JP2022030102A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置のキャリブレーション技術に関する。 The present invention relates to a calibration technique for an image forming apparatus.
従来、複数色の画像を像担持体上に重ねて形成してフルカラーの画像を形成し、この画像を記録媒体に転写して定着させるカラー画像形成装置が知られている。 Conventionally, there is known a color image forming apparatus in which images of a plurality of colors are superimposed on an image carrier to form a full-color image, and the image is transferred to a recording medium and fixed.
この画像形成装置は、装置の周囲の環境や装置の各部品の経年変化によって画像濃度が所望の濃度とならない場合がある。そのため、画像形成装置は、目標となる濃度と実際に印刷される画像の濃度とのずれを補正するキャリブレーションを実行する。このキャリブレーション技術では、画像形成装置は、例えば、像担持体上に形成された測定用画像に光を照射し、測定用画像からの反射光受光結果に基づいて、測定用画像の濃度を測定する。そして測定された濃度が目標濃度となるように、画像を形成するための画像形成条件が生成・補正される。 In this image forming apparatus, the image density may not be the desired density due to the environment around the apparatus and the secular variation of each component of the apparatus. Therefore, the image forming apparatus performs calibration for correcting the deviation between the target density and the density of the actually printed image. In this calibration technique, the image forming apparatus irradiates the measurement image formed on the image carrier with light, and measures the density of the measurement image based on the result of receiving the reflected light from the measurement image. do. Then, the image forming conditions for forming the image are generated and corrected so that the measured density becomes the target density.
画像濃度制御で主に使用される光学式センサの方式は、乱反射タイプと正反射タイプの２種類に大別される。正反射タイプでは、照射面の法線を基準に発光部と対向配置された正反射検知用の受光部で正反射光を検知する。一方、乱反射タイプでは、発光部からの拡散光を乱反射検知用の受光部で検知する。一般に、黒色等の無彩色の測定用画像は正反射検知用の受光部で検知され、有彩色の測定用画像は乱反射検知用の受光部で検知される。 The optical sensor method mainly used for image density control is roughly classified into two types, a diffuse reflection type and a specular reflection type. In the specular reflection type, the specular reflection light is detected by the specular reflection detection light receiving unit arranged opposite to the light emitting unit with reference to the normal of the irradiation surface. On the other hand, in the diffused reflection type, the diffused light from the light emitting unit is detected by the light receiving unit for detecting diffused reflection. Generally, an achromatic color measurement image such as black is detected by a specular reflection detection light receiving unit, and a chromatic color measurement image is detected by a diffuse reflection detection light receiving unit.
無端形状をした中間転写体等の像担持体は、長時間、高温状態で放置された場合などに、テンションを掛けて張架されている張架ローラの外形に沿った形状に象られる場合がある。これにより、いわゆる巻き癖と呼ばれる異常が生じてしまうことがある（例えば、図５に示す巻き癖４０）。
An image carrier such as an intermediate transfer body having an endless shape may be shaped according to the outer shape of a tension roller stretched by tension when it is left in a high temperature state for a long time. be. As a result, an abnormality called a so-called curl may occur (for example, the
図５に例示するように、巻き癖が生じた場合、反射角度が変わってしまい、正反射光が正反射検知用の受光部に射し込まなくなる。そのため、像担持体の表面１周分の正反射受光量の計測値に特異点が発生してしまう（例えば、図６に示す箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）。なお、摩耗や転写材の添剤の付着により像担持体の表面グロスが低下するなどの表面状態の異常によっても、巻き癖と同様の作用が生じる場合がある。一方、乱反射受光量は巻き癖等の異常の影響を受けにくい。 As illustrated in FIG. 5, when a curl occurs, the reflection angle changes, and the specular reflected light does not shine on the light receiving portion for specular reflection detection. Therefore, a singular point is generated in the measured value of the amount of specular reflection received for one round of the surface of the image carrier (for example, points P1, P2, P3 shown in FIG. 6). It should be noted that an abnormality in the surface condition such as a decrease in the surface gloss of the image carrier due to wear or adhesion of an additive to the transfer material may also cause an action similar to that of curling. On the other hand, the amount of diffusely reflected light received is not easily affected by abnormalities such as curling habits.
特許文献１は、画像濃度を自動調整する際に、像担持体としての転写ベルトの表面状態が、予め定められた差分対象値よりも大きく変化する領域を回避した位置に、測定用画像としての基準パターンを形成している。特許文献２は、巻き癖の位置に測定用画像が形成されている場合には当該測定用画像を画質調整制御には用いないようにしている。
しかしながら、特許文献１、２では、像担持体の異常（巻き癖および表面状態の異常を含む）の箇所が多数となると、受光量への影響を回避することが困難となる。
However, in
ところで、像担持体の異常の対策として、正反射受光量を用いる第１の方法に代えて、有彩色と無彩色とを重ねた測定用画像を用いる第２の方法を採用することがある。この第２の方法では、像担持体上に、乱反射の程度が大きい有彩色（例えば、シアン）のトナー像が形成され、さらにその上に無彩色（例えば、黒色）の測定用画像が重ねて形成される。有彩色トナーからの乱反射光が無彩色トナーにより遮られることを利用し、無彩色トナーである測定用画像が乱反射検知用の受光部で検知される。 By the way, as a countermeasure against an abnormality of the image carrier, a second method using a measurement image in which a chromatic color and an achromatic color are superimposed may be adopted instead of the first method using the specular reflection amount. In this second method, a chromatic (for example, cyan) toner image having a large degree of diffuse reflection is formed on the image carrier, and an achromatic (for example, black) measurement image is superimposed on the chromatic color (for example, cyan) toner image. It is formed. Utilizing the fact that the diffusely reflected light from the chromatic toner is blocked by the achromatic toner, the measurement image which is the achromatic toner is detected by the light receiving unit for detecting the diffuse reflection.
第１の方法では、像担持体上に無彩色の測定用画像だけを形成し、当該無彩色の測定用画像からの正反射受光量に基づいて画像形成条件が生成される。これに対し、第２の方法では、有彩色のトナー像に重ねた形成された無彩色の測定用画像からの乱反射受光量と、「相関関係」と、に基づいて画像形成条件が生成される。ここでいう相関関係は、乱反射受光量と、第１の方法で取得された無彩色の測定用画像からの正反射受光量との対応関係である。相関関係を用いるのは、正反射検知用と乱反射検知用とで、受光部の出力特性が異なるからである。 In the first method, only an achromatic color measurement image is formed on the image carrier, and an image formation condition is generated based on the amount of specular reflection received from the achromatic color measurement image. On the other hand, in the second method, an image forming condition is generated based on the diffused reflection received light amount from the achromatic color measurement image formed superimposed on the chromatic toner image and the “correlation”. .. The correlation here is the correspondence between the diffusely reflected light receiving amount and the specular reflected light receiving amount from the achromatic color measurement image acquired by the first method. The reason for using the correlation is that the output characteristics of the light receiving unit are different between those for specular reflection detection and those for diffuse reflection detection.
像担持体の表面形状が変化した場合は、第１の方法から第２の方法に切り替えることで対応できる。しかし、第２方法では、有彩色のトナー像の形成が必要であることから、有彩色のトナーの消費が増加する。そのため、通常は、第１の方法が採用されるのが好ましく、第２の方法はあくまで緊急対策として用いられる。 When the surface shape of the image carrier changes, it can be dealt with by switching from the first method to the second method. However, in the second method, since it is necessary to form a chromatic toner image, the consumption of the chromatic toner increases. Therefore, it is usually preferable that the first method is adopted, and the second method is used only as an emergency measure.
また、上記相関関係は経時変化する。例えば、像担持体のグロスダウンやセンサの窓汚れが発生することで、正反射と乱反射のトナー濃度に対する出力特性が継続的に変化する。これにより、上記相関関係は変化する。そのため、像担持体の表面形状が変化した場合に、第１の方法から第２の方法に単に切り替えるだけでは、正確な濃度測定ができないおそれがある。従って、精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持することが困難である。 In addition, the above correlation changes with time. For example, the output characteristics with respect to the toner density of specular reflection and diffuse reflection continuously change due to the gloss down of the image carrier and the stain of the window of the sensor. As a result, the above correlation changes. Therefore, when the surface shape of the image carrier changes, accurate density measurement may not be possible by simply switching from the first method to the second method. Therefore, it is difficult to maintain the generation of highly accurate image forming conditions for a long period of time.
本発明は、像担持体に異常が生じても精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持することを目的とする。 An object of the present invention is to maintain the generation of highly accurate image forming conditions for a long period of time even if an abnormality occurs in the image carrier.
上記目的を達成するために本発明は、像担持体にトナー像を形成する形成手段と、前記像担持体へ光を照射する照射手段と、前記照射手段による光の照射領域からの正反射光のレベルに応じた第１信号を出力する第１出力手段と、前記照射領域からの乱反射光のレベルに応じた第２信号を出力する第２出力手段と、測定モードとして、前記形成手段に、前記像担持体に無彩色の第１テストパターンを形成させ、前記第１テストパターンからの正反射光に応じて前記第１出力手段により出力される前記第１信号を取得する第１測定モードと、前記形成手段に、前記像担持体に有彩色のトナー像と当該有彩色のトナー像の上に重なる無彩色のトナー像とからなる第２テストパターンを形成させ、前記第２テストパターンからの乱反射光に応じて前記第２出力手段により出力される前記第２信号を取得する第２測定モードとを有し、前記第１測定モードまたは前記第２測定モードを用いて、画像を形成するための画像形成条件を生成する生成手段と、前記像担持体の異常の有無を判定する判定手段と、前記判定手段により前記像担持体に異常がないと判定された場合に、前記第１測定モードおよび前記第２測定モードを実行し、それにより取得した前記第１信号と前記第２信号との相関関係を記憶部に記憶させる制御手段と、を有し、前記生成手段は、前記画像形成条件を生成する際、前記第１測定モードを用いる場合は前記第１信号に基づいて前記画像形成条件を生成し、前記第２測定モードを用いる場合は前記第２信号と前記記憶部に記憶された前記相関関係とに基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a forming means for forming a toner image on an image carrier, an irradiation means for irradiating the image carrier with light, and a normal reflected light from an irradiation region of light by the irradiation means. A first output means for outputting a first signal according to the level of the above, a second output means for outputting a second signal according to the level of diffusely reflected light from the irradiation region, and the forming means as a measurement mode. A first measurement mode in which an achromatic first test pattern is formed on the image carrier, and the first signal output by the first output means is acquired in response to the positively reflected light from the first test pattern. A second test pattern composed of a chromatic toner image and an achromatic toner image superimposed on the chromatic toner image is formed on the image carrier by the forming means, and the second test pattern is obtained from the second test pattern. To have a second measurement mode for acquiring the second signal output by the second output means in response to diffusely reflected light, and to form an image using the first measurement mode or the second measurement mode. The first measurement mode when it is determined by the generation means for generating the image forming condition of the above, the determination means for determining the presence or absence of an abnormality in the image carrier, and the determination means that there is no abnormality in the image carrier. And a control means for executing the second measurement mode and storing the correlation between the first signal and the second signal acquired by the second measurement mode in the storage unit, and the generation means has the image forming condition. When the first measurement mode is used, the image formation condition is generated based on the first signal, and when the second measurement mode is used, the second signal and the storage unit are stored. It is characterized in that the image forming condition is generated based on the correlation.
本発明によれば、像担持体に異常が生じても精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain the generation of highly accurate image forming conditions for a long period of time even if an abnormality occurs in the image carrier.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部の模式図である。この画像形成装置２００（図２）は、電子写真方式のカラー画像形成装置である。図１では、主として画像形成部１００の構成が示されている。画像形成部１００には中間転写体２７を有するタンデム方式が採用される。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. The image forming apparatus 200 (FIG. 2) is an electrophotographic color image forming apparatus. FIG. 1 mainly shows the configuration of the
画像形成装置２００の画像形成部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を形成するための４つのステーションを有する形成手段である。各ステーションはそれぞれ、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ、一次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋを有する。各ステーションはまた、レーザスキャン部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを有する。画像形成部１００は、さらに、給紙部２０、中間転写体２７、二次転写ローラ２８、クリーニング部２９、定着部３０および濃度センサ１０を有する。
The
感光体である感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成され、駆動モータ（不図示）の駆動力により図１の時計周りに回転する。帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、対応する感光体を接触式で帯電させる構成要素である。帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、それぞれ、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋに対して従動回転する。感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの表面には、レーザスキャン部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋから照射されるレーザ光によって露光されることで、静電潜像が形成される。このレーザ光は、画像処理部８４（図２）が印刷データに基づいて変換した露光時間に基づいて照射される。
The
現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、スリーブ２４ＹＳ、２４ＭＳ、２４ＣＳ、２４ＫＳを備える。現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの静電潜像を、現像剤であるトナーを用いて現像して可視化する。これにより、単色トナー像が形成される。
The
中間転写体２７は、無端形状のいわゆる中間転写ベルトであり、張架ローラ３４、３５、３６、３７によってテンションを掛けて張架されている。中間転写体２７は、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋに接触しており、画像形成時には図１の反時計周りに回転する。中間転写体２７を挟んで、感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋに対向した位置に、一次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋが配置される。
The
感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋおよび中間転写体２７の回転に伴って、一次転写ローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋも従動回転する。感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋから中間転写体２７上に各単色トナー像が重ね合わせて転写され、多色トナー像が形成される。
As the
一方、給紙部２０から転写材であるシート１１が、中間転写体２７上の多色トナー像とタイミングを合わせて、二次転写ローラ２８へ搬送される。張架ローラ３５と二次転写ローラ２８とによって形成されるニップ部にて、中間転写体２７上の多色トナー像がシート１１に転写される。その後、シート１１は定着部３０へ搬送される。
On the other hand, the
定着部３０は、シート１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させる。定着部３０は、シート１１を加熱する定着加熱ユニット３１とシート１１を定着加熱ユニット３１に圧接させるための加圧ローラ３２とを備える。定着加熱ユニット３１は、筒状の高耐熱薄層フイルムと加熱ヒータ３３とを有する。多色トナー像を保持したシート１１は、定着加熱ユニット３１と加圧ローラ３２により搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、トナー像が表面に定着される。トナー像が定着された後のシート１１は、排出ローラ（不図示）によって排紙トレイ（不図示）に排出される。
The fixing
クリーニング部２９は、中間転写体２７上に残ったトナーをクリーニングする。中間転写体２７上に形成された４色の多色トナー像をシート１１に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器（不図示）に蓄えられる。
The
なお、画像形成装置２００の画像搬送速度（プロセススピード）は、１６０ｍｍ／ｓｅｃに設定されているものとする。光学式センサである濃度センサ１０は、中間転写体２７の搬送方向における感光ドラム２１Ｋの下流側において、中間転写体２７の表面に対向して配置される。濃度センサ１０の詳細構成は図３で後述する。
It is assumed that the image transport speed (process speed) of the
図２は、画像形成装置２００の機能ブロック図である。ＣＰＵ８１は、画像形成装置２００の各種センサやモータなどを電子写真プロセスに沿って動作させるために各種命令信号の生成や演算処理を実行する機能を有する。ＣＰＵ８１には、データを記憶するＲＯＭやＲＡＭのほか、メモリ８１ａ（記憶部）が内蔵されている。メモリ８１ａは読み書き可能な記憶部である。ＲＯＭには、ＣＰＵ８１により実行されるプログラムが記憶されている。ＲＡＭには、ＣＰＵ８１がプログラムを実行する際に各種情報が記憶される。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
レーザ駆動部３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｋは、レーザスキャン部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに対応する。データ生成部８９は、各種画像データをレーザ制御用の制御信号に変換して、レーザ駆動部３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｋに制御信号を送る。データ生成部８９は、トナー濃度検出用のテストパターン（測定用画像）を生成する機能も有する。レーザ駆動部３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｋは、データ生成部８９から送られてきた信号に基づいて、レーザスキャン部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの各レーザ素子を駆動し、レーザの点灯や光量を制御する。
The
センサ駆動回路３０５は、ＣＰＵ８１からの指令に従い、濃度センサ１０の内部のＬＥＤのＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）や駆動電流を制御する。センサ検出回路３０６は、濃度センサ１０からの受光電圧信号を増幅してＣＰＵ８１へ送る。
The
また、ＣＰＵ８１には、給紙部２０、Ｉ／Ｆ部８５が電気的に接続され、さらにＩ／Ｆ部８５を通じて操作部Ｓ（ＵＩパネル部）が接続されている。ＣＰＵ８１は、給紙部２０に格納されているシート１１を用いて画像形成を行うことができる。操作部Ｓは、入力部９３、表示部９４を備え、例えば液晶タッチパネルなどによりユーザからの操作を受け付ける。なお、操作部Ｓは、画像形成装置に接続されるパーソナルコンピュータなどの外部端末であっても良い。
Further, the
また、ＣＰＵ８１には、コントローラ８７、画像処理部８４が電気的に接続されている。画像情報８８はコントローラ８７を通じてＣＰＵ８１へ送られる。ＣＰＵ８１は受け取った画像情報を画像処理部８４で処理することで画像を形成することができる。
Further, the
また、ＣＰＵ８１には、読取部８２、後処理部８３が電気的に接続されている。本実施の形態では、読取部８２、後処理部８３は必須でない。読取部８２は、例えば自動原稿送り装置を備え、ユーザがトレイ（不図示）に原稿を載置して実行開始を指示すると、原稿が搬送され、読取部８２によって原稿画像が読み取られる。原稿は、例えば、定着部３０から排出されたシート１１である。読取部８２は、濃度センサ１０（図３）と同様の濃度センサ８２ａを有し、原稿に形成されたテストパターンの濃度を検出可能である。なお、ラインセンサの一部を濃度センサとして利用してもよい。
Further, the
一方、後処理部８３は、定着部３０から排出されたシート１１に対して後処理を実施する機能を有する。後処理部８３も、濃度センサ１０（図３）と同様の濃度センサ８３ａを有し、シート１１に形成されたテストパターンの濃度を検出可能である。
On the other hand, the
図３は、濃度センサ１０の詳細構成を示す模式図である。濃度センサ１０は、光を照射するＬＥＤなどの赤外発光素子５１、いずれもフォトダイオード等の正反射光受光素子５２、乱反射光受光素子５３を備える。さらに、濃度センサ１０は、受光データを処理するＩＣ（不図示）、各構成要素を収容するホルダ（不図示）を有する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a detailed configuration of the
赤外発光素子５１は、中間転写体２７の表面（画像形成面）に垂直な方向に対して４５度の角度で設置されており、赤外光を中間転写体２７上に照射する照射手段である。正反射光受光素子５２は、赤外発光素子５１に対して対称位置に設置されている。乱反射光受光素子５３は、赤外発光素子５１に対して、対称でない位置（中間転写体２７の表面に垂直な方向から２０度ほど赤外発光素子５１側に戻った方向）に設置される。
The infrared
以下で用いる照射領域とは、赤外発光素子５１により出射された光が当たる箇所のことである。本実施の形態では、照射領域は中間転写体２７の表面である。具体的には、トナー像が形成されていない状態の中間転写体２７の表面（いわゆる下地）、または、中間転写体２７の表面に転写された測定用画像Ｔが照射領域となり得る。
The irradiation region used below is a portion to which the light emitted by the infrared
正反射光受光素子５２は、赤外発光素子５１の光が照射された照射領域からの正反射光を受光し、受光量に応じた値としてアナログ電圧信号を出力する。従って、正反射光受光素子５２は、照射領域からの正反射光のレベルに応じた第１信号を出力する第１出力手段に該当する。乱反射光受光素子５３は、照射領域からの乱反射光（拡散反射光）を受光し、受光量に応じた値としてアナログ電圧信号を出力する。従って、乱反射光受光素子５３は、照射領域からの乱反射光のレベルに応じた第２信号を出力する第２出力手段に該当する。
The specularly reflected light receiving
なお、各素子の配置関係は上記の例に限定されるものではない。例えば、赤外発光素子５１、正反射光受光素子５２および乱反射光受光素子５３の結合のために、レンズなどの光学素子が用いられてもよい。
The arrangement relationship of each element is not limited to the above example. For example, an optical element such as a lens may be used for coupling the infrared
本実施の形態において、中間転写体２７は、周長８００ｍｍのポリイミド製の単層樹脂ベルトであるとする。また、ベルトの抵抗調整のために適量のカーボン微粒子が樹脂内に分散されており、表面色は黒色であるものとする。さらに、中間転写体２７の表面は、平滑性が高く光沢性を有しており、光沢度は約１００％であるものとする。
In the present embodiment, the
図４（ａ）～（ｄ）は、トナー濃度と濃度センサ１０による受光量との関係を示す図である。各図において、縦軸に受光量、横軸にトナー濃度をとっている。特に、図４（ａ）、（ｃ）では照射領域が有彩色（ＹＭＣ等の色トナー）の測定用画像Ｔである場合を示し、図４（ｂ）、（ｄ）では照射領域が無彩色（黒トナー）の測定用画像Ｔである場合を示す。また、図４（ａ）、（ｂ）では赤外発光素子５１の発光量が適正値であり、図４（ｃ）、（ｄ）では赤外発光素子５１の発光量が適正値より低い。
4 (a) to 4 (d) are diagrams showing the relationship between the toner concentration and the amount of light received by the
また、中間転写体２７の表面が露出している状態（トナー量が０）のときには、正反射光受光素子５２は一定の正反射光を受光する。前述のように中間転写体２７の表面が光沢性を有することから、発光量にほぼ比例した受光量が得られる。一方、中間転写体２７の表面上に測定用画像Ｔが形成された場合には、測定用画像Ｔを構成するトナーの種類・濃度に応じて受光量が異なる。
Further, when the surface of the
図４（ａ）、（ｃ）に示すように、色トナー像の濃度（トナー量）が増加するのに従い、正反射光受光素子５２からの正反射出力（正反射光量）は減少する。しかし、乱反射光受光素子５３からの乱反射出力（乱反射光量）は増加する。これは、赤外光を色トナー像が拡散させるからである。図４（ｂ）、（ｄ）に示すように、黒トナー像の濃度が増加するに従い、正反射出力は減少するが、乱反射出力はほとんど増加しない。これは、黒トナー像は光を吸収することから、黒トナー像が中間転写体２７の表面を覆うことにより、表面からの正反射光量が減少するからである。
As shown in FIGS. 4A and 4C, the specular reflection output (specular reflection amount) from the specular
このような特性から、一般に、色トナーについてはトナー量と乱反射出力との関係から濃度測定が行われ、黒トナーについてはトナー量と正反射出力との関係から濃度測定が行われる。 Due to these characteristics, in general, the density of color toner is measured from the relationship between the toner amount and the diffuse reflection output, and the density of black toner is measured from the relationship between the toner amount and the specular reflection output.
図５は、画像形成装置２００の画像形成部１００の模式図であり、特に、中間転写体２７に表面状態異常が生じた状態を示している。一般的に、中間転写体には、単層、もしくは基層の表層に機能を持たせたコートを施したものを用いられることが多く、中間転写体の物性としては、抵抗値が高く、厚みが薄く、伸び難く、剛性が高いものが選ばれることが多い。これら物性を持つものは、形状変形に対して弱い傾向にある。中間転写体２７もこのような物性を有する。従って、中間転写体２７は、長時間、比較的高温状態で放置された場合に、張架ローラ３４、３５、３６、３７の外形に沿った形状に象られて巻き癖４０が生じてしまう場合がある。
FIG. 5 is a schematic view of the
図６は、中間転写体２７の表面の１周分の正反射受光量（正反射光受光素子５２の出力）を示す図である。中間転写体２７に巻き癖がなければ、中間転写体２７の表面の１周分の正反射受光量はほぼ平坦な変化を示す。ところが、巻き癖４０でない箇所に対して巻き癖４０の箇所では反射角度が変わる。そのため、巻き癖４０の箇所では正反射光が正反射光受光素子５２に適切に射し込まなくなり、正反射受光量の計測値に特異点が発生してしまう。図６に示す箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が特異点に該当する。
FIG. 6 is a diagram showing a specularly reflected light receiving amount (output of the specularly reflected light receiving element 52) for one round of the surface of the
一方、乱反射光は、トナー自体の立体表面でのあらゆる角度方向へ反射する光であることから、乱反射受光量（乱反射光受光素子５３の出力）は巻き癖４０の影響を受けにくい。例えば、仮に、一様な色トナー像の濃度を計測する場合、巻き癖４０があっても、中間転写体２７の表面の１周分の乱反射受光量はほぼ平坦である（不図示）。
On the other hand, since the diffusely reflected light is light reflected in all angular directions on the three-dimensional surface of the toner itself, the diffusely reflected light receiving amount (output of the diffusely reflected light receiving element 53) is not easily affected by the
なお、摩耗や転写材の添剤の付着により、中間転写体２７の表面グロスが低下することで像担持体の表面形状が変化する場合も、巻き癖と同様の作用を生じる場合がある。具体的に、中間転写体２７の表面グロスが低下する要因としては、クリーニング部２９やシート１１との摺擦により中間転写体２７の表面粗さが大きくなることが考えられる。あるいは、装置内に飛散するトナーやシート１１の添剤が中間転写体２７の表面に付着することも要因として考えられる。表面グロスが低下すると、表面に対する正反射光受光素子５２の正反射受光量、および乱反射光受光素子５３の乱反射受光量のいずれも低下する。従って、本実施の形態において、像担持体である中間転写体２７の「表面状態異常」は、巻き癖だけでなく、摩耗や転写材の添剤の付着等により表面グロスが低下したことも含む。
In addition, even when the surface shape of the image carrier changes due to a decrease in the surface gloss of the
本実施の形態では、ＣＰＵ８１は、画像形成装置２００の階調特性を理想的な階調特性に補正するために濃度補正制御を実行する。濃度補正制御において、ＣＰＵ８１は、濃度センサ１０による測定用画像Ｔの測定結果に基づいて、画像を形成するための画像形成条件を生成する。ここで、画像形成条件は、露光量、現像バイアス、帯電電圧、γ補正テーブルの少なくとも１つを含む。露光量、現像バイアス、帯電電圧は最大濃度を補正するために制御される。γ補正テーブルは画像の階調特性を補正するために生成される。
In the present embodiment, the
画像形成装置２００は、測定用画像Ｔを測定する測定モードとして、「第１測定モード」と「第２測定モード」とを有する。画像形成装置２００は、濃度補正制御の際、第１測定モードと第２測定モードとを選択的に採用する。また、濃度補正制御の際に選択的に用いられる測定用画像Ｔには、第１テストパターン５０１（図７（ａ）、（ｂ））と第２テストパターン５０４（図８（ａ）、（ｂ））とがある。第１測定モード、第２測定モードではそれぞれ、第１テストパターン５０１、第２テストパターン５０４が用いられる。
The
第１測定モードは、ＣＰＵ８１が中間転写体２７に第１テストパターン５０１を形成させ、第１テストパターン５０１からの正反射光に応じて正反射光受光素子５２により出力される第１信号を取得するモードである。第２測定モードは、ＣＰＵ８１が中間転写体２７に第２テストパターン５０４を形成させ、第２テストパターン５０４からの乱反射光に応じて乱反射光受光素子５３により出力される第２信号を取得するモードである。
In the first measurement mode, the
図７（ａ）、（ｂ）は、第１テストパターン５０１の断面図、正面図である。図８（ａ）、（ｂ）は、第２テストパターン５０４の断面図、正面図である。第１テストパターン５０１、第２テストパターン５０４はいずれも、中間転写体２７に形成される。
7 (a) and 7 (b) are a cross-sectional view and a front view of the
まず、第１テストパターン５０１（図７）は、単色無彩色のパターンであり、具体的には黒トナーパターンである。第１テストパターン５０１は、画像形成条件を変化させることで濃度を段階的に異ならせた複数のパターンが配列されて成る。
First, the first test pattern 501 (FIG. 7) is a monochromatic achromatic pattern, specifically a black toner pattern. The
第２テストパターン５０４（図８）は、有彩色のトナー像と当該有彩色のトナー像の上に重なる無彩色のトナー像とからなる複合的なパターンである。具体的には、第２テストパターン５０４は、シアン等の色トナーパターン５０３の上に黒トナーパターン５０２が重ねて形成されて成る。下側となる色トナーパターン５０３の色は例えばシアンであり、一定の濃度で形成される。黒トナーパターン５０２の構成は、第１テストパターン５０１と同様であり、濃度を段階的に異ならせた複数のパターンが配列されて成る。色トナーパターン５０３が形成された領域のうち、黒トナーパターン５０２が形成されていない（濃度が０）の部分は、色トナーパターン５０３そのものが現れる。
The second test pattern 504 (FIG. 8) is a composite pattern composed of a chromatic toner image and an achromatic toner image superimposed on the chromatic toner image. Specifically, the
図９（ａ）は、第１テストパターン５０１のトナー濃度と第１テストパターン５０１からの正反射光の受光量との関係を示す図である。縦軸に正反射光受光素子５２の出力である受光量（第１信号）、横軸にトナー濃度をとっている。図９（ｂ）は、第２テストパターン５０４のトナー濃度と第２テストパターン５０４からの乱反射光の受光量との関係を示す図である。縦軸に乱反射光受光素子５３の出力である受光量（第２信号）、横軸にトナー濃度をとっている。なお、以降、中間転写体２７のことを「ＩＴＢ」と記すこともある。図９（ａ）において、ＩＴＢ表面は、中間転写体２７におけるトナーが載っていない表面（下地）を指す。
FIG. 9A is a diagram showing the relationship between the toner concentration of the
第１測定モード（測定モード１）で用いる第１テストパターン５０１においては、第１テストパターン５０１を構成する各パターンの濃度によって、中間転写体２７の表面を覆う比率が変わる。従って、各パターンの濃度に応じて、中間転写体２７の表面からの正反射光量が変化する（図９（ａ））。正反射光の受光量によって黒トナー量の高低を算出することができる。仮に、第１テストパターン５０１を構成するパターンの濃度が０であるとすると、それに対する正反射光は、ＩＴＢ表面からの正反射光と同じとなり、第１信号は最大値となる。
In the
第２測定モード（測定モード２）で用いる第２テストパターン５０４においては、黒トナーパターン５０２を構成する各パターンの濃度によって、色トナーパターン５０３を覆う比率が変わる。従って、各パターンの濃度に応じて、色トナーパターン５０３からの乱反射光量が変化する（図９（ｂ））。乱反射光の受光量によって黒トナー量の高低を算出することができる。仮に、黒トナーパターン５０２を構成するパターンの濃度が０であるとすると、それに対する乱反射光は、色トナーパターン５０３のみの領域からの乱反射光と同じとなり、第２信号は最大値となる。
In the
なお、色トナーパターン５０３は、シアンに限定されず、イエローやマゼンタなど、有彩色であればよい。また、第１テストパターン５０１や黒トナーパターン５０２も黒に限定されず、無彩色であればよい。なお、第１テストパターン５０１や黒トナーパターン５０２については濃度を段階的に変化させて複数階調のパターンとしたが、これに限定されない。例えば、一定の濃度のみでパターンを形成し、ある濃度一点のみに着目して目標値となる濃度に補正するようにしてもよい。
The
上述したように、中間転写体２７における表面状態異常が存在する箇所では、１周分の正反射受光量の計測値に特異点が発生する（図６）。本実施の形態では、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７における表面状態異常の有無を、中間転写体２７の表面１周分の正反射受光量（正反射光受光素子５２の出力）の平均値から判定する（後述するＳ１０１～Ｓ１０３）。例えば、ＣＰＵ８１は、表面１周分の正反射受光量の値のうち、平均値に対して所定範囲を超えて外れる値がある場合に、表面状態異常が有ると判定する。所定範囲は、一例として±２０％であるが、これに限定されない。
As described above, in the place where the surface condition abnormality exists in the
また、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７に表面状態異常の有無を、正反射受光量（正反射光受光素子５２からの第１信号）と乱反射受光量（乱反射光受光素子５３からの第２信号）とに基づいて判定してもよい。この場合、まず、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７の初期状態（未使用状態）で、表面の第１信号および第２信号を記憶しておく。そして、中間転写体２７の使用開始後に、第１信号および第２信号の両方が、初期状態の値に対して３０％未満となった場合に、ＣＰＵ８１は、表面状態異常が有ると判定する。
Further, the
ところで、濃度補正制御の方法には、第１測定モードを用いる第１の方法と、第２測定モードを用いる第２の方法とがある。ＣＰＵ８１は、第１の方法と第２の方法とを切り替えることができる。例えば、デフォルトでは第１の方法が採用される。しかし、ユーザからの指示があった場合や、濃度補正制御の開始の際に中間転写体２７の表面状態異常が検出された場合は、第２の方法が採用される。濃度補正制御における上述した第２の方法では、第２測定モードを用いるので、事前にいわゆる相関取りが必要となる。相関取りは、「相関関係」を取得し、メモリ８１ａに記憶させる処理である。ここでいう相関関係は、第２の方法で取得された乱反射受光量と、第１の方法で取得された正反射受光量との対応関係である。相関関係は第２の方法で用いられる。
By the way, as a method of density correction control, there are a first method using a first measurement mode and a second method using a second measurement mode. The
図１０は、第１測定モードで取得した第１信号と第２測定モードで取得した第２信号との相関関係の一例を示す図である。縦軸に黒トナー濃度をとり、横軸に正反射受光量および乱反射受光量をとっている。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the correlation between the first signal acquired in the first measurement mode and the second signal acquired in the second measurement mode. The vertical axis represents the black toner density, and the horizontal axis represents the amount of specular reflection and the amount of diffuse reflection.
図１０において、第１領域Ｒ１には、第１測定モードで取得された、第１テストパターン５０１（図７）からの正反射受光量が示されている。これは図９（ａ）に対応している。第２領域Ｒ２には、第２測定モードで取得された、第２テストパターン５０４（図８）からの乱反射受光量が示されている。これは図９（ｂ）に対応している。ある黒トナー濃度における、第１領域Ｒ１での正反射受光量と第２領域Ｒ２での乱反射受光量とが、上記相関関係に該当する。例えば、黒トナー濃度がＡである場合、正反射受光量はＸ１、乱反射受光量はＹ１である。従って、黒トナー濃度Ａに関して、Ｘ１とＹ１とが相関関係となる。 In FIG. 10, the first region R1 shows the amount of specular reflection received from the first test pattern 501 (FIG. 7) acquired in the first measurement mode. This corresponds to FIG. 9 (a). In the second region R2, the diffused reflection received light amount from the second test pattern 504 (FIG. 8) acquired in the second measurement mode is shown. This corresponds to FIG. 9 (b). The amount of specular reflection received in the first region R1 and the amount of diffuse reflection received in the second region R2 at a certain black toner density correspond to the above correlation. For example, when the black toner density is A, the specular reflection light receiving amount is X1 and the diffuse reflection light receiving amount is Y1. Therefore, with respect to the black toner density A, X1 and Y1 have a correlation.
濃度補正制御における第２の方法では、第２信号としてＹ１という乱反射受光量が取得された場合に、第１信号としてＸ１という値の正反射受光量が取得されたものとして扱うことで、乱反射光受光素子５３を用いて濃度補正制御を実現できる。
In the second method in the density correction control, when the diffusely reflected light receiving amount of Y1 is acquired as the second signal, it is treated as if the specular reflected light receiving amount of the value of X1 is acquired as the first signal. Density correction control can be realized by using the
このような相関関係は、例えば、第２信号を第１信号に変換する関係式としてメモリ８１ａに記憶される。しかしこれに限らない。例えば、第２信号と第１信号との対応関係を規定する（１対１の対応テーブルである）ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）として記憶されてもよい。
Such a correlation is stored in the
相関関係を用いて有効に濃度補正制御が実現できるのは、第１測定モード、第２測定モードで、互いに同じトナー像を測定した場合の取得値が同じであることを前提としている。従って、正確な相関関係を取得するためには、第１測定モードと第２測定モードとの実行タイミングがなるべく近いことが望ましい。 Effective density correction control can be realized by using the correlation on the premise that the acquired values when the same toner image is measured in the first measurement mode and the second measurement mode are the same. Therefore, in order to obtain an accurate correlation, it is desirable that the execution timings of the first measurement mode and the second measurement mode are as close as possible.
また、相関関係は、濃度センサおよび中間転写体２７の使用状況や環境によって変化していくため、初期段階に１度、相関取りを実施すればよいというわけではない。第１測定モードから第２測定モードへ切り替える直前に、相関関係を最新の状態に更新しておくことが望ましい。しかも、表面状態異常が有る状態で相関関係を取得したとしても、その相関関係の精度は低い。従って、相関関係を更新しようとする際、中間転写体２７に表面状態異常の有無を判定し、異常がないことを条件に相関関係を更新するのが望ましい。もし、中間転写体２７に表面状態異常があったならば、相関関係の更新を中止すると共に、それ以降の濃度補正制御には第２の方法を採用するよう指定しておくのが望ましい。図１１で説明するように、本実施の形態では、このようなことを考慮して相関関係を取得する。
Further, since the correlation changes depending on the usage status and environment of the concentration sensor and the
図１１は、相関関係取得処理を示すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ８１が備えるＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵ８１がＲＡＭに展開して実行することにより実現される。この処理は、例えば、所定枚数の印刷実行間隔で実行される。あるいは、この処理は、ユーザからの開始が指示された場合、あるいは濃度補正制御（図１２）が実行された場合に開始される。この処理において、ＣＰＵ８１は、本発明における「判定手段」、「制御手段」としての役割を果たす。
FIG. 11 is a flowchart showing the correlation acquisition process. This process is realized by the
概説すると、ステップＳ１０１～Ｓ１０３では、中間転写体２７の表面状態異常の判定処理が実行される。ステップＳ１０４、Ｓ１０５では第１測定モードが実行される。ステップＳ１０７、Ｓ１０８では第２測定モードが実行される。
Generally speaking, in steps S101 to S103, the process of determining the surface condition abnormality of the
ステップＳ１０１で、ＣＰＵ８１は、濃度センサ１０により、トナー像が形成されていない状態の中間転写体２７の表面（下地）の１周分の正反射受光量を測定する。ここでいう中間転写体２７の表面は、第１テストパターン５０１の形成位置に対応する中間転写体２７の表面である。その際の分解能は、中間転写体２７の巻き癖を計測できるレベルで良いので、一例として１ｍｍ毎であるとする。ステップＳ１０２では、ＣＰＵ８１は、１ｍｍ毎に取得した中間転写体２７の表面１周分の正反射受光量の平均値を算出する。ステップＳ１０３では、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７の表面に異常領域があるか否かを判別する。すなわち、ＣＰＵ８１は、１ｍｍ毎の表面１周分の正反射受光量の値のうち、上記平均値に対して所定範囲（±２０％）を超えて外れる値があるか否かを判別する。そしてＣＰＵ８１は、上記平均値に対して所定範囲を超えて外れる値がある場合、中間転写体２７の表面状態異常が有ると判定し、処理をステップＳ１１１に進める。しかし、上記平均値に対して所定範囲を超えて外れる値がない場合、中間転写体２７の表面状態異常が無いと判定し、処理をステップＳ１０４に進める。
In step S101, the
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７上に、測定用画像として第１テストパターン５０１（図７）を形成する。ステップＳ１０５では、ＣＰＵ８１は、濃度センサ１０により第１テストパターン５０１からの正反射受光量を測定する。これにより、第１テストパターン５０１を構成する各パターンの濃度と正反射光量との関係（図９（ａ）相当）が取得される。ステップＳ１０６では、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７上の第１テストパターン５０１をクリーニング部２９によりクリーニングする。
In step S104, the
ステップＳ１０７では、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７上に、測定用画像として第２テストパターン５０４（図８）を形成する。ステップＳ１０８では、ＣＰＵ８１は、濃度センサ１０により第２テストパターン５０４からの乱反射受光量を測定する。これにより、第２テストパターン５０４の黒トナーパターン５０２を構成する各パターンの濃度と乱反射受光量との関係（図９（ｂ）相当）が取得される。ステップＳ１０９では、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７上の第２テストパターン５０４をクリーニング部２９によりクリーニングする。
In step S107, the
ステップＳ１１０では、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１０５で取得された正反射受光量と、ステップＳ１０８で取得された乱反射受光量との相関関係を求め、メモリ８１ａに記憶する。なお、相関関係は、最新のものが記憶されればよく、古い相関関係が消去されるかどうかは問わない。古い相関関係に代えて新しい相関関係が記憶、つまり更新される態様でもよい。その後、ＣＰＵ８１は図１１に示す処理を終了する。
In step S110, the
一方、ステップＳ１１１では、ＣＰＵ８１は、以降の濃度補正制御に用いる測定モードとして第２測定モードを指定する。具体的には、ＣＰＵ８１は、次の濃度補正制御において第２測定モードを採択するという情報を、メモリ８１ａに格納する。なお、デフォルトでは、濃度補正制御に用いる測定モードとして第１測定モードが指定されている。ステップＳ１１１の後、ＣＰＵ８１は図１１に示す処理を終了する。
On the other hand, in step S111, the
このように、中間転写体２７の表面状態異常が無いと判定されたことを条件に、上記相関関係が取得され、新たに記憶される（Ｓ１０３→Ｓ１０４～Ｓ１１０）。これにより、以降の濃度補正制御で第２の方法が採用される場合、最新の相関関係が用いられる。また、中間転写体２７の表面状態異常が有ると判定されると、以降の濃度補正制御には第２の方法が採用される（Ｓ１０３→Ｓ１１１）。この場合、相関関係の取得が実施されないので、相関関係の更新が実施されることはない。なお、相関関係の取得を実施し且つ相関関係の更新を実施しない構成としてもよい。
As described above, on condition that it is determined that there is no surface condition abnormality of the
図１２は、中間転写体２７を用いた濃度補正制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ８１が備えるＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵ８１がＲＡＭに展開して実行することにより実現される。この処理は、例えば、所定枚数の印刷実行間隔で実行される。あるいは、この処理は、ユーザからの開始が指示された場合に開始される。あるいは、この処理は、現像剤の消費量が所定量を超えた場合に開始される。あるいは、この処理は、相関関係取得処理（図１１）に先だって実行される。
FIG. 12 is a flowchart showing a density correction control process using the
ステップＳ２０１では、ＣＰＵ８１は、メモリ８１ａに格納された情報から、画像形成条件を生成する際に用いられる測定モードとして第２測定モードが指定されているか否かを判別する。そして、第２測定モードが指定されている場合は、生成手段としてのＣＰＵ８１は、ステップＳ２０２で、第２の方法で画像形成条件を生成する。一方、第２測定モードが指定されていない場合は、生成手段としてのＣＰＵ８１は、ステップＳ２０３で、第１の方法で画像形成条件を生成する。ステップＳ２０２、Ｓ２０３の後、ＣＰＵ８１は、図１２に示す処理を終了する。
In step S201, the
本実施の形態によれば、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７の表面状態に異常が無いと判定された場合に、第１、第２測定モードを実行し、それにより取得した正反射受光量（第１信号）と乱反射受光量（第２信号）との相関関係をメモリ８１ａに記憶させる。ＣＰＵ８１は、画像形成条件を生成する際に第１測定モードを用いる（第１の方法）場合は、第１テストパターン５０１からの正反射受光量に基づいて画像形成条件を生成する。ＣＰＵ８１は、画像形成条件を生成する際に第２測定モードを用いる（第２の方法）場合は、第２テストパターン５０４の黒トナーパターン５０２からの乱反射受光量とメモリ８１ａに記憶された相関関係とに基づいて画像形成条件を生成する。記憶されている相関関係は、中間転写体２７の表面状態に異常がない状態での結果であるので、正確な黒トナー濃度の測定が可能である。よって、中間転写体２７（像担持体）に異常が生じても精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持することができる。
According to the present embodiment, when it is determined that there is no abnormality in the surface state of the
また、ＣＰＵ８１は、中間転写体２７の表面状態に異常が有ると判定された場合は、第１、第２測定モードを実行することなく、次回以降に濃度補正制御を実行（画像形成条件を生成）する際に用いられる測定モードを第２測定モードに指定する。これにより、異常のある中間転写体２７に形成した第１テストパターン５０１からの正反射受光量に基づいて精度の低い画像形成条件が生成されることを回避することができる。しかも、中間転写体２７の表面状態に異常が有ると判定された場合、記憶されている相関関係は現状のまま維持される。これにより、異常のある中間転写体２７から精度の低い相関関係が取得されることが回避されるので、次回以降に第２測定モードを用いて画像形成条件を生成する際の精度の低下を抑制することができる。
Further, when it is determined that the surface state of the
なお、本実施の形態では、中間転写体２７の表面状態異常の有無を判定する手法として、中間転写体２７の表面からの正反射受光量を用いた。しかしこれに限定されない。例えば、ＣＰＵ８１は、画像形成装置２００が継続して停止した時間に基づいて中間転写体２７の表面状態異常の有無を判定してもよい。例えば、停止が継続した時間が閾値時間を超えると、表面状態異常が有ると判定される。
In this embodiment, the amount of specular reflection received from the surface of the
また、中間転写体２７は、材質や機能性コートを付加することで、巻き癖の付き易さが変わる。さらに、中間転写体２７は環境温度に対しても感度があり、高温化で放置されるとより短時間で巻き癖が発生してしまう場合がある。一方で、環境に応じて、濃度センサ１０による濃度計測に支障が生じるレベルの巻き癖が発生するまでの放置時間は通常、既知である。そこで、停止継続時間に基づく表面状態異常の有無の判定において、環境温度も加味すれば、一層精度の高い判定が可能となる。具体的には、環境温度が所定温度以上の状態で画像形成装置２００が継続して閾値時間を超えて停止した場合に、表面状態異常が有ると判定してもよい。
Further, by adding a material and a functional coat to the
なお、相関関係取得処理（図１１）は、所定枚数の印刷実行間隔で実行されるとしたが、これに限らない。例えば、印刷枚数に拘わらず、所定時間が経過する毎に実行されてもよい。この場合の所定時間も、装置の置かれている環境（温度や湿度）によって動的に変更されてもよい。 It is said that the correlation acquisition process (FIG. 11) is executed at a predetermined number of print execution intervals, but the present invention is not limited to this. For example, it may be executed every time a predetermined time elapses regardless of the number of printed sheets. The predetermined time in this case may also be dynamically changed depending on the environment (temperature and humidity) in which the device is placed.
なお、図１１のステップＳ１１１で第２測定モードが指定された後に、モードの指定を第１測定モードに戻せるように構成してもよい。これは、中間転写体２７に付いた巻き癖は、その後の継続使用により自然に修復、緩和される場合があるからである。図１３に変形例を示す。
In addition, after the second measurement mode is designated in step S111 of FIG. 11, the mode designation may be configured so as to be returned to the first measurement mode. This is because the curl habit attached to the
図１３は、変形例の相関関係取得処理を示すフローチャートの一部である。当該変形例では、図１１のステップＳ１０３とステップＳ１０４との間に、ステップＳ３０１、Ｓ３０２が挿入される。 FIG. 13 is a part of a flowchart showing the correlation acquisition process of the modified example. In this modification, steps S301 and S302 are inserted between step S103 and step S104 in FIG.
図１１のステップＳ１０３で、中間転写体２７の表面状態異常が無い（Ｎｏ）と判別された場合、ＣＰＵ８１は、ステップＳ３０１で、濃度補正制御の際に用いられる測定モードとして第１測定モードが指定されているか否かを判別する。そして、第１測定モードが指定されている場合は、ＣＰＵ８１は、処理を図１１のステップＳ１０４に進める。しかし、濃度補正制御の際に用いられる測定モードとして第２測定モードが指定されている場合は、ＣＰＵ８１は、ステップＳ３０２で、濃度補正制御の際に用いられる測定モードとして第１測定モードを指定して、処理をステップＳ１０４に進める。これは、中間転写体２７の表面状態異常が改善したと判断できるからである。
When it is determined in step S103 of FIG. 11 that there is no surface state abnormality (No) of the
このように、一旦、中間転写体２７の表面状態異常が発生したことで第２測定モードが指定された後であっても、中間転写体２７の表面状態異常が解消すれば、指定を第１測定モードに復帰させることができる。これにより、有彩色のトナーの消費増加を抑制することができる。
In this way, even after the second measurement mode is designated due to the occurrence of the surface condition abnormality of the
なお、テストパターンが形成される対象となる像担持体は中間転写体２７に限らない。トナー像を形成可能であればよいので、対象となる像担持体は例えば感光ドラムであってもよい。あるいは、ベルト状部材に転写材を担持させ、感光ドラムから直接転写する転写ベルト方式の画像形成装置においては、ベルト状部材が対象とされてもよい。
The image carrier on which the test pattern is formed is not limited to the
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、中間転写体２７を用いた濃度補正制御処理（第１の濃度補正制御処理と称する；生成処理）が採用された。本発明の第２の実施の形態では、中間転写体２７を用いた濃度補正制御処理に加えて、定着部３０から排出されて原稿となったシート１１を用いた濃度補正制御処理（第２の濃度補正制御処理と称する；他の生成処理）を実施可能である。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the concentration correction control process (referred to as the first density correction control process; generation process) using the
第１、第２の方法、ないし第１、第２測定モードについて、第１の濃度補正制御処理と比較する。第１、第２測定モードにおいて、第１の濃度補正制御処理では、第１テストパターン５０１、第２テストパターン５０４が中間転写体２７に形成されるのに対し、第２の濃度補正制御処理では、第３テストパターン、第４テストパターンがシート１１に形成される。
The first and second methods, or the first and second measurement modes, are compared with the first concentration correction control process. In the first and second measurement modes, in the first concentration correction control process, the
第１の濃度補正制御処理では、中間転写体２７に対向する濃度センサ１０が用いられるが、第２の濃度補正制御処理では、画像形成後のシート１１に対向する読取部８２の濃度センサ８２ａが用いられる。なお、濃度センサ８２ａの構成は濃度センサ１０と同様であるので、濃度センサ８２ａの正反射光受光素子、乱反射光受光素子の出力を、濃度センサ１０の出力と同様に、それぞれ正反射受光量（第１信号）、乱反射受光量（第２信号）と呼称する。なお、第２の濃度補正制御処理で、読取部８２に代えて後処理部８３を用いてもよい。
In the first density correction control process, the
図示はしないが、第３テストパターンは、無彩色の画像からなる。第３テストパターンは、第１テストパターン５０１がシート１１に定着されたものであってもよい。第４テストパターンは、有彩色の画像と当該有彩色の画像の上に重なる無彩色の画像とからなる。第４テストパターンは、第２テストパターン５０４がシート１１に定着されたものであってもよい。あるいは、シート１１は通常白色であるので、第４テストパターンは、複合パターンでなく無彩色の画像のみからなってもよい。例えば第４テストパターンは、第１テストパターン５０１または黒トナーパターン５０２がシート１１に定着されたものであってもよい。
Although not shown, the third test pattern consists of an achromatic image. The third test pattern may be one in which the
図１４（ａ）は、第３テストパターンの濃度と第３テストパターンからの正反射光の受光量との関係を示す図である。縦軸には濃度センサ８２ａの正反射光受光素子の出力である受光量（第１信号）をとっている。図１４（ｂ）は、第４テストパターンの濃度と第４テストパターンからの乱反射光の受光量との関係を示す図である。縦軸には濃度センサ８２ａの乱反射光受光素子の出力である受光量（第２信号）をとっている。図１４（ａ）、（ｂ）の横軸には転写材であるシート１１上の画像濃度をとっている。図１４（ａ）、（ｂ）において、「シート表面」は、シート１１における画像が載っていない面を指す。図１４（ａ）、（ｂ）は、図９（ａ）、（ｂ）に対し、テストパターンの形成・読み取り対象を中間転写体２７からシート１１に置き替えたものに相当する。
FIG. 14A is a diagram showing the relationship between the density of the third test pattern and the amount of specularly reflected light received from the third test pattern. The vertical axis represents the amount of light received (first signal), which is the output of the specularly reflected light receiving element of the
図１５は、第１測定モードで第３テストパターンから取得した第１信号と第２測定モードで第４テストパターンから取得した第２信号との相関関係の一例を示す図である。縦軸に画像濃度をとり、横軸に正反射受光量および乱反射受光量をとっている。ここでいう第１、第２信号は濃度センサ８２ａの出力である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the correlation between the first signal acquired from the third test pattern in the first measurement mode and the second signal acquired from the fourth test pattern in the second measurement mode. The vertical axis represents the image density, and the horizontal axis represents the amount of specular reflection and the amount of diffuse reflection. The first and second signals referred to here are the outputs of the
図１５において、第１領域Ｒ１には、第１測定モードで取得された、第３テストパターンからの正反射受光量が示されている。これは図１４（ａ）に対応している。第２領域Ｒ２には、第２測定モードで取得された、第４テストパターンからの乱反射受光量が示されている。これは図１４（ｂ）に対応している。ある画像濃度における、第１領域Ｒ１での正反射受光量と第２領域Ｒ２での乱反射受光量とが、第２の濃度補正制御処理の第２の方法で用いる相関関係に該当する。例えば、画像濃度がＢである場合、正反射受光量はＭ、乱反射受光量はＮである。従って、画像濃度Ｂに関して、ＭとＮとが相関関係となる。濃度補正制御における第２の方法における相関関係の用い方や記憶の態様は第１の実施の形態と同様である。 In FIG. 15, the first region R1 shows the amount of specular reflection received from the third test pattern acquired in the first measurement mode. This corresponds to FIG. 14 (a). In the second region R2, the amount of diffused reflection received from the fourth test pattern acquired in the second measurement mode is shown. This corresponds to FIG. 14 (b). The amount of specular reflection received in the first region R1 and the amount of diffuse reflection received in the second region R2 at a certain image density correspond to the correlation used in the second method of the second density correction control process. For example, when the image density is B, the specular reflection amount is M and the diffuse reflection amount is N. Therefore, with respect to the image density B, M and N have a correlation. The method of using the correlation and the mode of storage in the second method in the concentration correction control are the same as those in the first embodiment.
本実施の形態における相関関係取得処理は、テストパターンの形成・読み取り対象を中間転写体２７からシート１１に置き替える点を除けば、第１の実施の形態におけるもの（図１１）と基本的に同様である。本実施の形態における相関関係取得処理（第２の相関関係取得処理と呼称する）は、図１１に示す相関関係取得処理（第１の相関関係取得処理と呼称する）とは別々のタイミングで実行されてもよい。第２の相関関係取得処理は、例えば、所定枚数の印刷実行間隔で実行される。あるいは、この処理は、ユーザからの開始が指示された場合に開始される。あるいは、この処理は、濃度補正制御（図１６）が実行された場合に開始される。
The correlation acquisition process in the present embodiment is basically the same as that in the first embodiment (FIG. 11) except that the test pattern formation / reading target is replaced from the
図示はしないが、図１１の一部を参照して、第２の相関関係取得処理を説明する。まず、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１０１～Ｓ１０３を実行する。ステップＳ１１１では、ＣＰＵ８１は、以降の第２の濃度補正制御処理に用いる測定モードとして第２測定モードを指定する。なお、その際、ＣＰＵ８１は、以降の第１の濃度補正制御処理に用いる測定モードについても、第２測定モードと指定してもよい。
Although not shown, a second correlation acquisition process will be described with reference to a part of FIG. 11. First, the
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ８１は、シート１１に第３テストパターンを形成する。ステップＳ１０５では、ＣＰＵ８１は、読取部８２の濃度センサ８２ａにより、シート１１上の（転写材上に形成された）第３テストパターンからの正反射受光量を測定する。ステップＳ１０７では、ＣＰＵ８１は、シート１１に第４テストパターンを形成する。ステップＳ１０８では、濃度センサ８２ａにより、シート１１上の第４テストパターンからの乱反射受光量を測定する。ステップＳ１１０では、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１０５で取得された正反射受光量と、ステップＳ１０８で取得された乱反射受光量との相関関係を求める。ＣＰＵ８１は、これを、第２の濃度補正制御処理に用いる相関関係として、メモリ８１ａに記憶する。
In step S104, the
図１６は、第２の濃度補正制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ８１が備えるＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵ８１がＲＡＭに展開して実行することにより実現される。この処理は、例えば、所定枚数の印刷実行間隔で実行される。あるいは、この処理は、ユーザからの開始が指示された場合に開始される。あるいは、この処理は、現像剤の消費量が所定量を超えた場合に開始される。あるいは、この処理は、第２の相関関係取得処理に先だって実行される。なお、第１、第２の濃度補正制御処理の実施タイミングは互いに独立したタイミングであってもよい。
FIG. 16 is a flowchart showing the second density correction control process. This process is realized by the
第２の濃度補正制御処理では、実際の印刷物であるシート１１上のテストパターンを読み取って画像形成条件を生成するので、第１の濃度補正制御処理よりも精度が高い。その一方、第２の濃度補正制御処理においては、ユーザがシート１１をトレイに載置する作業が必要となり、ユーザ操作が介在する。従って、第２の濃度補正制御処理は第１の濃度補正制御処理よりも実施頻度を低くするのが好ましい。
In the second density correction control process, the test pattern on the
ステップＳ４０１では、ＣＰＵ８１は、メモリ８１ａに格納された情報から、第２の濃度補正制御処理で画像形成条件を生成する際に用いられる測定モードとして第２測定モードが指定されているか否かを判別する。そして、第２測定モードが指定されている場合は、ＣＰＵ８１は、ステップＳ４０２で、第２の方法で画像形成条件を生成する。一方、第２測定モードが指定されていない場合は、ＣＰＵ８１は、ステップＳ４０３で、第１の方法で画像形成条件を生成する。ステップＳ４０２、Ｓ４０３の後、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ４０４に進める。
In step S401, the
ステップＳ４０４では、ＣＰＵ８１は、第１の相関関係取得処理（図１１）を開始し、図１６に示す処理を終了する。ここで開始される第１の相関関係取得処理においては、ステップＳ４０２、ステップＳ４０３で生成された画像形成条件で、それぞれ第２テストパターン５０４、第１テストパターン５０１が形成される。これにより、第１の濃度補正制御処理に用いる相関関係を高い精度で取得できる。
In step S404, the
本実施の形態によれば、中間転写体２７を用いた第１の濃度補正制御処理（生成処理）と、シート１１を用いた第２の濃度補正制御処理（他の生成処理）とが併用される。第２の濃度補正制御処理で用いる相関取得は、中間転写体２７の表面状態に異常がない状態で取得された結果であるので、正確な画像濃度の測定が可能である。よって、中間転写体２７（像担持体）に異常が生じても精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
According to the present embodiment, the first concentration correction control process (generation process) using the
また、第２の濃度補正制御処理では、実際の印刷物を読み取って画像形成条件を生成するので、第１の濃度補正制御処理よりも高い精度で濃度補正を実現することができる。 Further, in the second density correction control process, since the actual printed matter is read to generate the image forming condition, the density correction can be realized with higher accuracy than the first density correction control process.
また、第２の濃度補正制御処理で画像形成条件が生成された後で且つ、中間転写体２７に異常がないと判定された場合に、第２の濃度補正制御処理で生成された画像形成条件を用いて第１の相関関係取得処理（図１１）が実行される（Ｓ４０４）。これにより、第１の濃度補正制御処理に用いる相関関係を高い精度で取得でき、精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持することに寄与する。
Further, after the image formation condition is generated by the second density correction control process and when it is determined that there is no abnormality in the
なお、図１６で、ステップＳ４０４で第１の相関関係取得処理（図１１）を開始するための条件は、第１の方法または第２の方法で画像形成条件が生成されることであった。しかし、第１の濃度補正制御処理に用いる相関関係を高い精度で取得できるようにする観点に限れば、これに限定されない。すなわち、第１の相関関係取得処理（図１１）が開始条件となる濃度補正制御処理の態様は問わず、第１、第２の方法のいずれかのみでもよいし、第１、第２の方法とは別の公知の方法であってもよい。 In addition, in FIG. 16, the condition for starting the first correlation acquisition process (FIG. 11) in step S404 was that the image formation condition was generated by the first method or the second method. However, the present invention is not limited to this, as long as the correlation used in the first density correction control process can be acquired with high accuracy. That is, regardless of the mode of the concentration correction control process in which the first correlation acquisition process (FIG. 11) is the start condition, only one of the first and second methods may be used, and the first and second methods may be used. It may be a known method different from the above.
なお、第１の濃度補正制御処理および第１の相関関係取得処理を有さず、第２の濃度補正制御処理および第２の相関関係取得処理を有する画像形成装置に本発明を適用してもよい。その場合であっても、中間転写体２７（像担持体）に異常が生じても精度の高い画像形成条件の生成を長期に亘って維持する、という効果は得られる。 Even if the present invention is applied to an image forming apparatus that does not have the first density correction control process and the first correlation acquisition process and has the second density correction control process and the second correlation acquisition process. good. Even in that case, the effect of maintaining the generation of highly accurate image forming conditions for a long period of time can be obtained even if an abnormality occurs in the intermediate transfer body 27 (image carrier).
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。 Although the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the range not deviating from the gist of the present invention are also included in the present invention. included. Some of the above-described embodiments may be combined as appropriate.
２７ 中間転写体
５１ 赤外発光素子
５２ 正反射光受光素子
５３ 乱反射光受光素子
８１ ＣＰＵ
８１ａ メモリ
１００ 画像形成部
27
Claims (13)
前記像担持体へ光を照射する照射手段と、
前記照射手段による光の照射領域からの正反射光のレベルに応じた第１信号を出力する第１出力手段と、
前記照射領域からの乱反射光のレベルに応じた第２信号を出力する第２出力手段と、
測定モードとして、前記形成手段に、前記像担持体に無彩色の第１テストパターンを形成させ、前記第１テストパターンからの正反射光に応じて前記第１出力手段により出力される前記第１信号を取得する第１測定モードと、前記形成手段に、前記像担持体に有彩色のトナー像と当該有彩色のトナー像の上に重なる無彩色のトナー像とからなる第２テストパターンを形成させ、前記第２テストパターンからの乱反射光に応じて前記第２出力手段により出力される前記第２信号を取得する第２測定モードとを有し、前記第１測定モードまたは前記第２測定モードを用いて、画像を形成するための画像形成条件を生成する生成手段と、
前記像担持体の異常の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記像担持体に異常がないと判定された場合に、前記第１測定モードおよび前記第２測定モードを実行し、それにより取得した前記第１信号と前記第２信号との相関関係を記憶部に記憶させる制御手段と、を有し、
前記生成手段は、前記画像形成条件を生成する際、前記第１測定モードを用いる場合は前記第１信号に基づいて前記画像形成条件を生成し、前記第２測定モードを用いる場合は前記第２信号と前記記憶部に記憶された前記相関関係とに基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする画像形成装置。 A forming means for forming a toner image on an image carrier, and
An irradiation means for irradiating the image carrier with light,
A first output means that outputs a first signal according to the level of specularly reflected light from the irradiation region of light by the irradiation means, and a first output means.
A second output means that outputs a second signal according to the level of diffusely reflected light from the irradiation region, and
As a measurement mode, the first test pattern is formed on the image carrier by the forming means, and the first output means outputs the achromatic first test pattern according to the positively reflected light from the first test pattern. A second test pattern including a chromatic toner image on the image carrier and an achromatic toner image superimposed on the chromatic toner image is formed on the image carrier in the first measurement mode for acquiring a signal and the forming means. It has a second measurement mode for acquiring the second signal output by the second output means according to the diffusely reflected light from the second test pattern, and has the first measurement mode or the second measurement mode. And a generation means for generating an image formation condition for forming an image using
A determination means for determining the presence or absence of an abnormality in the image carrier,
When it is determined by the determination means that there is no abnormality in the image carrier, the first measurement mode and the second measurement mode are executed, and the correlation between the first signal and the second signal acquired thereby is executed. It has a control means for storing the relationship in the storage unit, and has.
When the generation means generates the image forming condition, the image forming condition is generated based on the first signal when the first measurement mode is used, and the second measurement mode is used when the second measurement mode is used. An image forming apparatus, characterized in that an image forming condition is generated based on a signal and the correlation stored in the storage unit.
前記形成手段は、前記像担持体にトナー像を形成すると共に、前記像担持体に形成されたトナー像を前記転写材に転写することで前記転写材に画像を形成し、
前記生成手段は、前記像担持体に形成された前記第１テストパターンまたは前記第２テストパターンの反射光に基づいて前記画像形成条件を生成する生成処理とは別に、前記転写材上に形成された測定用画像の前記読み取り手段による読み取り結果に基づいて前記画像形成条件を生成する他の生成処理を実施可能であり、
前記制御手段は、前記生成手段により前記読み取り結果に基づいて前記画像形成条件が生成された後で且つ、前記判定手段により前記像担持体に異常がないと判定された場合に、生成された前記画像形成条件を用いて前記第１測定モードおよび前記第２測定モードを実行し、それにより取得した前記第１信号と前記第２信号との前記相関関係を前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。 It has a reading means to read the image formed on the transfer material,
The forming means forms a toner image on the image carrier and transfers the toner image formed on the image carrier to the transfer material to form an image on the transfer material.
The generation means is formed on the transfer material separately from the generation process for generating the image forming conditions based on the reflected light of the first test pattern or the second test pattern formed on the image carrier. It is possible to carry out another generation process for generating the image forming condition based on the reading result of the measurement image by the reading means.
The control means is generated after the image forming condition is generated by the generation means based on the reading result and when it is determined by the determination means that there is no abnormality in the image carrier. The feature is that the first measurement mode and the second measurement mode are executed using the image forming conditions, and the correlation between the first signal and the second signal acquired by the execution is stored in the storage unit. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11.
前記転写材へ光を照射する照射手段と、
前記照射手段による光の照射領域からの正反射光のレベルに応じた第１信号を出力する第１出力手段と、
前記照射領域からの乱反射光のレベルに応じた第２信号を出力する第２出力手段と、
測定モードとして、前記形成手段に、前記転写材に第３テストパターンを形成させ、前記第３テストパターンからの正反射光に応じて前記第１出力手段により出力される前記第１信号を取得する第１測定モードと、前記形成手段に、前記転写材に第４テストパターンを形成させ、前記第４テストパターンからの乱反射光に応じて前記第２出力手段により出力される前記第２信号を取得する第２測定モードとを有し、前記第１測定モードまたは前記第２測定モードを用いて、画像を形成するための画像形成条件を生成する生成手段と、
前記像担持体の異常の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記像担持体に異常がないと判定された場合に、前記第１測定モードおよび前記第２測定モードを実行し、それにより取得した前記第１信号と前記第２信号との相関関係を記憶部に記憶させる制御手段と、を有し、
前記第３テストパターンは無彩色の画像からなり、
前記第４テストパターンは、無彩色の画像からなるか、または、有彩色の画像と当該有彩色の画像の上に重なる無彩色の画像とからなり、
前記生成手段は、前記画像形成条件を生成する際、前記第１測定モードを用いる場合は前記第１信号に基づいて前記画像形成条件を生成し、前記第２測定モードを用いる場合は前記第２信号と前記記憶部に記憶された前記相関関係とに基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする画像形成装置。
A forming means for forming a toner image on the image carrier and transferring the toner image formed on the image carrier to the transfer material to form an image on the transfer material.
Irradiation means for irradiating the transfer material with light,
A first output means that outputs a first signal according to the level of specularly reflected light from the irradiation region of light by the irradiation means, and a first output means.
A second output means that outputs a second signal according to the level of diffusely reflected light from the irradiation region, and
As a measurement mode, the forming means is made to form a third test pattern on the transfer material, and the first signal output by the first output means is acquired in response to the specularly reflected light from the third test pattern. In the first measurement mode and the forming means, the transfer material is formed with the fourth test pattern, and the second signal output by the second output means is acquired in response to the diffusely reflected light from the fourth test pattern. A generation means for generating an image forming condition for forming an image by using the first measurement mode or the second measurement mode.
A determination means for determining the presence or absence of an abnormality in the image carrier,
When it is determined by the determination means that there is no abnormality in the image carrier, the first measurement mode and the second measurement mode are executed, and the correlation between the first signal and the second signal acquired thereby is executed. It has a control means for storing the relationship in the storage unit, and has.
The third test pattern consists of an achromatic image and consists of an achromatic image.
The fourth test pattern consists of an achromatic image or consists of a chromatic image and an achromatic image superimposed on the chromatic image.
When the generation means generates the image forming condition, the image forming condition is generated based on the first signal when the first measurement mode is used, and the second measurement mode is used when the second measurement mode is used. An image forming apparatus, characterized in that an image forming condition is generated based on a signal and the correlation stored in the storage unit.
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