JP2012083496A - Image density control method and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置を備える電子写真方式に関する。 The present invention relates to an electrophotographic system including an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
近年の複写機、レーザプリンタは、高画質を求められると同時に、高耐久性、高安定も望まれている。つまり、使用環境の変化（連続印字、間欠印字を含む）による画質の変化を小さくし、経時においても、常に安定した画像を提供していかなければならない。 Recent copiers and laser printers are required to have high image quality and at the same time have high durability and high stability. In other words, it is necessary to reduce the change in image quality due to changes in the usage environment (including continuous printing and intermittent printing), and to provide a stable image over time.
現在、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下現像剤と記す）を現像剤担持体（以下現像スリーブと記す）上に保持し、内包される磁極によって磁気ブラシを形成させ、現像スリーブに潜像担持体（以下感光体と記す）と対向する位置で現像バイアスを印加することにより現像を行う二成分現像方式が広く用いられている。 Currently, a two-component developer composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier (hereinafter referred to as a developer) is held on a developer carrier (hereinafter referred to as a developing sleeve), and a magnetic brush is formed by a magnetic pole contained therein to develop. 2. Description of the Related Art A two-component development system that performs development by applying a developing bias to a sleeve at a position facing a latent image carrier (hereinafter referred to as a photoreceptor) is widely used.
この現像方式において、二成分現像剤は現像スリーブの回転に伴い現像領域に搬送され、現像極の磁力線に沿って、多数の磁性キャリアがトナーを伴って集合し磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシにより現像を行うため、２成分磁気ブラシ現像とも呼ばれる。 In this developing system, the two-component developer is conveyed to the developing area as the developing sleeve rotates, and a large number of magnetic carriers gather with the toner along the magnetic field lines of the developing pole to form a magnetic brush. This is also called two-component magnetic brush development.
これら二成分現像方式は、１成分現像方式と異なり、トナーとキャリアの重量比（トナー濃度）を精度よく制御することが、安定性を向上させる上で非常に重要とされている。例えばトナー濃度が高すぎると、画像に地肌汚れの発生や、細部解像力の低下が生じる。また、トナー濃度が低い場合には、ベタ画像部の濃度が低下や、キャリア付着が発生するといった不具合が生じる。そのため、トナー補給量を制御して、現像剤の中のトナー濃度を適正範囲に調整する必要がある。 In these two-component development methods, unlike the one-component development method, it is very important to control the weight ratio (toner concentration) of the toner and the carrier with high accuracy in order to improve the stability. For example, if the toner concentration is too high, background stains are generated on the image and the detail resolution is reduced. Further, when the toner density is low, problems such as a decrease in the density of the solid image portion and carrier adhesion occur. Therefore, it is necessary to control the toner replenishment amount and adjust the toner concentration in the developer to an appropriate range.
ここで、トナー濃度制御は、トナー濃度検出手段出力値：Vt を トナー濃度の制御基準値：Vtref と比較し、その差分に応じてトナー補給量を演算式から算出し、トナー補給装置を駆動することにより現像器にトナーを補給することにより行う。 Here, in the toner density control, the toner density detection means output value: Vt is compared with the toner density control reference value: Vtref, and the toner replenishment amount is calculated from an arithmetic expression according to the difference, and the toner replenishing device is driven. Thus, the toner is supplied to the developing device.
現像器中のトナー濃度を検知する方法としては、透磁率センサを用いた方式が一般的である。この方式には、トナー濃度が変化することによる現像剤の透磁率変化をトナー濃度変化に換算するものである。本実施例も、この方式を採用している。 As a method for detecting the toner concentration in the developing device, a method using a magnetic permeability sensor is generally used. In this method, a change in the magnetic permeability of the developer due to a change in toner density is converted into a change in toner density. This embodiment also employs this method.
画像濃度調整は、主に、出力画像の画像濃度を保証することを目的としており、光学センサを用いてトナーの付着量を検知し、狙いのトナー付着量になるよう作像条件を調整することにより、出力画像の画像濃度を一定に保つ画像濃度調整方式が広く実施されている。 Image density adjustment is mainly aimed at guaranteeing the image density of the output image. The amount of toner adhesion is detected using an optical sensor, and the image forming conditions are adjusted so that the target toner adhesion amount is achieved. Therefore, an image density adjustment method for keeping the image density of the output image constant has been widely implemented.
この方法について簡単に説明する。
感光体、または中間転写ベルト上に、作像条件（現像ポテンシャル、またはLDの書き込み密度）を変化させることにより複数個の基準トナーパッチを作成する。このパッチにLED光を照射し、パッチからの反射光（正反射光、または拡散反射光）を光学センサ（フォトダイオードやフォトトランジスタなどで）により検出し、その検出結果をトナー付着量に変換することにより、各々のトナーパッチの付着量を得る。
This method will be briefly described.
A plurality of reference toner patches are created on the photosensitive member or the intermediate transfer belt by changing image forming conditions (developing potential or LD writing density). This patch is irradiated with LED light, and the reflected light (regular reflected light or diffuse reflected light) from the patch is detected by an optical sensor (such as a photodiode or phototransistor), and the detection result is converted into a toner adhesion amount. As a result, the adhesion amount of each toner patch is obtained.
その後、パッチのトナー付着量を現像ポテンシャルに対してプロットし、その近似直線の傾きである現像γ、およびX切片である現像ポテンシャル：Vkを算出する。これら各色ごとの一次直線から、目標の付着量が得られる現像ポテンシャルを算出する。 Thereafter, the toner adhesion amount of the patch is plotted against the development potential, and the development γ, which is the slope of the approximate line, and the development potential: Vk, which is the X intercept, are calculated. From the linear line for each of these colors, the development potential for obtaining the target adhesion amount is calculated.
現像ポテンシャルから、現像バイアス、帯電バイアス、書き込みLDパワーを順に決定し、作像条件を再調整することにより、適正な画像濃度を得ることが可能となる。 An appropriate image density can be obtained by sequentially determining the developing bias, charging bias, and writing LD power from the developing potential and readjusting the image forming conditions.
これら現像装置における現像能力変化は、例えば、次のようなことから発生しやすい状況となっている。近年の画像形成装置は、現像装置に低ストレス化の手法を取り入れたものが多く存在する。これらは、現像装置小型化の要請による現像剤量の低量化と現像剤の長寿命化の相反する目的を両立するために非常に有効な手法であると考えられる。例えば、カラー二成分画像形成装置においては、トナー分散性を向上するために、シリカ（SiO2）や酸化チタン（Ti O2）等の添加剤がトナー表面に多くに外添されている。これら添加剤はメカ的ストレスや熱ストレスに非常に弱い。そのため現像器内での攪拌時に、トナー内部に埋没したり、表面から離脱したりする現象が発生する。その結果、現像剤の流動性や帯電特性、トナーとキャリア間の物理的付着力が変化する。低ストレス現像装置を用いることにより、上記した現象を抑制することができるのである。 Changes in the developing ability in these developing devices are likely to occur due to, for example, the following. Many image forming apparatuses in recent years adopt a technique for reducing stress in a developing apparatus. These are considered to be very effective techniques in order to achieve the contradictory purpose of reducing the amount of developer due to the demand for downsizing of the developing device and extending the life of the developer. For example, in a color two-component image forming apparatus, an additive such as silica (SiO 2 ) or titanium oxide (Ti 2 O 2 ) is externally added to the toner surface in order to improve toner dispersibility. These additives are very vulnerable to mechanical stress and heat stress. For this reason, a phenomenon occurs that the toner is buried in the toner or detached from the surface during stirring in the developing device. As a result, the flowability and charging characteristics of the developer and the physical adhesion between the toner and the carrier change. By using a low stress developing device, the above phenomenon can be suppressed.
一方、現像装置の低ストレス化により、トナー帯電能力（現像器がトナーを帯電させる能力）の低下を招く場合がある。例えば、低画像面積率の画像を出力する場合には、現像能力が一定に保たれるのに対し、高画像面積率画像（単位時間、または単位枚数あたりのトナー入換え量が多い）を出力する場合には、現像能力が増加するというものである。つまり、現像剤中でどの程度トナーを入れ換えたかにより、現像能力に差が生じるのである。このように、トナーの帯電量は常に変化しているため、画像濃度を一定に保つために適正なタイミングで、画像濃度調整を実行する必要がある。 On the other hand, the toner charging ability (ability of the developing device to charge the toner) may be reduced due to the low stress of the developing device. For example, when outputting an image with a low image area ratio, a high image area ratio image (a large amount of toner replacement per unit time or unit number) is output while developing ability is kept constant. In this case, the developing ability is increased. In other words, the developing ability varies depending on how much toner is replaced in the developer. Thus, since the toner charge amount is constantly changing, it is necessary to execute image density adjustment at an appropriate timing in order to keep the image density constant.
ところで、現像装置内の現像剤は、図２３に示すように装置内で循環している。上記したように、低ストレス現像装置を用いて高面積画像を印刷した場合やマシン本体をHH（高温高湿）環境で使用した場合には、トナーの帯電量が立ち上がりにくい傾向がある。 Incidentally, the developer in the developing device circulates in the device as shown in FIG. As described above, when a high-area image is printed using a low-stress developing device or when the machine body is used in an HH (high temperature and high humidity) environment, the toner charge amount tends not to rise.
その場合、画像濃度調整実行時に大きく作像条件を変更する場合があり、調整前後で画像濃度変動が大きくなることが予想される。カラー画像形成装置は、ＫＣＭＹの４色の画像形成装置により構成されている。単色で濃度変動がある場合、２次色の色味変動が大きくなる。カラー画像形成装置において、これら色味変動の発生は大きな課題であり、画像濃度調整動作の実行前後で色味変化の発生を極力抑えるように作像条件を変化させる必要がある。 In this case, the image forming conditions may be changed greatly when image density adjustment is performed, and it is expected that the image density fluctuation increases before and after the adjustment. The color image forming apparatus is composed of KCMY four-color image forming apparatuses. When there is a density variation in a single color, the color variation of the secondary color becomes large. In a color image forming apparatus, the occurrence of these color variations is a major issue, and it is necessary to change the image forming conditions before and after the execution of the image density adjustment operation so as to suppress the occurrence of color variations as much as possible.
図２４にＬ*ａ*ｂ*色空間を示す。Ｌ*ａ*ｂ*色空間は、現在最も広く使用されている表色系である。明度をＬ*、色度をａ*、ｂ*で表現する。ａ*ｂ*は色の方向を示しており+ａ*方向は赤、−ａ*方向は緑を表す。また、+ｂ*方向は黄色、−ｂ*方向は、青を示す。半径方向を彩度、円周方向を色相と呼ぶ。彩度は、中心に向かうほど、くすんだ色となり、外周側へ向かうほど、より鮮やかな色となる。円周方向の色相は、周方向の距離が遠いほど、色そのものが異なることを示す。Ｌ*は明度を表し、値が大きいほど、より明るい色になる。人間の目は、一般的に色相方向の感度が高く、色の違いを識別しやすいと言われている。また明度に関しては、５０付近が最も感度が高く、それより低くても高くても感度が低下するとされている。 FIG. 24 shows the L * a * b * color space. The L * a * b * color space is the most widely used color system at present. The lightness is expressed as L * and the chromaticity is expressed as a * and b *. a * b * indicates the color direction, the + a * direction is red, and the -a * direction is green. The + b * direction indicates yellow, and the −b * direction indicates blue. The radial direction is called saturation and the circumferential direction is called hue. The saturation becomes duller as it goes to the center, and becomes more vivid as it goes to the outer periphery. The hue in the circumferential direction indicates that the color itself differs as the distance in the circumferential direction increases. L * represents lightness, and the larger the value, the brighter the color. The human eye is generally said to have high sensitivity in the direction of hue and to easily distinguish between different colors. As for brightness, the sensitivity is the highest in the vicinity of 50, and the sensitivity is lowered at lower or higher values.
色差を表すのには、ΔＥ*を用いるのが一般的である。ΔＥ*は以下の式で表される。 In general, ΔE * is used to represent the color difference. ΔE * is expressed by the following equation.
ΔＥ*＝（ΔＬ2＋Δａ2＋Δｂ2）1/2 ------------------------------（１） ΔE * = (ΔL 2 + Δa 2 + Δb 2 ) 1/2 ----------------------------- (1)
ここで、ΔＬ、Δａ、Δｂは、Ｌ*ａ*ｂ*空間における各要素の差分を表す。つまり、（１）式は、Ｌ*ａ*ｂ*空間上の２点間の距離を表すものである。 Here, ΔL, Δa, and Δb represent differences between elements in the L * a * b * space. That is, Equation (1) represents the distance between two points on the L * a * b * space.
一般的に、ΔＥ*は以下のように認識されている。 In general, ΔE * is recognized as follows.
ΔＥ*は３.０以下が望ましいとされており、１連の印刷 Ｊｏｂの区切りに行う、Ｊｏｂエンド調整よりも、Ｊｏｂ間に行う割り込み調整において色差変動がないように意識することが必要といえる。 It is considered that ΔE * is preferably 3.0 or less, and it is necessary to be aware that there is no color difference variation in the interrupt adjustment performed between jobs, rather than the job end adjustment performed at the end of a series of print jobs. .
乾式トナーによる現像方式において、ΔＥ*を大きくするのは、トナー付着量変動による色相の変化であると考えられるため、調整動作実行時の作像条件変更は充分注意して行う必要がある。つまり色差変動を意識した調整動作が必要である。 In the development method using dry toner, it is considered that the increase in ΔE * is a change in hue due to a change in toner adhesion amount, so it is necessary to change the image forming conditions when performing the adjustment operation with great care. In other words, an adjustment operation in consideration of color difference variation is necessary.
特許文献１においては、連続印刷中に大きな色味変動が生じた場合であっても、印刷作業能率を高水準に維持したままで、色味変動を抑えるという目的で、以下手段が開示されている。連続印刷中に形成された紙間パッチ画像濃度を取得することを通じて得られた実際のトナー量と、基準トナー量とが不一致と判定がなされたとき、現像バイアスのバリエーション毎に実際トナー量を対応付けた関係特性を、実際トナー量と基準トナー量とが一致することを考慮して再構築し、当該再構築された関係特性と、前記基準トナー量とに基づいて、当該基準トナー量を実現するための現像バイアスを再設定することにより、画像濃度補正を行うというものである。本公報によれば、ダウンタイムレスで、画像濃度調整を実行することが可能であり、非常に効率的に現像バイアスの調整を実施することができる。
In
特許文献２においては、画像形成装置に感光体回転トルク測定手段と、像担持体の回転回数を計数する計数手段（作像カウンタ）とを持ち、所定のタイミングにて回転トルクを測定することにより、回転トルクと作像カウンタ（または感光体回転時間など）から、より正確な膜厚減少量を算出し、この膜厚減少量と感光体の帯電電位と感光体膜厚変動量に応じて露光量（LDパワー・露光時間）を変更する方法が開示されている。本公報によれば、中間制御用パターンを作成することなく簡易的に中間調を補正することが可能である。
In
次に特許文献３によると、画像形成部により形成される画像の形成条件を調整する条件調整部と、上記画像形成部に、互いに異なる色の複数の濃度調整用トナー増を作成させ該記録媒体上に定着させることにより該記録媒体上に濃度調整用画像を形成させる調整画像作成制御部とを備え、互いに異なる複数色のうちの少なくとも１色について、他の色と比べ、異なる濃度調整幅内で画像形成条件を調整することにより、階調性を損なうことなく、カラーバランスを調整する方法が開示されている。
Next, according to
しかし、上記の従来技術では以下にあげる課題を解決することができない。 However, the conventional techniques described above cannot solve the following problems.
特許文献１においては、特に大きく濃度が外れた状態から補正する場合においても、適正バイアスに一度に調整が為されると考えられる。そのため目に見えるレベルの画像濃度変動が発生する可能性がある。さらに言うと、単色での濃度調整に関するものであり、２次色の色味変動に対する言及がないため、色差：ΔＥ*を低く抑えることは難しいと考えられる。
In
特許文献２においては、パターンを作像していないが故、露光制御手段による露光量の変更前後での、中間調領域におけるトナー付着量変動を検出することができない。そのため調整前後での濃度変動が大きくなる可能性がある。
さらに、単色での中間調補正に関するものであり、２次色の色味変動に対する言及がないため、色差：ΔＥ*を低く抑えることは難しいと考えられる。
In
Further, it relates to halftone correction in a single color, and since there is no mention of color variations in secondary colors, it is considered difficult to keep the color difference: ΔE * low.
特許文献３においては、１色の調整変更範囲を限定しているのみであり、他色が、濃度を高くする側に制御したのか、それとも低くする側に制御したのかを考慮していないため、色味変動に対して十分な効果が得られるとは考えにくい。
しかも、この公報では、ベタ濃度部補正をともなう自動濃度調整において、どのような手法をもって中間調を補正するかについて示唆していない。
In
In addition, this publication does not suggest how to correct the halftone in the automatic density adjustment with the solid density portion correction.
本発明の目的は、中間調補正後の色差変動を抑制する画像濃度制御方法および画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image density control method and an image forming apparatus that suppress color difference fluctuation after halftone correction.
請求項１に記載の発明は、像担持体に対向して配置された現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する磁性キャリアとで構成された二成分現像剤を担持し、該ニ成分現像剤を像担持体との間に形成される現像領域において、光学系書き込みにより像担持体表面上に形成される静電潜像をトナーで現像する方法であって、
前記光学系書き込み光量、および作像条件を変化させながら、複数のトナーパターンを複数色形成し、該パターンからの反射光を光学センサで検知し、該センサ出力をトナー付着量に変換することにより、適正なトナー付着量を得るべく作像条件変化させる画像濃度制御方法において、急激な色味変動を抑制するため、互いに異なる作像色の書き込み条件を考慮し、新規書き込み条件を決定する画像濃度制御方法とする。
According to the first aspect of the present invention, the developer carrier disposed opposite to the image carrier carries a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier for holding the toner, and the two-component developer. A method of developing an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier by writing in an optical system with toner in a development region formed between the agent and the image carrier;
By changing the optical system writing light amount and image forming conditions, forming a plurality of toner patterns in a plurality of colors, detecting reflected light from the patterns with an optical sensor, and converting the sensor output into a toner adhesion amount In the image density control method for changing the image forming conditions to obtain an appropriate toner adhesion amount, image density for determining new writing conditions in consideration of writing conditions for different image forming colors in order to suppress abrupt color variation Control method.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像濃度制御方法において、中間調領域のトナー付着量変更量を制御するよう書き込み条件を決定することを特徴とする画像濃度制御方法とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image density control method according to the first aspect, the write condition is determined so as to control the amount of toner adhesion amount change in the halftone area. .
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像濃度制御方法において、中間調濃度制御の調整前後の中間調濃度部の付着量を、変更量閾値と比較することにより、中間調濃度部のトナー付着量変更量の規制方法を変更することを特徴する画像濃度制御方法とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image density control method of the second aspect, the halftone density is obtained by comparing the adhesion amount of the halftone density part before and after the adjustment of the halftone density control with a change amount threshold value. The image density control method is characterized in that the method for regulating the amount of change in the toner adhesion amount of the portion is changed.
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像濃度制御方法において、異なる作像色間の中間調領域のトナー付着量の変更方向が互いに異なる場合、各作像色の付着量変更量の和が前記変更閾値となるように、書き込み光量変更量を設定することを特徴とする画像濃度制御方法とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image density control method according to the third aspect, when the changing direction of the toner adhesion amount in the halftone area between different image colors is different from each other, the adhesion amount change of each image color is changed. An image density control method is characterized in that the write light amount change amount is set so that the sum of the amounts becomes the change threshold value.
請求項５に記載の発明は、請求項３、または４に記載の画像濃度制御方法において、異なる作像色間の中間調領域のトナー付着量の変更方向が互いに同じ場合、作像色間の付着量変更量が前記変更量閾値となるように、前記書き込み光量変更量を設定することを特徴とする画像濃度制御方法とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image density control method according to the third or fourth aspect, when the direction of change in the toner adhesion amount in the halftone area between different image forming colors is the same, the image forming colors In the image density control method, the write light amount change amount is set so that the adhesion amount change amount becomes the change amount threshold.
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載画像濃度制御方法において、実施時期を連続印字中に割り込みで実施する画像濃度調整時とすることを特徴とする画像濃度制御方法とする。 A sixth aspect of the present invention is the image density control method according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, wherein the execution time is set to the time of image density adjustment performed by interruption during continuous printing. .
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６に記載画像濃度制御方法において、いわゆる電源ＯＮ調整実行時には、前記書き込み光量変更量を規制しないことを特徴とする画像濃度制御方法とする。 A seventh aspect of the present invention is the image density control method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the write light amount change amount is not regulated when performing so-called power-on adjustment.
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７に記載の画像濃度制御方法において、前記書き込み光量をＬＤパワー変調、もしくはＰＷＭ変調により変更することを特徴とする画像濃度制御方法とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the image density control method according to any one of the first to seventh aspects, wherein the write light amount is changed by LD power modulation or PWM modulation.
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８に記載の画像濃度制御方法において、前記書き込み光量調整を、作像電位を調整する画像濃度調整後に実行することを特徴とする画像濃度制御方法とする。 A ninth aspect of the present invention is the image density control method according to the first to eighth aspects, wherein the write light amount adjustment is executed after the image density adjustment for adjusting the image forming potential. And
請求項１０に記載の発明は、担持体に対向して配置された現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する磁性キャリアとで構成された二成分現像剤を担持し、該ニ成分現像剤を像担持体との間に形成される現像領域において、光学系書き込みにより像担持体表面上に形成される静電潜像をトナーで現像する方法であって、前記光学系書き込み光量、および作像条件を変化させながら、複数のトナーパターンを複数色形成し、該パターンからの反射光を光学センサで検知し、該センサ出力をトナー付着量に変換することにより、適正なトナー付着量を得るべく作像条件変化させる画像濃度制御装置において、急激な色味変動を抑制するため、請求項１〜９に記載の画像濃度制御方法を用いることを特徴とする画像形成装置とする。
According to a tenth aspect of the present invention, a developer carrier disposed opposite to a carrier carries a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier for holding the toner, and the two-component developer. In the developing area formed between the image bearing member and the image bearing member, the electrostatic latent image formed on the surface of the image bearing member by the optical system writing is developed with toner, the optical system writing light amount and While changing the image conditions, a plurality of toner patterns are formed in a plurality of colors, the reflected light from the pattern is detected by an optical sensor, and the sensor output is converted into a toner adhesion amount, thereby obtaining an appropriate toner adhesion amount. In an image density control apparatus that changes image forming conditions as much as possible, the image density control method according to any one of
本発明によれば、中間調補正時の書き込み光量補正において、異なる色のLD光量変更条件を考慮して、LDパワーを設定することにより、中間調補正後の色差変動を抑制することができる。 According to the present invention, in writing light amount correction at the time of halftone correction, it is possible to suppress variation in color difference after halftone correction by setting the LD power in consideration of the LD light amount changing condition for different colors.
図１は、本発明の画像形成装置を用いた本体構成概略図である。
感光体ドラム１００は帯電装置２により、表面を一様に帯電された後、光学系により（図示しない）露光され、静電潜像が形成される。現像装置３は現像ローラ３０２により装置内の現像剤を感光体ドラム１００と対向する現像ニップ領域へ搬送し、感光体ドラム表面に形成されている静電潜像に現像剤中のトナーを付着させ顕像化する。トナー像は感光体ドラム１００と中間転写装置５が対向する転写領域において、中間転写装置５のベルト上に転写される。中間転写装置５のベルト上に転写されたトナー像は、転写ベルトの移動に伴い、他色の転写領域で他色トナーを精度よく、色重ねした状態で、二次転写装置６と対向する位置に搬送され、その位置で転写材に転写され、転写紙上の画像となる。
FIG. 1 is a schematic diagram of a main body configuration using an image forming apparatus of the present invention.
The surface of the
感光ドラム１に残留したトナーはクリーニングブレードにより除去され、図示しない廃トナーボトルに貯留される。クリーニング装置を通過した感光体表面は、その後、再度帯電装置により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰り返す。
The toner remaining on the
次に本実施例における画像形成装置について説明する。
図２に本発明の構成による画像形成装置の断面概略図を示す。ここで二成分現像剤（以下現像剤と記す）は図示しない現像スリーブ３０２の汲み上げ磁極により、現像ユニット内の搬送スクリュ部３０５から現像スリーブ３０２に移動する。その後、現像剤は現像スリーブ３０２の回転に伴い、搬送極の磁場と現像スリーブ３０２表面の摩擦力によりドクタ近傍まで搬送される。ドクタ近傍まで搬送された現像剤はドクタ上流部３２０において一旦滞留し、ドクタエッジ部３０３と現像スリーブ３０２とのギャップ（Gd）で層厚を規制され現像領域に搬送される。現像領域には、所定の現像バイアスが印加されており、感光体１００上に形成された静電潜像にトナーを付勢する方向に現像電界が形成されるため、トナーは感光体１００上に現像される。また、現像領域を通過した現像剤は、現像スリーブ上の現像剤離れ極位置で現像スリーブ３０２から離れ、搬送スクリュ部３０５に戻る。その後、搬送スクリュ部３０４に移動しトナー補給部にて、適正なトナー濃度に調整され、現像スリーブ３０２に再び搬送される。現像器３ケーシング底部には、透磁率センサ３５０が設置されており、このセンサにより現像剤中のトナー濃度を検出している。
Next, the image forming apparatus in this embodiment will be described.
FIG. 2 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to the configuration of the present invention. Here, the two-component developer (hereinafter referred to as developer) moves from the conveying
上記透磁率センサ３５０と光学センサ１７（図１に設置位置記載）は、それぞれ図示しないＡ／Ｄ変換器を介してＩ／Ｏボード１８に接続されている。制御部はＣＰＵ１９、読み出し専用メモリ（ROM）２０、読み出し書き出しメモリ（RAM）２１、I/Oボード１８からなり、Ｉ／Ｏボード１８を介して図示しない補給装置を駆動するモータ１４に制御信号を伝達するように構成されている。ＲＡＭ２１にはＩ／Ｏボード１８から読み取った透磁率センサ３５０の出力値Vtを一時保存するVtレジスタ、現像器３内のトナー濃度の制御基準値Vtrefを記憶するVtrefレジスタ、中間転写ベルト近傍に設置した光学センサ１７からの出力値Vsを記憶するVsレジスタ等が設けられている。ＲＯＭ２１には、トナー濃度制御プログラム、および画像濃度制御パラメータ補正プログラムが記憶されている。
The
続いて、画像濃度調整パターン、および検知構成について説明する。従来は、図３のように、光学センサを複数配置し、画像濃度調整用パターンを並列に作像し、おまたせ時間を短くする効果を狙っていた。しかしながら、光学センサ自体の個体バラツキや、パターン作像位置の違いによる色差が発生する懸念があるため、本実施例においては、画像濃度調整用パターンを直列に作像し、かつ検知用センサを１ヘッドとする検知構成とした。その概略を図４に示す。本実施例は、画像濃度調整用パターンを画像領域幅において画像中心に配置した。これは、主走査方向の作像幅内での濃度偏差に対して中央部が最も影響を受けにくいからである。 Subsequently, an image density adjustment pattern and a detection configuration will be described. Conventionally, as shown in FIG. 3, a plurality of optical sensors are arranged, and image density adjustment patterns are formed in parallel to aim at the effect of shortening the rest time. However, since there is a concern that individual differences in the optical sensor itself and a color difference due to a difference in the pattern image formation position may occur, in this embodiment, the image density adjustment pattern is formed in series and the detection sensor is 1 The detection configuration is a head. The outline is shown in FIG. In this embodiment, the image density adjustment pattern is arranged at the center of the image in the image area width. This is because the central portion is least affected by the density deviation within the image forming width in the main scanning direction.
各色とも最初に作像するパターンは、中間調濃度測定用のパターンである。図５に拡大図を示すように、中間調濃度測定用パターンは、スクリーン角度４５°の１by３の網点パターンである。このパターンの作像条件は、調整モードに入る直前の作像バイアス、およびLdパワーとする。中間調測定用パターンに続き、各色画像濃度調整用パターンを作成する。これら画像濃度調整用パターンは、４階調であり、Ldパワーを固定とし、帯電バイアスと現像バイアスを順次変更することにより、現像ポテンシャルを変えて作像するアナログパターンである。 The pattern formed first for each color is a halftone density measurement pattern. As shown in an enlarged view in FIG. 5, the halftone density measurement pattern is a 1by3 halftone dot pattern with a screen angle of 45 °. The image forming conditions of this pattern are an image forming bias immediately before entering the adjustment mode and Ld power. Following the halftone measurement pattern, each color image density adjustment pattern is created. These image density adjustment patterns are four gradations, and are analog patterns that are formed by changing the developing potential by sequentially changing the charging bias and the developing bias while fixing the Ld power.
光学センサを１ヘッドとすること、調整用パターンを直列に作像することにより、お待たせ時間増加の懸念があった。しかしながら、上記したように従来よりも階調数を減少すること、さらに、図６に示すように各色パターンを作像ピッチ内に収めるように構成することにより、全色同時に作像開始できるため、同等以上のお待たせ時間を達成することができた。 There is a concern that waiting time may be increased by using one optical sensor and forming an adjustment pattern in series. However, as described above, since the number of gradations can be reduced as compared with the prior art, and further, by forming each color pattern within the image forming pitch as shown in FIG. We were able to achieve a waiting time equivalent or better.
本実施例において、画像濃度調整用パターンは４階調であるが、階調数は、作像システムの安定性等から適切な階調数を選択することが望ましい。 In this embodiment, the image density adjustment pattern has four gradations, but it is desirable to select an appropriate gradation number from the stability of the image forming system.
また、図７に示すように、中間調濃度測定用パターンを先に作像し、その後、画像濃度調整用パターンを作像するようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 7, the halftone density measurement pattern may be formed first, and then the image density adjustment pattern may be formed.
上記センサヘッド数低減は、単純にヘッド数減少分のコストダウンになるだけではなく、センサアッセンブル（PCB基板上にセンサを配列した部品）として歩留まりを向上できるため、センサにかかるコストを大幅に低下させることができる。 The above reduction in the number of sensor heads not only simply reduces the cost by reducing the number of heads, but also improves the yield as a sensor assembly (a component in which sensors are arranged on a PCB board), greatly reducing the cost of sensors. Can be made.
次に本実施例における中間調調整用パターンについて説明する。
図８にパターンの概略を示す。中間調調整用パターンも上記した画像濃度調整用パターン同様に、各色直列に作像し、一つの光学センサで検知する。中間調調整用パターンは、上記画像濃度調整用パターンの先頭に作像した網点パターンをＬＤビームパワー、もしくはＬＤビーム点灯時間を変更し作成したものである。本実施例においては、画像濃度調整用パターン配列と同様に作像ピッチに内に収めるように作像し、各色５階調とした。
Next, the halftone adjustment pattern in this embodiment will be described.
FIG. 8 shows an outline of the pattern. Similarly to the image density adjustment pattern described above, the halftone adjustment pattern is also formed in series for each color and detected by one optical sensor. The halftone adjustment pattern is created by changing the LD beam power or the LD beam lighting time for the halftone dot pattern formed at the head of the image density adjustment pattern. In this embodiment, as in the image density adjustment pattern array, images are formed so as to be within the image forming pitch, and each color has five gradations.
同一のセンサを用いることにより、センサ自体の個体ばらつきの影響を排除することができるため、色ごとに濃度ばらつきの影響を受けにくくなる。そのため、ハーフトーン部の色味変動に対して非常に有利な構成となる。また、ベタ部画像濃度とハーフトーン部濃度との整合性が保たれる。 By using the same sensor, it is possible to eliminate the influence of individual variation of the sensor itself, so that it is difficult to be affected by density variation for each color. Therefore, it becomes a very advantageous structure with respect to the hue | tone fluctuation | variation of a halftone part. In addition, consistency between the solid image density and the halftone image density is maintained.
以下、本実施例の画像濃度調整方法について、フロー図９に沿って具体的に説明する。 Hereinafter, the image density adjustment method of the present embodiment will be specifically described with reference to the flowchart of FIG.
S-１：光学センサの校正を実行する
ここでは、中間転写ベルト地肌部からの正反射光を、受光素子が４.０±０.５[V]の範囲に収まるように、LED電流を調整する。
S-1: Execute optical sensor calibration Here, the LED current is adjusted so that the regular reflection light from the background of the intermediate transfer belt is within the range of 4.0 ± 0.5 [V]. To do.
S-２：画像濃度調整用パターンを作成する
ここで作成する画像濃度調整パターンは図４に示したものである。このパターンは書き込み部の電位を固定して、現像バイアスと帯電バイアスを変化させ、現像ポテンシャルの低い側から順次作像する。他の方法としては、現像バイアスを固定として、書き込みのDuty、もしくはパワーを変更することにより露光量を変化させ、階調を発生させるような手法を用いてもよい。ただし、この方式の場合、露光部電位を測定する電位センサを搭載した方がより正確に画像濃度調整用パターンのポテンシャルを設定できる。
S-2: Creating an Image Density Adjustment Pattern The image density adjustment pattern created here is shown in FIG. In this pattern, the potential of the writing portion is fixed, the development bias and the charging bias are changed, and images are sequentially formed from the side with the lower development potential. As another method, a technique may be used in which the development bias is fixed and the exposure is changed by changing the writing duty or power to generate gradation. However, in the case of this method, the potential of the image density adjustment pattern can be set more accurately if a potential sensor for measuring the exposure portion potential is mounted.
S-３：階調パターンからの反射光を検知する
ここでは、基準トナーパターンにLED光を照射し、その反射光をフォトトランジスタ（ＰＴｒ）により検知する。本実施例において、Bkパターンは正反射光のみ検知し、カラーパターンは、正反射光と拡散反射光の両方を検知する。これは、後述するカラートナー付着量変換アルゴリズムにおいて、両反射光を用いるためである。
S-3: Detect reflected light from gradation pattern Here, the reference toner pattern is irradiated with LED light, and the reflected light is detected by a phototransistor (PTr). In this embodiment, the Bk pattern detects only regular reflection light, and the color pattern detects both regular reflection light and diffuse reflection light. This is because both reflected lights are used in the color toner adhesion amount conversion algorithm described later.
S-４：センサ検出値をトナー付着量に変換する
S-３で作成した基準パターンからの反射光を図１に記載の位置に設置した光学センサ１７を用いて検知する。実施例において画像濃度検出用の光学センサを画像中心に設置しており、このセンサにより、４色全ての画像濃度調整用パターンを検知する。
S-4: Convert the sensor detection value to the toner adhesion amount
The reflected light from the reference pattern created in S-3 is detected using the
次に光学センサからの出力値をトナー付着量に変換する方法について詳細に説明する。
本実施例に記載のトナー付着量変換方法は、特開２００６-１３９１８０に開示の方法を用いた。なお、以下説明中の記号の意味は以下の通りである。
Next, a method for converting the output value from the optical sensor into the toner adhesion amount will be described in detail.
As the toner adhesion amount conversion method described in the present embodiment, the method disclosed in JP-A-2006-139180 was used. In addition, the meaning of the symbol in description below is as follows.
Ｖｓｇ・・・転写ベルト地肌部出力電圧
Ｖｓｐ・・・各パターン部出力電圧
Ｖｏｆｆｓｅｔ・・・オフセット電圧（ＬＥＤ_ＯＦＦ時の出力電圧）
＿ｒｅｇ．・・・正反射光出力
＿ｄｉｆ．・・・拡散反射光出力
［ｎ］・・・要素数：ｎの配列変数（トナーパッチ数）
先ず、Kトナーの付着量変換方法に関して説明する。
Vsg: Transfer belt background portion output voltage Vsp: Each pattern portion output voltage Voffset: Offset voltage (output voltage at LED_OFF)
_Reg. ... Specular reflection light output _dif. ... Diffuse reflected light output [n] ... Number of elements: array variable of n (number of toner patches)
First, the K toner adhesion amount conversion method will be described.
ｉ）以下の式を用いて正反射光からオフセット電圧を減ずる。 i) Subtract the offset voltage from the specularly reflected light using the following equation:
ΔＶｓｇ_reｐ[K][n] =Ｖｓｐ_reg[K][n] − Voffset_reg ・・・・・・式（２）
ΔＶｓｇ_reg[K] = Ｖｓｇ_reg[K] − Voffset_reg ・・・・・・・・式（３）
ΔVsg_rep [K] [n] = Vsp_reg [K] [n] −Voffset_reg Expression (2)
ΔVsg_reg [K] = Vsg_reg [K] −Voffset_reg Expression (3)
ii）正反射データを正規化する。
正規化値Rn[K]= ΔＶｓｇ_reｐ[K][n] / ΔＶｓｇ_reg[K] ・・・・・・・・式（４）
ii) Normalize specular reflection data.
Normalized value Rn [K] = ΔVsg_rep [K] [n] / ΔVsg_reg [K] (4)
iii） LUTを用いて正規化値を付着量に変換する。
正規化値に対応する付着量変換テーブルを予め作成しておき、それに対応させて付着量を得る。
以上が、Kトナーの付着量変換方法である。
iii) Using LUT, convert the normalized value into adhesion amount.
An adhesion amount conversion table corresponding to the normalized value is created in advance, and the adhesion amount is obtained corresponding to the table.
The above is the K toner adhesion amount conversion method.
次にカラートナーの付着量変換方法に関して説明する。 Next, a color toner adhesion amount conversion method will be described.
［ＳＴＥＰ１］ データサンプリング：Ｖｓｐ，ΔＶｓｇ算出（図１０）
まず初めに、正反射光出力，拡散光出力ともに、全ポイント［ｎ］についてオフセット電圧との差分を計算する。これは、センサ出力の増加分をトナー付着量の増加分のみで表すためである。
[STEP 1] Data sampling: Vsp, ΔVsg calculation (FIG. 10)
First, the difference from the offset voltage is calculated for all points [n] for both the regular reflection light output and the diffuse light output. This is because the increase in the sensor output is represented only by the increase in the toner adhesion amount.
正反射光出力増分：
ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］=ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］-Voffset_reg・・・・・・・・・式 （５）
Specular light output increment:
ΔVsp_reg. [N] = ΔVsp_reg. [N] -Voffset_reg (5)
拡散反射光出力増分：
ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］=ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］− Voffset_dif・・・・・・・・・式 （６）
Diffuse light output increment:
ΔVsp_dif. [N] = ΔVsp_dif. [N]-Voffset_dif ... Formula (6)
［ＳＴＥＰ２］ 感度補正係数αの算出（図１１）
ＳＴＥＰ１にて求めたΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］、ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］から、ポイント毎にΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］／ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］を算出し、ＳＴＥＰ３で正反射光出力の成分分解を行う際に、拡散光出力（ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ［ｎ］）に乗ずる係数αの算出を行う。
α=min（ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］／ΔＶｓｐ＿Ｄｉｆ．［ｎ］）・・・・・・・・・式 （７）
[STEP 2] Calculation of sensitivity correction coefficient α (FIG. 11)
ΔVsp_reg. Determined in STEP 1 [N], ΔVsp_dif. [N], ΔVsp_reg. [N] / ΔVsp_dif. [N] is calculated, and the coefficient α to be multiplied by the diffused light output (ΔVsp_dif [n]) is calculated when the component decomposition of the regular reflection light output is performed in STEP3.
α = min (ΔVsp_reg. [n] / ΔVsp_Dif. [n]) (7)
ここで、αの比を最小値により求めたのは、正反射光出力の正反射成分の最小値はほぼゼロであり、かつ正の値となることがわかっているからである。 Here, the ratio of α is obtained from the minimum value because it is known that the minimum value of the regular reflection component of the regular reflection light output is almost zero and is a positive value.
［ＳＴＥＰ３］ 正反射光の成分分解（図１２）
以下の式により、正反射光出力の成分分解を行う。
[STEP3] Component decomposition of specularly reflected light (FIG. 12)
The component decomposition of the regular reflection light output is performed by the following equation.
正反射光出力の拡散光成分：
ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｄｉｆ．［ｎ］=ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］×α）・・・・・・・・・式 （８）
Diffuse light component of specular reflection output:
ΔVsp_reg. _Dif. [N] = ΔVsp_dif. [N] × α) ... Formula (8)
正反射光出力の正反射成分：
ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｒｅｇ．［ｎ］=ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］−ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｄｉｆ．［ｎ］・・・・・・・・・式 （９）
Regular reflection component of specular reflection light output:
ΔVsp_reg. _Reg. [N] = ΔVsp_reg. [N] -ΔVsp_reg. _Dif. [N] ... Formula (9)
このようにして、正反射光出力から、拡散光成分を分離すれば、純粋な正反射光成分のみを抽出することができる。 In this way, if the diffuse light component is separated from the regular reflection light output, only a pure regular reflection light component can be extracted.
［ＳＴＥＰ４］ 正反射光出力＿正反射成分の正規化
次に、各パターン部出力のベルト地肌部出力との比を取り、０〜１までの正規化値へ変換する。
[STEP 4] Normalization of Regular Reflection Light Output_Specular Reflection Component Next, the ratio of each pattern portion output to the belt background portion output is taken and converted to a normalized value from 0 to 1.
正規化値：
β［ｎ］=ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｒｅｇ／ΔＶｓｇ＿ｒｅｇ．＿ｒｅｇ（＝転写ベルト地肌部の露出率）・・・・・・・・・式 （１０）
Normalized value:
β [n] = ΔVsp_reg. _Reg / ΔVsg_reg. _Reg (= Exposure rate of the transfer belt background) ·····························································
［ＳＴＥＰ５］ 拡散光出力の地肌部変動補正
次に、［拡散光出力電圧］から［ベルト地肌部からの拡散光出力成分］を除去する処理を行う。
[STEP 5] Correction of background variation of diffused light output Next, a process of removing [diffused light output component from belt background] from [diffused light output voltage] is performed.
補正後の拡散光出力：
ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ‘＝〔拡散光出力電圧〕−〔ベルト地肌部出力〕×〔正反射成分の正規化値〕＝ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ（ｎ）−ΔＶｓｇ＿ｄｉｆ×β（ｎ）・・・・・・・・・式 （１１）
Diffusion light output after correction:
ΔVsp_dif ′ = [diffuse light output voltage] − [belt background output] × [normalized value of specular reflection component] = ΔVsp_dif (n) −ΔVsg_dif × β (n) (11) )
［ＳＴＥＰ６］ 拡散光出力の感度補正（図１３）
「正反射光（正反射成分）の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットし、そのプロット線を近似することで、拡散光出力の感度を求め、この感度があらかじめ定めた狙いの感度となる様、補正を行う。上記プロット点を近似する方法としては、多項式近似（２次近似）を用いる。その方法を以下に示す。
[STEP 6] Diffuse light output sensitivity correction (FIG. 13)
Plot the diffused light output after correcting the fluctuation of the background against the normalized value of regular reflected light (regular reflection component), and approximate the plot line to obtain the sensitivity of the diffused light output. Correction is performed so that the sensitivity of the target set in advance is obtained. As a method of approximating the plot points, polynomial approximation (secondary approximation) is used. The method is shown below.
「正反射光（正反射成分）の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットしたプロット線を多項式近似（本実施形態においては、２次式近似）して、感度補正係数ηを算出する。 With respect to the “normalized value of regular reflection light (regular reflection component)”, a plot line plotting the diffused light output after correction of background fluctuation is polynomial approximated (in this embodiment, quadratic approximation), and sensitivity is obtained. A correction coefficient η is calculated.
まず、プロット線を２次近似式（ｙ＝ξ1ｘ2＋ξ2ｘ＋ξ3）で近似して、下記のように最小二乗法により係数ξ1、ξ2、ξ3を求める。 First, the plot line is approximated by a quadratic approximate expression (y = ξ 1 x 2 + ξ 2 x + ξ 3 ), and the coefficients ξ 1 , ξ 2 , and ξ 3 are obtained by the least square method as follows.
ｍ：データ数
ｘ［ｉ］：正反射光＿正反射成分の正規化値
ｙ［ｉ］：地肌部変動補正後拡散光出力
なお、計算に用いるｘの範囲は、本実施例では０．１≦ｘ≦１．００とする。
m: number of data x [i]: regular reflection light_normalization value of specular reflection component y [i]: diffused light output after background fluctuation correction The range of x used in the calculation is 0.1 in this embodiment. ≦ x ≦ 1.00.
上記、式（８）の（１）、（２）、（３）の連立方程式を解くことで、係数ξ1、ξ2、ξ3を求めることができる。 The coefficients ξ 1 , ξ 2 , and ξ 3 can be obtained by solving the simultaneous equations (1), (2), and (3) in the above equation (8).
こうして近似されたプロット線から計算されるある正規化値ａがある値ｂとなる様な感度補正係数ηを求める。 A sensitivity correction coefficient η is obtained so that a certain normalized value a calculated from the approximated plot line becomes a certain value b.
ＳＴＥＰ５で求めた地肌部変動補正後の拡散光出力に対し、式（９）より求めた感度補正係数ηを乗じることで、付着量と拡散出力との関係が予め定められた関係となるように補正する。
By multiplying the diffused light output after the background fluctuation correction obtained in
感度補正後の拡散光出力：ΔＶｓｐ_ｄｉｆ’’
＝［地肌部変動補正後拡散光出力］×［感度補正係数：η］＝ΔＶｓｐ_ｄｉｆ（ｎ）’×η 式（１４）
Diffuse light output after sensitivity correction: ΔVsp_dif ″
= [Diffusion light output after background fluctuation correction] × [Sensitivity correction coefficient: η] = ΔVsp_dif (n) ′ × η Equation (14)
以上が、ＬＥＤ光量低下などにより生じる光学センサの経時的な変動などに対する光学センサ出力値の補正制御（処理）である。上記のように補正することにより、温度変化、経時劣化などによる発光素子や受光素子の出力値変動に対して受光素子の出力値とトナー付着量との関係を一義的な関係に修正することができる。 The above is the correction control (processing) of the optical sensor output value with respect to the temporal variation of the optical sensor caused by the LED light amount reduction or the like. By correcting as described above, it is possible to correct the relationship between the output value of the light receiving element and the toner adhesion amount to a unique relationship with respect to fluctuations in the output value of the light emitting element or light receiving element due to temperature change, deterioration with time, etc. it can.
そして、上述した光学センサの出力値の補正を行った後、付着量変換テーブルを参照することにより、光学センサの出力値をトナー付着量に変換することができる。これにより、経時においても、光学センサを用いて良好なトナー付着量検知を行うことができる。 After correcting the output value of the optical sensor described above, the output value of the optical sensor can be converted into the toner adhesion amount by referring to the adhesion amount conversion table. As a result, good toner adhesion amount detection can be performed using an optical sensor even over time.
この時、同時に中間調濃度測定用パターンを、トナー付着量に変換し、NV-RAMに保存する。このパターンの付着量への変換は、上記したKトナーの付着量変換と同様の方法である。詳細については、中間調濃度調整パターンの項で説明する。 At the same time, the halftone density measurement pattern is converted into the toner adhesion amount and stored in the NV-RAM. The conversion of the pattern into the adhesion amount is the same method as the conversion of the adhesion amount of the K toner described above. Details will be described in the section of the halftone density adjustment pattern.
S-５：現像能力を算出する
画像濃度調整パターン作像時の現像ポテンシャルに対して、上記S-４で算出した付着量データをプロットしたものが図１４である。これらの点を最小二乗法により直線近似し得られた関係式が画像形成装置の現像能力を表している。この近似直線の傾きが現像γである。また、この関係式とX軸との交点の値は、V現像開始電圧：Vkである。
S-5: Calculating Development Capacity FIG. 14 is a plot of the adhesion amount data calculated in S-4 above against the development potential at the time of image density adjustment pattern image formation. A relational expression obtained by linearly approximating these points by the least square method represents the developing ability of the image forming apparatus. The slope of this approximate line is development γ. The value of the intersection between this relational expression and the X axis is V development start voltage: Vk.
本実施例においては、直線近似としたが、２次近似を採用してもよい。ただし、２次近似を採用した場合の現像γは、目標付着量を得る点における上記関係式の微分値とする。 In this embodiment, linear approximation is used, but quadratic approximation may be adopted. However, the development γ when the quadratic approximation is adopted is a differential value of the above relational expression in terms of obtaining the target adhesion amount.
S-６：作像バイアスを算出する
図１４に示すように、S-５で得られた関係式から現像ポテンシャル[-V]を算出する。算出手順は以下のようになる。
（１）現像γの関係式を取得（Ｓ−５で得られた近似式）
（２）最大付着量目標値を取得
（３）狙いの付着量が得られる現像ポテンシャルを算出
S-6: Calculate Image Forming Bias As shown in FIG. 14, the development potential [-V] is calculated from the relational expression obtained in S-5. The calculation procedure is as follows.
(1) Acquire relational expression of development γ (approximate expression obtained in S-5)
(2) Obtain the maximum adhesion amount target value (3) Calculate the development potential to obtain the desired adhesion amount
次に、現像ポテンシャルを現像バイアスに変換する方法について説明する。本実施例においては、露光部電位を固定値とし以下の式を用いて算出した。感光体表面電位計があるシステムでは、露光部電位をその都度を測定するのが望ましい。 Next, a method for converting the development potential into the development bias will be described. In this example, the exposure portion potential was fixed and calculated using the following formula. In a system having a photoconductor surface potential meter, it is desirable to measure the exposure portion potential each time.
現像バイアス[-V] = 現像ポテンシャル + ５０ [-V] ・・・・・・・・・・・式（１５）
ここで、露光部電位 : ５０[-V] とする。
Development bias [-V] = Development potential + 50 [-V] ..... Equation (15)
Here, the exposure part potential is set to 50 [-V].
帯電バイアス[-V] = 現像バイアス[-V] + ２００ [-V] ・・・・・・・・・・式（１６）
ここで、地肌ポテンシャル：２００ [-V] とする。
地肌ポテンシャルは、地肌汚れ防止のため、現像バイアスとオフセットして設定する電位差である。
Charging bias [-V] = Development bias [-V] + 200 [-V] (16)
Here, it is assumed that the background potential is 200 [-V].
The background potential is a potential difference that is set offset from the development bias in order to prevent background contamination.
S-７：作像バイアスを設定する
S-６で算出した現像バイアス、帯電バイアスを設定する。
S-7: Setting image forming bias
Set the development bias and charging bias calculated in S-6.
S-８：Vtref（画像濃度制御基準値）を設定する。
S-５で算出した現像γに応じて、Vtrefを変更する。現像γが高い場合には、トナー濃度が低くなる方向に、Vtrefを操作する。現像γが低い場合には、トナー濃度が高くなる方向にVtrefを操作する。
S-8: Vtref (image density control reference value) is set.
Vtref is changed according to the development γ calculated in S-5. When development γ is high, Vtref is manipulated in the direction of decreasing toner density. When the development γ is low, Vtref is operated in the direction in which the toner density increases.
以上が本実施例における画像濃度調整動作の概略フローである。 The above is the schematic flow of the image density adjustment operation in this embodiment.
次に本実施例における中間調補正について、フロー図１５に従って説明する。
上記画像濃度調整動作において、作像バイアス条件を決定する。ところが、作像バイアスは、最大濃度が規定値となるように変更するため、調整前後で中間調領域の濃度が変化してしまう。変化した中間調濃度を適正値に補正するために実施するのが本フローである。
Next, halftone correction in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the image density adjustment operation, an image forming bias condition is determined. However, since the image forming bias is changed so that the maximum density becomes the specified value, the density of the halftone area changes before and after the adjustment. This flow is performed to correct the changed halftone density to an appropriate value.
S-１：中間調調整用パターンを作成する
ここで作成するパターンは図７に示したものである。中間調調整用パターンは、スクリーン角度４５°、１by３で作像した網点画像を用いる。これは、図４に示すパターンレイアウトにおいて、各色先頭に作像したパターンとドット構成が同じものである。このパターンを作像する際の帯電バイアス、現像バイアス条件は、図８の画像濃度調整フローで決定した値とする。
S-1: Create halftone adjustment pattern The pattern created here is shown in FIG. As the halftone adjustment pattern, a halftone image formed at a screen angle of 45 ° and 1by3 is used. This is the same as the pattern formed at the head of each color and the dot configuration in the pattern layout shown in FIG. The charging bias and developing bias conditions for forming this pattern are the values determined in the image density adjustment flow of FIG.
次に中間調調整用パターン作像時のＬＤパワー設定について説明する。ＬＤパワーは、直前の画像濃度調整において、現像ポテンシャルを高い側にシフトした場合には、前回の中間調補正で決定した値を最小値として、高い側に４水準ＬＤパワーを変更して調整用パターンを作像する。 Next, LD power setting at the time of pattern formation for halftone adjustment will be described. When the development potential is shifted to the higher side in the previous image density adjustment, the LD power is adjusted by changing the 4-level LD power to the higher side with the value determined in the previous halftone correction as the minimum value. Create a pattern.
逆に、直前の画像濃度調整において、現像ポテンシャルを低い側にシフトした場合には、前回の中間調補正で決定した値を最大値として、低い側に４水準ＬＤパワーを変更して調整用パターンを作像する。 On the contrary, when the development potential is shifted to the lower side in the previous image density adjustment, the value determined in the previous halftone correction is set to the maximum value, and the adjustment level pattern is changed by changing the 4-level LD power to the lower side. Create an image.
現像ポテンシャルに変更がないか、もしくは変更量が小さい場合（例えば、変更量が１０[V]未満の場合）、前回の中間調調整で決定した値を中心とし、パワーを小さい側に２水準、高い側に２水準変化させることにより階調パターンを作像する。 If there is no change in the development potential or if the change amount is small (for example, if the change amount is less than 10 [V]), the power is reduced to two levels, centering on the value determined in the previous halftone adjustment. A gradation pattern is formed by changing the level by two on the higher side.
S-２：中間調調整用パターンからの反射光を検知する。
ここでは、上記画像濃度調整パターン検知時と同様に、基準トナーパターンにLED光を照射し、その反射光をフォトトランジスタ（ＰＴｒ）により検知する。本実施例においては、全てのパターンを正反射光で検知する。中間調調整用パターンは、上記画像濃度調整用パターンと異なりドットで構成されている。そのため地肌部とトナー付着部の比率で出力が決まる正反射で、十分精度よくトナー付着量を検知することができる。
S-2: The reflected light from the halftone adjustment pattern is detected.
Here, as in the case of detecting the image density adjustment pattern, the reference toner pattern is irradiated with LED light, and the reflected light is detected by a phototransistor (PTr). In this embodiment, all patterns are detected with regular reflection light. Unlike the image density adjustment pattern, the halftone adjustment pattern is composed of dots. Therefore, the amount of toner adhesion can be detected with sufficient accuracy by regular reflection whose output is determined by the ratio of the background portion and the toner adhesion portion.
なお、上記、画像濃度調整用パターン検知時と同様に、Bkトナーは正反射光で検知し、Colトナーは、拡散反射光で検知するようにしても良い。 As in the case of detecting the image density adjustment pattern, Bk toner may be detected by specular reflection light, and Col toner may be detected by diffuse reflection light.
S-３：センサ検出値を付着量に変換する
ｉ）以下の式を用いて正反射光からオフセット電圧を減ずる。
S-3: Convert the sensor detection value into the adhesion amount i) Subtract the offset voltage from the regular reflection light using the following formula.
ΔＶｓｇ_reｐ[n] = Ｖｓｐ_reg[n] − Voffset_reg ・・・・・・・・式 （１７） ΔVsg_rep [n] = Vsp_reg [n] −Voffset_reg (17)
ΔＶｓｇ_reg = Ｖｓｇ_reg − Voffset_reg ・・・・・・・・・式 （１８） ΔVsg_reg = Vsg_reg−Voffset_reg (18)
なお、式に用いる記号の意味は、上記画像濃度調整実行時に用いたものと同じである。 The meanings of the symbols used in the equations are the same as those used when executing the image density adjustment.
ii）正反射データを正規化する。 ii) Normalize specular reflection data.
正規化値Rn = ΔＶｓｇ_reｐ[n] / ΔＶｓｇ_reg ・・・・・・・・・式 （１９） Normalized value Rn = ΔVsg_rep [n] / ΔVsg_reg (19)
iii）LUTを用いて正規化値を付着量に変換する。 iii) Convert the normalized value into the adhesion amount using LUT.
正規化値に対応する付着量変換テーブルを予め作成しておき、それに対応させてトナー付着量を得る。 An adhesion amount conversion table corresponding to the normalized value is created in advance, and the toner adhesion amount is obtained corresponding to the table.
以上が、中間調領域のトナーの付着量変換方法である。 The above is the toner adhesion amount conversion method in the halftone area.
S-４：LDビームパワーを算出する。
図１６に示すようにLDパワーに対してS-４で求めたトナー付着量をプロットし、近似式を得る。この関係式は、各色それぞれ算出する。調整前の付着量から、付着量目標値、もしくは補正した付着量目標値となるようにＬＤパワーを調整する。
S-4: The LD beam power is calculated.
As shown in FIG. 16, the toner adhesion amount obtained in S-4 is plotted against the LD power to obtain an approximate expression. This relational expression is calculated for each color. The LD power is adjusted so that the adhesion amount target value or the corrected adhesion amount target value is obtained from the adhesion amount before adjustment.
具体的には、付着量変化量に閾値を設け、付着量変化量が閾値よりも小さい場合には、予め設定した付着量目標値となるように、各色LDパワーを決定する。閾値よりも大きい場合には、各色のトナー付着量変更量、および変更方向を考慮して、補正した付着量目標値となるように、LDパワーを決定する。この動作の詳細については、後述する。 Specifically, a threshold is provided for the amount of change in adhesion, and when the amount of change in adhesion is smaller than the threshold, the LD power of each color is determined so as to be a predetermined adhesion amount target value. When it is larger than the threshold value, the LD power is determined so that the corrected adhesion amount target value is obtained in consideration of the toner adhesion amount change amount and the change direction of each color. Details of this operation will be described later.
S-５：LDパワーを設定する。
上記S-４で決定したLDパワーを設定する。
S-5: Set the LD power.
Set the LD power determined in S-4 above.
本フローは、画像濃度調整を実行した後に実施するのが最も好ましいが、標準画像面積印刷時や、一定環境下では、単独で実行しても効果がある。ここで言う標準画像とは、画像面積率が５[%]前後の画像を指す。 This flow is most preferably performed after the image density adjustment is executed, but it is effective even if it is executed alone during standard image area printing or in a certain environment. The standard image here refers to an image having an image area ratio of around 5%.
次に、図１７の制御フロー中、Ｓ-４で実施するLDパワー設定の考え方、および設定方法について詳細に説明する。 Next, in the control flow of FIG. 17, the concept and setting method of the LD power setting performed in S-4 will be described in detail.
先ず、図１７にＬ*ａ*ｂ* と Ｃ、Ｍ、Ｙトナーの関係を模式的に示す（実際には軸のゆがみが存在するが、ここでは簡単のため直線で記載する）。図に示すように、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナーシステムにおいて、赤緑青（ＲＧＢ）は、各トナーの混合色として表現することになる。 First, FIG. 17 schematically shows the relationship between L * a * b * and C, M, and Y toners (actually, there is distortion of the axis, but here it is shown as a straight line for simplicity). As shown in the drawing, in the C, M, and Y toner systems, red, green, and blue (RGB) are expressed as a mixed color of each toner.
例えば、赤色を表す+ａ*方向は、ＹトナーとＭトナーの混合で表現し、緑を表す−ａ*方向は、ＹトナーとＣトナーの混合で表現する。同様に、青を表す−ｂ*方向は、ＭトナーとＣトナーの混合で表現する。一方、黄色を表す+ｂ*方向と、Ｙトナーの方向は、ほぼ一致している。色差評価は、ＲＧＢで行うことが多い。その理由は、基準となるＲＧＢ色がずれると他の混合比率色もずれるためである。 For example, the + a * direction representing red is represented by a mixture of Y toner and M toner, and the −a * direction representing green is represented by a mixture of Y toner and C toner. Similarly, the -b * direction representing blue is represented by a mixture of M toner and C toner. On the other hand, the + b * direction representing yellow and the Y toner direction substantially coincide. Color difference evaluation is often performed in RGB. The reason is that if the reference RGB color is shifted, other mixed ratio colors are also shifted.
そのため、急激（過大な）なLDパワー変更は、トナー付着量を大きく変化させることとなり、色差変動につながる。 Therefore, an abrupt (excessive) change in the LD power greatly changes the toner adhesion amount, leading to color difference fluctuations.
ここで、転写紙上トナー付着量と画像濃度の関係を図１８に示す。図からわかるように、トナー付着量が増加するに従い、画像濃度：ＩＤが上昇する。トナー付着量が０.１から０.５[mg/cm^２]程度まで、ＩＤはほぼリニアに上昇する。 Here, the relationship between the toner adhesion amount on the transfer paper and the image density is shown in FIG. As can be seen from the figure, the image density: ID increases as the toner adhesion amount increases. The ID increases almost linearly when the toner adhesion amount is about 0.1 to 0.5 [mg / cm ^ 2].
本実施例において、狙いの中間調濃度：ＩＤは０.８としており、この値を目標値として色差変動を考慮しながらLDパワーを決定することとなる。（但し、ここで言うＩＤとは、例えばＸ-rite等で測定した反射濃度である。） In this embodiment, the target halftone density: ID is set to 0.8, and this value is set as a target value, and the LD power is determined in consideration of the color difference variation. (However, the ID referred to here is, for example, the reflection density measured by X-rite or the like.)
単色の画像濃度が変化すると、それに伴い２次色の色相が変化する。図１９ａ）にＹトナーとＭトナーの混合色である赤系色を例に挙げて説明する。図中の赤丸と青丸は、それぞれ画像濃度調整前後の色味を表す。画像濃度調整において、LDパワーを低く操作しトナー濃度を高く誘導することにより、通紙後Ｙトナー付着量が増加し、Ｙの彩度が状態１から２に変化している。同様に、ＭトナーのLDパワーを低く操作し、トナー濃度を高く誘導することにより、通紙後、Ｍトナー付着量が増加し、状態が３から４に変化している。これによりＹトナー、Ｍトナーの混合色は、赤丸から青丸位置に色相、および彩度を変化させる。このように、画像濃度を調整する度に、色味が変化していることになる。また、図１９ａ）からLDパワーを操作する方向が同じ場合には、色相変化は小さいといえる。
When the monochrome image density changes, the hue of the secondary color changes accordingly. FIG. 19A) will be described by taking as an example a red color which is a mixed color of Y toner and M toner. Red circles and blue circles in the figure represent colors before and after image density adjustment, respectively. In the image density adjustment, by operating the LD power low and guiding the toner density high, the amount of Y toner attached after passing the paper increases, and the saturation of Y changes from
一方、図１９ｂ）は、Ｙ色画像形成装置のLDパワーを図１９ａ）の場合と逆方向に同じ量変化させた場合ものである。図１９ａ）との比較からわかるように、同じ量、LDパワーを変化させる場合においても、異なる２色で逆方向にLDパワーを操作すると色相変動が大きくなることがわかる。 On the other hand, FIG. 19b) shows the case where the LD power of the Y-color image forming apparatus is changed by the same amount in the opposite direction to that in FIG. 19a). As can be seen from the comparison with FIG. 19a), even when the LD power is changed by the same amount, it can be seen that the hue fluctuation increases when the LD power is operated in the opposite direction with two different colors.
従来技術の項で言及したように、電子写真においては、この色相変動を抑えることが、ΔＥ*を小さく抑制するのに非常に重要である。そのためには、中間調濃度調整時における色間のトナー付着量の変化を小さく制御する必要があるのである。 As mentioned in the section of the prior art, in the electrophotography, it is very important to suppress this hue variation to reduce ΔE *. For this purpose, it is necessary to control the change in the toner adhesion amount between colors during halftone density adjustment.
本実施例においては、色間におけるLDパワーの操作方向、および操作量を考慮することにより、中間調領域のトナー付着量変動を抑制し、色差：ΔＥ*をより小さく抑えることを特徴としている。 The present embodiment is characterized in that, by considering the operation direction and operation amount of the LD power between colors, the toner adhesion amount fluctuation in the halftone region is suppressed, and the color difference: ΔE * is further suppressed.
次に異なる色間のLDパワー算出手順について、図２０を用いて説明する。本フローは、図１５のＳ-４内で呼び出されるフローである。 Next, an LD power calculation procedure between different colors will be described with reference to FIG. This flow is a flow called in S-4 of FIG.
Ｓ-１： 基準パッチ付着量の前回値を取得する。
この値は上記画像濃度調整動作時に測定されＮＶ-ＲＡＭに保存されている値である。
S-1: The previous value of the reference patch attachment amount is acquired.
This value is a value measured during the image density adjustment operation and stored in the NV-RAM.
Ｓ-２：基準パッチ目標付着量を取得する。
ここでは、基準パッチ目標付着量を取得する。
S-2: A reference patch target adhesion amount is acquired.
Here, the reference patch target adhesion amount is acquired.
Ｓ-３：基準パッチ付着量変更量：ΔMを算出する。
ΔMは次式で与えられる。ここで、基準パッチ付着量（前回値）、および基準パッチ目標付着量は、それぞれＳ-１、Ｓ-２で得られた値である。
S-3: Reference patch attachment amount change amount: ΔM is calculated.
ΔM is given by the following equation. Here, the reference patch attachment amount (previous value) and the reference patch target attachment amount are values obtained in S-1 and S-2, respectively.
ΔM ＝ 基準パッチ付着量（前回値） − 基準パッチ目標付着量・・・・・・・式（２０） ΔM = reference patch adhesion amount (previous value)-reference patch target adhesion amount (20)
Ｓ-４：基準パッチ付着量変更量閾値：ΔM閾値を取得する。
本実施例においては、閾値を±０.０３０[mg/cm2]に設定したが、色差変動は、定着システムやトナーに大きく依存するため、この値に限定するものではない。またこの閾値は、サービスマンモード等で、ＳＥが変更可能なように対応してもよい。
S-4: Reference patch attachment amount change amount threshold value: ΔM threshold value is acquired.
In this embodiment, the threshold value is set to ± 0.030 [mg / cm 2 ], but the color difference variation is largely limited to the fixing system and the toner, and is not limited to this value. Further, this threshold value may correspond so that SE can be changed in a serviceman mode or the like.
Ｓ-５：基準パッチ付着量変更量の判定を行う。
ここで、今回の基準パッチ付着量変更量が閾値未満であるかどうか判定を実施する。
S-5: The reference patch attachment amount change amount is determined.
Here, it is determined whether or not the current reference patch attachment amount change amount is less than the threshold value.
S-６：LDパワーを算出する。
今回の基準パッチ付着量変更量：ΔMが閾値未満と判定された場合は、中間調部のトナー付着量目標値となるように、フロー１７のS-４のＬＤパワーとトナー付着量の関係から得られた近似式を用いてLDパワーを算出する。
S-6: Calculate LD power.
Current reference patch attachment amount change amount: When ΔM is determined to be less than the threshold value, from the relationship between the LD power of S-4 and the toner attachment amount in S17 so that the toner attachment amount target value of the halftone portion is obtained. The LD power is calculated using the obtained approximate expression.
Ｓ-７：LDパワーを設定する。
S-６で算出した値をLDパワーに採用する。算出式は以下で与えられる。
LDパワー設定値 = LDパワー算出値（各色） [ｍＷ]・・・・・・・・・・・・・式（２１）
S-7: Set LD power.
The value calculated in S-6 is adopted as the LD power. The calculation formula is given below.
LD power setting value = LD power calculation value (each color) [mW] ........................ (21)
Ｓ-８：付着量目標値を算出する。
Ｓ-５において、ΔMが閾値以上と判定された場合、後述するテーブルに従い、付着量変更補正値：ΔM‘を取得し変更可能量を得る。その後、以下の式に従い、付着量目標値を算出する。
S-8: The adhesion amount target value is calculated.
If it is determined in S-5 that ΔM is equal to or greater than the threshold value, an adhesion amount change correction value: ΔM ′ is obtained according to a table described later to obtain a changeable amount. Thereafter, an adhesion amount target value is calculated according to the following equation.
付着量目標値（補正後）=基準パッチ付着量（前回値） + ΔＭ’[mg/cm2]・・式（２２） Adhesion amount target value (after correction) = Reference patch adhesion amount (previous value) + ΔM '[mg / cm 2 ] ··· Equation (22)
Ｓ-９：LDパワーを算出する。
Ｓ-８で算出した補正後のトナー付着量目標値となるように、フロー１７のS-４のＬＤパワーとトナー付着量の関係から得られた近似式を用いてLDパワーを算出する。その概略を図２１に示す。
S-9: The LD power is calculated.
The LD power is calculated by using an approximate expression obtained from the relationship between the LD power in S-4 and the toner adhesion amount in S17 so that the corrected toner adhesion amount target value calculated in S-8 is obtained. The outline is shown in FIG.
Ｓ-１０： LDパワーを設定する。
Ｓ-９で算出した値をLDパワーに採用する。算出式は以下で与えられる。
S-10: Set the LD power.
The value calculated in S-9 is adopted as the LD power. The calculation formula is given below.
LDパワー設定値 = LDパワー算出値（各色） [ｍＷ]・・・・・・・・・・・・式（２３） LD power setting value = LD power calculation value (each color) [mW] ......... Equation (23)
上記フローに示したように、閾値を超えた場合、中間調領域付着量変更量を規制するようにLDパワーを設定すればよく、それ以外の場合は本来の付着量目標値になるように、ＬＤパワーを設定すればよい。 As shown in the above flow, when the threshold value is exceeded, the LD power may be set so as to regulate the halftone region adhesion amount change amount, otherwise it becomes the original adhesion amount target value. What is necessary is just to set LD power.
次に、図１９フロー中のＳ-８で実施するΔＭ閾値を超えた場合の付着量変更補正値：ΔＭ’の算出方法について詳細に説明する。 Next, a method for calculating the adhesion amount change correction value: ΔM ′ when the ΔM threshold value is exceeded in step S-8 in FIG. 19 will be described in detail.
本実施例においては、異なる２色間のトナー付着量変更量の絶対値合算が０.０３０[mg/cm2]を超えないように設定した。具体的に言うと、異なる２色間で付着量変更方向が同じ場合、２色とも付着量変更量を０.０３０[mg/cm2]とした。異なる２色間で、ΔＭの操作方向が異なる場合（一方が付着量を増加させる方向、もう一方が付着量を減少させる方向）、閾値である０.０３０[mg/cm2]を均等に振り分けるように設定した。以下表で場合分けし説明する。表に用いている用語は以下の意味を表す。 In this embodiment, the absolute value of the change amount of the toner adhesion amount between two different colors is set not to exceed 0.030 [mg / cm 2 ]. More specifically, when the adhesion amount change direction is the same between two different colors, the adhesion amount change amount is set to 0.030 [mg / cm 2 ] for both colors. When the operation direction of ΔM is different between two different colors (one increases the adhesion amount and the other decreases the adhesion amount), the threshold value of 0.030 [mg / cm 2 ] is equally distributed. Was set as follows. The following table explains each case. The terms used in the table have the following meanings.
高：ΔＭが、中間調付着量を高くする方向に閾値を超えた。
低：ΔＭが、中間調付着量を低くする方向に閾値を超えた。
良：ΔＭが、閾値の範囲内にある。
High: ΔM exceeded the threshold in the direction of increasing the halftone adhesion amount.
Low: ΔM exceeded the threshold in the direction of decreasing the halftone adhesion amount.
Good: ΔM is within the threshold range.
＜１色が閾値を超えた場合＞ <When one color exceeds the threshold>
表２にカラー３色（ＣＭＹ）の内、ΔＭ閾値を超えた場合のΔＭ’設定テーブルを示す。この場合、ΔＭ閾値を超えた色の付着量変更量を閾値：０.０３０[mg/cm2]に設定する。それ以外の色は、付着量変更量を０[mg/cm2]とする。このように設定することより、異なる色間の付着量変更量を規定することが可能となり、極端な色味変動を抑制できる。濃度に関して言うと、最も付着量変更が必要な色に特化し、必要最小限の付着量変更を実施しているため、中間調の濃度規格を満足できる。付着量変更要求量が良で表されている色は、もともと画像濃度がほぼ適正に制御されていると考えられるため、付着量を変更する必要がない。 Table 2 shows a ΔM ′ setting table when the ΔM threshold is exceeded among the three colors (CMY). In this case, the amount of change in the adhesion amount of the color exceeding the ΔM threshold is set to the threshold: 0.030 [mg / cm 2 ]. For the other colors, the amount of change in the adhesion amount is 0 [mg / cm 2 ]. By setting in this way, it is possible to define the amount of change in the adhesion amount between different colors, and extreme color variation can be suppressed. In terms of density, since it specializes in colors that require the most change in the amount of adhesion and performs the minimum amount of change in adhesion, it can satisfy the halftone density standard. Since it is considered that the image density of the color whose required amount of change in adhesion is expressed as “good” is originally controlled almost appropriately, there is no need to change the amount of adhesion.
本実施例のように制御することにより、色味変動の抑制と画像濃度の安定維持が両立できる。 By controlling as in this embodiment, it is possible to achieve both suppression of color variation and stable maintenance of image density.
＜２色が閾値を超えた場合＞ <When two colors exceed the threshold>
表３に、カラー３色（ＣＭＹ）の内、２色がΔＭ閾値を超えた場合のΔＭ’設定テーブルを示す。この場合、異なる２色間の付着量変更方向に従って、付着量変更量を設定する。異なる２色間で付着量を変更する方向が同じ場合、２色共に付着量変更量を０.０３０[mg/cm2]に設定する。 Table 3 shows a ΔM ′ setting table when two of the three colors (CMY) exceed the ΔM threshold. In this case, the adhesion amount change amount is set according to the adhesion amount change direction between two different colors. If the direction of changing the adhesion amount between two different colors is the same, the adhesion amount change amount is set to 0.030 [mg / cm 2 ] for both colors.
上記したように、同じ方向にΔＭを制御する場合には、色相の変化が小さく色味変動が認識されにくいため、このように制御する。 As described above, when ΔM is controlled in the same direction, the hue change is small and the color variation is difficult to be recognized.
異なる２色間で付着量を変更する方向が異なる場合、２色の変更量をそれぞれ、-０.０１５[mg/cm2]、+０.０１５[mg/cm2]に設定する。このように設定することにより、色間の付着量変更量絶対値の合算が０.０３０[mg/cm2]に収まる。 If the direction of changing the deposition amount between two different colors are different, each two-color change amount, -0.015 [mg / cm 2] , is set to + 0.015 [mg / cm 2] . By setting in this way, the sum of the absolute values of the amount of change in adhesion amount between colors falls within 0.030 [mg / cm 2 ].
付着量変更要求量が良で表されている色は、もともと画像濃度がほぼ適正に制御されていると考えられるため、付着量を変更する必要がない。このように設定することより、異なる色間の付着量変更量を規定することが可能となり、極端な色味変動を抑制できる。本実施例のように制御することにより、色味変動の抑制と画像濃度の安定維持が両立できる。 Since it is considered that the image density of the color whose required amount of change in adhesion is expressed as “good” is originally controlled almost appropriately, there is no need to change the amount of adhesion. By setting in this way, it is possible to define the amount of change in the adhesion amount between different colors, and extreme color variation can be suppressed. By controlling as in this embodiment, it is possible to achieve both suppression of color variation and stable maintenance of image density.
＜３色が閾値を超えた場合＞ <When three colors exceed the threshold>
表４にカラー３色（ＣＭＹ）の内、３色の全てがΔＭ閾値を超えた場合のΔＭ’設定テーブルを示す。この場合も異なる色間の付着量変更方向に従って、付着量変更量を設定する。 Table 4 shows a ΔM ′ setting table when all three of the three colors (CMY) exceed the ΔM threshold. Also in this case, the amount of change in adhesion is set according to the direction of change in the amount of adhesion between different colors.
異なる色間で付着量を変更する方向が、全て同じ場合、全色付着量変更量を+０.０３０[mg/cm2]、もしくは-０.０３０[mg/cm2]に設定する。上記したように、同じ方向に付着量を制御する場合には、色相の変化が小さく色味変動が認識されにくいため、このように制御する。 If the direction of changing the adhesion amount between different colors is the same, the change amount of all color adhesion amount is set to +0.030 [mg / cm 2 ] or -0.030 [mg / cm 2 ]. As described above, when the adhesion amount is controlled in the same direction, the hue change is small and the color variation is difficult to be recognized, and thus the control is performed in this way.
異なる色間で付着量を変更する方向がそれぞれ異なる場合、付着量を変更する方向に従って、それぞれ、-０.０１５[mg/cm2]、+０.０１５[mg/cm2]に設定する。このように設定することにより、色間のΔＭ変更量絶対値の合算が０.０３０[mg/cm2]に収まる。 If the direction of changing the deposition amount between different colors are different, according to the direction of changing the deposition amount, respectively, -0.015 [mg / cm 2] , is set to + 0.015 [mg / cm 2] . By setting in this way, the sum of the absolute value of ΔM change amount between colors falls within 0.030 [mg / cm 2 ].
このように設定することより、異なる色間の付着量変更量を規定することが可能となり、極端な色味変動を抑制できる。全色目標値となる方向に付着量を変更しているため、画像濃度に関してもほぼ理想の値が得られる。 By setting in this way, it is possible to define the amount of change in the adhesion amount between different colors, and extreme color variation can be suppressed. Since the adhesion amount is changed in the direction of the target value for all colors, an almost ideal value can be obtained for the image density.
本実施例のように制御することにより、色味変動の抑制と画像濃度の安定維持が両立できる。 By controlling as in this embodiment, it is possible to achieve both suppression of color variation and stable maintenance of image density.
以上が、本実施例におけるΔＭ’の算出方法である。 The above is the method for calculating ΔM ′ in the present embodiment.
なお、本動作は、Ｊｏｂエンド、割り込みの画像濃度調整時に実行するが、大量の印刷Ｊｏｂが連続的に行われる際に発動する割り込みプロコン時に実行するとより効果的である。また、今回はＢｋトナーをカラーと独立に制御させたが、Ｂｋを含めた４色を制御しても構わない。 This operation is executed at the time of job end and interrupt image density adjustment, but it is more effective when executed at the time of interrupt process control that is activated when a large number of print jobs are continuously performed. In addition, Bk toner is controlled independently of color this time, but four colors including Bk may be controlled.
電源ＯＮ、省エネ復帰等の放置後の調整動作時には、中間調領域のトナー付着量変更量に規制を設けないようにしてもよい。なぜならば、放置前の中間調濃度と放置後の中間調濃度で画像を比較するケースがまれであること、電源ＯＮ、省エネ復帰時には、画像濃度や色味等の諸条件をリセットしたいためである。 At the time of adjustment operation after being left, such as when the power is turned on or energy saving is restored, there may be no restriction on the toner adhesion amount change amount in the halftone area. This is because it is rare to compare images with halftone density before leaving and halftone density after leaving, and it is necessary to reset various conditions such as image density and color when the power is turned on and energy is restored. .
＜実施例２＞
以下表５に、付着量変更要求量に順位付けをし、それに従って付着量変更量を設定した例を示す。表中の高１、高２は付着量変更要求量の大小を表し、高１は、高２と比較して変更要求量が大きい。同様に低１は、低２と比較して、変更要求量が大きい。このように配分をしても、色味変動の抑制と画像濃度の安定維持が両立できる。
<Example 2>
Table 5 below shows an example in which the attachment amount change request amount is ranked and the attachment amount change amount is set accordingly. High 1 and high 2 in the table represent the amount of change in adhesion amount required, and high 1 has a large change request amount compared to high 2. Similarly, low 1 has a larger change request amount than low 2. Even if the distribution is performed in this way, it is possible to achieve both suppression of color variation and stable maintenance of image density.
＜比較例＞
図２０は本実施例における画像形成装置と従来の画像形成装置を用い、色差：ΔＥに関して比較検討をおこなったものである。表示したのは、ＹとＭの混合色である赤方向のΔＥ*である。印刷条件は、連続５００枚であり、画像濃度調整は２００枚毎に実施した。なおΔＥ*はそれぞれ、０枚時点の測色値を基準とした。
<Comparative example>
FIG. 20 shows a comparative study on the color difference: ΔE using the image forming apparatus of this embodiment and a conventional image forming apparatus. What is displayed is ΔE * in the red direction, which is a mixed color of Y and M. The printing conditions were continuous 500 sheets, and image density adjustment was performed every 200 sheets. Each ΔE * was based on the colorimetric value at the time of 0 sheets.
図からわかるように、従来では、画像濃度調整実行後に大きくΔＥ*が変動していることがわかる。一方、本実施例による画像形成装置では、調整前後での色味変動が抑制されており、連続印刷中において急激な色味変動が発生していない。 As can be seen from the figure, in the prior art, it can be seen that ΔE * fluctuates greatly after execution of image density adjustment. On the other hand, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the color variation before and after the adjustment is suppressed, and a sudden color variation does not occur during continuous printing.
なお、本願に記載の書き込み光量は、書き込みパワー変更によるものでも、書き込みduty（PWM：Pulse Wide Modulation）の変更によるものでもよい。また、実施例では、LD（Laser Diode）による書き込み光学系を示したが、LED（Light Emitting Diode）書き込み系によるものでも同様に制御すると効果的である。 Note that the write light amount described in the present application may be due to a change in write power or a change in write duty (PWM: Pulse Wide Modulation). In the embodiment, a writing optical system using an LD (Laser Diode) is shown. However, it is effective to control in a similar manner even an LED (Light Emitting Diode) writing system.
以下、各請求項ごとの作用効果を記載する。 Hereinafter, the effect of each claim will be described.
請求項１：中間調補正時の書き込み光量補正において、異なる色のLD光量変更条件を考慮して、LDパワーを設定することにより、中間調補正後の色差変動を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress variation in color difference after halftone correction by setting the LD power in consideration of the LD light quantity change condition for different colors in the correction of the write light quantity during halftone correction.
請求項２：中間調補正時の書き込み光量補正において、異なる色の中間調領域のトナー付着量の変化量を考慮してLDパワーを設定することにより、より正確に色差変動を抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to more accurately suppress the color difference variation by setting the LD power in consideration of the amount of change in the toner adhesion amount in the halftone area of different colors in the correction of the write light amount at the time of halftone correction. .
請求項３：このように制御することにより、付着量変更量を規制する必要がある場合のみ、LDパワー変更量を規制することができる。ＬＤパワー変更前後の付着量差を正確に把握することができるため、正確に色差変動を抑制することができる。 Claim 3: By controlling in this way, the LD power change amount can be regulated only when the adhesion amount change amount needs to be regulated. Since the difference in adhesion amount before and after the LD power change can be accurately grasped, the color difference variation can be suppressed accurately.
請求項４：異なる作像色間において、中間調付着量の変更方方向が互いに異なる場合、トナー変更量の絶対値の和が、付着量変更閾値となるようにＬＤパワーを設定する。このように設定することにより、中間調領域の濃度変動を抑制することができ、色差変動を小さくすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the direction of changing the halftone adhesion amount is different between different image forming colors, the LD power is set so that the sum of the absolute values of the toner change amounts becomes the adhesion amount change threshold value. By setting in this way, it is possible to suppress the density fluctuation in the halftone area and to reduce the color difference fluctuation.
請求項５：異なる作像色間において、中間調付着量の変更方方向が互いに同じ場合、各色のトナー変更量が、付着量変更閾値となるようにＬＤパワーを設定する。このように設定することにより、中間調領域の濃度変動を抑制することができ、色差変動を小さくすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the LD power is set so that the toner change amount of each color becomes the adhesion amount change threshold when the direction of change of the halftone adhesion amount is the same between different image forming colors. By setting in this way, it is possible to suppress the density fluctuation in the halftone area and to reduce the color difference fluctuation.
請求項６：１印刷Ｊｏｂが大量になる場合、その間割り込み調整を実施する。１印刷単位内で色味変動を起こさないことは、非常に重要とされているため、特に大量連続印刷中の中間調濃度補正は注意が必要である。本実施例を用いることにより、中間調濃度補正を割り込みで実施しても、色味変動を起こすことはない。また、必要な場合のみ調整パターンを作像するので、トナー消費量の低減効果もある。 Claim 6: When the number of print jobs becomes large, interrupt adjustment is performed during that time. Since it is very important not to cause color fluctuation within one printing unit, it is necessary to pay attention to halftone density correction particularly during mass continuous printing. By using the present embodiment, even if the halftone density correction is performed by interruption, there is no color fluctuation. Further, since the adjustment pattern is formed only when necessary, there is an effect of reducing the toner consumption.
請求項７：電源ＯＮ、省エネ復帰等の放置後の調整動作時には、中間調領域のトナー付着量変更量に規制を設けないようにする。このようにすることにより、前後の色差変動が意識されにくい状態で、色味を中央値にリセットすることが可能である。 Claim 7: At the time of adjustment operation after being left, such as power-on and energy-saving return, no restriction is imposed on the toner adhesion amount change amount in the halftone area. By doing so, it is possible to reset the tint to the median value in a state where it is difficult to notice the color difference variation before and after.
請求項８：作像条件を変更する画像濃度調整実行後に実施することにより、ベタ濃度調整に伴いシフトする中間調濃度を容易に補正することができる。また、ベタ濃度と中間調濃度を共に適正に設定することができる。 Claim 8: By carrying out the image density adjustment for changing the image forming conditions, it is possible to easily correct the halftone density that shifts with the solid density adjustment. Further, both the solid density and the halftone density can be set appropriately.
請求項９： 簡易な方法でより正確に書き込み光量を調整することができるため、正確に中間調領域の付着量を合わせることができる。結果として色差変動を小さくすることができる。 Claim 9: Since the amount of writing light can be adjusted more accurately by a simple method, the amount of adhesion in the halftone region can be accurately adjusted. As a result, the color difference variation can be reduced.
請求項１０：請求項１〜９に記載の画像濃度制御方法を用いた画像形成装置とすることにより、色味変動に対するロバスト性に優れた画像形成装置を提供することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, an image forming apparatus using the image density control method according to any one of the first to ninth aspects can provide an image forming apparatus excellent in robustness against color variation.
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。 Each embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
１００ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ 現像装置
３０２ 現像ローラ
５ 中間転写装置
６ 二次転写装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記光学系書き込み光量、および作像条件を変化させながら、複数のトナーパターンを複数色形成し、該パターンからの反射光を光学センサで検知し、該センサ出力をトナー付着量に変換することにより、適正なトナー付着量を得るべく作像条件変化させる画像濃度制御方法において、
急激な色味変動を抑制するため、互いに異なる作像色の書き込み条件を考慮し、新規書き込み条件を決定することを特徴とする画像濃度制御方法。 A developer carrier disposed opposite to the image carrier carries a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier for holding the toner, and the two-component developer is placed between the image carrier and the image carrier. A method of developing an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier by optical system writing with toner in a development area to be formed,
By changing the optical system writing light amount and image forming conditions, forming a plurality of toner patterns in a plurality of colors, detecting reflected light from the patterns with an optical sensor, and converting the sensor output into a toner adhesion amount In the image density control method for changing the image forming conditions in order to obtain an appropriate toner adhesion amount,
An image density control method, wherein new writing conditions are determined in consideration of writing conditions of different image forming colors in order to suppress rapid color fluctuation.
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