JP2007322745A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer.
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像濃度安定化の方法として、次のような手法が知られている。 Conventionally, the following methods are known as methods for stabilizing the image density of image forming apparatuses such as copying machines and printers.
先ず、画像処理特性を調整する方法（画像制御方法）においては、画像形成装置を起動してそのウォームアップ動作の終了後や出力動作中に、所謂、「パッチ画像」といわれる特定パターンを像担持体や中間転写体等に形成する。その形成されたパッチ画像の濃度を読取り、その読み取った濃度値に基づいてγ補正回路等の画像形成条件を決定する回路の動作を変更する。これにより、形成される画像の品質を安定させる。 First, in a method for adjusting image processing characteristics (image control method), a specific pattern called a “patch image” is image-supported after the image forming apparatus is started and the warm-up operation is completed or during the output operation. Formed on the body and intermediate transfer body. The operation of a circuit that reads the density of the formed patch image and determines image forming conditions such as a γ correction circuit is changed based on the read density value. This stabilizes the quality of the formed image.
また、画像形成中にも像担持体上のパッチ画像を読み取った濃度と実際にプリントアウトされた画像の濃度が一致しなくなるケースが生じてくる。そのため、転写材上にパッチ画像を形成し、その濃度値によって画像形成条件を補正する方法も知られている。 In addition, there is a case where the density at which the patch image on the image carrier is read does not match the density of the actually printed out image even during image formation. For this reason, a method of forming a patch image on a transfer material and correcting the image forming conditions based on the density value is also known.
また、現像装置内のトナー濃度を調整する方法として、現像剤からの反射光量を検知して制御する方式（現像剤反射ＡＴＲ）によりトナー補給を行う方法がある。 Further, as a method of adjusting the toner density in the developing device, there is a method of replenishing toner by a method (developer reflection ATR) in which the amount of reflected light from the developer is detected and controlled.
この方法では、像担持体上の特定パターン、即ち、パッチ画像の濃度差の出力信号からパッチ画像濃度を初期濃度に戻すのに必要なトナー過不足量を演算し、そのトナー補給量を現像剤反射ＡＴＲに設定した目標値に加減算して補正する。このように、現像剤反射ＡＴＲ方式によるトナー補給量の制御により画像濃度を安定化させる。 In this method, a toner excess / shortage amount required to return the patch image density to the initial density is calculated from a specific pattern on the image carrier, that is, an output signal of the density difference of the patch image, and the toner replenishment amount is calculated as a developer. Correction is performed by adding to or subtracting from the target value set in the reflection ATR. As described above, the image density is stabilized by controlling the toner replenishment amount by the developer reflection ATR method.
また、高画質を要求される多色画像形成装置の場合には、各色ごとに複数のパッチ画像の濃度信号を読取る必要があり、その頻度を上げるために画像形成時の転写材間に毎回パッチ画像を打つ必要がある。 In addition, in the case of a multicolor image forming apparatus that requires high image quality, it is necessary to read the density signals of a plurality of patch images for each color, and in order to increase the frequency, patches are applied each time between transfer materials during image formation. You need to hit an image.
従来、このように、パッチ頻度を上げることを要求される画像形成装置の場合、特許文献１に記載される方法がある。この方法によれば、転写材の移動方向に直交する一スラスト方向において、像担持体や中間転写体に各色ごとに複数の種類のパッチ画像を形成し、同様に同一スラスト方向に複数個設置された光学検出手段、即ち、パッチ画像読取りセンサで読み込む。更に、複数のセンサのうち一つのセンサの出力値が異常であった場合に、他のセンサで代用してもよいことが開示されている。
このような、パッチ画像読取りセンサが故障した場合に他のセンサにて代用する場合、故障したセンサと代用するセンサの出力特性が異なるため、精度のよい画像調整が行えないという問題があった。そこで、センサが異常となった場合に、残りの正常に機能しているセンサで代用するとき、新たに検知するパッチ画像を代用するセンサにて一度較正し直すことも考えられる。しかしながら、この方法では較正するための時間が別途必要となり、ダウンタイムが大きくなってしまう。 When such a patch image reading sensor fails and is replaced with another sensor, there is a problem that accurate image adjustment cannot be performed because the output characteristics of the failed sensor and the substitute sensor are different. Therefore, when the sensor becomes abnormal, when the remaining normally functioning sensor is substituted, it is conceivable that the newly detected patch image is calibrated once by the substitute sensor. However, this method requires additional time for calibration and increases downtime.
そこで本発明の目的は、複数個のパッチ画像読取りセンサ（光学検出手段）を持つ画像形成装置において、いずれかのパッチ画像読取りセンサが故障した場合にも画像の補正を継続して行う縮退動作を実行可能な画像形成装置において、代用前後でセンサの出力特性のばらつきを抑制しながら、縮退動作に伴うダウンタイムを極力低減可能な画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to perform a degeneration operation in which an image forming apparatus having a plurality of patch image reading sensors (optical detection means) continuously corrects an image even when any one of the patch image reading sensors fails. In an executable image forming apparatus, it is an object to provide an image forming apparatus capable of reducing downtime associated with a degeneration operation as much as possible while suppressing variations in output characteristics of sensors before and after substitution.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
複数の画像入出力特性にて記録材上にトナー画像を形成可能な画像形成手段と、
前記複数の画像入出力特性にて形成されたテストパターンを検知する複数の検知手段と、
前記複数の検知手段の検知結果に基いてそれぞれ前記複数の画像入出力特性にて画像形成するときの画像形成条件を調整可能な調整手段と、を有する画像形成装置であって、
前記複数の検知手段は、前記複数の画像入出力特性のうち少なくとも第一の画像入出力特性にて形成されたテストパターンを検知する第一の検知手段と、前記第一とは異なる第二の検知手段と、を有し、前記第一の検知手段が異常と検知された場合、前記第一の画像入出力特性に基いて形成されたテストパターンを前記第二の検知手段にて検知し、その検知結果に基いて前記第一の画像入出力特性にて画像形成するときの画像形成条件を調整を行う縮退動作を実行可能な画像形成装置において、
前記調整手段は、前記縮退動作を実行する前に、予め第一の画像入出力特性にて形成される同一色相のテストパターンを前記第一及び第二の検知手段にて検知することで前記第一の画像入出力特性に対する前記第一及び第二の検知手段の出力比を求め、
前記縮退動作時において前記第二の検知手段により検知される前記第一の画像入出力特性にて形成されたテストパターンの検知結果と、前記出力比に基いて、前記第一の画像入出力特性にて画像形成するときの画像形成条件を調整することを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention
Image forming means capable of forming a toner image on a recording material with a plurality of image input / output characteristics;
A plurality of detecting means for detecting a test pattern formed with the plurality of image input / output characteristics;
An adjustment unit capable of adjusting an image forming condition when forming an image with the plurality of image input / output characteristics based on detection results of the plurality of detection units, respectively,
The plurality of detection means include a first detection means for detecting a test pattern formed with at least a first image input / output characteristic among the plurality of image input / output characteristics, and a second different from the first. And when the first detection means is detected as abnormal, the second detection means detects a test pattern formed based on the first image input / output characteristics, In an image forming apparatus capable of executing a degeneration operation for adjusting an image forming condition when forming an image with the first image input / output characteristic based on the detection result,
The adjustment means detects the test pattern of the same hue formed in advance with the first image input / output characteristic by the first and second detection means before executing the degeneration operation. Obtaining an output ratio of the first and second detection means to one image input / output characteristic;
Based on the detection result of the test pattern formed by the first image input / output characteristic detected by the second detection means during the degeneration operation and the output ratio, the first image input / output characteristic The image forming apparatus is characterized in that an image forming condition is adjusted when forming an image.
本発明によれば、複数個のパッチ画像読取りセンサ（光学検出手段）を持つ画像形成装置において、いずれかのパッチ画像読取りセンサが故障した場合に残りのセンサを代用することで画像形成条件の補正を継続する場合、代用するセンサを新たに較正することで生じるダウンタイムを生じることなく、高精度に画像形成条件の補正を継続することができる。 According to the present invention, in an image forming apparatus having a plurality of patch image reading sensors (optical detection means), if any one of the patch image reading sensors fails, the remaining sensors are substituted to correct the image forming conditions. In this case, it is possible to continue correcting the image forming conditions with high accuracy without causing downtime caused by newly calibrating the substitute sensor.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例である電子写真方式の多色画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
Example 1
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electrophotographic multicolor image forming apparatus which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
本実施例にて、画像形成装置は、矢印方向に回転する像担持体１としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラムを備えている。像担持体１の周りには、その回転方向に沿って、静電潜像形成手段を構成する一次帯電器（帯電手段）２とレーザー露光装置（露光手段）３が配置される。更に、像担持体１の周囲には、現像装置ユニット（現像手段）４、転写装置ユニット（転写手段）６、像担持体クリーニング装置（クリーニング手段）１０、及び前露光装置１１が配置されている。
In this embodiment, the image forming apparatus includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member, that is, a photosensitive drum, as the
帯電手段としての一次帯電器２は、本体制御装置１７に接続された一次帯電装置出力装置２４に接続され、制御可能に帯電バイアスが印加される。
The primary charger 2 as a charging means is connected to a primary charging
現像装置ユニット４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の４色の現像装置４０１、４０２、４０３、４０４で構成されている。現像ユニット４には、本体制御装置１７に接続された現像バイアス発生装置２０及びトナー補給装置が接続されており、制御可能に現像バイアスが印加され、又、必要に応じてトナー補給が行われる。
The developing
また、転写装置ユニット６は、中間転写体である中間転写ベルト６ａ、一次転写装置７、二次転写装置８、転写ベルトクリーニング装置９を備えている。転写装置ユニット６は、本体制御装置に接続された転写ユニット作動装置２５にて制御され、一次転写装置７及び二次転写装置８への転写バイアスが印加される。本実施例では、感光体、静電潜像形成手段、帯電手段、現像手段、転写装置ユニットは記録材に画像を形成する画像形成手段でもある。
The transfer device unit 6 includes an
更に、像担持体１の周囲には、詳しくは後述するが、像担持体１上に形成されたテストパターンとしてのパッチ画像を検出するためのパターン検知手段（光学検出手段）としてのパッチ画像読取りセンサ５が配置されている。パッチ画像読取りセンサ５は、本体制御装置１７に接続された画像制御装置１８に接続されている。画像制御装置１８は画像形成動作に関する全体的な制御を行うＣＰＵであり、後述するようにパッチ画像読取りセンサ５の異常を検知する異常検知手段１００としての機能を有する。また、画像制御装置１８は、異常検知手段１００の検知結果に基いてパッチの形成位置を変更する変更手段１０１、本体の画像形成動作の許可を決定する決定手段１０３としての機能を有する。また、画像制御装置１８は、パッチ画像読取りセンサ５の検知結果に基いて画像形成条件を調整する調整手段（補正手段）１０２を有する。ここで、本実施例でいう画像形成条件の補正とは、帯電、現像、露光条件の少なくとも一つを変更することで補正可能であり、またγＬＵＴ関数を補正することでも行うことができる。
Further, a patch image reading as a pattern detection unit (optical detection unit) for detecting a patch image as a test pattern formed on the
また、記録材、即ち、転写材Ｓの搬送手段として、転写前レジガイド１２と転写前レジローラ１３と搬送ベルト１４が設けられている。また、搬送ベルト１４の下流側に、形成したトナー像を転写材Ｓに定着させるために定着装置１５が配置されている。
Further, a
次に、上記構成の画像形成装置における画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation in the image forming apparatus having the above configuration will be described.
画像情報は、画像読取装置１６で画像読取装置１６内に３列に配置されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤセンサ群（図示せず）により、レッド、グリーン、ブルーの色成分ごとに分割し電気的な信号に変換される。画像読取装置１６で得られた、画像情報の電気的な信号は、本体制御装置１７と画像処理装置２１により画像処理が行われる。
The image information is divided into red, green, and blue color components by an
更にその後、レッド、グリーン、ブルーの色成分で入力された画像信号は、画像処理装置２１により画像形成装置のフルカラー画像形成方法に基づいてイエロー、シアン、マゼンタの画像信号に変換される。更に、イエロー、シアン、マゼンタの画像信号からブラックの信号を抽出し、画像読取装置１６で得られた画像信号は、最終的にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像信号に変換される。
Thereafter, the image signals input with the red, green, and blue color components are converted into image signals of yellow, cyan, and magenta by the
フルカラーの画像形成の場合、像担持体上１上での画像形成は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に別々に行われ、中間転写ベルト６ａ上で各色の画像が重ね合わせられる。
In the case of full-color image formation, image formation on the
具体的には、イエローの場合、矢印方向に回転する感光ドラムである像担持体１は、一次帯電器２で一様に帯電される。その後、一様に帯電した像担持体１は、画像処理装置２１の画像信号を元にレーザー駆動回路２２により駆動される露光装置３により露光され、静電潜像が形成される。
Specifically, in the case of yellow, the
その後、現像装置ユニット４が回転することで像担持体１の対向位置に移動配置されたイエローの現像装置４０１により、静電潜像はイエローのトナー像に現像される。このとき、トナーは現像装置４０１内で攪拌され電荷を持っており、現像装置４０１には、現像バイアス発生装置２０により、図２に示すように直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。
Thereafter, the electrostatic latent image is developed into a yellow toner image by the yellow developing
イエローのトナー像は、像担持体１の回転により一次転写装置７に送られる。一次転写装置７において、トナーの電荷と極性が反対の電位が印加され、トナー像が中間転写ベルト６ａ上に転写される。このとき、転写ベルトクリーニング装置９は、中間転写ベルト６ａから離脱し、トナー像は転写ベルトクリ−ニング装置９によりクリーニングされない。
The yellow toner image is sent to the primary transfer device 7 by the rotation of the
また、像担時体１上の中間転写ベルト６ａに転写されなかったトナーは、像担持体クリーニング装置１０によりクリーニングされる。その後、像担持体上１は前露光装置１１により除電され、次の画像形成に用いられる。
The toner that has not been transferred to the
イエローのトナー像が中間転写ベルト６ａ上に形成されたのち、画像形成装置はシアンのトナー像を中間転写ベルト６ａ上に形成する。具体的には、画像処理装置２１により生成されたシアンの画像信号に基づき像担持体１上に静電潜像が形成される。その後、現像装置ユニット４が回転することで像担持体１の対向位置に移動してきたシアンの現像装置４０２により、静電潜像はシアンのトナー像に現像される。シアンのトナー像は像担持体１の回転により一次転写装置７に送られる。一次転写装置７において、トナーの電荷と極性が反対の電位が印加され、トナー像が中間転写ベルト６ａ上の以前イエローのトナー像が形成された位置に転写される。このとき、転写ベルトクリーニング装置９は中間転写ベルト６ａから離脱し、トナー像は転写ベルトクリ−ニング装置９によりクリーニングされない。
After the yellow toner image is formed on the
また、像担時体１上の中間転写ベルト６ａに転写されなかったトナーは、像担持体クリーニング装置１０によりクリーニングされる。その後、像担持体上１は前露光装置１１により除電され、次の画像形成に用いられる。
The toner that has not been transferred to the
同様に、中間転写ベルト６ａ上に、マゼンタとブラックのトナー像が形成され、フルカラーのトナー像が形成される。
Similarly, magenta and black toner images are formed on the
転写材Ｓは、転写前レジガイド１２とレジローラ１３により、二次転写装置８に搬送される。ここで、中間転写ベルト６ａ上のフルカラーのトナー像と転写材Ｓは同期して移動しており、二次転写装置８にはトナーの極性と反対の電位が印加されることにより、フルカラートナー像は転写材Ｓに転写される。
The transfer material S is conveyed to the
この後、転写材Ｓに転写されずに残った中間転写ベルト６ａ上のトナーは、中間転写ベルト６ａに当接した中間転写ベルトクリーニング装置９によりクリーニングされる。
Thereafter, the toner on the
また、転写材Ｓ上に形成されたフルカラートナー像は、定着装置１５により熱と圧力を加えることにより定着される。
Further, the full color toner image formed on the transfer material S is fixed by applying heat and pressure by the fixing
次に、トナー像形成時の像担持体１の表面電位と現像装置４０１〜４０４に印加されるバイアス電位の関係について説明する。
Next, the relationship between the surface potential of the
本実施例の画像形成装置は、公知のＩＡＥ（Ｉｍａｇｅ Ａｒｅａ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式の露光方式と公知の反転現像方式を用いるものとする。 The image forming apparatus according to the present embodiment uses a known IAE (Image Area exposure) type exposure method and a known reversal development method.
図３に示すように、像担時体１の表面電位は、一次帯電出力装置２４に接続された一次帯電装置２により電位ＶＤに一様に帯電された後、露光装置３によりトナー像のトナーを載せる部分のみ露光される。このとき、露光された領域の電位はＶＬ電位まで落ちる。
As shown in FIG. 3, the surface potential of the
このようにして作成された静電潜像をトナー像に現像するときに、トナー像を現像する色の現像装置４０１〜４０４には、図２のように、現像バイアス発生装置２０から直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。このとき、印加されるバイアス電位の直流成分をＶｄｃとして図３には表記してある。
When developing the electrostatic latent image thus created into a toner image, the developing
公知のＩＡＥ（Ｉｍａｇｅ Ａｒｅａ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式の露光方式と公知の反転現像方式を用いる場合、トナーの帯電電荷と、ドラム上の表面電位ＶＤ、ＶＬと、現像装置４０１〜４０４に印加するバイアス電位の直流成分Ｖｄｃと、の関係が考慮される。この間系にて、像担持体１上の表面電位が現像装置４０１〜４０４に印加するバイアス電位の直流成分Ｖｄｃよりも低い像担持体１上の部分、即ち、図３にて、像担持体１の表面電位がＶＬの部分にトナーが付着しトナー像が形成される。
When a known IAE (Image Area exposure) exposure method and a known reversal development method are used, the toner charge charge, the surface potentials VD and VL on the drum, and the bias potential applied to the developing
このとき、現像装置４０１〜４０４に印加するバイアス電位の直流成分Ｖｄｃと像担持体１上の表面電位ＶＬの差は、コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と言いトナー像の濃度を決定する重要な電位である。
At this time, the difference between the DC component Vdc of the bias potential applied to the developing
次に、本実施例における画像形成装置で形成される画像の画像処理（画像処理パターン）について説明する。画像処理手段としての画像処理装置２１が画像処理パターンの画像処理を行なう。
Next, image processing (image processing pattern) of an image formed by the image forming apparatus in this embodiment will be described. An
本画像形成装置は、画像処理パターンを複数個もち、その選択は操作部１９から入力された情報に基づき行われる。操作部ではユーザーが読取原稿の種類や要求画質に応じて、図４に示すように、文字／地図／写真モード、写真モード、文字モードと、画像形成モードを選択できるようになっている。文字モードは文字及び表中心の原稿を用いる場合のモードであり、写真モードは写真等画像の原稿を用いるモード、文字／地図／写真モードは同一原稿中に文字中心の領域及び写真等画像中心の領域が混在する場合に用いるモードである。
The image forming apparatus has a plurality of image processing patterns, and selection thereof is performed based on information input from the
画像処理装置２１で行われる中間調再現等の画像処理は、ユーザーの選択した画像形成モードにより異なる。
Image processing such as halftone reproduction performed by the
具体的には、文字モードをユーザーが選択した場合には、文字中心の原稿のため中間調の表現手段として、図５（ａ）に示すような公知の誤差拡散法を用いる。誤差拡散法を用いる中間調の表現手段は、ランダムに集合させたドットにより中間調を再現するものである。 Specifically, when the user selects the character mode, a known error diffusion method as shown in FIG. 5A is used as a halftone expression means for a character-centered document. The halftone expression means using the error diffusion method reproduces the halftone by using randomly assembled dots.
この誤差拡散法による画像処理パターンは、ランダムなパターンを用いて中間調を表現するため、則正しい模様を重ね合わせたとき、 HYPERLINK "http://e-words.jp/w/E794BBE7B4A0.html" 画素が相互に干渉することによりできる周期的な縞状のパターン、モアレの発生が少ないと言う利点がある。しかし、テクスチャと呼ばれるくもの巣上のドットの集中物が目立つため、画像品質が悪いと言う欠点があった。 The image processing pattern by this error diffusion method expresses halftones using a random pattern. There is an advantage that the generation of a periodic striped pattern and moire generated by the pixels interfering with each other is small. However, there is a drawback that the image quality is poor because the concentrated matter of the dots on the spider web called texture is conspicuous.
また、ユーザーが写真モードを選択した場合には、図５（ｂ）に示すような公知のＡＭスクリーン法による画像処理パターンが選択される。ＡＭスクリーン法は、規則的にドットを配列することにより二値化データで中間調を再現するもので階調性が安定し、テクスチャの発生もないため画像品位が良い。しかし、規則的にドットを配置するためにモアレが発生しやすいと言う欠点がある。 Further, when the user selects the photo mode, an image processing pattern by a known AM screen method as shown in FIG. 5B is selected. The AM screen method reproduces halftones by binarized data by regularly arranging dots. The gradation is stable and the texture is not generated, so that the image quality is good. However, there is a drawback that moire tends to occur because dots are regularly arranged.
また、ユーザーが文字／地図／写真モードを選択した場合には、画像読取装置１６で得られた画像データをもとに、公知の像域分離法を用いて画像域が文字中心の領域及び写真等画像中心の領域に分離される。この分離された画像域ごとに、文字中心の領域には誤差拡散法、写真中心の領域にはＡＭスクリーン法が用いられる。
When the user selects the character / map / photo mode, the image area is a character-centered area and a photograph using a known image area separation method based on the image data obtained by the
図６に、コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を示す。コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係は、画像形成装置の特性上、図６の実線のようになることが知られている。 FIG. 6 shows the relationship between the contrast potential (Vcont) and the image density D. It is known that the relationship between the contrast potential (Vcont) and the image density D is as shown by the solid line in FIG. 6 due to the characteristics of the image forming apparatus.
このため、本画像形成装置は、画像読取装置１６で得られた画像データの画像濃度と転写材Ｓ上の画像濃度の関係である階調濃度特性カーブに基づいて、濃度リニアを階調ターゲットカーブ（理想特性）としてそれになるように階調変換を行っている。そこで、図７のような画像読取装置１６で得られた画像データの画像濃度と露光装置３の出力の関係として、図６の関数と逆関数を用いる必要がある。この関数は、公知のγＬＵＴ関数である。
Therefore, the image forming apparatus converts the density linear to the gradation target curve based on the gradation density characteristic curve that is the relationship between the image density of the image data obtained by the
また、本画像形成装置は、使用時に使用環境の温度や湿度の変化や本画像形成装置内の昇温等により、図６のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係のグラフは変化することが知られている。 Further, in this image forming apparatus, the graph of the relationship between the contrast potential (Vcont) and the image density D in FIG. 6 changes due to changes in the temperature and humidity of the usage environment and the temperature rise in the image forming apparatus during use. It is known.
このため、常にその変化を知り前記のＬＵＴ関数を変更する必要がある。通常、以下の２通りのパッチ検制御がある。即ち、
（１）複数の階調パッチを形成しその濃度を検出し高い精度でγＬＵＴを補正し所望の階調特性を得る階調パッチ検制御。
（２）制御精度は階調パッチ検制御ほど高くはないが、連続画像形成中などでもページ間に１階調パッチ（もしくは階調パッチ検よりも少ないパッチ）を形成し、直ちに階調γＬＵＴを補正する紙間パッチ検制御。
である。
Therefore, it is necessary to always know the change and change the LUT function. Usually, there are the following two types of patch detection control. That is,
(1) Gradation patch detection control for forming a plurality of gradation patches, detecting their density, correcting γLUT with high accuracy, and obtaining desired gradation characteristics.
(2) Although the control accuracy is not as high as that of gradation patch detection control, even during continuous image formation, 1 gradation patch (or fewer patches than gradation patch detection) is formed between pages, and gradation γLUT is immediately set. Inter-sheet patch detection control to be corrected.
It is.
図６は、感光体ドラム上に形成した階調パッチの階調濃度特性カーブである。得られた階調濃度特性カーブを所望の階調濃度特性に合うように、図７のようなγＬＵＴ変換を行う。本実施例では、各色、９パッチの階調パッチを形成し、その階調濃度特性カーブに基づいて、濃度リニアを階調ターゲットカーブとしてそれになるように階調変換を行っている。本実施例では濃度リニアになるようにγＬＵＴ変換を行っているが、印刷ライクな下凸カーブ等階調ターゲットカーブは、画像形成装置の特性に応じて設定できる。 FIG. 6 is a gradation density characteristic curve of the gradation patch formed on the photosensitive drum. ΓLUT conversion as shown in FIG. 7 is performed so that the obtained gradation density characteristic curve matches the desired gradation density characteristic. In the present embodiment, gradation patches of 9 patches for each color are formed, and gradation conversion is performed based on the gradation density characteristic curve so that the density linear becomes a gradation target curve. In this embodiment, the γLUT conversion is performed so that the density becomes linear. However, a print-like gradation target curve such as a downward convex curve can be set according to the characteristics of the image forming apparatus.
階調パッチ検制御は、パッチ数が多いことから、後で述べる紙間パッチ検制御と異なり、連続ジョブ（ＪＯＢ）中等では生産性を落とす。従って、電源投入時や紙つまりの復帰シーケンス中等、ＪＯＢの生産性に影響を与えないタイミングで実行する。 Since the gradation patch detection control has a large number of patches, the productivity is reduced during a continuous job (JOB) or the like, unlike the inter-sheet patch detection control described later. Therefore, it is executed at a timing that does not affect the productivity of JOB, such as when the power is turned on or during a paper clogging return sequence.
制御精度としては、階調パッチを形成することから、後で述べる紙間パッチ検制御に比べて低濃度から高濃度までの全階調に対してγＬＵＴ補正を行うことができる。 As the control accuracy, since a gradation patch is formed, γLUT correction can be performed for all gradations from a low density to a high density as compared to the inter-sheet patch detection control described later.
また、紙間パッチ検制御は、以下のとおりである。 Further, the inter-sheet patch detection control is as follows.
上述した階調パッチ検制御には制御時間がかかり、そのために、ＪＯＢ中で制御を行わない。そのために、紙間パッチ検制御は、連続中の色味変化を低減するために行っている。紙間パッチ検制御は、連続ＪＯＢ中に行うために、図１３に示すように、紙間のパッチ（Ｐ１、Ｐ２）は、各色１階調のパッチとし生産性に影響を与えないようにしている。 The above-described gradation patch detection control takes control time, and therefore, control is not performed during JOB. Therefore, the inter-sheet patch detection control is performed in order to reduce the color change during the continuation. Since the inter-patch patch detection control is performed during continuous JOB, as shown in FIG. 13, the inter-patch patches (P1, P2) are patches of one gradation for each color so as not to affect the productivity. Yes.
一方、連続中での色味変化は、本体の長期放置等との変化と違い、変化量としては少なく、また変化特性も一定である。そのため連続中の変化特性に合せた補正用階調カーブを、基準濃度からの濃度変化に応じて制御することで、連続中の色味変動を抑えている。 On the other hand, the color change during the continuous period is small as the amount of change, and the change characteristic is constant, unlike the change of the main body for a long time. For this reason, by controlling the correction gradation curve in accordance with the continuous change characteristic according to the density change from the reference density, the continuous color variation is suppressed.
次に、具体的に本実施例での（１）階調パッチ、（２）紙間パッチの制御方法について説明する。 Next, a method for controlling (1) gradation patches and (2) inter-sheet patches in the present embodiment will be specifically described.
本実施例によれば、先ず、（１）階調パッチ検制御として画像形成装置は、電源ＯＮの立ち上げ時に、図８に示すように、複数のパッチ（階調パッチ）を形成し、読取る。 According to this embodiment, first, as (1) gradation patch detection control, the image forming apparatus forms and reads a plurality of patches (gradation patches) as shown in FIG. 8 when the power is turned on. .
それによって、階調ターゲットカーブが濃度リニアとなるようにＬＵＴ関数の補正（階調変換）を行っている。 As a result, the LUT function is corrected (gradation conversion) so that the gradation target curve is linear in density.
次に、（２）紙間パッチの制御方法について説明する。画像形成時は、図８に示すように、紙間にパッチ画像（パッチ画像Ｐ１、Ｐ２）を像担持体（感光ドラム）１の回転軸線方向、即ち、長手方向に２箇所に１個ずつ作成する。 Next, (2) an inter-sheet patch control method will be described. At the time of image formation, as shown in FIG. 8, one patch image (patch image P1, P2) is created between two sheets in the rotational axis direction of the image carrier (photosensitive drum) 1, that is, in the longitudinal direction. To do.
そして、パッチ画像Ｐ１、Ｐ２を、それぞれ、パッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）によりその濃度を読取り、ターゲット濃度と検知濃度との差分を求め、前記のＬＵＴ関数を変更する。具体的例として図９を参考に説明する。 Then, the patch images P1 and P2 are read by the patch image reading sensor 5 (5R, 5F), the difference between the target density and the detected density is obtained, and the LUT function is changed. A specific example will be described with reference to FIG.
初期状態において、パッチ画像を読取り算出したコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係と、そのときのＬＵＴ関数が図９（ａ）の状態にあるとする。この場合において、画像形成時にパッチ画像の濃度を読取り算出したコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係が初期の状態と比較して図９（ｂ）のようになり、画像濃度が出にくくなったとする。この場合においては、ＬＵＴ関数を画像読取装置１６で得られた画像濃度と露光装置３の露光量の関係を、初期の状態から、露光量を増加させるようにＬＵＴ関数を変更する。これにより、最終的な画像読取装置１６で得られた画像濃度と転写材Ｓ上の画像濃度の関係を一定に保つことができる。
In the initial state, it is assumed that the relationship between the contrast potential (Vcont) obtained by reading the patch image and the image density D and the LUT function at that time are in the state shown in FIG. In this case, the relationship between the contrast potential (Vcont) obtained by reading and calculating the density of the patch image at the time of image formation and the image density D is as shown in FIG. Suppose that In this case, the LUT function is changed so that the exposure amount of the relationship between the image density obtained by the
また、画像形成中に、画像形成時にパッチ画像の濃度を読取り算出したコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係が初期の状態と比較して、画像濃度が出やすくなったとする。この場合には、ＬＵＴ関数を画像読取装置１６で得られた画像濃度と露光装置３の露光量の関係を、初期の状態から、露光量を減少させるようにＬＵＴ関数を変更する。
Further, it is assumed that the image density is more likely to be generated during image formation as compared with the initial state in the relationship between the contrast potential (Vcont) obtained by reading and calculating the density of the patch image at the time of image formation and the image density D. In this case, the relationship between the image density obtained by the
このような、特定パターンであるパッチ画像を像担持体１上に形成しその濃度をパッチ画像読取りセンサ５で読取りＬＵＴ関数を補正することは、画像形成中に使用する画像処理パターンにおいて別々に行う必要がある。
Such a patch image having a specific pattern is formed on the
そのため、本画像形成装置では、ユーザーが操作部１９から、画像モードとして文字／地図／写真モードを選択した場合に、同一画像形成中に２種類の画像処理パターン、即ち、ＡＭスクリーン法と誤差拡散法を使用する。従って、図８に示すように、Ｐ１のパッチ画像にＡＭスクリーン法で作成した一定濃度の中間調画像を用い、Ｐ２のパッチ画像に誤差拡散法で作成した中間調画像を用いる。そして、パッチ画像Ｐ１はパッチ画像読取りセンサ５Ｒで、パッチ画像Ｐ２はパッチ画像読取りセンサ５Ｆで濃度を読み込む。
Therefore, in this image forming apparatus, when the user selects the character / map / photo mode as the image mode from the
次に、本画像形成装置の前記パッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）の画像濃度の検知方法について説明する。 Next, a method for detecting the image density of the patch image reading sensor 5 (5R, 5F) of the image forming apparatus will be described.
図１０は、パッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）の一実施例を示す模式図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the patch image reading sensor 5 (5R, 5F).
本実施例のパッチ画像読取りセンサ５にて、テストパターンに向けて光を照射する照射手段としてのＬＥＤ光源５０１から発生した光は、偏光板５０２で偏光され、像担持体１上に到達する。その後、像担持体１上でこの光は反射し、偏光板５０３を通り、受光手段としての光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５に到達する。このとき光学センサＰ５０４は像担持体１上で正反射をした反射光成分を、光学センサＳ５０５は像担持体１上で乱反射した反射光成分を検知する。
In the patch
また、パッチ画像読取りセンサ５は、光学センサ等の汚れを防止するための防塵ガラス５０６を備えている。
The patch
光学センサＰ５０４及び光学センサＳ５０５は、それぞれ、入射する光の強度が増加するに従い、０〜５Ｖの電位を出力する。パッチ画像読取りセンサ５は、先ず始めに、像担持体１上に画像がなく、ＬＥＤ光源５０１が発光していない状態で光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値を読取り記憶する。この値は暗電流Ｉであり、光学センサＰ５０４の暗電流がＩP、光学センサＳ５０５の暗電流がＩSである。
Each of the optical sensors P504 and S505 outputs a potential of 0 to 5 V as the intensity of incident light increases. First, the patch
次に、ＬＥＤ光源５０１を発光し、像担持体１上に画像が無い場合の、像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値を読取り記憶する。このときの値を光学センサＰ５０４についてＤP、光学センサＳ５０５についてＤSとする。
Next, the LED
次に、ＬＥＤ光源５０１を発光したままで、パッチ画像を像担持体１上に作成し、パッチ画像上の光の反射量を読取る。
Next, a patch image is created on the
このときの光学センサＰ５０４及び光学センサＳ５０５の出力値をそれぞれＧP、ＧSとする。 The output values of the optical sensor P504 and the optical sensor S505 at this time are G P and G S , respectively.
以上のデータから、画像形成通知は、下記のＳｉｇＲをパッチ画像の出力値とする。
ＳｉｇＲ＝（ＧP−ＩP）×ｋ（ＧS−ＩS）／｛（ＤP−ＩP）×ｋ（ＤS−ＩS）｝
ここでｋは比例定数で、ここでは０．５を用いる。
From the above data, the image formation notification uses the following SigR as the output value of the patch image.
SigR = (G P -I P) × k (G S -I S) / {(D P -I P) × k (D S -I S)}
Here, k is a proportionality constant, and 0.5 is used here.
正常にパッチ画像読取りセンサ５が動作する場合の出力値は、暗電流ＩP、ＩSは０．２Ｖ程度である。像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値ＤP、ＤSは、像担持体１が比較的鏡面に近い表面性のためＤP＝４．０Ｖ、ＤS＝３．０Ｖ程度である。また、像担持体１上に作成したパッチ画像に起因する光学センサＰ５０４の出力値ＧP、光学センサＳ５０５の出力値ＧSは、パッチ画像が像担持体１上に形成されることで正反射成分が減少し、乱反射成分が増加する。そのため、ＧP＝２．５Ｖ、ＧS＝３．２Ｖ程度となる。
When the patch
従って、ＳｉｇＲは、通常１以下の数値となる。 Therefore, SigR is usually a numerical value of 1 or less.
＜異常判断チャート＞
次に、パッチ画像読取りセンサ５の故障の検知方法及び手段について説明する。図１１は、パッチ画像読取りセンサ５の故障の判別フローチャートである。
<Abnormality judgment chart>
Next, a method and means for detecting a failure of the patch
パッチ画像読取りセンサ５の主な故障原因として、ＬＥＤ光源５０１の発光不良、防塵ガラス５０６の汚れ、光学センサＰ５０４、Ｓ５０５の故障の３つが挙げられる。
There are three main causes of failure of the patch image reading sensor 5: light emission failure of the LED
ＬＥＤ光源５０１の発光不良の場合、暗電流ＩP、ＩSと像担持体１上の光の反射量に起因する出力値ＤP、ＤSの値が一致、又は、極めて近い値になる。具体的には、本画像形成装置では、ＤP−ＩP、ＤS−ＩSの値を計算する（Ｓ１、Ｓ２）。このときどちらか一方の値が１．８Ｖ未満の場合において、本画像形成装置はパッチ画像読取りセンサ５の故障と検知する（Ｓ５）。
When the LED
また、防塵ガラス５０５の汚れも同様に出力値ＤP、ＤSの値が低くなることで検知される。
Similarly, dirt on the dust-
光学センサＰ５０４、Ｓ５０５の故障は、パッチ画像の出力値ＳｉｇＲの異常として検知される。本画像形成装置は、予め、ＳｉｇＲの値が採り得る範囲を記憶しているため、ＳｉｇＲの値が０．１以上０．８未満のときは正常と判断し（Ｓ４）、それ以外の時は故障と検知する（Ｓ５）。 The failure of the optical sensors P504 and S505 is detected as an abnormality in the output value SigR of the patch image. Since the image forming apparatus stores in advance a range in which the value of SigR can be taken, it is judged normal when the value of SigR is 0.1 or more and less than 0.8 (S4), and otherwise. A failure is detected (S5).
＜縮退動作制御＞
本実施例の画像形成装置によれば、図１２に示すように、パッチ画像読取りセンサ５のうちどれか一つが故障した場合に残りの１つのセンサのみを用いて縮退動作をする。この場合２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆの読取り画像濃度とセンサの出力の関係を揃える必要がある。
<Degenerate operation control>
According to the image forming apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 12, when any one of the patch
しかしながら、実際のパッチ画像読取りセンサに用いる反射濃度測定センサ等の光学センサは、その特性上入力と出力の関係を複数センサ間で揃えることは困難である。 However, it is difficult for optical sensors such as a reflection density measurement sensor used in an actual patch image reading sensor to have a uniform input / output relationship among a plurality of sensors due to its characteristics.
そのため、本画像形成装置では、電源をＯＮした立ち上げ時に、２つあるパッチ画像読取りセンサのうち、どちらか一つが故障した場合に他方がその動作を補うことを想定している。そのために、電源をＯＮした立ち上げ時に、ＡＭスクリーン法及び誤差拡散法で形成された同一色相で濃度の異なる複数の階調パッチを各パッチ画像読取りセンサ５Ｒと５Ｆで検知する。そして、この検知結果から各パッチ画像読取りセンサ５Ｒと５Ｆの各画像処理パターンで形成される各色の出力特性（出力比）を求めておき、この比を記憶手段としてのＲＯＭに記憶しておく。
Therefore, in this image forming apparatus, when one of the two patch image reading sensors fails when the power is turned on, it is assumed that the other supplements the operation. Therefore, when the power is turned on, a plurality of gradation patches having the same hue and different densities formed by the AM screen method and the error diffusion method are detected by the patch
＜縮退動作制御フロー＞
次に、図１２を参照して、本画像形成装置でパッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）のいずれかのパッチ画像読取りセンサが故障した場合の縮退動作について説明する。図１２は、本画像形成装置にてパッチ画像読取りセンサ５の故障が発生した場合を説明するフロー図である。
<Degenerate operation control flow>
Next, with reference to FIG. 12, a degeneration operation in the case where any one of the patch image reading sensors 5 (5R, 5F) in the image forming apparatus fails will be described. FIG. 12 is a flowchart illustrating a case where a failure of the patch
先ず、像担持体１上に形成されたパッチ画像をパッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）で読み込む（Ｓ１１）。画像読取りセンサ５の故障がない場合には、通常動作を行う（Ｓ１２）。ここで通常動作とは、画像読取りセンサ５の検知結果に基いてγＬＵＴを補正する。
First, the patch image formed on the
パッチ画像読取りセンサ５が故障した場合（Ｓ１３）、先ず、センサ５の出力を異常検知手段１００で検知し、その検知結果から故障しているセンサの個数を判別する（Ｓ１３）。このとき、故障したパッチ画像読取りセンサ５の個数が１つの場合、本画像形成装置は正常に作動する残りのセンサを使う。そして、変更手段１０１により故障した画像読取りセンサ５で読取るパッチを正常に動作するセンサで読取れる位置に形成するように変更する（Ｓ１４）。また、このとき操作部１９にはパッチ画像読取りセンサの１つが故障している旨を伝えるメッセージを表示し、故障部分の交換、又は、修理を促すものとする。
When the patch
また、故障したパッチ画像読取りセンサ５の個数が２つの場合、本画像形成装置は正常な画像を形成することが不可能となる。そのため、本体の画像形成動作の許可を決定する決定手段１０３としての画像制御装置１８が、異常検知手段１００の検知結果に基いて画像形成動作を禁止し操作部１９上に、パッチ画像読取りセンサエラーを表示する（Ｓ１５）。
Further, when the number of failed patch
２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうちどちらかひとつが故障した場合の縮退動作について具体的に説明する。図１３は、縮退動作の一例を示す。
The degeneration operation when one of the two patch
図１３に示すように、本画像形成装置は、通常のパッチ画像読取りセンサの故障がない場合には、各色のトナー像を形成するときに常に、トナー像に対して連続して搬送する複数の転写材Ｓどうしの間隔に対応する位置にパッチ画像Ｐ１、Ｐ２を形成する。そして、それを常に、２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆで読込み画像濃度の補正を行う。
As shown in FIG. 13, when there is no failure of the normal patch image reading sensor, the image forming apparatus always has a plurality of toner images that are continuously conveyed with respect to the toner image when the toner image of each color is formed. Patch images P1 and P2 are formed at positions corresponding to the interval between the transfer materials S. Then, it is always read by the two patch
ここで、図１３に示す縮退動作時のように、２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうちどちらか一つが故障した場合、本実施例ではパッチ画像読取りセンサ５Ｆが故障したとすると、この場合には、正常に動作するパッチ画像読取りセンサ５Ｒのみを使う。
Here, when one of the two patch
そして、先ず始めの画像形成時には、正常に動作する画像読取りセンサ５Ｒの側のみに各色のＡＭスクリーンのパターンの画像パッチＰ１のみをＡＭスクリーン法の各色のＬＵＴ関数に基いて像担持体１上に形成する。そして、正常に動作するパッチ画像読取りセンサ５Ｒで画像濃度を読取り、補正手段１０２は、この各色のパッチ画像の検知結果を基いて所定の階調濃度特性となるようにＡＭスクリーン法で形成された画像入出力特性であるＬＵＴ関数を各色毎に補正を行なう。
In the first image formation, only the image patch P1 of the AM screen pattern of each color is placed on the
その次の画像形成時には、正常に動作する画像読取りセンサ５Ｒの側に各色の誤差拡散法のパターンの画像パッチＰ２’を像担持体１上に形成する。そして、正常に動作するパッチ画像読取りセンサ５Ｒで画像濃度を読取る。このとき、パッチ画像読取りセンサ５Ｒと５Ｆの入出力特性が異なっているため、パッチ画像読取りセンサ５Ｒの出力値をそのまま用いてＬＵＴ関数を補正（更新）することはできない。
At the time of the next image formation, an image patch P <b> 2 ′ having an error diffusion method pattern for each color is formed on the
そこで、パッチ画像読取りセンサ５Ｒで検知した検知結果をパッチ画像読取りセンサ５Ｆで検知したと仮定した値に換算する必要がある。そこで、本実施例ではＲＯＭに記憶されているセンサ５Ｒの出力特性に対するセンサ５Ｆの出力特性（出力比）に基いて、パッチ画像読取りセンサ５Ｒで検知した検知結果をパッチ画像読取りセンサ５Ｆで検知したと仮定した値に換算する。そして、この換算した値に基いて故障したパッチ画像センサ５Ｆで今まで使用していた誤差拡散法のＬＵＴ関数を補正することで画像形成条件を補正する。
Therefore, it is necessary to convert the detection result detected by the patch
本発明によれば、故障したパッチ画像読取りセンサ５Ｆで使用していた誤差拡散法のＬＵＴ関数を故障発生後もそのまま引き継いで使用することができる。このため、故障時にパッチ画像読取りセンサ５Ｒにて、改めて誤差拡散法で形成されたパッチ画像を読み込んで新たにＬＵＴ関数を較正する必要がない為、ダウンタイムすることなく安定して濃度階調補正を行うことができる。
According to the present invention, the LUT function of the error diffusion method used in the failed patch
このようにして、２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうちどちらか一つが故障した場合、画像濃度を補正する頻度は、２分の１となるが、画像形成においての影響を最小限にとどめ、画像形成を続けることができる。
In this way, when one of the two patch
本実施例では異なる画像処理パターンに応じて異なるγＬＵＴをもたせ、ある画像処理パターンを検知するセンサが故障した際に、別の画像処理パターンを検知するセンサにて縮退動作するものを例に説明したが、これに限らない。例えば、トナーの色に応じてγＬＵＴをそれぞれ持たせ、各色に応じて異なるセンサにて検知する場合、ある色のトナーを検知するセンサが故障したときに、別の色を検知するセンサにて縮退動作を実行する場合にも本発明を適用することができる。 In the present embodiment, an example has been described in which different γLUTs are provided according to different image processing patterns, and when a sensor that detects a certain image processing pattern fails, the sensor that detects another image processing pattern performs a degenerate operation. However, it is not limited to this. For example, when a γLUT is provided according to the color of toner and detection is performed by a different sensor according to each color, when a sensor that detects toner of a certain color fails, the sensor that detects another color is degenerated. The present invention can also be applied when performing an operation.
本実施例では、各センサの出力特性の測定は、画像形成装置の本体電源をＯＮしたときに毎回行なっているがこの限りではない。毎回行なわなくてもよいし、所定のタイミング（所定の画像形成枚数もしくは所定時間経過したら）実行するようにしてもよく、サービスマン等からの命令により実行させるモードを持たせても良い。 In this embodiment, the output characteristics of each sensor are measured every time the main body power of the image forming apparatus is turned on, but this is not restrictive. It may not be performed every time, may be executed at a predetermined timing (when a predetermined number of images are formed or a predetermined time has elapsed), or may have a mode that is executed by a command from a serviceman or the like.
実施例２
次に、本発明の画像形成装置の第二の実施例について説明する。本実施例２の画像形成装置は、上記実施例１とは、パッチ画像読取りセンサ５の出力値に応じて画像濃度を補正する手法が異なる点を除いて、実施例１に示す画像形成装置（図１参照）と同様の構成とされる。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
Example 2
Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described. The image forming apparatus according to the second embodiment is different from the image forming apparatus according to the first embodiment except that the method for correcting the image density according to the output value of the patch
本実施例２の画像形成装置における画像濃度の補正方法について、図１４と図１５を用いて説明する。 A method for correcting the image density in the image forming apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
図１４は、コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係が画像形成中に画像濃度が薄くなる方向に変化した場合である。本画像形成装置は、像担持体１上にトナー像を形成する際のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）を増加させる。具体的には、図３において各色の現像装置４０１〜４０４にかけるバイアス電位の直流成分を必要十分量上げることにより対応する。
FIG. 14 shows a case where the relationship between the contrast potential (Vcont) and the image density D changes in the direction of decreasing the image density during image formation. The image forming apparatus increases the contrast potential (Vcont) when a toner image is formed on the
また、図１５は、コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係が画像形成中に画像濃度が濃くなる方向に変化した場合である。このとき、本画像形成装置は、像担持体１上にトナー像を形成する際のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）を減少させる。具体的には、図３において各色の現像装置４０１〜４０４にかけるバイアス電位の直流成分を必要十分量下げることにより対応する。
FIG. 15 shows a case where the relationship between the contrast potential (Vcont) and the image density D is changed in the direction of increasing the image density during image formation. At this time, the image forming apparatus reduces the contrast potential (Vcont) when the toner image is formed on the
このように、パッチ画像読取りセンサ５の出力値に応じて画像濃度を補正する画像形成条件として、現像バイアス電位を制御することができる。
As described above, the developing bias potential can be controlled as an image forming condition for correcting the image density in accordance with the output value of the patch
実施例３
次に、本発明の画像形成装置の第三の実施例について説明する。本実施例３に係る画像形成装置は、上記実施例１及び実施例２のパッチ画像読取りセンサ５のどちらか一方が故障した場合における縮退動作が異なる点を除いて、実施例１及び実施例２に示す画像形成装置（図１参照）と同様の構成である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
Example 3
Next, a third embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described. The image forming apparatus according to the third embodiment is the same as the first and second embodiments except that the degeneration operation is different when one of the patch
図１６は、本実施例３の画像形成装置において、２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうちどちらか一つが故障した場合の縮退動作についての一実施例を示す。
FIG. 16 shows an embodiment of the degeneracy operation when one of the two patch
図１６に示すように、具体的には、本画像形成装置は通常のパッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）の故障がない場合、即ち、通常動作時を考える。この場合には、各色のトナー像を形成するときに常に、トナー像に対して連続して搬送する複数の転写材Ｓどうしの間隔に対応する像担持体１上のスラスト方向にずれた位置にパッチ画像Ｐ１、Ｐ２を形成する。そして、このパッチ画像Ｐ１、Ｐ２を、常に、２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆで読込み画像濃度の補正を行う。
As shown in FIG. 16, specifically, the image forming apparatus considers a case where there is no failure of the normal patch image reading sensor 5 (5R, 5F), that is, a normal operation time. In this case, the toner image of each color is always formed at a position shifted in the thrust direction on the
ここで、図１６に示す縮退動作時のように２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうちどちらか一つが故障した場合は、本実施例ではパッチ画像読取りセンサ５Ｆが故障したとすると、この場合には、正常に動作するパッチ画像読取りセンサ５Ｒのみを使う。
Here, when one of the two patch
そして、各色のトナー像の形成後に、二つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうち正常に動作する側、即ち、パッチ画像読取りセンサ５Ｒ側にのみ、像担持体１上に画像濃度の補正のためのパッチ画像Ｐ１を作成する。即ち、画像処理パターンとしてＡＭスクリーン法を用いたパッチ画像Ｐ１に続いて、その直後に画像処理パターンとして誤差拡散法を用いたパッチ画像Ｐ２’を作成する。
After the toner images of the respective colors are formed, the image density is corrected on the
その後、二つの画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうち正常に動作するもののみで、それぞれＡＭスクリーン法及び誤差拡散法にて形成されたパッチを読み取り、画像濃度の補正を行う。
Thereafter, only the normally operating one of the two
本実施例３の方法を用いると、２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆのうちどちらか一つが故障した場合に、連続して画像形成をする場合の転写材Ｓとその次の転写材Ｓ'（図示せず）の間隔が広くなり、画像形成装置の生産性が落ちる場合がある。しかし、各画像処理パターンにおいてパッチ画像をパッチ画像読取りセンサで読取り、画像濃度を補正する頻度は、通常の２つのパッチ画像読取りセンサ５Ｒ、５Ｆに故障がない場合と変わらない。従って、画像品位を落とすことなく画像形成が可能である。
When the method of the third embodiment is used, when one of the two patch
実施例４
次に、本発明の画像形成装置の第四の実施例について説明する。本実施例４の画像形成装置は、上記実施例１〜３のパッチ画像の濃度読取り位置が中間転写体である点を除いて、実施例１〜３と同様の構成である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
Example 4
Next, a description will be given of a fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of the fourth embodiment has the same configuration as that of the first to third embodiments except that the density reading position of the patch image of the first to third embodiments is an intermediate transfer member. Therefore, a detailed description of the configuration and operation of the image forming apparatus is omitted.
図１７は、本実施例４の画像形成装置である多色画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a multicolor image forming apparatus which is an image forming apparatus according to the fourth embodiment.
本実施例にて、中間転写体である中間転写ベルト６ａ上のパッチ画像を読取るためにパッチ画像読取りセンサ２６が設けられている。パッチ画像読取りセンサ２６は、手前側のパッチ画像読取りセンサ２６Ｆと、奥側のパッチ画像読取りセンサ２６Ｒにて構成されている。
In this embodiment, a patch
本画像形成装置は、電源ＯＮの立ち上げ時に、パッチ画像を像担持体１上に形成し、パッチ画像を一次転写装置７により中間転写ベルト６ａに転写する。その後、パッチ画像読取りセンサ２６（２６Ｒ、２６Ｆ）にてその画像濃度を読取り、立ち上げ時のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を把握する。
The image forming apparatus forms a patch image on the
画像形成時には、像担持体１上にトナー像を形成すると共に、同時にパッチ画像も形成する。その後、トナー像とパッチ画像を一次転写装置７により中間転写ベルト６ａに転写する。次いで、パッチ画像読取りセンサ２６（２６Ｒ、２６Ｆ）にてその画像濃度を読取り画像形成時のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を把握する。
At the time of image formation, a toner image is formed on the
２つのパッチ画像読取りセンサ２６Ｒ、２６Ｆのうちどちらか一つが故障した場合の、画像形成装置の作動態様は、上記実施例１〜３の場合と同様である。従って、本実施例４においても、上記実施例１〜３の場合と同様の作用効果を奏し得る。
The operation mode of the image forming apparatus when one of the two patch
実施例５
次に、本発明の画像形成装置の第五の実施例について説明する。
Example 5
Next, a fifth embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
上記実施例１〜４の画像形成装置は、中間転写体、例えば中間転写ベルトを使用した画像形成装置とされた。しかし、本実施例５の画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を転写材搬送手段にて搬送する転写材に直接転写する方式の画像形成装置とされ、その他の構成は同様とされる。 The image forming apparatuses of Examples 1 to 4 were image forming apparatuses using an intermediate transfer member, for example, an intermediate transfer belt. However, the image forming apparatus according to the fifth embodiment is an image forming apparatus that directly transfers a toner image formed on an image carrier onto a transfer material that is conveyed by a transfer material conveying unit, and the other configurations are the same. Is done.
つまり、本実施例５の画像形成装置は、パッチ画像の濃度読取り位置が転写ベルトである点を除いて、実施例１〜４と同様の構成である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。 In other words, the image forming apparatus of the fifth embodiment has the same configuration as that of the first to fourth embodiments except that the density reading position of the patch image is the transfer belt. Therefore, a detailed description of the configuration and operation of the image forming apparatus is omitted.
図１８は、本実施例５の画像形成装置である多色画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a multicolor image forming apparatus which is an image forming apparatus according to the fifth embodiment.
本実施例にて、画像形成装置は、転写材Ｓをその上に載せ、搬送する転写材搬送手段として転写ベルト２７を備えている。転写ベルト２７は、転写材Ｓを担持して、転写装置７が配置された転写位置に搬送する。また、フルカラー画像形成の場合には、転写ベルト２７に担持された転写材Ｓは、複数回、本実施例では、４回転写位置へと搬送され、像担持体１上に形成された４色のトナー像が直接転写材Ｓ上にて重ね転写される。
In this embodiment, the image forming apparatus includes a
また、本実施例では、転写ベルト２７上にパッチ画像が形成される構成とされており、従って、転写ベルト２７上のパッチ画像を読取るためにパッチ画像読取りセンサ２８が設けられている。パッチ画像読取りセンサ２８は、手前側のパッチ画像読取りセンサ２８Ｆと、奥側のパッチ画像読取りセンサ２８Ｒにて構成されている。
In this embodiment, a patch image is formed on the
本画像形成装置は、電源ＯＮの立ち上げ時に、パッチ画像を像担持体１上に形成し、パッチ画像を転写装置７により転写ベルト２７に転写する。その後、パッチ画像読取りセンサ２８（２８Ｒ、２８Ｆ）にてその画像濃度を読取り、立ち上げ時のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を把握する。
The image forming apparatus forms a patch image on the
画像形成時には、像担持体１上にトナー像を形成すると共に、同時にパッチ画像も形成する。その後、トナー像は転写装置７により転写材Ｓ上に転写され、パッチ画像は転写装置７により転写ベルト２７上に転写される。次いで、パッチ画像読取りセンサ２８（２８Ｒ、２８Ｆ）にてその画像濃度を読取り画像形成時のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を把握する。
At the time of image formation, a toner image is formed on the
２つのパッチ画像読取りセンサ２８Ｒ、２８Ｆのうちどちらか一つが故障した場合の、画像形成装置の作動態様は、上記実施例１〜４の場合と同様である。従って、本実施例５においても、上記実施例１〜４の場合と同様の作用効果を奏し得る。
The operation mode of the image forming apparatus when one of the two patch
又、上記各実施例にて、前記縮退動作時には、正常に動作する光学検出手段により、転写材とその次の転写材の間に対応する、像担持体、中間転写体、或いは、転写材搬送手段の上に形成したパッチ画像の画像情報を読み込むものとして説明した。しかし、必要に応じて、パッチ画像は、転写材とその次の転写材の間に対応する、像担持体、中間転写体、及び、転写材搬送手段の少なくとも一つ以上のいずれかの上に形成することができる。 In each of the above embodiments, the image detecting member, the intermediate transfer member, or the transfer material corresponding to the space between the transfer material and the next transfer material is properly conveyed by the optical detection means that operates normally during the contraction operation. In the above description, the image information of the patch image formed on the means is read. However, if necessary, the patch image is formed on at least one of the image carrier, the intermediate transfer member, and the transfer material transport unit corresponding to the space between the transfer material and the next transfer material. Can be formed.
尚、上記各実施例では、多色画像形成装置に関連して説明したが、これに限定されるものではなく、上記説明した本発明の原理は、モノカラー、即ち、黒白画像を形成する画像形成装置にも同様に適用し、同様の作用効果を奏し得る。 In each of the above embodiments, the multicolor image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the principle of the present invention described above is an image forming a monocolor, that is, a black and white image. The present invention can be applied to the forming apparatus in the same manner, and the same effects can be obtained.
１ 像担持体
２ 一次帯電装置
３ レーザー露光装置
４ 現像装置ユニット
４０１ イエロー現像装置
４０２ シアン現像装置
４０３ マゼンタ現像装置
４０４ ブラック現像装置
５ パッチ画像読取りセンサ（像担持体上パッチ画像用光学検出手段）
５Ｒ 奥側パッチ画像読取りセンサ
５Ｆ 手前側パッチ画像読取りセンサ
６ 中間転写ベルト（中間転写体）
７ 一次転写装置
８ 二次転写装置
９ 中間転写ベルトクリーニング装置
１０ 像担持体クリーニング装置
１１ 前露光装置
１５ 定着装置
１６ 画像読取装置
１７ 本体制御装置
１８ 画像制御装置
１９ 操作部
２０ 現像バイアス発生装置
２１ 画像処理装置
２２ レーザー駆動回路
２３ トナー補給装置
２４ 一次帯電装置出力装置
２５ 転写ユニット作動装置
２６ パッチ画像読取りセンサ（中間転写体上パッチ画像用光学検出手段）
２６Ｒ 奥側パッチ画像読取りセンサ
２６Ｆ 手前側パッチ画像読取りセンサ
２７ 転写ベルト（転写材搬送手段）
２８ パッチ画像読取りセンサ（転写ベルト上パッチ画像用光学検出手段）
２８Ｒ 奥側パッチ画像読取りセンサ
２８Ｆ 手前側パッチ画像読取りセンサ
Ｓ 転写材（記録材）
Ｐ１ パッチ画像（ＡＭスクリーン法）
Ｐ２ パッチ画像（誤差拡散法）
Ｐ２´ 縮退動作時に移動するパッチ画像
DESCRIPTION OF
5R Back side patch
7
26R Back side patch
28 Patch image reading sensor (optical detection means for patch image on transfer belt)
28R Back side patch
P1 patch image (AM screen method)
P2 patch image (error diffusion method)
P2 'patch image that moves during the degeneration operation
Claims (5)
前記複数の画像入出力特性にて形成されたテストパターンを検知する複数の検知手段と、
前記複数の検知手段の検知結果に基いてそれぞれ前記複数の画像入出力特性にて画像形成するときの画像形成条件を調整可能な調整手段と、を有する画像形成装置であって、
前記複数の検知手段は、前記複数の画像入出力特性のうち少なくとも第一の画像入出力特性にて形成されたテストパターンを検知する第一の検知手段と、前記第一とは異なる第二の検知手段と、を有し、前記第一の検知手段が異常と検知された場合、前記第一の画像入出力特性に基いて形成されたテストパターンを前記第二の検知手段にて検知し、その検知結果に基いて前記第一の画像入出力特性にて画像形成するときの画像形成条件を調整を行う縮退動作を実行可能な画像形成装置において、
前記調整手段は、前記縮退動作を実行する前に、予め第一の画像入出力特性にて形成される同一色相のテストパターンを前記第一及び第二の検知手段にて検知することで前記第一の画像入出力特性に対する前記第一及び第二の検知手段の出力比を求め、
前記縮退動作時において前記第二の検知手段により検知される前記第一の画像入出力特性にて形成されたテストパターンの検知結果と、前記出力比に基いて、前記第一の画像入出力特性にて画像形成するときの画像形成条件を調整することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means capable of forming a toner image on a recording material with a plurality of image input / output characteristics;
A plurality of detecting means for detecting a test pattern formed with the plurality of image input / output characteristics;
An adjustment unit capable of adjusting an image forming condition when forming an image with the plurality of image input / output characteristics based on detection results of the plurality of detection units, respectively,
The plurality of detection means include a first detection means for detecting a test pattern formed with at least a first image input / output characteristic among the plurality of image input / output characteristics, and a second different from the first. And when the first detection means is detected as abnormal, the second detection means detects a test pattern formed based on the first image input / output characteristics, In an image forming apparatus capable of executing a degeneration operation for adjusting an image forming condition when forming an image with the first image input / output characteristic based on the detection result,
The adjustment means detects the test pattern of the same hue formed in advance with the first image input / output characteristic by the first and second detection means before executing the degeneration operation. Obtaining an output ratio of the first and second detection means to one image input / output characteristic;
Based on the detection result of the test pattern formed by the first image input / output characteristic detected by the second detection means during the degeneration operation and the output ratio, the first image input / output characteristic An image forming apparatus for adjusting an image forming condition when an image is formed by the printer.
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|---|---|---|---|---|
| US20120051768A1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Hiroomi Nakatsuji | Image Forming Apparatus |
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