画像濃度検出手段の出力をもと
に前記階調テーブルを参照し、所望の濃度を得るための
PWMのデューティ比率を決定することが、希望の画像
濃度を得る上で好ましい。
In this case, when controlling the image density, the control section refers to the gradation table based on the output of the image density detecting means and determines the PWM duty ratio for obtaining the desired density. It is preferable to obtain the desired image density.

【0013】更に、前記制御部は、ベタパターン画像の
トナー付着量を所定の処理により制御した後、画像濃度
制御を行なうことが、中間調画像の濃度制御をより正確
に行なう上で好ましい。
Further, it is preferable that the control section controls the image density after controlling the toner adhesion amount of the solid pattern image by a predetermined process in order to more accurately control the density of the halftone image.

【0014】[0014]

【作用】前記パターン形成手段で作成した複数段階の階
調パターンの画像濃度検出手段の出力と、画像濃度との
関係を記憶する階調テーブルを制御部内に設けた。この
結果、画像濃度検出手段の出力から直ちに希望の画像濃
度を与えるためのレーザ光学系の駆動PWMのデューテ
ィ比率を決定することができ、中間調画像の濃度制御を
正確に行なうことができる この場合において、前記制御部は、画像濃度を制御する
にあたり、画像濃度検出手段の出力をもとに前記階調テ
ーブルを参照し、所望の画像濃度を得るためのPWMの
デューティ比率を決定することにより、希望の画像濃度
を得ることができる。
A gradation table for storing the relationship between the image density and the output of the image density detecting means of the gradation pattern of a plurality of stages created by the pattern forming means is provided in the control section. As a result, the duty ratio of the drive PWM of the laser optical system for giving the desired image density can be immediately determined from the output of the image density detecting means, and the density control of the halftone image can be accurately performed. In the above, in controlling the image density, the control section refers to the gradation table based on the output of the image density detecting means, and determines the duty ratio of PWM for obtaining the desired image density, A desired image density can be obtained.

【0015】更に、前記制御部は、ベタパターン画像の
トナー付着量を所定の処理により制御した後、画像濃度
制御を行なうことが、中間調画像の濃度制御をより正確
に行なうことができる。
Furthermore, the control unit controls the image density after controlling the toner adhesion amount of the solid pattern image by a predetermined process, so that the density control of the halftone image can be performed more accurately.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図7と同一のものは、同一の符号を付して示す。図
において、13は現像器10内に設けられた現像スリー
ブ、15は像担持体としての感光体ドラム1上に形成さ
れたトナー像の量を検出する検知センサである。該検知
センサとしては、例えば発光素子としてのLEDと、受
光素子としてのフォトトランジスタの対が用いられる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals. In the figure, 13 is a developing sleeve provided in the developing device 10, and 15 is a detection sensor for detecting the amount of a toner image formed on the photosensitive drum 1 as an image carrier. As the detection sensor, for example, an LED as a light emitting element and a phototransistor as a light receiving element are used.

【0017】図2は検知センサ15の配置例を示す図で
ある。図に示すように、検知センサ15は、発光素子と
しての発光ダイオード(LED)15aと、受光素子と
してのフォトトランジスタ15bより構成される。図で
は、LED15aの発光は垂線(破線で示す)に対して
40゜の角度で感光体ドラム表面1aに入射され、反射
された光信号は垂線に対して40゜の方向に配置された
フォトトランジスタ15bで受光される。
FIG. 2 is a view showing an arrangement example of the detection sensor 15. As shown in the figure, the detection sensor 15 includes a light emitting diode (LED) 15a as a light emitting element and a phototransistor 15b as a light receiving element. In the figure, the light emitted from the LED 15a is incident on the photosensitive drum surface 1a at an angle of 40 ° with respect to a vertical line (shown by a broken line), and the reflected optical signal is arranged in a direction of 40 ° with respect to the vertical line. The light is received at 15b.

【0018】図3は検知センサ15の回路構成例を示す
図である。発光側では、LED15aの一端は電圧VLE
D に接続され、他端は1kΩの抵抗R1を介して接地さ
れている。受光側では、フォトトランジスタ15bのコ
レクタには5Vの電圧Vccに接続され、エミッタは3
6kΩの抵抗R2と68kΩの抵抗R3の直列回路に接
続されている。抵抗直列回路の他端は接地されている。
そして、出力Voutは、抵抗R2とR3の接続点から
取り出される。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration example of the detection sensor 15. On the light emitting side, the voltage VLE is applied to one end of the LED 15a.
It is connected to D and the other end is grounded via a resistor R1 of 1 kΩ. On the light receiving side, the collector of the phototransistor 15b is connected to the voltage Vcc of 5V, and the emitter is 3V.
It is connected to a series circuit of a resistor R2 of 6 kΩ and a resistor R3 of 68 kΩ. The other end of the resistor series circuit is grounded.
Then, the output Vout is taken out from the connection point of the resistors R2 and R3.

【0019】このように構成された回路において、LE
D15aからの発光光は、感光体ドラム表面1aに入射
される。そして、この感光体ドラム表面1aからは画像
濃度に応じた反射光が反射され、この反射光がフォトト
ランジスタのベース部に照射されると、フォトトランジ
スタ15bはオンになる。反射光が大きいほど、受光側
の出力Voutは大きくなる。これにより、感光体ドラ
ム表面1aの画像濃度を検出することができる。
In the circuit thus constructed, the LE
The light emitted from D15a is incident on the photosensitive drum surface 1a. Then, the reflected light corresponding to the image density is reflected from the surface 1a of the photosensitive drum, and when the reflected light is applied to the base portion of the phototransistor, the phototransistor 15b is turned on. The larger the reflected light, the larger the output Vout on the light receiving side. As a result, the image density on the surface 1a of the photosensitive drum can be detected.

【0020】20は、検知センサ15で検出した濃度に
応じて全体の動作(画像形成条件)の制御を行なう制御
部である。制御部20において、21はパターン形成手
段で作成した複数段階の階調パターン(パッチ)の検知
センサ15の出力と、画像濃度との関係を記憶する階調
テーブル、22は装置のプリント枚数累積値,感光体ド
ラム1の回転数,現像器10の使用回数等が記憶される
メモリである。その他の部分は、図7と同一である。図
1に示す装置の好ましい動作条件は、感光体ドラム表面
の帯電電位が−750V、直流バイアス電位VDC=−6
50V、交流バイアス電位VAC=1.8kVpp、周波
数8.0kHz、現像剤搬送量が20〜30mg、画像
書き込み電位が−40〜−50V、PWMのデューティ
が100%,75%,50%,25%,12,5%、像
担持体ラインスピード100mm/sec、現像スリー
ブラインスピードが250mm/sec程度である。こ
のように構成された装置の動作を説明すれば、以下のと
おりである。
Reference numeral 20 is a control unit for controlling the overall operation (image forming conditions) according to the density detected by the detection sensor 15. In the control unit 20, 21 is a gradation table for storing the relationship between the output of the detection sensor 15 of the gradation pattern (patch) created by the pattern forming means and the image density, and 22 is the cumulative number of printed sheets of the apparatus. , A memory for storing the number of rotations of the photosensitive drum 1, the number of times the developing device 10 has been used, and the like. Other parts are the same as those in FIG. 7. The preferred operating conditions of the apparatus shown in FIG. 1 are that the charging potential of the surface of the photosensitive drum is −750 V and the DC bias potential VDC = −6.
50 V, AC bias potential VAC = 1.8 kVpp, frequency 8.0 kHz, developer conveyance amount 20 to 30 mg, image writing potential -40 to -50 V, PWM duty 100%, 75%, 50%, 25% , 12.5%, the image carrier line speed is 100 mm / sec, and the developing sleeve line speed is about 250 mm / sec. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

【0021】(1)基準パッチの作成 先ず、感光体ドラム1に中間調画像濃度の基準となるパ
ターン(基準パッチという)を複数段階形成する。この
基準パッチの形成方法としては、感光体ドラム1の周方
向に形成する方法と、感光体ドラムの軸方向に形成する
方法がある。
(1) Preparation of Reference Patch First, a pattern (referred to as a reference patch) serving as a reference for the halftone image density is formed on the photosensitive drum 1 in a plurality of steps. As a method of forming the reference patch, there are a method of forming the reference patch in the circumferential direction of the photosensitive drum 1 and a method of forming it in the axial direction of the photosensitive drum.

【0022】基準パッチの形成は、中間調濃度を与える
パッチの場合、作成するパターンは、中間調濃度・線幅
の変化を捉えることができるパターンである必要があ
る。このため、使用環境,使い込みにより変化を受けや
すい感光体の中間電位領域により形成されるパターンを
選択する必要がある。中間電位領域を実現する手段とし
ては、例えばディザパターンが用いられる。
In the formation of the reference patch, in the case of a patch which gives a halftone density, the pattern to be created needs to be a pattern capable of catching changes in halftone density and line width. For this reason, it is necessary to select a pattern formed by the intermediate potential region of the photoconductor that is susceptible to changes due to usage environment and usage. For example, a dither pattern is used as a means for realizing the intermediate potential region.

【0023】図4はディザマトリクスの階調表現方法の
説明図である。図は、Bayer型のディザマトリクス
である4×4画素の場合を示している。4×4マトリク
スの場合、画素数は16であり、16通りの階調を表現
することができる。図では、16個の画素のうちの4個
にトナーを付着させた場合を示している。例えば、
(1,1)の画素にトナーを付着される場合、図に示す
ようにレーザ光学系4の駆動パルスをPWMで与えるも
のとすると、デューティ100%(ベタに相当)から0
%まで多段階の与え方が考えられる。デューティを高く
すると、その画素の濃度は高くなり、デューティ比率を
小さくすると、その画素の濃度は低くなる。図のP1〜
P4はPWMのデューティ比率が順次小さくなる様子を
示す。このように、画素毎に濃度を可変することができ
る。
FIG. 4 is an explanatory view of the gradation expression method of the dither matrix. The figure shows the case of 4 × 4 pixels which is a Bayer type dither matrix. In the case of a 4 × 4 matrix, the number of pixels is 16, and 16 gradations can be expressed. The figure shows the case where toner is attached to four of the 16 pixels. For example,
When toner is attached to the pixel of (1, 1), if the drive pulse of the laser optical system 4 is given by PWM as shown in the figure, the duty is 100% (corresponding to solid) to 0.
It is possible to give multiple levels up to%. When the duty is increased, the density of the pixel is increased, and when the duty ratio is decreased, the density of the pixel is decreased. P1 of the figure
P4 indicates that the PWM duty ratio is gradually reduced. In this way, the density can be varied for each pixel.

【0024】図4に示すようなパッチを16階調分だけ
感光体ドラム1に形成する。なお、16階調のパッチを
形成する前に、ベタパッチ画像のトナー付着量を予め所
定の処理により制御しておくことが好ましい。このベタ
パッチ画像のトナー付着量の制御方法としては、例えば
以下に示すような技術が用いられる。
Patches as shown in FIG. 4 are formed on the photosensitive drum 1 for 16 gradations. Note that it is preferable to control the toner adhesion amount of the solid patch image in advance by a predetermined process before forming the 16-gradation patch. As a method of controlling the toner adhesion amount of the solid patch image, for example, the following technique is used.

【0025】(ベタパッチ画像のトナー付着量の調整)
感光体ドラム1面に形成されたベタパッチ画像を検知セ
ンサ15で検出し、検出されたパッチ画像の出力に基づ
いて適正な画像の形成条件が得られるように、感光体ド
ラム1に対する現像スリーブ13の周速比を可変設定す
ることができる画像形成装置において、画像を形成する
前に、設定された所定周速比で感光体ドラム1上にパッ
チ画像を形成し、パッチ画像のトナー量を検知センサ1
5で検出し、該検知センサ15により検出されたパッチ
画像の出力に基づいて、感光体ドラム1上におけるパッ
チ画像のトナー付着量を、トナー付着量算出手段(ここ
では制御部20内のCPU)で算出し、トナー付着量推
定手段(ここでは制御部20内のCPU)により、前記
パッチ画像のトナー付着量を基準として、現像スリーブ
13表面のバイアス電圧、感光体ドラム1上の表面電位
に基づいて、周速比に応じて感光体ドラム1にトナーが
付着する量を推定し、推定された周速比とトナー付着量
との関係に基づいて、所望のトナー付着量となるように
周速比を設定する。これにより、画像形成時の環境変化
に対応して周速比を可変設定することが可能となり、適
正な画像の形成条件が得られる。即ち、中間調画像の濃
度制御をより正確に行なうことができる。
(Adjustment of toner adhesion amount of solid patch image)
The solid patch image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is detected by the detection sensor 15, and the developing sleeve 13 for the photosensitive drum 1 is provided so that an appropriate image forming condition can be obtained based on the output of the detected patch image. In an image forming apparatus capable of variably setting a peripheral speed ratio, a patch image is formed on the photosensitive drum 1 at a set peripheral speed ratio before forming an image, and a toner amount of the patch image is detected by a sensor. 1
5 and the toner adhesion amount of the patch image on the photosensitive drum 1 based on the output of the patch image detected by the detection sensor 15 is calculated by the toner adhesion amount calculation means (here, the CPU in the control unit 20). The toner adhesion amount estimating means (here, the CPU in the control unit 20) calculates the toner adhesion amount based on the bias voltage on the surface of the developing sleeve 13 and the surface potential on the photosensitive drum 1 with reference to the toner adhesion amount of the patch image. Then, the amount of toner adhered to the photosensitive drum 1 is estimated according to the peripheral speed ratio, and the peripheral speed is adjusted so that the desired toner adhered amount is obtained based on the relationship between the estimated peripheral speed ratio and the toner adhered amount. Set the ratio. As a result, the peripheral speed ratio can be variably set according to the environmental change at the time of image formation, and proper image forming conditions can be obtained. That is, the density control of the halftone image can be performed more accurately.

【0026】温度,湿度等の変化等、画像形成時の環境
が変化すると、パッチ画像のトナー付着量はその時の動
作環境に応じた値となり、このパッチ画像のトナー付着
量を基準として現像スリーブの周速比に応じたトナー付
着量が推定されるので、画像形成時の環境変化に対応し
て周速比を可変設定することが可能となり、適正な画像
の形成条件が得られる。
When the environment at the time of image formation changes due to changes in temperature, humidity, etc., the toner adhesion amount of the patch image becomes a value according to the operating environment at that time, and the toner adhesion amount of the patch image is used as a reference for the developing sleeve. Since the toner adhesion amount according to the peripheral speed ratio is estimated, it becomes possible to variably set the peripheral speed ratio according to the environmental change at the time of image formation, and an appropriate image forming condition can be obtained.

【0027】このように、ベタパッチのトナー付着量を
予め正確に制御しておくことにより、作成される基準パ
ッチの濃度センサ出力と濃度計で測定した濃度が正確な
ものとなり、本発明をより正確に行なうことができる。
By accurately controlling the toner adhesion amount of the solid patch in this manner, the density sensor output of the created reference patch and the density measured by the densitometer become accurate, and the present invention is more accurate. Can be done

【0028】(2)階調テーブルの作成 前記の16階調パッチのそれぞれに対して、検知センサ
15による検出動作を、レーザ光学系4のPWMのデュ
ーティ比率100%,75%,50%,25%,12.
5%と順次行ない、検知センサ出力(パッチ検知出力)
と画像濃度との関係、及びディザ階調と画像濃度との関
係を求める。
(2) Creation of gradation table The detection operation by the detection sensor 15 is performed for each of the 16 gradation patches described above, and the PWM duty ratio of the laser optical system 4 is 100%, 75%, 50%, 25. %, 12.
5% sequentially, detection sensor output (patch detection output)
And the image density, and the relationship between the dither gradation and the image density.

【0029】図5はディザパターン(Bayer)と画
像濃度との関係を示す図である。横軸はディザパターン
(16階調)、縦軸は濃度計で読み取った画像濃度値で
ある。●がデューティ100%の場合を、○がデューテ
ィ75%の場合を、□がデューティ50%の場合を、△
がデューティ25%の場合を、×がデューティ12.5
%の場合をそれぞれ示す。図中に示すm/aは単位エリ
ア当たりのトナー付着量(mg/cm2 )を示す。具体
的には16階調目のトナー付着量である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the dither pattern (Bayer) and the image density. The horizontal axis is the dither pattern (16 gradations), and the vertical axis is the image density value read by the densitometer. ● indicates 100% duty, ○ indicates 75% duty, and □ indicates 50% duty.
Is a duty of 25%, x is a duty of 12.5
%. In the figure, m / a indicates the toner adhesion amount (mg / cm 2 ) per unit area. Specifically, it is the toner adhesion amount of the 16th gradation.

【0030】Bayerタイプの場合、特有のカーブを
描くものの、PWMのデューティ比率を変えることで、
表現できる画像濃度の範囲を変えることができ、制御方
式にPWMを用いることで、中間調濃度を制御できるこ
とが分かった。
In the case of the Bayer type, a unique curve is drawn, but by changing the PWM duty ratio,
It has been found that the range of image density that can be expressed can be changed, and the halftone density can be controlled by using PWM as the control method.

【0031】図6はディザパッチ(基準パッチ)出力
(検知センサ15の出力)と画像濃度の関係を示す図で
ある。横軸はディザパッチ出力(V)、縦軸は濃度計で
測定した濃度である。この特性も、パッチ検知システム
固有のカーブを描いていると考えれる。そして、パッチ
検知出力(検知センサ15の出力)と画像濃度は対応が
とれていることが分かった。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the output of the dither patch (reference patch) (output of the detection sensor 15) and the image density. The horizontal axis is the dither patch output (V), and the vertical axis is the density measured by the densitometer. This characteristic is also considered to draw a curve peculiar to the patch detection system. Then, it was found that the patch detection output (output of the detection sensor 15) and the image density are in correspondence with each other.

【0032】そこで、制御部20内の階調テーブル21
に図6の特性を記憶させておく。 (3)画像濃度制御 制御部20は、階調テーブル21に記憶されている、そ
れぞれのPWMに対するパッチ検知出力と画像濃度との
関係から適正なPWMのデューティ比率を割り出す。こ
こで、どの画像濃度に設計するかによって、用いるPW
Mのデューティ比率を変えるようにする。これにより、
希望の画像濃度を得ることができる。
Therefore, the gradation table 21 in the control unit 20
The characteristics of FIG. 6 are stored in the table. (3) Image Density Control The control unit 20 determines an appropriate PWM duty ratio from the relationship between the patch detection output for each PWM and the image density stored in the gradation table 21. Here, the PW to be used depends on the image density to be designed.
The duty ratio of M is changed. This allows
A desired image density can be obtained.

【0033】制御部20は、PWMを変えたディザ階調
濃度を濃度センサ15で検出し、階調テーブル21を参
照し、所望の画像濃度階調になるように、PWMのデュ
ーティ比率を決定し、レーザ光学系4を駆動する。これ
により、所望の中間調濃度の画像を得ることができる。
例えば、濃度センサ15の出力が、2Vであったものと
し、希望の画像濃度0.8を得るためには、デューティ
比率25%でレーザ光学系4を駆動すればよい(図6参
照)。
The control unit 20 detects the dither gradation density by changing the PWM with the density sensor 15, refers to the gradation table 21, and determines the duty ratio of the PWM so that the desired image density gradation can be obtained. , Drive the laser optical system 4. As a result, an image with a desired halftone density can be obtained.
For example, assuming that the output of the density sensor 15 is 2V, the laser optical system 4 may be driven at a duty ratio of 25% to obtain the desired image density of 0.8 (see FIG. 6).

【0034】上述の実施例では、16階調全ての基準パ
ッチを作成して、画像濃度を制御する場合を例にとっ
た。しかしながら、実用上はディザ画像の一部を用いた
ものでも中間調画像濃度制御を行なうことができるの
で、基準パッチの数を減らした階調テーブル21を作成
し、画像濃度制御を行なうようにしてもよい。これによ
り、濃度制御に要する時間を短縮することができ、また
トナー量の消費を抑えることができる。
In the above-described embodiment, the case where the reference patches of all 16 gradations are created and the image density is controlled is taken as an example. However, in practice, even if a part of the dither image is used, the halftone image density control can be performed. Therefore, the gradation table 21 with a reduced number of reference patches is created and the image density control is performed. Good. As a result, the time required for density control can be shortened, and the consumption of toner amount can be suppressed.

【0035】上述の実施例では現像器10が1個のモノ
クロ画像形成の場合について説明したが、現像器10を
複数設けて、カラー画像形成を行なうこともできる。そ
の場合には、現像器10を、Y(イエロー),M(マゼ
ンタ),C(シアン),K(ブラック)の4個設けて、
4種類のトナー像を感光体ドラム1上に形成し、記録紙
P上に転写することによりカラー画像形成を行なうこと
ができる。
In the above-described embodiment, the case where one developing device 10 is used for forming a monochrome image has been described, but a plurality of developing devices 10 may be provided to form a color image. In that case, four developing devices 10 are provided: Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black).
A color image can be formed by forming four types of toner images on the photosensitive drum 1 and transferring them onto the recording paper P.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれぱ、前記パターン形成手段で作成した複数段階の階
調パターンのトナー量検出手段の出力と、画像濃度との
関係を記憶する階調テーブルを制御部内に設け、トナー
量検出手段の出力から直ちに希望の画像濃度を与えるた
めのレーザ光学系の駆動PWMのデューティ比率を決定
することができ、中間調画像の濃度制御を正確に行なう
ことができる この場合において、前記制御部は、トナー濃度を制御す
るにあたり、トナー量検出手段の出力をもとに前記階調
テーブルを参照し、所望の濃度を得るためのPWMのデ
ューティ比率を決定することにより、希望の画像濃度を
得ることができる。
As described above in detail, according to the present invention, the relationship between the output of the toner amount detecting means of the gradation pattern of a plurality of steps created by the pattern forming means and the image density is stored. A gradation table is provided in the control section, and the duty ratio of the drive PWM of the laser optical system for giving a desired image density can be determined immediately from the output of the toner amount detecting means, and the density control of the halftone image can be accurately performed. In this case, when controlling the toner density, the control section refers to the gradation table based on the output of the toner amount detecting means, and sets the PWM duty ratio for obtaining the desired density. By making the determination, the desired image density can be obtained.

【0037】更に、前記制御部は、ベタパターン画像の
トナー付着量を所定の処理により制御した後、画像濃度
制御を行なうことが、中間調画像の濃度制御をより正確
に行なうことができる。
Furthermore, the control unit controls the image density after controlling the toner adhesion amount of the solid pattern image by a predetermined process, so that the density control of the halftone image can be performed more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】検知センサの配置例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of detection sensors.

【図3】検知センサの回路構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a detection sensor.

【図4】ディザマトリクスの階調表現方法の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a gradation expression method of a dither matrix.

【図5】ディザパターンと画像濃度の関係を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a dither pattern and image density.

【図6】ディザパッチ出力と画像濃度の関係を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between dither patch output and image density.

【図7】画像形成装置の構成概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of a configuration of an image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 2 帯電器 3 露光器 4 レーザ光学系 5 ミラー 6 給紙カセット 7 転写部 8 定着部 9 クリーニングブレード 10 現像器 11 交流電圧源 12 直流電圧源 13 現像スリーブ 15 検知センサ 20 制御部 21 階調テーブル 22 メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor drum 2 Charging device 3 Exposure device 4 Laser optical system 5 Mirror 6 Paper cassette 7 Transfer part 8 Fixing part 9 Cleaning blade 10 Developing device 11 AC voltage source 12 DC voltage source 13 Developing sleeve 15 Detection sensor 20 Control part 21 Gradation table 22 Memory

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/04 B41J 3/00 A 15/08 115 M H04N 1/405 H04N 1/40 B 1/403 103A Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location G03G 15/04 B41J 3/00 A 15/08 115 MH04N 1/405 H04N 1/40 B 1/403 103A

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体上にトナーを付着させて画像形
成を行なう画像形成装置において、 前記像担持体上に画像濃度検出用パターンを形成するパ
ターン形成手段と、 前記像担持体上に付着したトナーによる画像濃度を検出
する画像濃度検出手段と、 前記画像濃度検出手段で検出した濃度に応じて画像濃度
制御を行なう制御部と、 該制御部内に設けられ、前記パターン形成手段で作成し
た複数段階の階調パターンの画像濃度検出手段の出力
と、画像濃度との関係を記憶する階調テーブルを具備す
ることを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus for forming an image by adhering toner onto an image carrier, the pattern forming device forming an image density detecting pattern on the image carrier, and the pattern forming unit adhered onto the image carrier. Image density detecting means for detecting the image density by the toner, a control part for controlling the image density according to the density detected by the image density detecting means, and a plurality of units provided in the control part and created by the pattern forming means. An image forming apparatus, comprising: a gradation table for storing the relationship between the image density and the output of the image density detecting means of the gradation pattern of stages.
【請求項2】 前記制御部は、画像濃度を制御するにあ
たり、画像濃度検出手段の出力をもとに前記階調テーブ
ルを参照し、所望の濃度を得るためのレーザ光学系のP
WMのデューティ比率を決定することを特徴とする請求
項1記載の画像形成装置。
2. The control section, when controlling the image density, refers to the gradation table based on the output of the image density detecting means, and P of the laser optical system for obtaining a desired density.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the duty ratio of the WM is determined.
【請求項3】 前記制御部は、ベタパターン画像のトナ
ー付着量を所定の処理により制御した後、画像濃度制御
を行なうことを特徴とする請求項2記載の画像形成装
置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the control unit controls the image density after controlling the toner adhesion amount of the solid pattern image by a predetermined process.
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