JPH1090961A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH1090961A
JPH1090961A JP8265555A JP26555596A JPH1090961A JP H1090961 A JPH1090961 A JP H1090961A JP 8265555 A JP8265555 A JP 8265555A JP 26555596 A JP26555596 A JP 26555596A JP H1090961 A JPH1090961 A JP H1090961A
Authority
JP
Japan
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measurement data
toner adhesion
adhesion amount
toner
image
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8265555A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeyoshi Sekine
健善 関根
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1090961A publication Critical patent/JPH1090961A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably control various potentials in an image formation based on a linear approximate expression by changing the forming condition of the following reference image according to the linear approximate expression calculated on the basis of the measurement data of surface potential and toner adhesion quantity within a section having a high measuring precision of toner adhesion quantity. SOLUTION: The control system of a color copying machine, for example, is formed of a main control part 201 and a plurality of peripheral control parts, and the main control part 201 is formed of CPU 202, ROM 203, RAM 204 and the like. In such an image forming device, the section in which toner adhesion quantity is linearly changed to development potential is calculated on the basis of the measurement data of potential and toner adhesion quantity after development of a plurality of reference latent images formed on a photoreceptor, and a linear approximate expression is calculated on the basis of the data of a section having a high measuring precision of toner adhesion quantity. When the developing characteristic is changed, the optical writing light quantity of the latent image is changed according to the linear approximate expression so that the measurement data of toner adhesion quantity gets into the section having a high measuring precision.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、ファクシミ
リ、プリンタ等の画像形成装置において像担持体上に複
数の基準潜像を形成してその表面電位及び現像後の基準
トナー像のトナー付着量の測定データに基づいて現像装
置の現像特性の直線近似式を算出し、該直線近似式を用
いて画像形成時の各種電位を決定する電位制御方法を採
用した画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a plurality of reference latent images on an image carrier in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, etc., the surface potential of the images, and the toner adhesion amount of the developed reference toner image. The present invention relates to an image forming apparatus that employs a potential control method of calculating a linear approximation of the developing characteristic of a developing device based on the measurement data of (1), and determining various potentials during image formation using the linear approximation.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電
子写真方式の画像形成装置においては、一般に感光体ド
ラム等からなる像担持体をモータにより回転させて帯電
装置により像担持体を均一に帯電させた後に像担持体に
対して露光装置による像露光で画像を書き込んで静電潜
像を形成し、この静電潜像を現像装置で現像してから転
写装置で転写材に転写している。そして、カラー画像形
成のためには、上記画像形成プロセスを各色ごとに繰り
返して像担持体上に複数色のカラートナー像を形成し、
それを転写材に一括転写するか、あるいは複数回に分け
て単色のカラートナー像を像担持体上に形成して順次転
写材に転写する方法などが採用されている。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, or the like, generally, an image carrier composed of a photosensitive drum or the like is rotated by a motor and the image carrier is uniformly charged by a charging device. Thereafter, an image is written on the image carrier by image exposure using an exposure device to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed by a developing device and then transferred to a transfer material by a transfer device. Then, in order to form a color image, a plurality of color toner images are formed on the image carrier by repeating the above image forming process for each color,
A method of batch-transferring the toner onto a transfer material or forming a single-color color toner image on an image carrier in a plurality of times and sequentially transferring the color toner image to the transfer material is adopted.

【0003】このような電子写真方式の画像形成装置に
おいて、像担持体上に基準潜像としてのパッチパターン
の静電潜像を形成してこれを現像装置で現像し、パッチ
パターンの表面電位及びそのトナー付着量から現像特性
を測定し、その現像特性から現像バイアス電位、像担持
体の帯電電位等の各種電位を決定する電位制御方法が知
られている。例えば、予めパッチパターンの数だけ基準
値を用意しておき、これらの基準値と各パッチパターン
上のトナー付着量とをそれぞれ比較することにより各種
電位を決定する電位制御方法がある。また、他の電位
制御方法としては、パッチパターンの表面電位及びトナ
ー付着量をセンサで測定してその測定データから現像装
置の現像特性を直線近似し、その直線近似式の傾きを現
像効率とし、この現像効率から各種電位を求める方法
が提示されている。
In such an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image of a patch pattern as a reference latent image is formed on an image carrier, developed by a developing device, and the surface potential and the surface potential of the patch pattern are determined. There is known a potential control method in which development characteristics are measured from the toner adhesion amount and various potentials such as a development bias potential and a charging potential of an image carrier are determined from the development characteristics. For example, there is a potential control method in which reference values are prepared in advance for the number of patch patterns, and various reference potentials are determined by comparing these reference values with the amount of toner adhered on each patch pattern. Further, as another potential control method, the surface potential of the patch pattern and the toner adhesion amount are measured by a sensor, and the developing characteristics of the developing device are linearly approximated from the measured data. Methods for obtaining various potentials from the development efficiency have been proposed.

【0004】上記電位制御方法では、基準値を正しく
定めることが困難であり、とりわけ、環境変動、経時変
動の大きな現像剤が用いられる場合には上記各種電位を
制御するアルゴリズムが現像剤の環境変動、経時変動に
よる影響を回避するために複雑になり、安定した電位を
得るのに非常に時間がかかる。また、上記電位制御方法
では、直線近似式の傾きのみから各種電位を決定する
ので、現像剤や像担持体の変動に対して精度の点で十分
であるとは言えず、電位制御が不安定となり易い。とり
わけ、電位変動の影響を受け易いフルカラー複写機に応
用した場合には、電位変化により色変動が起こり易く、
特にフルカラー画像のハイライト部の安定性に欠けるこ
とになる。
In the above-described potential control method, it is difficult to correctly determine a reference value. In particular, when a developer having a large environmental change and a large variation over time is used, an algorithm for controlling the above-mentioned various potentials uses an environmental variation of the developer. However, it becomes complicated to avoid the influence of aging, and it takes a very long time to obtain a stable potential. Further, in the above potential control method, since various potentials are determined only from the slope of the linear approximation formula, it cannot be said that the accuracy is sufficient with respect to the fluctuation of the developer and the image carrier, and the potential control is unstable. Easily. In particular, when applied to a full-color copying machine that is easily affected by potential fluctuations, color fluctuations are likely to occur due to potential changes,
Particularly, the stability of the highlight portion of the full-color image is lacking.

【0005】そこで、本出願人は、上記欠点を改善し、
短時間で精度の良い電位制御を行うことができるととも
に現像剤の環境変動、経時変動による画像再現への影響
を回避することができる電位制御方法として、像担持体
上に形成した複数のパッチパターンの電位及びそのトナ
ー付着量を測定し、該複数組の電位及びトナー付着量の
測定データに基づいて電位及びトナー付着量の関係が直
線的に変化する区間を算出し、この区間における上記測
定した電位及びトナー付着量の測定データから現像特性
を直線近似した直線近似式を得て、この直線近似式を用
いて画像形成時の各種電位を決定するものを提案した
(特願平6−275869号参照)。また、本出願人
は、上記特願平6−275869号において、トナー付
着量の多い多付着部に感度を持たない光学反射式の画像
濃度センサを用い、上記画像濃度センサが感度を有する
領域における上記測定した電位及びトナー付着量の測定
データの関係より求めた直線近似式から上記多付着部の
トナー付着量を演算して求め、この関係から上記画像形
成時の各種電位を決定するものを提案している。この場
合には、上記トナー付着量測定手段として光学反射式の
画像濃度センサを用いても該画像濃度センサの飽和特性
に影響されずに精度の良い電位制御を行うことができ
る。
Accordingly, the present applicant has improved the above-mentioned drawbacks,
As a potential control method that can perform accurate potential control in a short time and avoid the influence on the image reproduction due to environmental fluctuations of the developer and aging, a plurality of patch patterns formed on the image carrier are used. Is measured, and based on the measured data of the plurality of sets of potentials and the amount of toner adhesion, a section where the relationship between the potential and the amount of toner adhesion changes linearly is calculated. A linear approximation is obtained by linearly approximating the development characteristics from the measured data of the potential and the amount of toner adhered, and using this linear approximation to determine various potentials during image formation has been proposed (Japanese Patent Application No. Hei 6-275869). reference). Further, in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 6-275869, the present applicant uses an optical reflection type image density sensor having no sensitivity in a multi-adhesion portion having a large amount of toner adhesion, and uses the image reflection sensor in an area where the image density sensor has sensitivity. It is proposed to calculate the toner adhesion amount of the multi-adhesion portion from a linear approximation formula obtained from the relationship between the measured potential and the measurement data of the toner adhesion amount, and to determine the various potentials during the image formation from this relationship. doing. In this case, even if an optical reflection type image density sensor is used as the toner adhesion amount measuring means, accurate potential control can be performed without being affected by the saturation characteristics of the image density sensor.

【0006】また、上記電位制御方法や上記特願平6
−275869号で提案した電位制御方法などにおい
て、トナー付着量測定手段として光学反射式の画像濃度
センサを用いるのが一般的であるが、この光学反射式の
画像濃度センサは測定対象物であるトナーの付着量によ
ってその測定精度が変化する傾向がある。例えば、トナ
ーの付着量が多くなるに従って反射光量が少なくなって
いくため次第に測定精度が低下していくという特徴を有
している。この画像濃度センサの精度の低下は、該セン
サのトナー付着量に対する感度が低下していない区間す
なわち上記パッチパターンの表面電位の測定データに対
してトナー付着量の測定データが直線的に変化している
区間の多付着量側でも生じている場合がある。このよう
に測定精度が低下した画像濃度センサの測定データは測
定誤差を有しているため、該測定データを用いて上記現
像特性の直線近似式を算出すると、該現像特性の直線近
似式の精度が低下し、電位制御が不安定になりやすい。
In addition, the above-mentioned potential control method and the above-mentioned Japanese Patent Application No.
In the potential control method proposed in US Pat. No. 2,275,869, it is common to use an optical reflection type image density sensor as a toner adhesion amount measuring means. The measurement accuracy tends to change depending on the amount of adherence. For example, there is a feature that the measurement accuracy gradually decreases because the amount of reflected light decreases as the amount of toner adhesion increases. The decrease in the accuracy of the image density sensor is caused by the fact that the measurement data of the toner adhesion amount changes linearly with respect to the section where the sensitivity of the sensor to the toner adhesion amount has not decreased, that is, the measurement data of the surface potential of the patch pattern. May also occur on the side with a large amount of adhesion in a section where there is. Since the measurement data of the image density sensor having the reduced measurement accuracy has a measurement error, when the linear approximation expression of the development characteristic is calculated using the measurement data, the accuracy of the linear approximation expression of the development characteristic is calculated. And the potential control is likely to be unstable.

【0007】また、上記現像ポテンシャルに対して上記
トナー付着量の測定データが直線的に変化する区間を算
出し、該区間内にある複数組の表面電位及びトナー付着
量の測定データに基づいて現像装置の現像特性の直線近
似式を算出する場合、上記特願平6−275869号で
示しているように上記パッチパターンの表面電位の間隔
が等間隔になるように上記パッチパターンの潜像を形成
することが一般的である。ところが、前述のように測定
データのすべてが、上記直線的に変化する区間内のもの
であるとは限らず、また所定の測定精度で測定されたも
のとは限らないため、上記現像特性の直線近似式を精度
よく算出するために有効な測定データが不足するおそれ
がある。
Further, a section in which the measurement data of the toner adhesion amount linearly changes with respect to the development potential is calculated, and a plurality of sets of the surface potential and the toner adhesion amount measurement data in the interval are used to perform development. When calculating a linear approximation of the development characteristics of the apparatus, the latent image of the patch pattern is formed such that the intervals between the surface potentials of the patch pattern are equal as shown in Japanese Patent Application No. 6-275869. It is common to do. However, as described above, all of the measurement data is not always within the linearly changing section, and is not necessarily measured with a predetermined measurement accuracy. There is a possibility that effective measurement data is insufficient for accurately calculating the approximate expression.

【0008】そこで、本出願人は、上記複数組の電位及
びトナー付着量の測定データに基づいて算出された現像
ポテンシャルに対してトナー付着量のデーが直線的に変
化する区間のうちトナー付着量の測定精度が高い区間部
分におけるトナー付着量の測定データの間隔を、該測定
精度が低い区間部分におけるトナー付着量の測定データ
の間隔よりも密にし、該測定精度が高い区間部分内の表
面電位及びトナー付着量の測定データに基づいて現像特
性の直線近似式を得て、この直線近似式を用いて画像形
成時の各種電位を決定する電位制御方法を提案した(特
願平7−233398号)。これによれば、パッチパタ
ーンの形成数が同数の条件下において、測定データ間隔
を等間隔にした場合に比して現像特性の直線近似式の算
出に用いる区間内の測定データの個数を多くすることが
できる。
Accordingly, the applicant of the present invention has proposed that the toner adhering amount data in a section where the toner adhering amount data changes linearly with respect to the developing potential calculated based on the plurality of sets of potential and toner adhering amount measurement data. The interval of the measurement data of the toner adhesion amount in the section where the measurement accuracy is high is made denser than the interval of the measurement data of the toner adhesion amount in the section where the measurement accuracy is low, and the surface potential in the section where the measurement accuracy is high is high. A potential control method for obtaining various linear potentials at the time of image formation using the linear approximation formula of the developing characteristic based on the measured data of toner adhesion amount was proposed (Japanese Patent Application No. Hei 7-233398). ). According to this, under the condition that the number of patch patterns formed is the same, the number of measurement data in the section used for calculating the linear approximation expression of the development characteristic is increased as compared with the case where the measurement data intervals are equal. be able to.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特願平
7−233398号の電位制御方法を実施するに当たっ
て、上記パッチパターンの形成条件を固定にした場合、
特に、現像剤及び像保持体としての感光体の環境、経時
変動が大きいと、現像特性が変化し、該現像特性の直線
近似式の算出に用いる区間内の測定データが不足するお
それがあった。
However, in implementing the potential control method of Japanese Patent Application No. 7-233398, when the conditions for forming the patch pattern are fixed,
In particular, when the environment of the developer and the photoconductor as an image holding member and the fluctuation with time are large, the development characteristics change, and there is a possibility that the measurement data in the section used for calculating the linear approximation formula of the development characteristics becomes insufficient. .

【0010】また、初期設定として上記パッチパターン
の形成条件を予め固定しておくと、現像装置や現像剤の
個体差によって該初期設定が適正ではなく、同様に現像
特性の直線近似式の算出に用いる区間内の測定データが
不足するおそれがあった。これは、現像装置によって現
像剤担持体としての現像スリーブへの現像剤の汲み上げ
量や該現像スリーブと感光体とのギャップなどの現像条
件が異なり、現像剤によって帯電量や剤使用までの放置
時間などが異なるため、これらに起因して現像特性も変
化するためである。
If the conditions for forming the patch pattern are fixed in advance as initial settings, the initial settings are not appropriate due to individual differences between the developing device and the developer. There is a possibility that the measurement data in the section to be used is insufficient. This is because, depending on the developing device, development conditions such as the amount of developer pumped up to the developing sleeve as a developer carrier and the gap between the developing sleeve and the photoreceptor are different, and depending on the developer, the amount of charge and the standing time until use of the agent are different. This is because the development characteristics also change due to these differences.

【0011】上記区間内の測定データが不足すると、現
像特性の直線近似式の精度が低下し、現像バイアス電
位、像担持体の帯電電位等の各種電位設定が適正な値か
ら外れて画像濃度の過不足を生じる。特に、上記フルカ
ラー複写機においては、画像濃度の過不足のみならず、
色調の変化が生じやすくなる。
When the measurement data in the above section is insufficient, the accuracy of the linear approximation of the developing characteristic is reduced, and various potential settings such as the developing bias potential and the charging potential of the image carrier deviate from appropriate values. Causes excess or deficiency. In particular, in the above-described full-color copying machine, not only is the image density excessive or insufficient, but also
Changes in color tone are likely to occur.

【0012】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、現像剤及び像担持
体の経時、環境変動、又は、現像装置及び現像剤の個体
差に依らず現像装置の現像特性の直線近似式を精度よく
算出し、該直線近似式に基づいた画像形成時の各種電位
の制御を安定して行うことができる画像形成装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object the object of being based on the aging of the developer and the image carrier, environmental fluctuation, or individual differences between the developing device and the developer. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of accurately calculating a linear approximation expression of a developing characteristic of a developing device and stably controlling various potentials during image formation based on the linear approximation expression. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、像担持体上に複数の基準潜像を
形成し、該基準潜像の表面電位を測定し、該複数の基準
潜像を相異なる現像ポテンシャルで現像して複数の基準
トナー像を形成し、該基準トナー像のトナー付着量を測
定し、該複数組の表面電位及びトナー付着量の測定デー
タに基づいて該現像ポテンシャルに対して該トナー付着
量の測定データが直線的に変化する区間を算出し、該区
間内にある複数組の表面電位及びトナー付着量の測定デ
ータに基づいて現像特性の直線近似式を算出し、該直線
近似式を用いて画像形成時の各種電位を決定する画像形
成装置において、上記区間のうち上記トナー付着量の測
定精度が高い区間部分内の表面電位及びトナー付着量の
測定データに基づいて上記直線近似式を算出し、該測定
精度が高い区間部分に該トナー付着量の測定データが入
るように、該直線近似式に応じて次回の該複数の基準潜
像の形成条件を変更することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of reference latent images are formed on an image carrier, and the surface potential of the reference latent image is measured. Are developed with different developing potentials to form a plurality of reference toner images, the toner adhesion amount of the reference toner image is measured, and the plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount measurement data are used. A section in which the measurement data of the toner adhesion amount linearly changes with respect to the development potential is calculated, and a linear approximation expression of the developing characteristic is obtained based on the plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount measurement data in the section. In the image forming apparatus which calculates various potentials at the time of image formation using the linear approximation formula, the surface potential and the toner adhesion amount are measured in a section of the section where the toner adhesion amount measurement accuracy is high. Based on data Calculating the linear approximation formula, and changing the next formation condition of the plurality of reference latent images in accordance with the linear approximation formula so that the measurement data of the toner adhesion amount is included in a section where the measurement accuracy is high. It is characterized by the following.

【0014】この画像形成装置は、像担持体上に複数の
基準潜像を形成してその電位及び現像後の基準トナー像
のトナー付着量の測定データに基づいて現像ポテンシャ
ルに対して該トナー付着量の測定データが直線的に変化
する区間を算出し、該区間のうちトナー付着量の測定精
度が高い区間部分内にある複数組の表面電位及びトナー
付着量の測定データに基づいて現像装置の現像特性の直
線近似式を算出し、該直線近似式を用いて画像形成時の
各種電位を決定する。そして、現像剤及び像担持体の経
時、環境変動、又は、現像装置及び現像剤の個体差に起
因して現像特性が変化しても算出された直線近似式に応
じて次回の複数の基準潜像の形成条件を変更することに
より、上記測定精度が高い区間にトナー付着量の測定デ
ータが入るようにする。よって、現像特性の直線近似式
の算出に用いる区間内の測定データが不足することがな
い。
In this image forming apparatus, a plurality of reference latent images are formed on an image carrier, and the potential of the plurality of reference latent images is measured based on the potential of the reference latent image and the toner adhesion amount of the developed reference toner image. The section in which the measurement data of the amount linearly changes is calculated, and a plurality of sets of the surface potential and the measurement data of the toner adhesion in the section where the measurement accuracy of the toner adhesion is high in the section are used for the developing device. A linear approximation of the development characteristic is calculated, and various potentials during image formation are determined using the linear approximation. Then, even if the developing characteristics change due to the aging of the developer and the image carrier, environmental changes, or individual differences between the developing device and the developer, the next plurality of reference latents are calculated according to the calculated linear approximation formula. By changing the image forming conditions, the measurement data of the toner adhesion amount is included in the section where the measurement accuracy is high. Therefore, there is no shortage of measurement data in the section used for calculating the linear approximation expression of the development characteristic.

【0015】請求項2の発明は、像担持体上に複数の基
準潜像を形成し、該基準潜像の表面電位を測定し、該複
数の基準潜像を相異なる現像ポテンシャルで現像して複
数の基準トナー像を形成し、該基準トナー像のトナー付
着量を測定し、該複数組の表面電位及びトナー付着量の
測定データに基づいて該現像ポテンシャルに対して該ト
ナー付着量の測定データが直線的に変化する区間を算出
し、該区間内にある複数組の表面電位及びトナー付着量
の測定データに基づいて現像特性の直線近似式を算出
し、該直線近似式を用いて画像形成時の各種電位を決定
する画像形成装置において、上記区間のうち上記トナー
付着量の測定精度が高い区間部分内の表面電位及びトナ
ー付着量の測定データに基づいて上記直線近似式を算出
し、該トナー付着量の測定データと予め設定された基準
値とを比較し、該比較の結果に応じて、該測定精度が高
い区間部分に該トナー付着量の測定データが入るよう
に、次回の該複数の基準潜像の形成条件を変更すること
を特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of reference latent images are formed on an image carrier, a surface potential of the reference latent images is measured, and the plurality of reference latent images are developed with different developing potentials. Forming a plurality of reference toner images, measuring a toner adhesion amount of the reference toner image, and measuring the toner adhesion amount with respect to the development potential based on the plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount measurement data; Is calculated linearly, and a linear approximation of development characteristics is calculated based on a plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount measurement data within the interval, and image formation is performed using the linear approximation. In the image forming apparatus that determines the various potentials at the time, the linear approximation formula is calculated based on the surface potential and the toner adhesion amount measurement data in the section where the measurement accuracy of the toner adhesion amount is high in the section. Toner adhesion amount The measured data is compared with a preset reference value, and according to the result of the comparison, the plurality of reference latent images for the next time are set such that the measured data of the toner adhesion amount is included in a section where the measurement accuracy is high. Is characterized by changing the formation conditions.

【0016】この画像形成装置は、像担持体上に複数の
基準潜像を形成してその電位及び現像後の基準トナー像
のトナー付着量の測定データに基づいて現像ポテンシャ
ルに対して該トナー付着量の測定データが直線的に変化
する区間を算出し、該区間のうちトナー付着量の測定精
度が高い区間部分内にある複数組の表面電位及びトナー
付着量の測定データに基づいて現像装置の現像特性の直
線近似式を算出し、該直線近似式を用いて画像形成時の
各種電位を決定する。そして、現像剤及び像担持体の経
時、環境変動、又は、現像装置及び現像剤の個体差に起
因して現像特性が変化しても、トナー付着量の測定デー
タと予め設定された基準値との比較の結果に応じて次回
の複数の基準トナー像の形成条件を変更することによ
り、上記測定精度が高い区間部分にトナー付着量の測定
データが入るようにする。よって、現像特性の直線近似
式の算出に用いる区間内の測定データが不足することが
ない。ここで、トナー付着量の測定データと基準値との
比較の具体的態様としては、上記測定精度の高い区間部
分から外れた測定データの個数や個々の測定データの外
れ量などの比較が挙げられる。また、基準トナー像の反
射濃度の測定データからトナー付着量を算出する場合、
トナー付着量の測定データと基準値との比較に代えて、
反射濃度の測定データと予め設定された基準値とを比較
してもよい。
In this image forming apparatus, a plurality of reference latent images are formed on an image carrier, and the potential of the plurality of reference latent images and the toner adhesion amount of the developed reference toner image are measured based on measurement data of the amount of toner adhesion. The section in which the measurement data of the amount linearly changes is calculated, and a plurality of sets of the surface potential and the measurement data of the toner adhesion in the section where the measurement accuracy of the toner adhesion is high in the section are used for the developing device. A linear approximation of the development characteristic is calculated, and various potentials during image formation are determined using the linear approximation. Then, even if the developing characteristics change due to the aging of the developer and the image carrier, environmental fluctuations, or individual differences between the developing device and the developer, the measured data of the toner adhesion amount and the preset reference value By changing the formation conditions of the next plurality of reference toner images according to the result of the comparison, the measurement data of the toner adhesion amount is included in the section where the measurement accuracy is high. Therefore, there is no shortage of measurement data in the section used for calculating the linear approximation expression of the development characteristic. Here, as a specific mode of comparison between the measurement data of the toner adhesion amount and the reference value, comparison of the number of measurement data deviating from the section with high measurement accuracy or the deviation amount of individual measurement data may be mentioned. . Also, when calculating the toner adhesion amount from the measurement data of the reflection density of the reference toner image,
Instead of comparing the measured toner adhesion data with the reference value,
The measurement data of the reflection density may be compared with a preset reference value.

【0017】なお、上記請求項1又は2の発明におい
て、上記複数の基準潜像を相異なる現像ポテンシャルで
現像して複数の基準トナー像を形成するには、例えば該
複数の基準潜像を相異なる表面電位を有するように形成
する。また例えば、該複数の基準潜像を一定の表面電位
を有するように形成し、該基準潜像を相異なる現像バイ
アス電圧を用いて現像して基準トナー像を形成する。ま
た例えば、該基準潜像の表面電位と該現像バイアス電圧
との両方を変化させてもよい。よって、基準トナー像の
形成条件を変更する場合、基準潜像の表面電位の変更、
現像バイアス電圧の変更、又は、基準潜像の表面電位と
現像バイアス電圧両方の変更を行ってもよい。
In the first or second aspect of the present invention, in order to form a plurality of reference toner images by developing the plurality of reference latent images with different developing potentials, for example, It is formed to have different surface potentials. Further, for example, the plurality of reference latent images are formed so as to have a constant surface potential, and the reference latent images are developed using different developing bias voltages to form a reference toner image. Further, for example, both the surface potential of the reference latent image and the developing bias voltage may be changed. Therefore, when changing the formation condition of the reference toner image, the surface potential of the reference latent image is changed,
The development bias voltage may be changed, or both the surface potential of the reference latent image and the development bias voltage may be changed.

【0018】[0018]

【実施の形態】以下、本発明を画像形成装置に応用した
実施の形態について説明する。図2は本発明を応用した
画像形成装置としてのフルカラー複写機(以下、カラー
複写機という)全体の概略構成図、図3は同カラー複写
機の感光体ドラム・中間転写ベルト周りの拡大図であ
る。図2において、このカラー複写装置は、カラー画像
読み取り装置(以下、カラースキャナーという)1とカ
ラー画像記録装置(以下、カラープリンターという)2
とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described below. FIG. 2 is a schematic diagram of a full-color copying machine (hereinafter, referred to as a color copying machine) as an image forming apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 3 is an enlarged view around a photosensitive drum and an intermediate transfer belt of the color copying machine. is there. In FIG. 2, the color copying apparatus includes a color image reading device (hereinafter, referred to as a color scanner) 1 and a color image recording device (hereinafter, referred to as a color printer) 2.
It is composed of

【0019】まず、カラースキャナー1は、原稿3の画
像を照明ランプ4、ミラー群5、及びレンズ6を介して
カラーセンサー7に結像して、原稿のカラー画像情報
を、例えばブルー(Blue、以下Bという)、グリーン
(Green、以下Gという)、レッド(Red、以下Rとい
う)の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換
する。そして、このカラースキャナー1で得たB、G、
Rの色分解画像信号強度レベルをもとにして、画像処理
部(図示なし)で色変換処理を行ない、ブラック(以
下、Bkという)、シアン(Cyan、以下Cという)、
マゼンタ(Magenta、以下Mという)、イエロー(Yel
low、以下Yという)のカラー画像データを得る。
First, the color scanner 1 forms an image of an original 3 on a color sensor 7 via an illumination lamp 4, a mirror group 5, and a lens 6, and converts color image information of the original into, for example, blue (Blue, It is read out for each color separation light of green (hereinafter, referred to as B), green (hereinafter, referred to as G), and red (Red, hereinafter, referred to as R) and converted into an electric image signal. And B, G, obtained by this color scanner 1,
Based on the color separation image signal intensity level of R, a color conversion process is performed in an image processing unit (not shown), and black (hereinafter, referred to as Bk), cyan (Cyan, hereinafter referred to as C),
Magenta (hereinafter referred to as M), yellow (Yel
low, hereinafter referred to as Y).

【0020】次に、カラープリンター2では、そのレー
ザー光学ユニット8で、カラースキャナー1からのカラ
ー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した
光書き込みを行ない、像担持体としての感光体ドラム9
に静電潜像を形成する。この感光体ドラム9は、矢印の
ように反時計方向に回転し、その回りには、感光体クリ
ーニングユニット(クリーニング前除電器を含む)1
0、除電ランプ11、帯電器12、表面電位測定手段と
しての表面電位センサー13、Bk現像器14、C現像
器15、M現像器16、Y現像器17、現像濃度パター
ン検出用の画像濃度測定手段としての光反射型の光学セ
ンサ18、中間転写ベルト19等が配置されている。各
現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光
体ドラム9の表面に接触させて回転する現像スリーブ
(14a、15a、16a、17a)と、現像剤を汲み
上げ・撹拌するために回転する現像パドル(14b、1
5b、16b、17b)、及び現像剤のトナー濃度を測
定するトナー濃度測定手段としてのトナー濃度センサ
(14c、15c、16c、17c)等で構成されてい
る。
Next, in the color printer 2, the laser optical unit 8 converts the color image data from the color scanner 1 into an optical signal, performs optical writing corresponding to the original image, and performs photosensitive writing as an image carrier. Body drum 9
To form an electrostatic latent image. The photosensitive drum 9 rotates counterclockwise as shown by the arrow, and around the photosensitive drum 9, a photosensitive member cleaning unit (including a pre-cleaning static eliminator) 1 is provided.
0, static elimination lamp 11, charging device 12, surface potential sensor 13 as surface potential measuring means, Bk developing device 14, C developing device 15, M developing device 16, Y developing device 17, image density measurement for detecting development density pattern A light reflection type optical sensor 18 and an intermediate transfer belt 19 as means are arranged. Each developing device has a developing sleeve (14a, 15a, 16a, 17a) that rotates by bringing a spike of developer into contact with the surface of the photosensitive drum 9 to develop an electrostatic latent image, and draws and agitates the developer. Developing paddle (14b, 1
5b, 16b, 17b) and toner concentration sensors (14c, 15c, 16c, 17c) as toner concentration measuring means for measuring the toner concentration of the developer.

【0021】以下、現像動作の順序(カラートナー像形
成順序)が、Bk、C、M、Yの例でコピー動作の概略
を説明する(ただし、画像形成順序はこれに限定される
ものではない)。コピー動作が開始されると、カラース
キャナー1で所定のタイミングからBk画像データの読
み取りがスタートし、この画像データに基づきレーザー
光による光書き込み、潜像形成が始まる(以下、Bk画
像データによる静電潜像をBk潜像という。C、M、Y
について、それぞれC潜像、M潜像、Y潜像という)。
このBk潜像の先端部から現像可能とすべくBk現像器
14の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリ
ーブ14aを回転開始して、Bk潜像をBkトナーで現
像する。そして以後、Bk潜像領域の現像動作を続け、
潜像後端部がBk現像位置を通過した時点で速やかに現
像スリーブ14a上の現像剤の穂切りを行い、現像不作
動状態にする。この現像剤の穂切りは現像スリーブ14
aの回転方向を現像動作中とは逆方向に切り換えること
で行う。また、上記Bk現像器14の現像不作動状態へ
の切換は、少なくとも次のC画像データによるC潜像先
端部が到達する前に完了させる。
Hereinafter, the outline of the copying operation will be described with an example in which the order of the developing operation (color toner image forming order) is Bk, C, M, and Y (however, the image forming order is not limited to this). ). When the copying operation is started, reading of the Bk image data is started at a predetermined timing by the color scanner 1, and light writing by a laser beam and formation of a latent image are started based on the image data (hereinafter, electrostatic image formation by the Bk image data). The latent image is called a Bk latent image, C, M, Y.
Are referred to as C latent image, M latent image and Y latent image, respectively).
Before the front end of the latent image reaches the developing position of the Bk developing device 14 so as to enable development from the front end of the Bk latent image, the rotation of the developing sleeve 14a is started to develop the Bk latent image with Bk toner. Thereafter, the developing operation of the Bk latent image area is continued,
When the rear end of the latent image passes the Bk developing position, the developer on the developing sleeve 14a is promptly cut off, and the developing operation is stopped. The developer is cut off by the developing sleeve 14.
This is performed by switching the rotation direction of “a” to a direction opposite to that during the developing operation. The switching of the Bk developing device 14 to the development inoperative state is completed at least before the leading end of the C latent image based on the next C image data arrives.

【0022】ついで、感光体ドラム9に形成したBkト
ナー像を、感光体ドラム9と等速駆動されている中間転
写ベルト19の表面に転写する(以下、感光体ドラム9
から中間転写ベルト19へのトナー像転写をベルト転写
という)。このベルト転写は、感光体ドラム9と中間転
写ベルト19とが接触した状態において、転写バイアス
ローラ20aに所定のバイアス電圧を印加することで行
う。
Next, the Bk toner image formed on the photosensitive drum 9 is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 19 driven at the same speed as the photosensitive drum 9 (hereinafter referred to as the photosensitive drum 9).
(Transfer of the toner image from the belt to the intermediate transfer belt 19 is referred to as belt transfer.) This belt transfer is performed by applying a predetermined bias voltage to the transfer bias roller 20a in a state where the photosensitive drum 9 and the intermediate transfer belt 19 are in contact with each other.

【0023】同様の動作で感光体ドラム9上に順次C、
M、Yのトナー像を形成し(Bk、C、M、Yの順序は
これに限るものではない。)、中間転写ベルト19上で
順次正確に位置合せされて4色重ねのベルト転写画像を
形成し、その後紙転写ユニット23によって転写紙24
に一括して紙転写を行う。
In the same operation, C and C are sequentially placed on the photosensitive drum 9.
M, Y toner images are formed (the order of Bk, C, M, Y is not limited to this), and the four-color superimposed belt transfer image is sequentially and accurately aligned on the intermediate transfer belt 19. And then transfer paper 24 by paper transfer unit 23
The paper transfer is performed collectively.

【0024】上記中間転写ベルトユニットでは、中間転
写ベルト19が駆動ローラ21、転写バイアスローラ2
0及び従動ローラ群に張架されており、図示していない
駆動モータにより駆動制御される。また、中間転写ベル
ト19の表面に対向する所定位置には、ベルトクリーニ
ングユニット22が設けられており、このユニット22
は、入口シール22a、クリーニングブレード22b、
及び中間転写ベルト19からの接離機構22cなどで構
成されており、クリーニング不要時は、接離機構22c
によって入口シール22a及びクリーニングブレード2
2bをベルト面から離間させておく。
In the above-described intermediate transfer belt unit, the intermediate transfer belt 19 includes the driving roller 21 and the transfer bias roller 2.
0 and a group of driven rollers, and is driven and controlled by a drive motor (not shown). At a predetermined position facing the surface of the intermediate transfer belt 19, a belt cleaning unit 22 is provided.
Are the inlet seal 22a, the cleaning blade 22b,
And a contact / separation mechanism 22c from the intermediate transfer belt 19. When cleaning is not required, the contact / separation mechanism 22c
Seal 22a and cleaning blade 2
2b is separated from the belt surface.

【0025】また、上記中間転写ベルト19の上記駆動
ローラ21に巻きついた部分に対向するように、紙転写
ユニット23が設けられている。このユニット23は、
紙転写バイアスローラ23a、ローラクリーニングブレ
ード23b、及び中間転写ベルト19からの接離機構2
3cなどで構成されている。上記紙転写バイアスローラ
23aは、通常は中間転写ベルト19面から離間してい
るが、該ベルト19面に形成された4色の重ね画像を、
転写紙24に一括転写する時にタイミングを取って接離
機構23cで押圧され、該ローラ23aに所定のバイア
ス電圧を印加して転写紙24への転写を行う。
A paper transfer unit 23 is provided so as to face the portion of the intermediate transfer belt 19 wound around the drive roller 21. This unit 23
Paper transfer bias roller 23a, roller cleaning blade 23b, and mechanism 2 for contacting and separating from intermediate transfer belt 19
3c and the like. Although the paper transfer bias roller 23a is normally separated from the intermediate transfer belt 19, the four-color superimposed image formed on the belt 19 is
At the time of collective transfer to the transfer paper 24, the transfer is performed by the contact / separation mechanism 23c at a timing, and a predetermined bias voltage is applied to the roller 23a to transfer the image onto the transfer paper 24.

【0026】上記転写紙24は、給紙ローラ25、レジ
ストローラ26によって、中間転写ベルト19面の4色
重ね画像の先端部が紙転写位置に到達するタイミングに
合わせて給紙される。そして、中間転写ベルト19面か
ら4色重ねトナー像を一括転写された転写紙24は、紙
搬送ユニット27で定着装置28に搬送され、所定温度
にコントロールされた定着ローラ28aと加圧ローラ2
8bでトナー像を溶融定着して、コピートレイ29に搬
出されフルカラーコピーを得る。
The transfer paper 24 is fed by a feed roller 25 and a registration roller 26 at the timing when the leading end of the four-color superimposed image on the surface of the intermediate transfer belt 19 reaches the paper transfer position. Then, the transfer paper 24 on which the four-color superimposed toner image is collectively transferred from the surface of the intermediate transfer belt 19 is conveyed to a fixing device 28 by a paper conveyance unit 27, and the fixing roller 28a and the pressure roller 2 are controlled to a predetermined temperature.
In step 8b, the toner image is fused and fixed, and is carried out to the copy tray 29 to obtain a full-color copy.

【0027】なお、ベルト転写後の感光体ドラム9は、
感光体クリーニングユニット10(クリーニング前除電
器10a、ブラシローラ10b、ゴムブレード10c)
で表面をクリーニングされ、除電ランプ11で均一に除
電される。また、転写紙24にトナー像を転写した後の
中間転写ベルト19は、クリーニングユニット22を再
び接離機構22cで押圧して表面をクリーニングされ
る。
The photosensitive drum 9 after the belt transfer is
Photoconductor cleaning unit 10 (pre-cleaning static eliminator 10a, brush roller 10b, rubber blade 10c)
Then, the surface is cleaned, and the charge is uniformly removed by the charge removing lamp 11. After the transfer of the toner image onto the transfer paper 24, the surface of the intermediate transfer belt 19 is cleaned by pressing the cleaning unit 22 again by the contact / separation mechanism 22c.

【0028】また、転写紙カセット30、31、32、
33は、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル(図示なし)で指定されたサイズ紙の収納カセット
から、タイミングを取ってレジストローラ26方向に給
紙、搬送される。34は、OHP用紙や厚紙等を給紙す
るための手差し給紙トレイである。
The transfer paper cassettes 30, 31, 32,
Reference numeral 33 stores transfer papers of various sizes, which are fed and conveyed in the direction of the registration rollers 26 from the storage cassette of the size paper designated by the operation panel (not shown) at a certain timing. Reference numeral 34 denotes a manual paper feed tray for feeding OHP paper, thick paper, or the like.

【0029】以上は、4色フルカラーを得るコピーモー
ドの説明であったが、3色コピーモード、2色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモード
の場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像
器のみを現像動作(剤穂立て)状態にして、中間転写ベ
ルト19は感光体ドラム9に接触したまま往復方向に一
定速駆動し、更にベルトクリーニングユニット22も中
間転写ベルト19に接触したままの状態でコピー動作を
行う。
The above is a description of the copy mode for obtaining four full colors. However, in the case of the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated color and the number of times. become. Further, in the case of the single color copy mode, only the developing device of the color is set in the developing operation (spring) until the predetermined number of sheets is completed, and the intermediate transfer belt 19 reciprocates while being in contact with the photosensitive drum 9. Direction, and the belt cleaning unit 22 performs a copying operation while keeping the belt cleaning unit 22 in contact with the intermediate transfer belt 19.

【0030】図1は、本カラー複写機の制御系の一例を
示している。この制御系はメイン制御部201と複数の
周辺制御部により構成され、メイン制御部201はCP
U202と、制御プログラム及び各種データを記憶した
ROM203と、ワーク領域として各種データを一時的
に記憶するRAM204と、各周辺制御部との入出力を
行うためのI/0インターフェース部205とにより構
成されている。
FIG. 1 shows an example of a control system of the color copying machine. This control system includes a main control unit 201 and a plurality of peripheral control units.
U202, a ROM 203 storing a control program and various data, a RAM 204 temporarily storing various data as a work area, and an I / O interface unit 205 for inputting / outputting to / from each peripheral control unit. ing.

【0031】また、上記メイン制御部201は、I/O
インターフェース部205を介してレーザー光学系制御
部206、電源回路207、光学センサ18、トナー濃
度センサ14c、15c、16c、17c、トナー補給
回路212、中間転写ベルト駆動回路213、表面電位
センサ13などが接続されている。レーザー光学系制御
部206は、メインCPU202からの指令に基づいて
レーザ光学ユニット8を制御し、電源回路207はメイ
ンCPU202からの指令に基づいて帯電器12に高圧
電圧を印加するとともに、現像スリーブ14a、15
a、16a、17aにそれぞれ現像バイアス電圧を印加
する。光学センサ18は、感光体ドラム9上のトナー像
の反射濃度を光学的に検知する。表面電位センサ13は
感光体ドラム9の表面電位を検知する。トナー補給回路
212は、メインCPU202からの指令に基づいて各
トナー補給部のトナー補給モータを制御して、各色のト
ナーを各現像器に補給する。
The main control unit 201 is provided with an I / O
Via an interface unit 205, a laser optical system control unit 206, a power supply circuit 207, an optical sensor 18, toner concentration sensors 14c, 15c, 16c, 17c, a toner supply circuit 212, an intermediate transfer belt drive circuit 213, a surface potential sensor 13, and the like. It is connected. The laser optical system control unit 206 controls the laser optical unit 8 based on a command from the main CPU 202, and the power supply circuit 207 applies a high voltage to the charger 12 based on a command from the main CPU 202, and also controls the developing sleeve 14a. , 15
a, 16a and 17a are applied with a developing bias voltage, respectively. The optical sensor 18 optically detects the reflection density of the toner image on the photosensitive drum 9. The surface potential sensor 13 detects the surface potential of the photosensitive drum 9. The toner supply circuit 212 controls a toner supply motor of each toner supply unit based on a command from the main CPU 202 to supply toner of each color to each developing device.

【0032】図4はメイン制御部201による電位制御
ルーチンのフローチャートである。この電位制御ルーチ
ンによる電位制御は、基本的には装置(複写機)の起動
時に行うが、予め定められたコピー枚数毎、又は一定時
間毎など必要に応じて行っても良い。図4の電位制御ル
ーチンにおいて、メイン制御部201はまず電源ON時
の状態をジャムなどの異常処理時と区別するために、定
着装置28の定着温度を検知する定着温度センサ(不図
示)からの入力信号に基づいて、定着温度が100°C
以上であるか否かを判断する(ステップ501)。ここ
で、定着温度が100°Cを越えている場合には異常と
判定して電位制御を行わない。一方、定着温度が100
°C未満の場合には電源回路207から感光体ドラム9
に基準電圧を印加して表面電位センサ13の校正を行う
(ステップ502)。以後の電位計算ではこの校正値を
用いる。次にメイン制御部201は、光学センサ18か
ら感光体ドラム9の地肌部に対する出力値Vsgを取り込
んで、光学センサ18から感光体ドラム9の地肌部へ照
射された光の反射光が一定値になるように、光学センサ
18の発光光量を調整する(ステップ503)。
FIG. 4 is a flowchart of a potential control routine by the main control unit 201. The potential control by the potential control routine is basically performed when the apparatus (copying machine) is started, but may be performed as needed, for example, every predetermined number of copies or every certain time. In the potential control routine of FIG. 4, the main control unit 201 first receives a signal from a fixing temperature sensor (not shown) that detects the fixing temperature of the fixing device 28 in order to distinguish the power-on state from the abnormality processing such as a jam. Fixing temperature is 100 ° C based on input signal
It is determined whether or not this is the case (step 501). Here, when the fixing temperature exceeds 100 ° C., it is determined that there is an abnormality, and the potential control is not performed. On the other hand, when the fixing temperature is 100
If the temperature is lower than ° C, the power supply circuit 207 supplies the photosensitive drum 9
The reference voltage is applied to the surface potential sensor 13 to calibrate the surface potential sensor 13 (step 502). This calibration value is used in subsequent potential calculations. Next, the main control unit 201 fetches the output value Vsg for the background portion of the photosensitive drum 9 from the optical sensor 18 so that the reflected light of the light emitted from the optical sensor 18 to the background portion of the photosensitive drum 9 becomes a constant value. Then, the light emission amount of the optical sensor 18 is adjusted (step 503).

【0033】次に、図5に示すように感光体ドラム9の
幅方向中央部にN個の階調濃度を持つ基準画像であるパ
ッチパターンの静電潜像301、302、303、・・
・を感光体ドラム9の回転方向に沿って所定の間隔で作
成する(ステップ504)。例えば、14個の相異なる
階調濃度を持ち各辺が40mmである矩形のパッチパタ
ーンの静電潜像301、302、・・・314を10m
mの間隔をおいて作成する。以下、14個のパッチパタ
ーンの静電潜像を作成する場合について説明する。そし
て、これらの静電潜像301、302、・・・314の
電位に対する表面電位センサ13の出力値を読み込んで
上記校正値を用いて表面電圧値に変換してRAM204
に格納する(ステップ505)。この場合、メイン制御
部201は14個のパッチパターンの静電潜像301、
302、・・・314をBk、C、M、Yの4色分、感
光体ドラム9上に順次所定の間隔をおいて作成する。
Next, as shown in FIG. 5, electrostatic latent images 301, 302, 303,... Of a patch pattern, which are reference images having N gradation densities, are provided at the center of the photosensitive drum 9 in the width direction.
Are created at predetermined intervals along the rotation direction of the photosensitive drum 9 (step 504). For example, the electrostatic latent images 301, 302,... 314 of a rectangular patch pattern having 14 different gradation densities and each side being 40 mm are 10 m long.
It is created at intervals of m. Hereinafter, a case where an electrostatic latent image of 14 patch patterns is created will be described. The output values of the surface potential sensor 13 corresponding to the potentials of the electrostatic latent images 301, 302,... 314 are read and converted into surface voltage values by using the above calibration values.
(Step 505). In this case, the main control unit 201 controls the electrostatic latent image 301 of the 14 patch patterns,
.. 314 for four colors Bk, C, M, and Y are sequentially formed on the photosensitive drum 9 at predetermined intervals.

【0034】次に、メイン制御部201は、感光体ドラ
ム9上の4色分のパッチパターンの静電潜像301、3
02、・・・314を1色毎にBk現像器14、C現像
器15、M現像器16、Y現像器17で現像して顕像化
することにより、各色のトナー像とし、この各色のトナ
ー像に対する光学センサ18の出力値を各色毎にVpi
(i=1〜14)としてRAM204に格納する(ステ
ップ506)。
Next, the main controller 201 controls the electrostatic latent images 301 and 3 of the patch pattern for four colors on the photosensitive drum 9.
, 314 are developed for each color by a Bk developing unit 14, a C developing unit 15, an M developing unit 16, and a Y developing unit 17 to form a toner image of each color. The output value of the optical sensor 18 for the toner image is set to Vpi for each color.
It is stored in the RAM 204 as (i = 1 to 14) (step 506).

【0035】なお、メイン制御部201は、感光体ドラ
ム9を帯電器12によって均一に帯電し、レーザー光学
系制御部206を介してレーザー光学ユニット8の出力
を変えてパッチパターンの静電潜像301、302、・
・・314を作成するが、レーザー光学ユニット8を作
動させずに各現像器14〜17の現像バイアス電圧を切
り換えて各パッチパターンのトナー像を作成するように
しても良い。
The main control unit 201 uniformly charges the photosensitive drum 9 by the charger 12 and changes the output of the laser optical unit 8 via the laser optical system control unit 206 to change the electrostatic latent image of the patch pattern. 301, 302, ...
.. 314 may be created, but the toner image of each patch pattern may be created by switching the developing bias voltage of each of the developing units 14 to 17 without operating the laser optical unit 8.

【0036】次に、メイン制御部201は、RAM20
4に格納した光学センサ18の出力値をROM203に
格納されているテーブルを参照して単位面積当たりのト
ナー付着量に換算してRAM204に格納する(ステッ
プ507)。
Next, the main control unit 201
The output value of the optical sensor 18 stored in the storage unit 4 is converted into a toner adhesion amount per unit area with reference to a table stored in the ROM 203 and stored in the RAM 204 (step 507).

【0037】図6は、上記ステップ505で得られた表
面電位の測定データと上記ステップ507で得られたト
ナー付着量の測定データとの各パッチパターンにおける
関係をX−Y平面上にプロットした図であり、X軸上に
現像ポテンシャル(パッチパターン作成時の現像バイア
ス電圧Vbと感光体ドラム9の表面電位Vsとの差:V
b−Vs:単位(V))を、Y軸に単位面積当たりのト
ナー付着量(mg/cm2)を割り振っている。通常、
光学センサ18として用いられる赤外光反射型センサ
は、図6に示すようにトナー付着量が多い多付着量部で
は飽和特性を示し、この多付着量部での感度は低く、光
学センサ18によるトナー付着量の測定精度も悪くなっ
ている。従って、現像器の真の現像特性を直線近似した
直線近似式(Y=a*X+b)を精度よく算出するに
は、図6に示すように光学センサ18の高感度区間(高
精度区間)で、且つ、表面電位センサ13の出力値等か
ら求めた現像ポテンシャルの測定データと光学センサ1
8の出力値から求めたトナー付着量との関係が直線とな
る区間部分(以下、計算範囲という)における測定デー
タ点のみを使用して、上記直線近似式を算出し(ステッ
プ508)、該直線近似式の算出精度を高めている。更
に、この区間部分の測定データ点がその他の区間よりも
密となるように、予めROM203に格納する各パッチ
パターン作成時にレーザー光学ユニット8で用いる光量
データを所望の値に設定し、これにより、測定データの
個数の合計が同じ条件下で、測定データ間隔を等間隔に
した場合に比較して該直線近似式の算出に用いる測定デ
ータの個数を多くして、更に該直線近似式の算出精度を
高めている。
FIG. 6 is a diagram in which the relationship between the measured data of the surface potential obtained in the above step 505 and the measured data of the amount of applied toner obtained in the above step 507 in each patch pattern is plotted on the XY plane. And the developing potential (the difference between the developing bias voltage Vb at the time of creating the patch pattern and the surface potential Vs of the photosensitive drum 9: V
b-Vs: unit (V)), and the toner adhesion amount per unit area (mg / cm 2 ) is allocated on the Y axis. Normal,
As shown in FIG. 6, the infrared light reflection type sensor used as the optical sensor 18 shows a saturation characteristic in a large amount of toner attached to a large amount of toner, and the sensitivity in the large amount of toner is low. The measurement accuracy of the toner adhesion amount is also poor. Therefore, in order to accurately calculate a linear approximation formula (Y = a * X + b) that linearly approximates the true developing characteristic of the developing device, a high sensitivity section (high precision section) of the optical sensor 18 as shown in FIG. And measurement data of the development potential obtained from the output value of the surface potential sensor 13 and the optical sensor 1
The linear approximation formula is calculated using only the measured data points in the section where the relationship with the toner adhesion amount obtained from the output value of No. 8 is a straight line (hereinafter referred to as a calculation range) (step 508). The calculation accuracy of the approximate expression has been improved. Further, the light amount data used by the laser optical unit 8 when each patch pattern stored in the ROM 203 is created is set to a desired value so that the measurement data points in this section are denser than those in other sections. Under the same condition where the total number of measurement data is the same, the number of measurement data used for calculating the linear approximation formula is increased as compared with the case where the measurement data intervals are equal, and the calculation accuracy of the linear approximation formula is further increased. Is increasing.

【0038】なお、前述のようにレーザー光学ユニット
8を作動させずに現像バイアス電圧を変化させて各パッ
チパターンのトナー像を作成する場合は、上記区間部分
の測定データ点が他の領域よりも密となるように、予め
ROM203に格納する各パッチパターン作成時に印加
する現像バイアス電圧のデータを所望の値に設定する。
When the toner image of each patch pattern is formed by changing the developing bias voltage without operating the laser optical unit 8 as described above, the measured data points in the above-mentioned section are smaller than those in other areas. The data of the developing bias voltage stored in advance in the ROM 203 and applied when creating each patch pattern is set to a desired value so as to be dense.

【0039】ここで、前述したように、現像剤及び感光
体の環境、経時変動が大きいと、現像特性が変化して現
像特性の直線近似式の算出に用いる区間内の測定データ
が不足するおそれがある。そこで、本実施形態では、現
像特性の直線近似式を精度よく算出し、該直線近似式に
基づいた画像形成時の各種電位の制御を安定して行うた
めに、現像剤及び感光体の環境、経時変動に依らず上記
計算範囲にトナー付着量の測定データが入るようにパッ
チパターンの形成条件を変更している。なお、このパッ
チパターンの形成条件の変更については後に詳述する。
As described above, if the environment of the developer and the photoreceptor and the time-dependent fluctuation are large, the development characteristics may change and the measurement data in the section used for calculating the linear approximation of the development characteristics may be insufficient. There is. Therefore, in the present embodiment, in order to accurately calculate a linear approximation expression of the development characteristic and stably control various potentials at the time of image formation based on the linear approximation expression, the environment of the developer and the photoreceptor, The patch pattern forming conditions are changed so that the measurement data of the toner adhesion amount falls within the above-mentioned calculation range regardless of aging. The change of the condition for forming the patch pattern will be described later in detail.

【0040】上記ステップ508ですべての測定データ
から上記区間部分の測定データを選択するには、例えば
上記ステップ507で算出したトナー付着量の測定デー
タに着目して0.15〜0.45mg/cm2の間にあ
るトナー付着量及び現像ポテンシャルの測定データの組
を選択すればよい。
To select the measurement data of the section from all the measurement data in step 508, for example, focusing on the measurement data of the toner adhesion amount calculated in step 507, 0.15 to 0.45 mg / cm What is necessary is to select a set of measurement data of the toner adhesion amount and the development potential between the two .

【0041】次に、数1で示す複数の式を用いて、上記
ステップ508で選択した有効測定データに対してのみ
平滑化処理を施し(ステップ509)、測定誤差の大き
な測定データについても平滑化処理を行って該直線近似
式の算出に用いる場合のように近似直線計算にズレが生
じることなく、該直線近似式を精度よく算出できるよう
にしている。ここで、i≦n≦jであり、上記区間部分
の端部の測定データに対しては平滑化処理は行わない。
また、平滑化処理後の測定データについては「’」を付
す。
Next, a smoothing process is performed only on the effective measurement data selected in the above step 508 using a plurality of formulas shown in Expression 1 (step 509), and smoothing is performed on the measurement data having a large measurement error. The linear approximation formula can be calculated with high accuracy without causing a deviation in the approximate straight line calculation as in the case where the process is used to calculate the linear approximation formula. Here, i ≦ n ≦ j, and the smoothing process is not performed on the measurement data at the end of the section.
Also, “′” is added to the measurement data after the smoothing process.

【数1】 X'(n)=X(n-1)*0.25+X(n)*0.5+X(n+1) Y'(n)=Y(n-1)*0.25+Y(n)*0.5+Y(n+1) X'(i)=X(i) X'(j)=X(j) Y'(i)=Y(i) Y'(j)=Y(j)X '(n) = X (n-1) * 0.25 + X (n) * 0.5 + X (n + 1) Y' (n) = Y (n-1) * 0.25 + Y (n ) * 0.5 + Y (n + 1) X '(i) = X (i) X' (j) = X (j) Y '(i) = Y (i) Y' (j) = Y (j)

【0042】このようにして得られた平滑化処理後の測
定データに対して最小自乗法を適用することにより、各
現像器14〜17の現像特性の直線近似を行って現像特
性の直線近似式を各色毎に得る(ステップ510)。こ
の直線近似式に基づいて各色毎に各種制御電位を計算す
る。上記最小自乗法の計算には、次の数2に示す複数の
式を用いた。ここで、上記平滑化処理後の測定データを
示す「’」は、便宜上省略した。また、kは計算に用い
た測定データの数を示している。
By applying the least squares method to the measured data obtained in this way after the smoothing processing, the linear approximation of the developing characteristic of each of the developing units 14 to 17 is performed, and the linear approximation formula of the developing characteristic is obtained. Is obtained for each color (step 510). Various control potentials are calculated for each color based on the linear approximation formula. For the calculation of the least squares method, a plurality of equations shown in the following Expression 2 were used. Here, “′” indicating the measurement data after the smoothing process is omitted for convenience. K indicates the number of measurement data used for the calculation.

【数2】Xave=ΣXn/k Yave=ΣXn/k Sx=Σ(Xn−Xave)*(Xn−Xave) Sy=Σ(Yn−Yave)*(Yn−Yave) Sxy=Σ(Xn−Xave)*(Yn−Yave)Xave = ΣXn / k Yave = ΣXn / k Sx = Σ (Xn-Xave) * (Xn-Xave) Sy = Σ (Yn-Yave) * (Yn-Yave) Sxy = Σ (Xn-Xave) * (Yn-Yave)

【0043】そして、表面電位センサ13及び光学セン
サ18から得られたパッチパターンの表面電位及びトナ
ー付着量の測定データから算出される直線近似式をY=
a*X+bとしたとき、その係数a、bは上記数2の変
数を用いて次の数3のように表される。
Then, a linear approximation formula calculated from the measured data of the surface potential of the patch pattern and the toner adhesion amount obtained from the surface potential sensor 13 and the optical sensor 18 is represented by Y =
Assuming that a * X + b, the coefficients a and b are expressed by the following equation 3 using the variables of the above equation 2.

【数3】a=Sxy/Sx b=Yave−a*Xave## EQU3 ## a = Sxy / Sx b = Yave-a * Xave

【0044】なお、上記係数aの次の方法で決定しても
良い。すなわち、上記選択した区間部分内の複数組の測
定データのうち連続する数個の(例えば4個)のデータ
組が複数個得られるので、それぞれにおいて直線回帰を
行い、その中で最も傾きaの値が大きいもの若しくはそ
の中で傾きaの値が平均値に近いもの、又は直線回帰式
の相関係数が最も大きいもの等を選んでも良い。
The coefficient a may be determined by the following method. That is, since a plurality of continuous (for example, four) data sets are obtained from a plurality of sets of measurement data in the selected section, a linear regression is performed on each of the data sets, and among them, a linear regression is performed. It is also possible to select a value having a large value, a value in which the value of the gradient a is close to the average value, or a value having the largest correlation coefficient of the linear regression equation.

【0045】次に、メイン制御部201は、上記ステッ
プ510で各色毎に計算した直線近似式を用いて、Yの
値が、必要とする最大トナー付着量Mmaxとなるよう
に、各制御電位を決定する(ステップ511)。図7に
示すように、上記Mmaxを得るために必要となる現像電
界(Vgp)と、上記算出した直線近似式のX切片である
Vk(=−b/a:現像開始電圧)とから、画像形成時
の各種電位設定の基準となるVkp(現像ポテンシャル:
Vb−Vs)が次の数4により決まる。
Next, the main control unit 201 uses the linear approximation formula calculated for each color in step 510 to set each control potential so that the value of Y becomes the required maximum toner adhesion amount Mmax. It is determined (step 511). As shown in FIG. 7, an image is obtained from the developing electric field (Vgp) necessary for obtaining the above Mmax and Vk (= -b / a: development start voltage) which is the X intercept of the calculated linear approximation. Vkp (developing potential: reference potential for setting various potentials during formation)
Vb−Vs) is determined by the following equation (4).

【数4】Vgp=Mmax/a Vkp=Vgp+VkVgp = Mmax / a Vkp = Vgp + Vk

【0046】次に、上記現像電界Vgpの値から、予めR
OM203に格納されている図8に示すような電位テー
ブルを参照し(ステップ512)、帯電電位(Vd)、
現像バイアス電圧(Vb)、最大露光電位(Vl)を目標
電位として決定する(ステップ513)。そして、感光
体ドラム9の帯電器12による帯電電位が上記目標電位
Vdになるように電源回路207を調整し、レーザー光
学系8によるレーザー発光量(発光パワー)を上記目標
電位Vlになるように調整し、且つ各色現像器13〜1
7の現像バイアス電圧がそれぞれ上記目標電圧Vbにな
るように調整する(ステップ514)。
Next, from the value of the developing electric field Vgp, R
Referring to the potential table as shown in FIG. 8 stored in the OM 203 (step 512), the charging potential (Vd)
The developing bias voltage (Vb) and the maximum exposure potential (Vl) are determined as target potentials (step 513). Then, the power supply circuit 207 is adjusted so that the charging potential of the photosensitive drum 9 by the charger 12 becomes the target potential Vd, and the amount of laser light emission (light emission power) by the laser optical system 8 becomes the target potential Vl. Adjustment, and each color developing device 13-1
7 are adjusted so that each of the developing bias voltages becomes the target voltage Vb (step 514).

【0047】以上のように、本実施形態は、上記計算範
囲内のトナー付着量の測定データの間隔を、該計算範囲
外のトナー付着量の測定データの間隔よりも密にし、該
測定精度が高い計算範囲内の表面電位及びトナー付着量
の測定データに基づいて、現像特性の直線近似式を算出
している。よって、パッチパターンの形成数が同数の条
件下において、測定データ間隔を等間隔にした場合に比
して直線近似式の算出に用いる測定データの個数を多く
することができ、より精度よく直線近似式を算出するこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, the interval between the measurement data of the toner adhesion amount within the above calculation range is made narrower than the interval between the measurement data of the toner adhesion amount outside the calculation range, and the measurement accuracy is improved. A linear approximation of the development characteristics is calculated based on the measured data of the surface potential and the amount of toner attached within a high calculation range. Therefore, under the condition that the number of formed patch patterns is the same, the number of measurement data used for calculating the linear approximation formula can be increased as compared with the case where the measurement data intervals are equal, and the linear approximation can be performed more accurately. Equations can be calculated.

【0048】また、本実施形態は、上記計算範囲におけ
る表面電位及びトナー付着量の測定データについてのみ
平滑化処理を行い、平滑化処理を行った測定データを用
いて現像特性の直線近似式を算出する。よって、測定誤
差の大きな測定データについても平滑化処理を行って直
線近似式の算出に用いる場合に比して、近似直線計算に
ズレが生じ難くなり、より精度よく該直線近似式を算出
することができる。
In the present embodiment, the smoothing process is performed only on the measurement data of the surface potential and the amount of toner adhered in the above calculation range, and the linear approximation expression of the developing characteristic is calculated using the measurement data after the smoothing process. I do. Therefore, compared to the case where the measurement data having a large measurement error is subjected to the smoothing process and used for calculating the linear approximation formula, the deviation of the approximate straight line calculation is less likely to occur, and the linear approximation formula is calculated with higher accuracy. Can be.

【0049】次に、上記現像特性の直線近似式に応じて
パッチパターンの形成条件を変更する方法について具体
的に述べる。図9は、各パッチパターンにおける現像ポ
テンシャルと単位面積当たりのトナー付着量との関係を
示すグラフである。なお、近似直線Pは現像特性変化前
の初期のプロフィール、近似直線Qは現像能力が高くな
った場合、直線Rは現像能力が低くなった場合のプロフ
ィールである。また、上記計算範囲内の測定データを黒
丸、該計算範囲外の測定データを白丸で示している。
Next, a method of changing the patch pattern forming conditions according to the linear approximation formula of the developing characteristic will be described in detail. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the development potential and the amount of toner adhering per unit area in each patch pattern. Note that the approximate straight line P is an initial profile before the development characteristics change, the approximate straight line Q is a profile when the developing capability is high, and the straight line R is a profile when the developing capability is low. The measurement data within the above calculation range is indicated by a black circle, and the measurement data outside the calculation range is indicated by a white circle.

【0050】初期のプロフィールとして近似直線Qで示
す現像特性を示す現像剤が経時変動により劣化すると、
トナーの比帯電量Q/Mが低下し、近似直線Qで示すよ
うに現像特性が変化する。これにより、計算範囲内の測
定データ数は、初期時の6個から2個に減少する。例え
ば、測定データ点iは、矢印A方向にシフトしても計算
範囲内にあるが、測定データ点jは矢印B方向にシフト
して計算範囲を外れる。この結果、計算範囲内の有効な
測定データ数が不足し、現像特性の直線近似式を精度よ
く算出できなくなる。なお、一般的に、近似直線Qに示
すように現像能力が高くなる現象は、現像剤の経時変動
による劣化に加えて、高温環境下においても発生する。
When the developer exhibiting the developing characteristics represented by the approximate straight line Q as the initial profile deteriorates due to the temporal change,
The specific charge amount Q / M of the toner decreases, and the development characteristics change as indicated by the approximate straight line Q. As a result, the number of measurement data within the calculation range is reduced from six at the beginning to two. For example, the measurement data point i is within the calculation range even if shifted in the direction of arrow A, but the measurement data point j is shifted out of the calculation range in direction B. As a result, the number of valid measurement data within the calculation range becomes insufficient, and it becomes impossible to accurately calculate the linear approximation expression of the development characteristics. In general, the phenomenon that the developing ability increases as indicated by the approximate straight line Q occurs even in a high-temperature environment in addition to the deterioration due to the aging of the developer.

【0051】一方、低温環境下では、トナーの比帯電量
Q/Mが上昇し、近似直線Rに示すように現像特性が変
化する。これにより、計算範囲内の測定データ数は、初
期時の6個から4個に減少する。例えば、測定データ点
i及びjは、それぞれ矢印C、D方向にシフトして計算
範囲を外れる。この結果、計算範囲内の有効な測定デー
タが不足し、現像特性の直線近似式を精度よく算出でき
なくなる。
On the other hand, in a low-temperature environment, the specific charge amount Q / M of the toner increases, and the developing characteristic changes as indicated by an approximate straight line R. As a result, the number of measurement data within the calculation range is reduced from six at the beginning to four. For example, the measurement data points i and j are shifted in the directions of arrows C and D, respectively, and fall outside the calculation range. As a result, there is a shortage of valid measurement data within the calculation range, and it becomes impossible to accurately calculate a linear approximation expression of the development characteristics.

【0052】また、感光体が経時変動により劣化する
と、潜像電位が変化して、同様に計算範囲内の有効な測
定データが不足し、現像特性の直線近似式を精度よく算
出できなくなる。具体的には、図9において、初期時に
おける測定データ点を結ぶ曲線S上で、同一の光書き込
み光量のパッチパターンに対応する測定データ点が、劣
化に伴う感光体電位の変化に応じて矢印a方向、或い
は、矢印b方向にシフトする。
Further, when the photosensitive member deteriorates due to aging, the latent image potential changes, and similarly, effective measurement data within the calculation range becomes insufficient, and it becomes impossible to calculate a linear approximation expression of development characteristics with high accuracy. Specifically, in FIG. 9, on the curve S connecting the measurement data points at the initial stage, the measurement data points corresponding to the patch patterns of the same light writing light amount are indicated by arrows according to the change in the photoconductor potential due to the deterioration. It shifts in the direction a or the direction of the arrow b.

【0053】ここで、上記複数のパッチパターンのX軸
上の位置を決めているのは、パッチパターンの電位、す
なわち、書き込み光量である。したがって、現像剤及び
感光体の経時、環境変動によって現像特性が変化した場
合、現像特性の直線近似式に応じて次回のパッチパター
ンの書き込み光量を変化させることで、計算範囲内の測
定データ数を確保することができる。 (以下、余白)
Here, the position on the X axis of the plurality of patch patterns is determined by the potential of the patch patterns, that is, the writing light amount. Therefore, when the developing characteristics change due to the aging of the developer and the photoconductor and environmental changes, the number of measurement data within the calculation range can be reduced by changing the writing light amount of the next patch pattern according to the linear approximation formula of the developing characteristics. Can be secured. (Hereinafter, margin)

【0054】図10において、初期時における現像特性
の近似直線Pの直線近似式をY=pX0+bp(pは傾
き、bpはY切片)、現像特性変化後の近似直線Qの直
線近似式をY=qX1+bqとしたとき(qは傾き、bq
はY切片)、現像特性変化後に図中矢印で示すように測
定データ点のX成分のみを平行移動させるためには、次
の数5の関係を満たせばよい。
In FIG. 10, Y = pX0 + bp (p is a slope, bp is a Y intercept) of the approximate line P of the developing characteristic at the initial stage, and Y = pX0 + bp (Y is the intercept of bp). When qX1 + bq (q is the slope, bq
In order to translate only the X component of the measured data point in parallel after the development characteristic changes, as indicated by the arrow in the figure, the following equation 5 only needs to be satisfied.

【数5】pX0+bp=qX1+bq## EQU5 ## pX0 + bp = qX1 + bq

【0055】上記数5を、X1について解くと次の数6
の関係を導くことができる。
When the above equation (5) is solved for X1, the following equation (6) is obtained.
Can lead to a relationship.

【数6】X1=1/q(pX0+bp−bq) X1=(p/q)X0+1/q(bp−bq)X1 = 1 / q (pX0 + bp-bq) X1 = (p / q) X0 + 1 / q (bp-bq)

【0056】よって、各測定データに(p/q)X0+
1/q(bp−bq)の演算をして測定データ点を再設定
することにより、現像特性変化後にも計算範囲内に入る
方向に測定データ点をシフトさせることができる。具体
的には、現像ポテンシャルをXiの値にシフトさせるた
めには、表面電位Vxi、パッチパターン形成時の現像バ
イアス値をVbとすると、次の数7を満たすように、表
面電位Vxiを変更すべくパッチパターンの光書き込み光
量を変更する。
Therefore, each measured data is represented by (p / q) X0 +
By performing the calculation of 1 / q (bp−bq) and resetting the measurement data points, the measurement data points can be shifted in a direction falling within the calculation range even after the development characteristics change. Specifically, in order to shift the development potential to the value of Xi, assuming that the surface potential Vxi and the development bias value at the time of forming the patch pattern are Vb, the surface potential Vxi is changed so as to satisfy the following Expression 7. The light writing light amount of the patch pattern is changed as needed.

【数7】Xi=Vxi−VbXi = Vxi-Vb

【0057】なお、上記数6の定数q及びbqは、上記
測定データ点のシフト前の条件下において計算範囲内の
測定データから算出した近似直線Qの傾き及びY切片で
あるが、現像剤及び感光体の経時、環境変動により次回
の測定において現像特性がそれほど急激に変化すること
はないため、実質的には問題ない。また、測定データ点
の変更及び測定を繰り返すことにより、測定データ点を
変更しない場合に比して計算範囲内に入る方向に測定デ
ータ点をシフトさせるシフト量を正確に求めることがで
き、結果的に現像能力の直線近似式の算出精度が向上す
る。
The constants q and bq in Equation 6 are the slope and Y intercept of the approximate straight line Q calculated from the measurement data within the calculation range under the conditions before the shift of the measurement data points. Since the development characteristics do not change so rapidly in the next measurement due to the aging of the photoreceptor and environmental changes, there is substantially no problem. Further, by repeating the change and measurement of the measurement data points, the shift amount for shifting the measurement data points in a direction falling within the calculation range can be accurately obtained as compared with the case where the measurement data points are not changed. In addition, the calculation accuracy of the linear approximation of the developing capacity is improved.

【0058】また、測定データ点の変更は、傾きの変化
分を判断し、予め設定された変化量より大きくなった場
合のみ行ってもよい。また、Y切片の差bp−bqが小さ
い場合、上記数6の1/q(bp−bq)の項を無視して
もよい。
Further, the change of the measurement data point may be performed only when the amount of change in the inclination is determined and the amount of change becomes larger than a predetermined amount of change. When the difference bp−bq between the Y intercepts is small, the term of 1 / q (bp−bq) in the above equation (6) may be ignored.

【0059】また、現像剤及び感光体の経時、環境変動
によって現像特性が変化した場合、トナー付着量の測定
データと予め設定された基準値とを比較し、この比較の
結果に応じてに次回のパッチパターンの書き込み光量を
変化させてもよい。
When the developing characteristics change due to the aging of the developer and the photosensitive member and environmental changes, the measured data of the amount of toner adhering is compared with a preset reference value, and the next time, according to the comparison result, May be changed.

【0060】図11は、各パッチパターンにおける現像
ポテンシャルと単位面積当たりのトナー付着量との関係
を示すグラフである。なお、近似直線Pは現像特性変化
前の初期のプロフィール、近似直線Qは現像能力が高く
なった場合のプロフィールである。また、近似直線P算
出時の計算範囲内の測定データ点をトナー付着量の少な
い方から順次P1、P2、・・・P6とする。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the development potential and the amount of applied toner per unit area in each patch pattern. Note that the approximate straight line P is an initial profile before the development characteristics change, and the approximate straight line Q is a profile when the developing ability is increased. The measurement data points within the calculation range at the time of calculating the approximate straight line P are set to P1, P2,.

【0061】現像剤が経時変動により劣化して、近似直
線Qで示すように現像特性が変化すると、第1、2、・
・・6測定データ点P1、P2、・・・P6は矢印方向
にシフトして、該測定データ点のうちトナー付着量の多
い方から順次3個の測定データ点P4、P5、P6が計
算範囲の上限を越える。また、図9に示す近似直線Rの
ように現像特性が変化すると、各測定データ点のうちト
ナー付着量の少ない方から順次2個の測定データ点P
1、P2が計算範囲の下限を下回る。よって、どの測定
データ点が計算範囲の上限或いは下限を外れたかを調べ
ることにより、現像特性のプロフィールを識別すること
ができる。
When the developer deteriorates due to a change over time and the developing characteristics change as indicated by an approximate straight line Q, the first, second,.
.. .6 measurement data points P1, P2,..., P6 are shifted in the direction of the arrow, and three measurement data points P4, P5, P6 are sequentially calculated from the measurement data points in descending order of toner adhesion amount. Exceeds the upper limit. When the developing characteristic changes as indicated by an approximate straight line R shown in FIG. 9, two measurement data points P are sequentially measured from the measurement data points having the smaller toner adhesion amount.
1, P2 is below the lower limit of the calculation range. Therefore, by examining which measured data point has deviated from the upper limit or the lower limit of the calculation range, the profile of the development characteristic can be identified.

【0062】この場合、計算範囲内の測定データ数を確
保するためには、例えば、第6測定データP6のみが計
算範囲の上限を越えた場合は係数Aを、第5、6測定デ
ータP5、P6が計算範囲の上限を越えた場合は係数B
(0<B<A<1)を、各測定データP1、P2、・・
・P6に乗算することにより測定データ点を計算範囲内
にシフトさせる。また、第1測定データP1が計算範囲
の下限を下回った場合、係数F(1<F)を乗算するこ
とにより測定データ点を計算範囲内にシフトさせる。な
お、係数A、B、Fは、予め実験により求めておいて
も、計算範囲の上限或いは下限からのずれ量に応じて算
出してもよい。ずれ量に応じて測定データ点を計算範囲
内にシフトさせる場合、例えば、図11において、計算
範囲の上限をYmax、下限をYmin、計算範囲に入れたい
最もトナー付着量の多い測定データ点、すなわち、第6
測定データ点P6のトナー付着量をYupperとした場
合、ずれ量(Ymax−Ymin)/(Yupper−Ymin)の分
だけパッチパターンの電位を小さくする。但し、計算範
囲内の下限側の測定データ点の値が計算範囲の下限Ymi
nを下回るおそれがある場合、第1測定データ点P1は
固定しておき、第2、3・・・6測定データ点P2、P
3・・・P6それぞれと第1測定データ点P1とのトナ
ー付着量の差分にずれ量(Ymax−Ymin)/(Yupper
−Ymin)を乗算する。
In this case, in order to secure the number of measurement data within the calculation range, for example, when only the sixth measurement data P6 exceeds the upper limit of the calculation range, the coefficient A is increased, and the fifth and sixth measurement data P5, If P6 exceeds the upper limit of the calculation range, the coefficient B
(0 <B <A <1) is converted to each measurement data P1, P2,.
Shift the measured data point into the calculation range by multiplying P6. When the first measurement data P1 falls below the lower limit of the calculation range, the measurement data point is shifted into the calculation range by multiplying by the coefficient F (1 <F). Note that the coefficients A, B, and F may be obtained in advance by experiments or may be calculated according to the amount of deviation from the upper or lower limit of the calculation range. When the measurement data point is shifted within the calculation range according to the shift amount, for example, in FIG. 11, the upper limit of the calculation range is Ymax, the lower limit is Ymin, and the measurement data point with the largest amount of toner to be included in the calculation range, that is, , Sixth
Assuming that the toner adhesion amount at the measurement data point P6 is Yupper, the potential of the patch pattern is reduced by the amount of deviation (Ymax−Ymin) / (Yupper−Ymin). However, the value of the measured data point on the lower limit side of the calculation range is the lower limit Ymi of the calculation range.
If there is a risk of falling below n, the first measurement data point P1 is fixed, and the second, third,.
3... P6 and the difference in toner adhesion amount between the first measurement data point P1 and the difference (Ymax−Ymin) / (Yupper
-Ymin).

【0063】以上のように、本実施形態は、算出された
直線近似式に応じて、或いは、トナー付着量の測定デー
タと予め設定された基準値である計算範囲の上下限値と
の比較の結果に応じて、次回の複数の基準トナー像の形
成条件を変更することにより、現像剤及び像担持体の経
時、環境変動に依らず上記計算範囲内にトナー付着量の
測定データが入るようにする。よって、計算範囲内に現
像特性の直線近似式を算出するための測定データが不足
することがないため、該直線近似式を精度よく算出で
き、直線近似式に基づいた画像形成時の各種電位の制御
を安定して行うことができる。この結果、画像濃度の過
不足、及び、フルカラー複写機における色調の変化を防
止できる。
As described above, in the present embodiment, the comparison between the measured data of the amount of toner adhered and the upper and lower limits of the calculation range, which is a preset reference value, is performed in accordance with the calculated linear approximation formula. By changing the formation conditions of the next plurality of reference toner images in accordance with the result, the measurement data of the toner adhesion amount falls within the above calculation range regardless of the aging of the developer and the image carrier and environmental fluctuation. I do. Therefore, since there is no shortage of measurement data for calculating the linear approximation expression of the development characteristics within the calculation range, the linear approximation expression can be accurately calculated, and various potentials during image formation based on the linear approximation expression can be calculated. Control can be performed stably. As a result, it is possible to prevent the image density from being excessive or insufficient and to prevent the color tone from changing in the full-color copying machine.

【0064】なお、本実施形態は、現像剤及び像担持体
の経時、環境変動に起因して現像特性が変化する場合に
ついて説明を行ったが、前述のように、初期値としてパ
ッチパターンの形成条件を予め設定しておいた場合に現
像装置及び現像剤の個体差により計算範囲内の測定デー
タ数が不足しても、同様にパッチパターンの形成条件を
変更することにより、次回の測定データ点を計算範囲内
にシフトさせることができる。
In the present embodiment, the case where the developing characteristics change due to the aging of the developer and the image carrier and the environmental change has been described. Even if the number of pieces of measurement data within the calculation range is insufficient due to individual differences between the developing device and the developer when the conditions are set in advance, similarly, by changing the patch pattern formation conditions, the next measurement data point Can be shifted into the calculation range.

【0065】[0065]

【発明の効果】請求項1或いは2の発明によれば、現像
剤及び像担持体の経時、環境変動、又は、現像装置及び
現像剤の個体差に起因して現像特性が変化しても該現像
特性の直線近似式の算出に用いる区間内の測定データが
不足することがないため、現像特性の直線近似式を精度
よく算出できる。よって、直線近似式に基づいた画像形
成時の各種電位の制御を安定して行うことができるとい
う優れた効果がある。この結果、画像濃度の過不足、及
び、フルカラー複写機における色調の変化を防止でき
る。
According to the first or second aspect of the present invention, even if the developing characteristics change due to the aging of the developer and the image carrier, environmental fluctuations, or individual differences between the developing device and the developer, the present invention is not limited thereto. Since there is no shortage of measurement data in the section used for calculating the linear approximation expression of the development characteristic, the linear approximation expression of the development characteristic can be accurately calculated. Therefore, there is an excellent effect that various potentials can be stably controlled during image formation based on the linear approximation formula. As a result, it is possible to prevent the image density from being excessive or insufficient and to prevent the color tone from changing in the full-color copying machine.

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

【図1】本発明を応用したカラー複写機の制御系の一例
を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a control system of a color copying machine to which the present invention is applied.

【図2】同カラー複写機全体の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire color copying machine.

【図3】同カラー複写機の感光体ドラム・中間転写ベル
ト周りの拡大図
FIG. 3 is an enlarged view around a photosensitive drum and an intermediate transfer belt of the color copying machine.

【図4】同カラー複写機における電位制御ルーチンのフ
ローチャート
FIG. 4 is a flowchart of a potential control routine in the color copying machine.

【図5】同カラー複写機における感光体ドラム上のパッ
チパターンの説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a patch pattern on a photosensitive drum in the color copying machine.

【図6】同パッチパターン現像時の現像ポテンシャルと
トナー付着量との関係及び現像特性の近似直線を示す特
性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a development potential and a toner adhesion amount during the patch pattern development and an approximate straight line of development characteristics.

【図7】同近似直線と、最大トナー付着量Mmaxに対応
する現像電界(Vgp)及び現像ポテンシャルVkpとの関
係を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between the approximation straight line and a development electric field (Vgp) and a development potential Vkp corresponding to a maximum toner adhesion amount Mmax.

【図8】最大トナー付着量Mmaxに対応する現像ポテン
シャルVkpから画像形成時の各種電位を決定するために
用いる電位テ−ブルを示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a potential table used to determine various potentials during image formation from a development potential Vkp corresponding to a maximum toner adhesion amount Mmax.

【図9】同パッチパターン現像時の現像ポテンシャルと
トナー付着量との関係及び現像特性の近似直線を示す特
性図。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a development potential and a toner adhesion amount during the patch pattern development and an approximate straight line of development characteristics.

【図10】現像特性の近似直線に基づく測定データ点変
更方法の説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a measurement data point changing method based on an approximate straight line of development characteristics.

【図11】トナー付着量の測定データに基づく測定デー
タ点変更方法の説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a measurement data point changing method based on the measurement data of the toner adhesion amount.

【符号の説明】 9 感光体ドラム 13 表面電位センサ 14 Bk現像器 14c トナー濃度センサ 15 C現像器 15c トナー濃度センサ 16 M現像器 16c トナー濃度センサ 17 Y現像器 17c トナー濃度センサ 18 光学センサ 201 メイン制御部[Description of Signs] 9 Photoconductor drum 13 Surface potential sensor 14 Bk developing device 14c Toner density sensor 15 C developing device 15c Toner density sensor 16 M developing device 16c Toner density sensor 17 Y developing device 17c Toner density sensor 18 Optical sensor 201 Main Control unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】像担持体上に複数の基準潜像を形成し、該
基準潜像の表面電位を測定し、該複数の基準潜像を相異
なる現像ポテンシャルで現像して複数の基準トナー像を
形成し、該基準トナー像のトナー付着量を測定し、該複
数組の表面電位及びトナー付着量の測定データに基づい
て該現像ポテンシャルに対して該トナー付着量の測定デ
ータが直線的に変化する区間を算出し、該区間内にある
複数組の表面電位及びトナー付着量の測定データに基づ
いて現像特性の直線近似式を算出し、該直線近似式を用
いて画像形成時の各種電位を決定する画像形成装置にお
いて、 上記区間のうち上記トナー付着量の測定精度が高い区間
部分内の表面電位及びトナー付着量の測定データに基づ
いて上記直線近似式を算出し、該測定精度が高い区間部
分に該トナー付着量の測定データが入るように、該直線
近似式に応じて次回の該複数の基準潜像の形成条件を変
更することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of reference latent images are formed on an image carrier, surface potentials of the reference latent images are measured, and the plurality of reference latent images are developed with different developing potentials to form a plurality of reference toner images. Is formed, the toner adhesion amount of the reference toner image is measured, and the toner adhesion amount measurement data linearly changes with respect to the development potential based on the plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount measurement data. Calculate a section to be performed, calculate a linear approximation of development characteristics based on measurement data of a plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount in the section, and use the linear approximation to calculate various potentials during image formation. In the image forming apparatus to be determined, the linear approximation formula is calculated based on the surface potential and the toner adhesion amount measurement data in the section where the toner adhesion amount measurement accuracy is high in the section, and the measurement accuracy is high. Part of the tona An image forming apparatus for changing the formation conditions of the next plurality of reference latent images in accordance with the linear approximation formula so that measurement data of the adhesion amount is included;
【請求項2】像担持体上に複数の基準潜像を形成し、該
基準潜像の表面電位を測定し、該複数の基準潜像を相異
なる現像ポテンシャルで現像して複数の基準トナー像を
形成し、該基準トナー像のトナー付着量を測定し、該複
数組の表面電位及びトナー付着量の測定データに基づい
て該現像ポテンシャルに対して該トナー付着量の測定デ
ータが直線的に変化する区間を算出し、該区間内にある
複数組の表面電位及びトナー付着量の測定データに基づ
いて現像特性の直線近似式を算出し、該直線近似式を用
いて画像形成時の各種電位を決定する画像形成装置にお
いて、 上記区間のうち上記トナー付着量の測定精度が高い区間
部分内の表面電位及びトナー付着量の測定データに基づ
いて上記直線近似式を算出し、該トナー付着量の測定デ
ータと予め設定された基準値とを比較し、該比較の結果
に応じて、該測定精度が高い区間部分に該トナー付着量
の測定データが入るように、次回の該複数の基準潜像の
形成条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. A plurality of reference latent images are formed on an image carrier, surface potentials of the reference latent images are measured, and the plurality of reference latent images are developed with different developing potentials to form a plurality of reference toner images. Is formed, the toner adhesion amount of the reference toner image is measured, and the toner adhesion amount measurement data linearly changes with respect to the development potential based on the plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount measurement data. Calculate a section to be performed, calculate a linear approximation of development characteristics based on measurement data of a plurality of sets of surface potential and toner adhesion amount in the section, and use the linear approximation to calculate various potentials during image formation. In the image forming apparatus to be determined, the linear approximation formula is calculated based on surface potential and toner adhesion amount measurement data in a section of the section where the toner adhesion amount measurement accuracy is high, and the toner adhesion amount is measured. Data and advance The set reference value is compared with the set reference value, and according to the result of the comparison, the formation condition of the next plurality of reference latent images is changed so that the measurement data of the toner adhesion amount is included in the section where the measurement accuracy is high. An image forming apparatus characterized by changing.
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