JP4839996B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に係り、特に、像保持体の表面を一様に帯電した状態で、画像データに応じて光ビームを照射することで静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤によって現像すると共に、記録媒体へトナー画像を転写し、当該転写したトナー画像を定着することで画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to form an electrostatic latent image by irradiating a light beam according to image data in a state where the surface of an image holding member is uniformly charged, and developing the toner. The present invention relates to an image forming apparatus that develops with an agent, transfers a toner image to a recording medium, and forms the image by fixing the transferred toner image.
従来、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、像保持体としての感光体ドラムを中心として、この感光体ドラムの周面に対向するように帯電部、光走査部、現像部、転写部等が配置されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, a photosensitive drum as an image carrier is centered so as to face a peripheral surface of the photosensitive drum. A charging unit, an optical scanning unit, a developing unit, a transfer unit, and the like are arranged.
すなわち、帯電部へ所定の電圧を印加することによって感光体ドラムの表面を一様に帯電し、光走査部からの光ビームによって静電潜像を形成し、現像部においてトナーを含む現像剤を供給して現像し、転写部において例えば、中間転写体等へトナー画像を転写した後、用紙へ画像を転写する。画像が転写された用紙は、排出口までの搬送中に定着部において定着処理される。 That is, by applying a predetermined voltage to the charging unit, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged, an electrostatic latent image is formed by a light beam from the light scanning unit, and a developer containing toner is added in the developing unit. Then, the toner image is transferred to, for example, an intermediate transfer member in the transfer unit, and then transferred to a sheet. The sheet on which the image has been transferred is subjected to a fixing process in the fixing unit while being conveyed to the discharge port.
上記のような従来の画像形成装置では、コストダウンや装置の小型化により現像部内のトナー濃度と、出力画像濃度をひとつの光学センサ(濃度センサ）で調整する方法が考案されている。具体的には所定間隔でトナー濃度調整用パッチと画像濃度調整用パッチとを形成し、これらのパッチ濃度を光学センサで測定することによりトナー濃度及び画像濃度を判断し、この判断結果に応じてトナー濃度を及び画像濃度を調整するものである。 In the conventional image forming apparatus as described above, a method of adjusting the toner density in the developing unit and the output image density with one optical sensor (density sensor) has been devised due to cost reduction and downsizing of the apparatus. Specifically, a toner density adjustment patch and an image density adjustment patch are formed at a predetermined interval, and the toner density and the image density are determined by measuring the patch density with an optical sensor. The toner density and the image density are adjusted.
なお、画質安定を目的として、特許文献１乃至特許文献３に記載の技術が提案されている。 For the purpose of image quality stabilization, techniques described in Patent Documents 1 to 3 have been proposed.
特許文献１は、簡単な構成で画像品質の安定化を図るべく、画像比率が高い印字の際の画質を維持する為に画像濃度の一定化、定着性を得るようにしている。 In Patent Document 1, in order to stabilize the image quality with a simple configuration, the image density is made constant and the fixing property is obtained in order to maintain the image quality at the time of printing with a high image ratio.
すなわち、「ドット数を計数する手段」、「ドット計数値を記憶するメモリ」、及び「トナー現像バイアスを制御する制御手段」を備えており、ドット計数値が所定の値を超えたときに、バイアス電圧を上げるようにしている。 That is, it is provided with “a means for counting the number of dots”, “a memory for storing the dot count value”, and “a control means for controlling the toner developing bias”, and when the dot count value exceeds a predetermined value, The bias voltage is increased.
この結果、出力される画像のドット数を都度計数して記憶手段に加算していき、この値が画像濃度低下の始まる値と比較して超えているときに、現像バイアスを上げる方向に補正して、濃度低下を抑制しようというものである。 As a result, the number of dots in the output image is counted each time and added to the storage means. When this value exceeds the value at which image density reduction starts, the development bias is corrected to increase. Therefore, it is intended to suppress the decrease in concentration.
特許文献２は、白紙に近い低像密度画像が多く出力されるような場合に、排出（現像）されるトナー量が不十分で現像剤がチャージアップすることによるベタの濃度低下または文字画質低下や、逆に高画像密度の場合に、（トナーの帯電が下がり）現像機内のトナー消費ペースが加速され、ランニングコストの増加を改善することが提案されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 discloses that when a lot of low image density images close to white paper are output, the amount of discharged (developed) toner is insufficient and the developer is charged up, resulting in a decrease in solid density or character image quality. On the other hand, it has been proposed that when the image density is high (the toner charge is lowered), the toner consumption pace in the developing device is accelerated, and the increase in running cost is improved.
すなわち、排出量が不十分な場合には、吐き出しモード（現像器の調整制御）で算出した量のトナーを排出し、結果として一定枚数で一定以上のトナーを消費させる。また、排出量が多い場合には、現像器を一定時間動作させることにより、トナーを帯電させる。 That is, when the discharge amount is insufficient, the amount of toner calculated in the discharge mode (adjustment control of the developing device) is discharged, and as a result, a predetermined number or more of the toner is consumed. When the discharge amount is large, the toner is charged by operating the developing device for a certain period of time.
特許文献３は、電子写真式高速印刷機の分野で、低印字率印刷運転もしくは間欠印刷運転後に低濃度になるため、現像バイアスを補正して濃度を確保するが、この場合により一定な印字性能を維持することが提案されている。
In
すなわち、補正によるトーンジャンプを防ぐために、現像剤消費率検出結果に応じて補正を段階的に実施している。
しかしながら、上記の画像形成装置で、上記光学センサの測定値が目標のトナー濃度又は画像濃度に近似しているにも関わらず、実際のトナー濃度又は画像濃度は目標から大きく乖離している場合があった。この原因は例えば現像ロール上の現像量（MOS）のばらつき、パッチ画像の飛び散りの多少、又は現像剤や感光体、転写部材等のバラツキであったりと様々であるが、いずれにしても目標値との乖離が大きいと画質上種々のトラブルが発生してしまう。 However, in the image forming apparatus, the actual toner density or image density may deviate greatly from the target even though the measured value of the optical sensor approximates the target toner density or image density. there were. This can be caused by, for example, variations in the development amount (MOS) on the developing roll, scattering of patch images, or variations in the developer, photoconductor, transfer member, etc. If there is a large discrepancy from the above, various troubles in image quality will occur.
特に、トナー濃度が目標値より高いと、画像濃度が目標値よりも高くなりゴーストや転写不良の発生という画質上の問題が発生する他に、消費トナー量が多いためトナーカートリッジのライフを満足できない、という問題があった。 In particular, if the toner density is higher than the target value, the image density becomes higher than the target value, causing a problem of image quality such as occurrence of ghost and transfer failure, and the life of the toner cartridge cannot be satisfied because of the large amount of consumed toner. There was a problem.
また、特許文献１では、画像低下の始まる値よりも小さいドット係数での補正はないので、補正としては不十分であり、また、画像が濃い場合に補正する手段については開示されていない。 Further, in Patent Document 1, since there is no correction with a dot coefficient smaller than the value at which image degradation starts, correction is insufficient, and no means for correcting when the image is dark is disclosed.
また、特許文献２では、極端な印字密度の画像の連続印字等によるトナーのチャージアップまたは低帯電時の影響を抑制するためのものであるため、通常動作中の画像濃度を一定にする効果は無い。
In addition, since
さらに、特許文献３では、トナーのチャージアップまたは低帯電時の影響を抑制するためのものであるため、通常動作中の画像濃度を一定にする効果は無い。
Further, since
本発明は、上記事実を考慮し、現像剤や感光体、転写部材等のバラツキがあっても、精度よくトナー濃度を安定させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately stabilizing a toner concentration even when there is a variation in a developer, a photoreceptor, a transfer member, and the like.
上記の目的を達成するために本発明の画像形成装置は、一様に帯電された像保持体へ画像データに応じて光ビームを照射することで形成した静電潜像を、現像器によりトナーを含む現像剤を用いて現像する現像手段と、記録媒体へトナー画像を転写して、画像を形成する転写手段と、前記画像データに基づいて、前記トナー画像のピクセル数を計測するピクセル計測手段と、前記ピクセル計測手段によって計測されたピクセル数の累積値を記憶するピクセル数累積値記憶手段と、予め定められたトナー供給量を前記現像器に供給するトナー供給手段と、前記トナー供給手段により前記現像器に供給されたトナー量を計測する供給トナー量計測手段と、前記供給トナー量計測手段によって計測されたトナー量の累積値を記憶する供給トナー量累積値記憶手段と、前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値と前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値とに応じて、前記ピクセル数の累積値に対する前記トナー量の累積値の変化量が、予め定められた範囲の上限値より大きい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を減少させるように補正し、前記変化量が、前記範囲の下限値より小さい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を増加させるように補正する補正手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention uses a developing device to develop an electrostatic latent image formed by irradiating a uniformly charged image carrier with a light beam according to image data. Developing means for developing using a developer including: a transfer means for transferring a toner image to a recording medium to form an image; and a pixel measuring means for measuring the number of pixels of the toner image based on the image data A pixel number cumulative value storage means for storing a cumulative value of the number of pixels measured by the pixel measurement means, a toner supply means for supplying a predetermined toner supply amount to the developing device, and the toner supply means. Supply toner amount measuring means for measuring the toner amount supplied to the developing device, and supply toner amount accumulation for storing a cumulative value of the toner amount measured by the supply toner amount measuring means. A value storage means, in accordance with the accumulated value of the amount of toner stored by the cumulative value of the number stored pixels to the number of pixels cumulative value storage means and the supply toner amount accumulated value storing means, the cumulative value of said number of pixels When the change amount of the cumulative value of the toner amount with respect to is larger than the upper limit value of a predetermined range, correction is performed so as to reduce the toner supply amount supplied by the toner supply means, and the change amount is When the value is smaller than the lower limit value of the range , the image forming apparatus includes a correction unit that corrects the toner supply amount supplied by the toner supply unit to increase .
本発明の画像形成装置によれば、ピクセル計測手段によって、画像データに基づいて、トナー画像のピクセル数を計測し、計測されたピクセル数の累積値をピクセル数累積値記憶手段に記憶する。また、供給トナー量計測手段によって、トナー供給手段により現像器に供給されたトナー量を計測し、計測されたトナー量の累積値を供給トナー量累積値記憶手段に記憶する。 According to the image forming apparatus of the present invention, the pixel measuring unit measures the number of pixels of the toner image based on the image data, and stores the measured cumulative number of pixels in the pixel number cumulative value storage unit. The supplied toner amount measuring unit measures the amount of toner supplied to the developing device by the toner supplying unit, and stores the accumulated value of the measured toner amount in the supplied toner amount accumulated value storage unit.
そして、補正手段によって、ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値と供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値とに応じて、ピクセル数の累積値に対する前記トナー量の累積値の変化量が、予め定められた範囲の上限値より大きい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を減少させるように補正し、前記変化量が、前記範囲の下限値より小さい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を増加させるように補正する。 Then, by the correction means, in accordance with the accumulated value of the stored amount of toner by the accumulated value and the supply toner amount cumulative value storage means of the number of pixels stored in the pixel cumulative value storage means, wherein for the cumulative value of the number of pixels When the change amount of the cumulative amount of toner is larger than the upper limit value of a predetermined range, correction is made so as to reduce the toner supply amount supplied by the toner supply means, and the change amount is the range. When the value is smaller than the lower limit value, the toner supply amount supplied by the toner supply unit is corrected so as to increase .
このように、トナー（キャリアを含む）の特性の変化や像保持体の物性差によって現像特性が影響を受けた場合でも、トナー濃度を所定の濃度に補正することができるため、現像剤や感光体、転写部材等のバラツキがあっても、精度よくトナー濃度を安定させることができる。さらに、トナー濃度、つまりトナー消費量が改善されるので、トナー濃度の高さに起因するトナーカートリッジのライフ目標未達という問題の発生を抑制することが可能となる。 In this way, even when the development characteristics are affected by changes in the characteristics of the toner (including the carrier) or differences in physical properties of the image carrier, the toner density can be corrected to a predetermined density. Even if there are variations in the body, transfer member, etc., the toner concentration can be accurately stabilized. Further, since the toner concentration, that is, the toner consumption amount is improved, it is possible to suppress the occurrence of the problem that the life target of the toner cartridge is not achieved due to the high toner concentration.
また、ピクセル数の累積値に対するトナー量の累積値の変化量（例えば、この変化量は、ピクセル数の累積値に対するトナー量の累積値の比で表すことができるため、以下、適宜「傾き」という。）の大小に応じて、トナー供給量を補正することにより、トナー（キャリアを含む）の特性の変化や像保持体の物性差によって現像特性が影響を受けた場合でも、トナー濃度が所定の濃度に補正される。 Further, the amount of change in the cumulative amount of toner with respect to the cumulative value of the number of pixels (for example, the amount of change can be expressed by the ratio of the cumulative amount of toner to the cumulative value of the number of pixels. By adjusting the toner supply amount in accordance with the size of the toner), the toner density is predetermined even when the development characteristics are affected by changes in the characteristics of the toner (including the carrier) or physical property differences of the image carrier. The density is corrected.
また、ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の上限値及び下限値が予め設定されており、上記の補正手段は、ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値が上限値より大きい場合には、トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を減少させるように補正し、ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値が下限値より小さい場合には、トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を増加させるように補正することができる。これにより、所定のピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値と、その上限値及び下限値とを比較することによりトナー供給量を補正するため、変化量（傾き）を演算するための複雑な計算及び余分なメモリの消費が不要となる。また、最初の１点目から補正が可能となるため、即効性のあるシステムを構築しやすいという特徴がある。 In addition, the upper limit value and the lower limit value of the cumulative toner amount in the cumulative value of the number of pixels are set in advance, and the correction unit described above is used when the cumulative value of the toner amount in the cumulative value of the pixel number is larger than the upper limit value. Is corrected so as to decrease the toner supply amount supplied by the toner supply means, and when the cumulative value of the toner amount in the cumulative value of the number of pixels is smaller than the lower limit value, the toner supply amount supplied by the toner supply means Can be corrected to increase. Accordingly, the toner supply amount is corrected by comparing the cumulative value of the toner amount in the cumulative value of the predetermined number of pixels and the upper limit value and the lower limit value thereof, and thus a complicated amount for calculating the change amount (slope). There is no need for calculation and extra memory consumption. In addition, since correction can be performed from the first point, there is a feature that it is easy to construct a system with immediate effect.
また、ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の規定値が予め設定されており、上記の補正手段は、ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値が、ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の規定値を連続して上回る回数又は連続して下回る回数が、所定回数を超えた場合に、トナー量の累積値が規定値に近付くように、トナー供給手段によるトナー供給量を補正することができる。これにより、所定のピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値と、その規定値を比較し、規定値を連続して所定回数上回るか、下回るときにトナー供給量を補正するため、トナー量の累積値のバラツキによる補正の振れを防止することが可能となる。 In addition, a predetermined value of the cumulative amount of toner in the cumulative value of the number of pixels is set in advance, and the correction unit stores the cumulative value of the toner amount in the cumulative value of the number of pixels in the cumulative number of pixel storage unit. The cumulative value of the toner amount approaches the specified value when the number of consecutively exceeding or exceeding the specified value of the cumulative value of the toner amount in the cumulative value of the number of pixels exceeds a predetermined number of times. The toner supply amount by the toner supply means can be corrected. As a result, the accumulated value of the toner amount in the accumulated value of the predetermined number of pixels is compared with the specified value, and the toner supply amount is corrected when the specified value is continuously exceeded or decreased a predetermined number of times. It is possible to prevent fluctuations in correction due to variations in accumulated values.
本発明に係る画像形成装置は、トナー濃度補正用のパッチ画像を形成し、パッチ画像の濃度と予め設定されている目標値との比較結果により、所定のトナー濃度となるように、トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を制御するトナー濃度制御手段を更に含み、補正手段は、ピクセル数の累積値とトナー量の累積値とに応じて、パッチ画像の濃度の目標値を補正することにより、トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を補正することができる。 An image forming apparatus according to the present invention forms a patch image for toner density correction, and supplies toner to a predetermined toner density based on a comparison result between the density of the patch image and a preset target value. And a toner density control means for controlling the toner supply amount supplied by the correction means, wherein the correction means corrects the target value of the density of the patch image in accordance with the cumulative value of the number of pixels and the cumulative value of the toner amount. The toner supply amount supplied by the toner supply means can be corrected.
この構成によれば、トナー濃度制御手段におけるトナー濃度の目標値を、ピクセル数の累積値とトナー量の累積値との大小に応じて補正することにより、トナーの特性の変化や像保持体の物性差によって現像特性が影響を受けた場合でも、トナー濃度が最適の濃度に補正される。 According to this configuration, the target value of the toner density in the toner density control means is corrected according to the magnitude of the cumulative value of the number of pixels and the cumulative value of the toner amount, thereby changing the characteristics of the toner and the image carrier. Even when the development characteristics are affected by the difference in physical properties, the toner density is corrected to an optimum density.
また、上記の現像器、若しくは画像形成装置本体には、トナーカートリッジが着脱自在に装填されており、トナーカートリッジを交換したときに、補正手段によって補正した目標値を初期値に戻すことができる。これにより、トナーカートリッジを交換したときに、これまで実施してきた補正をリセットすることができるので、トナーカートリッジ間で現像特性が大きく異なるような場合であっても、そのトナーカートリッジに最適な補正を行うことが可能となる。 Further, a toner cartridge is detachably loaded in the developing device or the image forming apparatus main body, and when the toner cartridge is replaced, the target value corrected by the correcting means can be returned to the initial value. As a result, when the toner cartridge is replaced, it is possible to reset the correction that has been performed so far, so even if the development characteristics differ greatly between the toner cartridges, the optimum correction can be made for the toner cartridge. Can be done.
上記のパッチ画像の濃度が、目標値から一定以上乖離している場合には、補正手段による目標値の補正を禁止することができる。これにより、パッチ濃度が目標濃度から一定以上乖離している場合は、目標値の補正を行わないため、装置の異常やトナーの偏り等により実際のトナー供給レートが変動した場合には、目標値の補正が行われず、実際の濃度が低いのに濃度を抑える補正を行ったり、逆に実際の濃度が高いのに濃度を上げる補正を行ったりという不都合の発生を抑制できる。 When the density of the patch image deviates from the target value by a certain amount or more, the correction of the target value by the correction unit can be prohibited. As a result, when the patch density deviates from the target density by a certain amount or more, the target value is not corrected. Therefore, when the actual toner supply rate fluctuates due to an abnormality in the apparatus or toner bias, the target value is not corrected. Thus, it is possible to suppress the occurrence of inconveniences such as correction for suppressing the density even when the actual density is low, or correction for increasing the density when the actual density is high.
また、ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値が所定値を超える度に、補正手段によって、トナー供給量を補正することができる。これにより、所定のピクセル数間隔でトナー供給量を補正することができるので、トナーの消耗に対し等間隔で補正をかけることが可能となり、効率的かつ正確な補正が期待できる。 Further, every time the cumulative value of the number of pixels stored in the cumulative pixel number storage unit exceeds a predetermined value, the toner supply amount can be corrected by the correction unit. Thus, the toner supply amount can be corrected at intervals of a predetermined number of pixels, so that it is possible to correct toner consumption at equal intervals, and efficient and accurate correction can be expected.
また、供給トナー量累積値記憶手段に記憶されたトナー量の累積値が所定値を超える度に、補正手段によって、トナー供給量を補正することができる。これにより、所定のトナー量間隔でトナー供給量を補正することができるので、補正間隔をより簡便な方法で実現できる。 Further, the toner supply amount can be corrected by the correction unit every time the cumulative value of the toner amount stored in the supply toner amount cumulative value storage unit exceeds a predetermined value. As a result, the toner supply amount can be corrected at a predetermined toner amount interval, so that the correction interval can be realized by a simpler method.
また、本発明に係る画像形成装置は、画像が形成された記憶媒体の枚数の累積値を記憶する累積枚数記憶手段を更に含み、累積枚数記憶手段に記憶された記憶媒体の枚数の累積値が所定値を超える度に、補正手段によって、トナー供給量を補正することができる。これにより、所定のプリント枚数間隔で、トナー供給量を補正することができるので、最も簡便に補正間隔を設定することが可能となる。また補正を行うプリント枚数が明確なので、補正による効果の検証も容易になる。 The image forming apparatus according to the present invention further includes cumulative number storage means for storing a cumulative value of the number of storage media on which an image is formed, and the cumulative value of the number of storage media stored in the cumulative number storage means is stored in the cumulative number storage means. Whenever the predetermined value is exceeded, the toner supply amount can be corrected by the correcting means. As a result, the toner supply amount can be corrected at intervals of a predetermined number of printed sheets, so that the correction interval can be set most simply. Also, since the number of prints to be corrected is clear, it is easy to verify the effect of the correction.
上記の画像形成装置は、トナー供給手段によって現像器にトナーを供給するときの駆動トルクを測定する駆動トルク測定手段を更に含み、駆動トルク測定手段によって計測されたトナー供給手段の駆動トルクが、予め設定した基準トルクから一定以上乖離した場合には、補正手段によるトナー供給量の補正を禁止することができる。これにより、トナー供給手段の駆動トルクが基準トルクから一定以上乖離している場合はトナー供給量の補正を行わないため、装置の異常やトナーの偏り等により実際のトナー供給レートが変動した場合には、トナー供給量の補正が行われず、実際の濃度が低いのに濃度を抑える補正を行ったり、逆に実際の濃度が高いのに濃度を上げる補正を行ったりという不都合の発生を抑制できる。 The image forming apparatus further includes a driving torque measuring unit that measures a driving torque when the toner is supplied to the developing device by the toner supplying unit, and the driving torque of the toner supplying unit measured by the driving torque measuring unit When the deviation from the set reference torque exceeds a certain level, the correction of the toner supply amount by the correction unit can be prohibited. As a result, when the driving torque of the toner supply means deviates from the reference torque by a certain amount or more, the toner supply amount is not corrected, so that when the actual toner supply rate fluctuates due to an abnormality in the apparatus or a deviation of the toner. The toner supply amount is not corrected, so that it is possible to suppress the occurrence of inconveniences such as correction that suppresses the density even when the actual density is low, or conversely correction that increases the density while the actual density is high.
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、トナーの特性の変化や像保持体の物性差によって現像特性が影響を受けた場合でも、トナー濃度を所定の濃度に補正することができるため、現像剤や感光体、転写部材等のバラツキがあっても、精度よくトナー濃度を安定させることができる、という効果が得られる。 As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the toner density can be corrected to a predetermined density even when the development characteristics are affected by a change in toner characteristics or a difference in physical properties of the image carrier. Therefore, even if there are variations in the developer, the photoconductor, the transfer member, etc., the effect that the toner density can be accurately stabilized can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１０には、エンジン部１２が備えられており、エンジン部１２の下部には、給紙ユニット１４が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 according to the first exemplary embodiment of the present invention includes an
この給紙ユニット１４は、用紙が積載される用紙トレイ２２と、この用紙トレイ２２から用紙を送り出す給紙ロール２４とで構成されており、給紙ロール２４により送り出された用紙は、搬送ロール２６、２８を経て給紙路３０を通過し、転写ロール７４へ搬送される。
The
この転写ロール７４によってトナー画像が用紙に転写され、定着部３２の定着ロール３２Ａで定着された後、切替爪３４の位置選択によって、排出ロール３６又は排出ロール３８により、エンジン部１２の上部に設けられた第１の排出トレイ１６又は第２の排出トレイ１８へ排出される。
After the toner image is transferred onto the paper by the
ここで、両面印刷の場合、上記のような順序で表面の印刷が終わった後、第１の排出トレイ１６へ用紙が完全に排出される前に、排出ロール３６が逆転し、該用紙が反転路４０へ供給される。そして、搬送ロール４２、４４、４６、４８を経て再び給紙路３０に戻され、用紙の裏面側が印刷される。また、手差し印刷の場合、手差しトレイ２０へ用紙を載置することで、用紙は手差しロール４９から搬送ロール４８を経て給紙路３０へ搬送され、印刷される。
Here, in the case of double-sided printing, after the printing of the front surface is completed in the order as described above, before the paper is completely discharged to the
定着部３２は、ランプ（例えば、ハロゲンランプ等）の点灯によって定着ロール３２Ａが所定温度に加熱されており、トナー画像は、この加熱された定着ロール３２Ａによる加熱及び加圧によって用紙にトナー画像が定着されるようになっている。
In the fixing
ところで、画像形成装置１０の図１の右側には、各色毎の現像剤（トナーと磁性キャリアからなる）が充填された４個のトナーカートリッジ６４が配設されている。このトナーカートリッジ６４は、それぞれ現像剤供給路６５によって、図１の上から順に配列された後述する現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃと接続されており、トナーカートリッジ６４中の現像剤が現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃへ供給される。なお、トナーカートリッジ６４は、現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃの各々に、着脱自在に装填されている。
By the way, on the right side of FIG. 1 of the image forming apparatus 10, four
トナーカートリッジ６４の図１の左側には、露光ユニット６２が配置されており、露光ユニット６２からは、画像信号に応じた４本のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）が、露光ユニット６２の図１の左側に配置された感光体ユニット５０を構成する感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ（以下、総称する場合は、単に「５２」とする）へ向けて発せられ、感光体ドラム５２に潜像を形成するようになっている。
An
感光体ドラム５２は、図１の上からイエロー（５２Ｙ）、マゼンダ（５２Ｍ）、ブラック（５２Ｋ）、シアン（５２Ｃ）用となっている。
The
露光ユニット６２は、Ｙ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）（以下総称する場合は、レーザ光Ｌという）を出力する光源部と、レーザ光Ｌに対して変調及び走査を行なう変調処理部と、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズや走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ等により構成された光学系と、を含んで構成されている。
The
露光ユニット６２では、光源部から射出された各色のレーザ光Ｌが変調処理部に入射され、各色毎の画像情報に応じてそれぞれ変調されて、ポリゴンモータ６３により回転しているポリゴンミラー６７により走査（主走査）される。ポリゴンミラー６７により走査された各色のレーザ光Ｌは、ミラー群６９により各色に対応する感光体ドラム５２の配設方向に反射されて各感光体ドラム５２上に結像される。
In the
感光体ユニット５０には、各感光体ドラム５２に対応して、帯電ロール５６及びリフレッシュロール５４が備えられており（図１では感光体ユニット５０Ｙに対応するもののみに符号を記載）、それぞれ感光体ドラム５２に接触回転するように設けられている。帯電ロール５６では、感光体ドラム５２を一様に帯電させ、現像装置５８に備えられたマグネットロール８０から飛翔するトナーを感光体ドラム５２の表面に付着させる。一方、リフレッシュロール５４では感光体ドラム５２を放電させ、感光体ドラム５２の表面に付着した残留トナーを取り除き、感光体ドラム５２の表面にトナーが残留することで生じるゴースト等を防止する。
The photoconductor unit 50 is provided with a charging
ここで、現像装置５８は、それぞれの感光体ユニット５０の図１右下側に配置されており、各感光体ドラム５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ）に対応して４つの現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃが縦方向に並べられている。
Here, the developing
一方、感光体ユニット５０の図１の左側には、中間転写ユニット６６が配置されており、３つのドラム状の中間転写体６８、７０、７２が備えられている。２つの第１中間転写体６８、７０は、縦方向に上下に並べられており、上部の第１中間転写体６８が、感光体ドラム５２のうち上部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに接触回転し、下部の第１中間転写体７０が、下部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに接触回転するようになっている。また、第２中間転写ドラム７２は、第１中間転写体６８、７０の双方に接触回転するようになっており、この第２中間転写ドラム７２に、前述した転写ロール７４が接触回転する。
On the other hand, an
したがって、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍから各トナー画像が第１中間転写体６８に転写され、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃから各トナー画像が第１中間転写体７０にそれぞれ転写される。この第１中間転写体６８、７０に転写された各２色のトナー画像が、第２中間転写ドラム７２に転写されて４色となり、この４色のトナー画像が転写ロール７４により用紙に転写されることになる。
Accordingly, the toner images are transferred from the photosensitive drums 52Y and 52M to the first
これらの中間転写体６８、７０、７２の近傍には、それぞれクリーニングロール７６及びクリーニングブラシ７８が配置されており、中間転写体６８、７０、７２の表面の残留トナーが掻き落とされる。
A cleaning
次に、エンジン部１２における画像形成のための制御系について図２を用いて説明する。
Next, a control system for image formation in the
メイン電源管理部２００には、図示しない商用電源が接続されており、ＬＶＰＳ（低電圧電源）及びＨＶＰＳ（高電圧電源）を生成し、電源供給ラインを介して各部へ電源を供給する。
The main
メインコントローラ２０２には、ユーザインターフェイス２０４が接続され、ユーザの操作によって画像形成等に関する指示がなされると共に、画像形成時等の情報をユーザへ報知するようになっている。
A
また、このメインコントローラ２０２には、図示しない外部ホストコンピュータとのネットワークラインが接続されており、画像データが入力されるようになっている。
The
画像データが入力されると、メインコントローラ２０２では、例えば、画像データに含まれるプリント指示情報と、イメージデータとを解析し、エンジン部１２に適合する形式（例えば、ビットマップデータ）に変換し、ＭＣＵの一部を構成する画像形成処理制御部２０６へ画像データを送出する。
When the image data is input, the
画像形成処理制御部２０６では、入力されたイメージデータに基づいて、画像形成処理制御部２０６と共に、それぞれＭＣＵを構成する光走査系コントロール部２０８、駆動系コントロール部２１０、帯電器コントロール部２１２、現像装置コントロール部２１４、定着コントロール部２１６のそれぞれを同期制御し、画像形成を実行する。
In the image formation
画像形成処理制御部２０６には、状態管理部２１８が接続されており、エンジン部１２の稼動状態（例えば、処理モード中、スリープモード中、スリープモードからの立ち上げ中、処理中等）を判別するようになっている。状態管理部２１８で判別した前記稼動状態は、メインコントローラ２０２へ送出されるようになっている。
A
また、メインコントローラ２０２には、環境検出のための、温度センサ２２１、湿度センサ２２２が接続されている。この温度センサ２２１、湿度センサ２２２では、エンジン部１２内の環境温度・湿度を検出する。
The
さらに、メインコントローラ２０２には、出力画像濃度補正、並びにトナー濃度補正を行うために必須の濃度センサ２２４が接続されている。この濃度センサ２２４は、その検出面が転写ロール７４の周面に対向した配設されている。すなわち、この濃度センサ２２４は、反射型であり、転写ロール７４に対して光を照射し、その反射光を検出することで、濃度値に応じた電気信号を出力する構成となっている。
Further, the
ここで、出力画像濃度補正とは、最終的に用紙に形成される画像の濃度が画像データどおりの濃度で記録されているか否かを判断するものである。その工程としては、まず、用紙を搬送しない状態で、出力画像濃度検出用のパッチ画像（中間調画像）を形成し、転写ロール７４へ転写する。次に、この転写ロール７４上のパッチ画像を濃度センサ２２４によって濃度を検出する。検出した濃度データを出力画像濃度目標値と比較し、光量や現像バイアス等を補正する。
Here, the output image density correction is to determine whether or not the density of the image finally formed on the paper is recorded with the density as the image data. As the process, first, a patch image (halftone image) for detecting the output image density is formed and transferred to the
一方、トナー濃度補正とは、現像装置５８における現像剤のトナーの単位供給量が適正か否かを判断するものである。トナーの単位供給量が適正な状態とは、現像装置５８内のトナーの帯電量が所定の範囲内にある状態をいう。トナーの帯電量は環境や画像形成装置の使用状況により変化するので、トナー濃度を補正することによって、トナーの帯電量を所定の範囲内に収めるように、トナー単位供給量を制御する。その工程としては、まず、用紙を搬送しない状態で、トナー濃度検出用のパッチ画像（ベタ画像）を形成し、転写ロール７４へ転写する。次に、この転写ロール７４上のパッチ画像を濃度センサ２２４によって濃度を検出する。検出した濃度データをトナー濃度目標値と比較し、単位ピクセル当たりのトナー単位供給量を補正する。
On the other hand, the toner density correction is to determine whether the unit supply amount of the developer toner in the developing
第１の実施の形態では、上記の２種の補正形態の内、トナー濃度補正に着目し、トナー濃度補正の最適化を図ったものである。 In the first embodiment, the toner density correction is optimized by paying attention to the toner density correction among the above two correction modes.
すなわち、従来では、濃度センサ２２４で検出された濃度データは、固定的なトナー濃度目標値との比較によって、その差分に応じた補正を行っていた。しかしながら、固定的なトナー濃度目標値との比較では、誤差が累積した場合、画質に多大な影響を及ぼすことになる。
That is, conventionally, the density data detected by the
そこで、固定的であったトナー濃度目標値を、画像データに応じた累積ピクセル数に対するトナー量累積値に応じて、補正することで、累積誤差を解消するようにした。 Therefore, the fixed toner density target value is corrected according to the toner amount cumulative value with respect to the cumulative number of pixels corresponding to the image data, thereby eliminating the cumulative error.
次に、メインコントローラ２０２における、トナー濃度目標値補正制御系について図３を用いて説明する。なお、図３のブロック図は、トナー濃度目標値補正制御に必要な処理を機能的に分けたものであり、ハード構成を限定するものではない。
Next, the toner density target value correction control system in the
画像データは、メインコントローラ２０２のプリント管理部１００に入力されるようになっている。プリント管理部１００は、ユーザインターフェイス２０４と接続されている。このユーザインターフェイス２０４からプリント指示があると、プリント管理部１００は、画像形成処理制御部２０６に対して、プリントの実行を指示する。
The image data is input to the print management unit 100 of the
画像形成処理制御部２０６は、前述（図２参照）したように定着コントロール部２１６、帯電器コントロール部２１２、駆動系コントロール部２１０、現像装置コントロール部２１４、並びに光走査系コントロール部２０８を制御し、プリント処理を実行する。なお、現像装置コントロール部２１４には、トナー供給装置１０２が接続され、トナーカートリッジ６４から現像装置５８（各現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃ）へ供給される現像剤のうちのトナーの供給量を制御している。トナー供給装置１０２は、トナーカートリッジ６４の内部に設けられたコイルオーガーを各色独立したディスペンスモータで駆動することにより、トナーカートリッジ６４のトナー排出口からトナーを排出して、現像剤供給路６５を介して現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃ内へトナーを供給する。
As described above (see FIG. 2), the image formation
また、画像形成処理制御部２０６には、トナー濃度補正実行制御部１０４が接続されている。このトナー濃度補正実行制御部１０４には、濃度センサ２２４によって検出した濃度データが入力されるようになっている。ここで、所定のタイミングで、トナー濃度補正用パッチ画像が形成されると、濃度センサ２２４によって、このトナー濃度補正用パッチ画像の濃度（以下、「パッチ濃度」という）が検出される。
In addition, the toner density correction
ここで、トナー濃度補正実行制御部１０４には、実行トナー濃度目標値メモリ１０６が接続されている。この実行トナー濃度目標値メモリ１０６には、初期状態（例えば、トナーカートリッジ６４の交換時等）では、後述する実行トナー濃度目標値補正部１０８を介して、基準トナー濃度目標値メモリ１１０から基準トナー濃度目標値が格納されるようになっている。
Here, an execution toner density
トナー濃度補正実行制御部１０４では、濃度センサ２２４によって検出したパッチ濃度と、実行トナー濃度目標値メモリ１０６から読み出された実行トナー濃度目標値（以下、「実目標値」という）とが比較され、その比較結果に基づいて、トナー供給装置１０２によるトナー単位供給量の増減を補正するべく、補正指示信号を画像形成処理制御部２０６へフィードバックする。これにより、トナー濃度を安定させることができる。
The toner density correction
ところで、トナー濃度補正が、長期に亘り、繰り返し実行されると、累積誤差が発生することがある。この累積誤差により、徐々にトナー濃度が適正値を逸脱し、不安定となる場合がある。 By the way, if the toner density correction is repeatedly performed over a long period of time, an accumulated error may occur. Due to this accumulated error, the toner density may gradually deviate from the appropriate value and become unstable.
そこで、本実施の形態では、累積誤差を解消するべく、実目標値を固定的な数値とせず、累積誤差に応じてバリアブルに補正できるようにした。 Therefore, in this embodiment, in order to eliminate the accumulated error, the actual target value is not set to a fixed numerical value, but can be corrected in a variable manner according to the accumulated error.
このため、トナー供給装置１０２により現像装置５８へ供給されたトナー量をトナー量カウント部１１２によってカウントし、トナー量累積部１１４によってカウント値を累積すると共に、画像形成処理制御部２０６による画像形成時のトナー画像のピクセル数をピクセルカウント部１１６によってカウントし、ピクセルカウント値累積部１１８によってカウント値を累積している。
Therefore, the toner amount supplied to the developing
トナー量カウント部１１２は、トナー供給装置１０２によるディスペンス回数でトナー量を計測する。例えば、ディスペンスモータが０.５秒回転するとディスペンス回数が１回としてカウントされ、また、トナーカートリッジ６４内のトナーを全て供給するのに約１８００カウントを要する。
The toner
また、ピクセルカウント値累積部１１８は、例えば、ピクセルカウント累積値について、あるまとまった数のピクセル数を１としており、具体的にはＡ４用紙上、印字密度１％程度で、５画像ドットとなるような値を用いている。したがってＡ４用紙上で印字密度５％の画像が８０００枚印字可能なトナーカートリッジ６４ではピクセルカウント累積値は５×５×８０００＝２０００００ドットとなる。
Further, the pixel count
トナー量累積部１１４で累積したトナー量累積値、並びにピクセルカウント値累積部１１８で累積したピクセルカウント累積値は、それぞれ変化量演算部１２０に入力される。
The toner amount accumulation value accumulated by the toner
この変化量演算部１２０には、測定値一時メモリ１２２が接続されており、この測定値一時メモリ１２２には、過渡期以外では過去３回分のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値が記憶されている。
A measured value
変化量演算部１２０では、今回取得した最新のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値と、過去３回分のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値とから、変化量（傾き）を演算し、比較部１２４へ送出する。なお、過去３回分のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値を適用するのは、演算する変化量の精度を高めるためであり（傾きの近似曲線の精度アップ）、過渡期においては、過去２回分又は過去１回分のデータから変化量を演算するようにしてもよい。
The change
比較部１２４には、規定値メモリ１２６が接続されており、この規定値メモリ１２６には、演算された変化量を比較するための、変化量の規定範囲の上限値及び下限値が記憶されている。規定値メモリ１２６は、ピクセルカウント値累積部１１８からの情報に基づき、現在のピクセルカウント累積値に対応する規定範囲の上限値及び下限値が比較部１２４へ送出され、演算された変化量が規定範囲の上限値及び下限値のそれぞれと比較され、変化量が上限値を超えているか、変化量が下限値を下回っているか、変化量が規定範囲内に位置するかの３種類の比較結果をトナー濃度目標値演算部１２８へ送出する（図５参照）。
A specified
トナー濃度目標値演算部１２８では、上記比較結果の内、変化量が上限値を超えている場合は、トナー濃度が薄くなるような補正値を示す実目標値補正データを生成し、一方変化量が下限値を下回っている場合は、トナー濃度が濃くなるような実目標値補正データを生成し、それぞれ実行トナー濃度目標値補正部１０８へ送出する。
The toner density target
この実行トナー濃度目標値補正部１０８は、実行トナー濃度目標値メモリ１０６に接続されており、実行トナー濃度目標値補正部１０８では、実目標補正データが入力されると、実行トナー濃度目標値メモリ１０６に記憶されている実行トナー濃度目標値を補正する。なお、入力された実目標補正データは、画像形成装置１０のメモリに格納しておく。
The execution toner density target
ここで、画像形成処理制御部２０６には、リセット部１３０が接続されている。画像形成処理制御部２０６において、トナーカートリッジ６４の交換を検知すると、このリセット部１３０にカートリッジ交換信号を送出する。なお、画像形成処理制御部２０６は、トナーカートリッジ６４に設けられたメモリの情報から、交換を検知するようになっており、トナーカートリッジ６４を新品に交換すると、トナーカートリッジ６４に設けられたメモリの情報から、画像形成処理制御部２０６は、トナーカートリッジ６４が新品であることを検知する。
Here, a
リセット部１３０では、カートリッジ交換信号が入力されると、ピクセルカウント値累積部１１８、トナー量累積部１１４、並びに測定値一時メモリ１２２へリセット信号を送出し、それぞれ格納されているデータをリセットする。また、リセット部１３０は、トナー濃度目標値補正部１０８にもリセット信号を送出する。このリセット信号を受けると、実行トナー濃度目標値補正部１０８では、基準トナー濃度目標値メモリ１１０に記憶された基準トナー濃度目標値を読み出して、実行トナー濃度目標値メモリ１０６へ格納する。
When the cartridge replacement signal is input, the
例えば、トナーカートリッジ６４が新品に交換されると、リセット部１３０は、補正値として画像形成装置１０のメモリに格納されている値を０にリセットし、実行トナー濃度目標値メモリ１０６の値を、初期値の例えば８％に戻す。
For example, when the
すなわち、トナーカートリッジ６４が交換された場合には、実目標値の補正に関するデータを全てリセットし、初期状態に戻すようにしている。
That is, when the
なお、補正値を示す実目標補正データを、トナーカートリッジ６４上のメモリに格納するようにしてもよい。この場合には、補正値がトナーカートリッジ６４と一体となっているため、途中まで使用したトナーカートリッジ６４を再使用する場合でも、最後に使用した時点の補正値を示す実目標補正データがメモリに記憶されているため、この補正値から継続することができる。
The actual target correction data indicating the correction value may be stored in a memory on the
次に、本発明の原理について説明する。 Next, the principle of the present invention will be described.
図７は横軸にピクセルカウント累積値、縦軸にトナー量累積値を取ったときの、ピクセルカウント累積値とトナー量累積値との関係を示している。破線はトナー量累積値の上限値であり、つまり、この線を実際のトナー量累積値が超えている場合には、トナー単位供給量が過剰であり、トナー濃度が高いことを示す。 FIG. 7 shows the relationship between the pixel count cumulative value and the toner amount cumulative value when the horizontal axis represents the pixel count cumulative value and the vertical axis represents the toner amount cumulative value. The broken line is the upper limit value of the accumulated toner amount. That is, when the actual accumulated toner amount exceeds this line, the toner unit supply amount is excessive and the toner density is high.
図７は破線よりもわずかに実線の実際のトナー量が下回っているので、ほぼ狙いのトナー消費量、つまり、狙いのトナー濃度が得られていることが示唆される。 In FIG. 7, the actual toner amount shown by the solid line is slightly lower than the broken line, which suggests that the target toner consumption, that is, the target toner density is obtained.
図８は破線よりも実際のトナー量が上回っているので、トナー消費量が多く、つまり、トナー濃度が高すぎることが示唆される。トナー濃度制御に用いるパッチ画像の濃度が目標値よりも高いことを示していれば、装置はトナー濃度を下げる方向へ制御し、結果としてトナー消費量が抑制され、トナー量も破線方向へ補正される。 In FIG. 8, since the actual toner amount exceeds the broken line, it is suggested that the toner consumption is large, that is, the toner density is too high. If it indicates that the density of the patch image used for toner density control is higher than the target value, the apparatus controls the toner density to decrease, and as a result, the toner consumption is suppressed and the toner quantity is also corrected in the direction of the broken line. The
しかし、トナー（キャリアを含む）現像剤の特性や感光体・中間転写体の物性の変化等により現像特性が変化してしまうと、実際のトナー濃度が高いにもかかわらず、トナー濃度制御用のパッチ画像の濃度は目標値通りと判断されてしまうことがあり、このような場合にはトナー濃度を補正することができなかったので、濃い状態のままで推移し、その結果、転写ゴーストや転写不良等の画質上の問題や、トナーカートリッジのライフを満足できないという問題を抱えていた。 However, if the development characteristics change due to the characteristics of the toner (including carrier) developer and the physical properties of the photoconductor / intermediate transfer body, etc., the actual toner density is high. In some cases, the density of the patch image may be determined to be the target value. In such a case, the toner density could not be corrected, and the density would remain dark, resulting in a transfer ghost or transfer. There were problems with image quality such as defects and the problem that the life of the toner cartridge could not be satisfied.
図９は本発明に係る画像形成装置の動作を示したもので、初期には実際のトナー量が破線を超えていたが、トナー濃度の補正が行われた結果、トナー濃度が変化し、その結果トナー消費量が変化したことにより、以降、実際のピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量（傾き）が上限値の傾きを超えないように推移している様子である。 FIG. 9 shows the operation of the image forming apparatus according to the present invention. At first, the actual toner amount exceeded the broken line, but as a result of the correction of the toner concentration, the toner concentration changed. As a result, since the toner consumption amount has changed, the change amount (slope) of the toner amount cumulative value with respect to the actual pixel count cumulative value is changed so as not to exceed the slope of the upper limit value.
図１０は、図９を拡大したものである。予め規定されたピクセルカウント累積値に達したときに、実際のピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量（傾き）と、トナー量上限値の傾きとを比較し、条件によってトナー濃度の目標値を変更することで、ピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量（傾き）が変化している様子を表している。 FIG. 10 is an enlarged view of FIG. When the predetermined pixel count cumulative value is reached, the change amount (slope) of the toner amount cumulative value with respect to the actual pixel count cumulative value is compared with the slope of the toner amount upper limit value, and the toner density target depending on the conditions By changing the value, the change amount (slope) of the toner amount accumulated value with respect to the pixel count accumulated value is changed.
次に、第１の実施の形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。まず、画像形成処理の流れについて説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus 10 according to the first embodiment will be described. First, the flow of image forming processing will be described.
各感光体ドラム５２の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成（印字）プロセスが次のように行われる。
Around each
まず、各感光体ドラム５２は所定の回転速度で回転駆動される。そして、感光体ドラム５２の表面は、図１に示すように、帯電ロール５６に所定の帯電レベル（例えば、約−８００Ｖ）の直流電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、本実施の形態では、帯電ロール５６に対して直流電圧のみを印加しているが、交流成分を直流成分に重畳するように構成することもできる。
First, each
次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム５２の表面に、露光ユニット６２によって各色に対応したレーザ光Ｌが照射され、各色毎の画像情報に応じた静電潜像が形成される。これにより、感光体ドラム５２のレーザ光Ｌによる露光部位の表面電位は所定レベルにまで除電される。
Next, the surface of each
そして、各感光体ドラム５２の表面に形成された静電潜像は対応する各現像装置５８によって現像され、各感光体ドラム５２上に各色のトナー画像として可視化される。
The electrostatic latent image formed on the surface of each
次に、各感光体ドラム５２上に形成された各色のトナー画像は、対応する一次中間転写ドラム６８、７０上に静電的に一次転写される。ここで、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに形成されたＹ色及びＭ色のトナー画像は一次中間転写ドラム６８に、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに形成されたＫ色及びＣ色のトナー画像は一次中間転写ドラム７０上に、各々転写される。
Next, the toner images of the respective colors formed on the
この後、一次中間転写ドラム６８、７０上に形成されたトナー画像は、二次中間転写ドラム７２上に静電的に二次転写される。これにより、二次中間転写ドラム７２上には、単色像からＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色の四重色像までのトナー画像が形成されることになる。
Thereafter, the toner image formed on the primary intermediate transfer drums 68 and 70 is electrostatically secondary-transferred onto the secondary
最後に、二次中間転写ドラム７２上に形成されたトナー画像は、転写ロール７４によって用紙搬送路を通る用紙に三次転写される。用紙が三次転写された後、用紙上に形成されたトナー画像が、定着部３２によって加熱定着され、画像形成プロセスが終了する。
Finally, the toner image formed on the secondary
次に、トナー濃度補正制御の流れについて説明する。ここで、用紙に記録される画像は、現像装置５８への一定のトナー単位供給量及び所定の現像バイアスの下で現像されるため、理論的には常に適正なトナー濃度を維持するが、実際には、環境温度、各部材の経時的な劣化、トナー単位供給量誤差、現像バイアス変化等により、トナー濃度が変化する。
Next, the flow of toner density correction control will be described. Here, since the image recorded on the paper is developed under a constant toner unit supply amount to the developing
このため、定期的にトナー濃度を補正するべく、トナー濃度補正用パッチ画像を形成し、これを転写ロール７４に転写して、濃度センサ２２４によって濃度を検出し、所定の目標値（実目標値）と比較することで、フィードバック制御を行い、トナー単位供給量を補正するようにしている。
Therefore, in order to periodically correct the toner density, a patch image for toner density correction is formed, transferred to the
このトナー濃度補正制御により、基本的には、安定したトナー濃度を得ることができる。 By this toner density correction control, basically, a stable toner density can be obtained.
ところが、トナー濃度補正を長期に亘り継続していくと、累積誤差が発生し、適正なトナー濃度を得られなくなる場合がある。そこで、本実施の形態では、ピクセルカウント累積値が所定値になる毎に、ピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量が規定範囲を維持しているか否か（上限値及び下限値の範囲内にあるか否か）を判別し、逸脱していた場合には実目標値を補正する。 However, if the toner density correction is continued for a long period of time, an accumulation error may occur and an appropriate toner density may not be obtained. Therefore, in the present embodiment, every time the pixel count cumulative value becomes a predetermined value, whether or not the change amount of the toner amount cumulative value with respect to the pixel count cumulative value maintains the specified range (the range between the upper limit value and the lower limit value). And if it deviates, the actual target value is corrected.
以下、実目標値の補正制御を行う実目標値補正制御ルーチンの内容について図４を用いて説明する。なお、この実目標値補正制御ルーチンは、ジョブエンドに起動される。 Hereinafter, the contents of the actual target value correction control routine for performing the actual target value correction control will be described with reference to FIG. The actual target value correction control routine is started at the job end.
まず、ステップ１５０では、ピクセルカウント累積値が所定値を超えたか否かが判断され、ピクセルカウント累積値が所定値を超えていない場合には、実目標値補正制御ルーチンを終了する。一方、ピクセルカウント累積値が所定値を超えた場合には、実目標値の補正時期であると判断し、ステップ１５２へ移行する。例えば、規定のピクセルカウント累積値の間隔を１２５００に設定し、ピクセルカウント累積値が１２５００、２５０００、３７５００と１２５００増加する毎に、実目標値の補正制御を行う。ここでは、ピクセルカウント累積値の間隔は一定に設定してあるが、必ずしも一定である必要はなく、トナーカートリッジ６４使用開始直後は間隔を短くし、使用終了間際では間隔を広くするようにしてもよい。
First, in
ステップ１５２では、現在の（最新の）トナー量累積値、ピクセルカウント累積値を読み出し、次いでステップ１５４で過去３回分（前々々回、前々回、前回）のトナー量累積値、ピクセルカウント累積値を読み出して、ステップ１５６へ移行する。
In
ステップ１５６では、上記読み出した現在のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値、並びに過去３回分のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値から、ピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量（傾き）を演算する。
In
次のステップ１５８では、まず、演算された変化量（以下、「変化量演算値」という）を規定範囲の上限値と比較する。このステップ１５８で、変化量演算値が上限値より大きいと判定された場合は、トナー濃度が所望の濃度よりも濃いと判断し、ステップ１６０へ移行して、トナー濃度が薄くなるように実目標値補正データを生成し、ステップ１６６へ移行する。
In the
また、ステップ１５８で、変化量演算値が上限値以下であると判定された場合は、ステップ１６２へ移行して変化量演算値と規定値（下限値）とを比較する。
If it is determined in
このステップ１６２で、変化量演算値が下限値未満であると判定された場合は、トナー濃度が所望の濃度よりも薄いと判断し、ステップ１６４へ移行して、トナー濃度が濃くなるような実目標値補正データを生成し、ステップ１６６へ移行する。
If it is determined in
また、ステップ１６２で、変化量演算値が下限値以上であると判定された場合は、トナー濃度が所望の濃度を維持していると判断し、ステップ１６８へ移行する。
If it is determined in
ステップ１６６では、生成された実目標値補正データに基づいて実目標値を補正し、ステップ１６８へ移行する。この実目標値を補正することで、通常のフィードバック制御によるトナー濃度補正以外に、更なるトナー単位供給量の増減といった、物理的な補正をしなくとも、最適なトナー濃度を得ることができる。
In
ステップ１６８では、過去３回分のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値の更新を実行する。すなわち、前々々回のデータを破棄して前々回のデータを新たな前々々回のデータとし、前回のデータを前々回のデータとし、最新のデータを前回のデータとして、実目標値補正制御ルーチンを終了する。
In
上記のように制御が行われると、図５に示すように、例えば、トナーカートリッジ６４を交換後、規定のピクセルカウント累積値を超えたとき、その時点のピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１を記憶する（丸付き数字の「１」参照）。
When the control is performed as described above, as shown in FIG. 5, for example, when the specified pixel count cumulative value is exceeded after the replacement of the
そして、規定のピクセルカウント累積値の間隔を超えたとき、前回のピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１を、それぞれピクセルカウント累積値２及びトナー量累積値２として記憶させ、その時点のピクセルカウント累積値及びトナー量累積値（丸付き数字の「２」参照）をそれぞれピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１として記憶する。
When the specified pixel count cumulative value interval is exceeded, the previous pixel count cumulative value 1 and toner amount cumulative value 1 are stored as pixel count
さらに、次に規定のピクセルカウント累積値の間隔を超えたとき、前々回のピクセルカウント累積値２及びトナー量累積値２を、それぞれピクセルカウント累積値３及びトナー量累積値３として記憶させ、同様に前回のピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１を、それぞれピクセルカウント累積値２及びトナー量累積値２として記憶させ、その時点のピクセルカウント累積値及びトナー量累積値（丸付き数字の「３」参照）を、それぞれピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１として記憶する。
Further, when the specified pixel count cumulative value interval is exceeded next time, the previous pixel count
記憶データが三つ以上になったので（丸付き数字の「１」〜「３」参照）、この三つの値から最小二乗法を用いてピクセルカウント累積値及びトナー量累積値の関係を示す近似式を計算する。この近似式の傾きＡと、予め設定されているピクセルカウント累積値及びトナー量累積値の傾きの上限値ｋ１とを比較して、
傾きＡ ＞ 傾きｋ１
のときには、トナー濃度の目標値を薄くなるように補正する。また、近似式の傾きＡと、予め定められているピクセルカウント累積値及びトナー量累積値の傾きの下限値ｋ２とを比較して、
傾きＡ ＜ 傾きｋ２
のときには、トナー濃度の目標値を濃くなるように補正する。
Since the stored data has become three or more (refer to the circled numbers “1” to “3”), an approximation showing the relationship between the pixel count cumulative value and the toner amount cumulative value using the least square method from these three values. Calculate the formula. The inclination A of this approximate expression is compared with the upper limit value k1 of the inclination of the preset pixel count cumulative value and toner amount cumulative value,
Inclination A> Inclination k1
In this case, the target value of the toner density is corrected to be thin. Further, the slope A of the approximate expression is compared with a lower limit value k2 of the slope of the predetermined pixel count cumulative value and toner amount cumulative value,
Inclination A <Inclination k2
In this case, the target value of the toner density is corrected so as to increase.
例えば、イエローのトナー濃度の目標値の初期値として、８％という値がメモリ上のＡ番地に格納されており、ピクセルカウント累積値とトナー量累積値との関係から、トナー濃度の目標値を０.２５％下げる補正を行ったとすると、メモリ上のB番地に補正値として−０.２５が格納され、トナー濃度の目標値はメモリＡ番地とB番地との値を加算して７.７５％となる。 For example, a value of 8% is stored at address A on the memory as the initial value of the yellow toner density target value, and the toner density target value is determined from the relationship between the pixel count cumulative value and the toner amount cumulative value. Assuming that a correction of 0.25% is performed, -0.25 is stored as a correction value at address B on the memory, and the target value of toner density is 7.75 by adding the values of memory addresses A and B. %.
トナー濃度の目標値を薄くなるように補正することにより、装置はトナー濃度をこれまでよりも低くするように制御し、トナー単位供給量を減少させ、トナー量累積値も減少させる。 By correcting the target value of the toner density to be thinner, the apparatus controls the toner density to be lower than before, thereby reducing the toner unit supply amount and the toner amount cumulative value.
一方、トナー濃度の目標値を高くなるように補正した場合には、装置はトナー濃度をこれまでよりも高くするように制御し、トナー単位供給量を増加させ、トナー量累積値も増加させる。 On the other hand, when the toner density target value is corrected to be higher, the apparatus controls the toner density to be higher than before, increases the toner unit supply amount, and increases the toner amount cumulative value.
さらに、次の規定のピクセルカウント累積値を超えたとき、前々々回のピクセルカウント累積値３及びトナー量累積値３を、それぞれピクセルカウント累積値４及びトナー量累積値４（△１）として記憶させ、前々回のピクセルカウント累積値２及びトナー量累積値２を、それぞれピクセルカウント累積値３及びトナー量累積値３（△２）として記憶させ、前回のピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１を、それぞれピクセルカウント累積値２及びトナー量累積値２（△３）として記憶させ、最新の値を、ピクセルカウント累積値１及びトナー量累積値１（△４）として記憶する。
Further, when the next specified pixel count cumulative value is exceeded, the pixel count
この四つの値（△１〜４）から、最小二乗法を用いてピクセルカウント累積値及びトナー量累積値の関係を示す近似式を計算する。この近似式の傾きＡと、上記傾きｋ１及びｋ２とを比較して、
傾きＡ＞傾きｋ１
のときにはトナー濃度の目標値を薄くなるように補正し、
傾きＡ＜傾きｋ２
のときにはトナー濃度の目標値を濃くなるように補正する。
From these four values (Δ1 to 4), an approximate expression showing the relationship between the pixel count cumulative value and the toner amount cumulative value is calculated using the least square method. Comparing the slope A of this approximate expression with the slopes k1 and k2,
Inclination A> Inclination k1
In the case of, correct the toner density target value to be lighter,
Inclination A <Inclination k2
In this case, the target value of the toner density is corrected so as to increase.
このようにして、同様に次の規定のピクセルカウント累積値で、値を更新し、最新の４点を用いてトナー濃度を補正することにより、傾きＡは、傾きｋ１よりも小さく、かつ、傾きｋ２よりも大きくなるように推移する。この結果、トナー濃度を一定範囲内に制御することができる。 In this way, similarly, the value is updated with the following specified pixel count accumulated value, and the toner density is corrected using the latest four points, so that the slope A is smaller than the slope k1 and It changes so that it may become larger than k2. As a result, the toner density can be controlled within a certain range.
以上説明したように、第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、定期的にトナー濃度補正用パッチ画像を形成し、濃度センサによってこのパッチ画像の濃度を検出して、検出した濃度と予め設定された目標値とを比較することで、トナー濃度を補正するためにトナー単位供給量を補正するトナー濃度補正制御を実行することを前提として、ピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量を演算し、変化量が規定値を維持しているか否か（上限値、下限値の範囲内にあるか否か）を判定すると共に、上限値を超えている場合には、トナー濃度が薄くなるように実目標値を補正し、下限値を下回っている場合には、トナー濃度が濃くなるように実目標値を補正するようにした。これにより、適正なトナー濃度を高精度かつ長期に亘り維持することができる。 As described above, according to the image forming apparatus according to the first embodiment, the toner density correction patch image is periodically formed, the density of the patch image is detected by the density sensor, and the detected density is detected. And the target value set in advance, the toner density correction control for correcting the toner unit supply amount to correct the toner density is executed. The amount of change is calculated, and it is determined whether the amount of change maintains a specified value (whether it is within the range between the upper limit value and the lower limit value). The actual target value is corrected so as to be lighter, and when the value is below the lower limit value, the actual target value is corrected so that the toner density is increased. Thereby, it is possible to maintain an appropriate toner concentration over a long period of time with high accuracy.
また、ピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量の大小に応じて、トナー単位供給量を補正することにより、トナー（キャリアを含む）の特性の変化や感光体の物性差によって現像特性が影響を受けた場合でも、トナー濃度を所定の濃度に補正することができるため、現像剤や感光体、転写部材等のバラツキがあっても、精度よくトナー濃度を安定させることができる。さらに、トナー濃度、つまりトナー消費量が改善されるので、トナー濃度の高さに起因するトナーカートリッジのライフ目標未達という問題の発生を抑制することが可能となる。 Further, by correcting the toner unit supply amount in accordance with the amount of change in the toner amount cumulative value with respect to the pixel count cumulative value, the development characteristics can be changed due to changes in the properties of the toner (including the carrier) and physical property differences of the photoconductor. Even when it is affected, the toner density can be corrected to a predetermined density, so that the toner density can be accurately stabilized even if the developer, the photoconductor, the transfer member, or the like varies. Further, since the toner concentration, that is, the toner consumption amount is improved, it is possible to suppress the occurrence of the problem that the life target of the toner cartridge is not achieved due to the high toner concentration.
トナー濃度補正制御におけるトナー濃度の目標値を、ピクセルカウント累積値に対するトナー量累積値の変化量の大小に応じて補正することにより、トナーの特性の変化や感光体の物性差によって現像特性が影響を受けた場合でも、トナー濃度が最適の濃度に補正される。 By correcting the target value of toner density in toner density correction control according to the amount of change in the accumulated toner amount with respect to the accumulated pixel count value, development characteristics are affected by changes in toner characteristics and differences in physical properties of the photoreceptor. Even when the toner is received, the toner density is corrected to the optimum density.
トナーカートリッジを交換したときに、これまで実施してきた補正に関するデータをリセットすることができるので、トナーカートリッジ間で現像特性が大きく異なるような場合であっても、そのトナーカートリッジに最適な補正を行うことが可能となる。 When the toner cartridge is replaced, it is possible to reset the data relating to the correction that has been performed so far, so that even if the development characteristics differ greatly between the toner cartridges, the correction is optimally performed on the toner cartridge. It becomes possible.
また、所定のピクセルカウント累積値の間隔で、トナー単位供給量を補正することができるので、トナーの消耗に対し等間隔で補正をかけることが可能となり、効率的かつ正確な補正が期待できる。 Further, since the toner unit supply amount can be corrected at intervals of a predetermined cumulative pixel count value, it becomes possible to correct toner consumption at equal intervals, and efficient and accurate correction can be expected.
なお、上記の実施の形態では、すでに過去３回分のトナー量累積値及びピクセルカウント累積値が記憶されている状態で、変化量を演算する場合を例に説明したが、当然、過渡期は過去のデータが少ない（２回分以下）場合があり、この場合には、過去３回分のデータが揃うまで目標値補正を行わなくてもよいが、例えば、過去２回分のデータから変化量を演算するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the change amount is calculated in a state where the toner amount cumulative value and the pixel count cumulative value for the past three times are already stored has been described as an example. In this case, the target value does not need to be corrected until the data for the past three times are collected. For example, the amount of change is calculated from the data for the past two times. You may do it.
また、所定のピクセルカウント累積値間隔で補正制御を行う場合を例に説明したが、トナー量累積値が所定量越えるごとに補正制御を行うようにしてもよい。例えば、トナー量累積値としてディスペンス回数をモニタしており、ディスペンス回数が１００回を経過する毎に、補正制御を行えばよい。これにより、所定のトナー量累積値の間隔でトナー単位供給量を補正することができるので、補正間隔をより簡便な方法で実現できる。また、トナー量累積値の間隔は一定に設定してもよく、その場合には、トナーカートリッジ使用開始直後は間隔を短く、終了間際では間隔を広くするようにしてもよい。 In addition, although the case where correction control is performed at predetermined pixel count cumulative value intervals has been described as an example, correction control may be performed every time the toner amount cumulative value exceeds a predetermined amount. For example, the number of dispenses is monitored as the accumulated toner amount, and correction control may be performed every time the number of dispenses has exceeded 100. As a result, the toner unit supply amount can be corrected at intervals of a predetermined cumulative toner amount value, so that the correction interval can be realized by a simpler method. In addition, the interval between the accumulated toner amount values may be set to be constant. In this case, the interval may be shortened immediately after the start of use of the toner cartridge, and the interval may be widened immediately before the end of use.
また、トナー濃度補正制御において、パッチ画像の濃度が、目標値から一定以上乖離している場合には、実目標値の補正制御を禁止するようにしてもよい。このように、パッチ画像の濃度が目標値から一定以上乖離している場合は、実目標値の補正を行わないようにすることにより、装置の異常やトナーの偏り等により実際のトナー供給レートが変動した場合には、実目標値の補正が行われず、実際の濃度が低いのに濃度を抑える補正を行ったり、逆に実際の濃度が高いのに濃度を上げる補正を行ったりという不都合の発生を抑制することができる。 In the toner density correction control, if the density of the patch image deviates from the target value by a certain amount or more, the actual target value correction control may be prohibited. As described above, when the density of the patch image deviates from the target value by a certain amount or more, the actual toner supply rate can be reduced due to the abnormality of the apparatus or the deviation of the toner by not correcting the actual target value. If it fluctuates, the actual target value will not be corrected, and there will be inconveniences such as correction that suppresses the density even when the actual density is low, or conversely correction that increases the density when the actual density is high Can be suppressed.
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。 Next, an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure and operation | movement fundamentally the same as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第２の実施の形態に係る画像形成装置では、図６に示される如く、ピクセルカウント累積値におけるトナー量累積値そのもの（絶対量）を規定値（上限値及び下限値）と比較して、補正（所謂オンオフ制御に類似した補正）する点が第１の実施の形態と異なっている。 In the image forming apparatus according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, the toner amount accumulated value itself (absolute amount) in the pixel count accumulated value is compared with a specified value (upper limit value and lower limit value) and corrected. This is different from the first embodiment in that correction (similar to so-called on / off control) is performed.
図６では、横軸はピクセルカウント累積値、縦軸はトナー量累積値を示しており、二つの破線はそれぞれその時点のピクセルカウント累積値におけるトナー量累積値の上限と下限とを表しており、実際のトナー量累積値が上限値を上回っている場合にはトナー濃度が濃すぎることを示しており、反対に実際のトナー量累積値が下限値を下回っている場合にはトナー濃度が低すぎることを示している。 In FIG. 6, the horizontal axis represents the pixel count cumulative value, the vertical axis represents the toner amount cumulative value, and the two broken lines represent the upper and lower limits of the toner amount cumulative value in the pixel count cumulative value at that time, respectively. On the other hand, when the actual toner amount cumulative value exceeds the upper limit value, it indicates that the toner concentration is too high. On the contrary, when the actual toner amount cumulative value is lower than the lower limit value, the toner concentration is low. Indicates too much.
この補正では、所定のタイミングで実際のピクセルカウント累積値におけるトナー量累積値と、その上限値及び下限値との比較を行い、実際のトナー量累積値が上限値より多ければトナー濃度を下げる方向に、反対に実際のトナー量累積値が下限値より少なければトナー濃度を上げる方向にトナー濃度目標値の補正を行う。 In this correction, the toner amount accumulated value in the actual pixel count accumulated value is compared with the upper limit value and the lower limit value at a predetermined timing, and if the actual toner amount accumulated value is larger than the upper limit value, the toner density is lowered. On the other hand, if the actual accumulated toner amount is less than the lower limit, the toner density target value is corrected in the direction of increasing the toner density.
例えば、図６に示すように、所定のタイミング（図６の丸付数字の「１」参照）において、トナー量累積値が上限値を越えていたので、トナー濃度目標値を下げる方向に補正を行う。次に所定のタイミング（図６の丸付数字の「２」参照）において、トナー量累積値が上限値と下限値との間に入っていたので、トナー濃度目標値に補正は行わない。次に所定のタイミング（図６の丸付数字の「３」参照）において、トナー量累積値が下限値を下回ってしまったために、トナー濃度目標値を上げる方向に補正を行う。さらに所定のタイミング（図６の丸付数字の「４」参照）において、再びトナー量累積値が狙いの範囲内に収まったのでトナー濃度目標値の補正は行わない。 For example, as shown in FIG. 6, at a predetermined timing (see “1” in the circled numbers in FIG. 6), the toner amount accumulated value has exceeded the upper limit value. Do. Next, at a predetermined timing (see “2” in the circled number in FIG. 6), the toner amount cumulative value is between the upper limit value and the lower limit value, so that the toner density target value is not corrected. Next, at a predetermined timing (see “3” in the circled number in FIG. 6), the toner amount accumulated value has fallen below the lower limit value, so that correction is performed in the direction of increasing the toner density target value. Further, at a predetermined timing (see “4” in the circled number in FIG. 6), the toner density target value is not corrected because the accumulated toner amount is again within the target range.
このように所定のタイミングで都度、トナー量累積値とその上下限値との比較を行い、トナー濃度目標値の補正必要性の有無を判断する。 In this way, at each predetermined timing, the toner amount accumulated value is compared with the upper and lower limit values to determine whether or not the toner density target value needs to be corrected.
第２の実施の形態に係る画像形成装置によれば、所定のピクセルカウント累積値におけるトナー量累積値と、その上限値及び下限値とを比較することにより、トナー単位供給量を補正するため、変化量を演算するための複雑な計算及び余分なメモリの消費が不要となる。また、最初の１点目から補正が可能となるため、即効性のあるシステムを構築しやすいという特徴があるため、簡易的に実目標値を補正するには最適である。例えば、廉価であり画質が厳格に要求されない機種等において最適である。 According to the image forming apparatus according to the second embodiment, the toner unit supply amount is corrected by comparing the toner amount accumulated value in the predetermined pixel count accumulated value with the upper limit value and the lower limit value thereof. A complicated calculation for calculating the amount of change and the consumption of extra memory are not required. In addition, since correction can be performed from the first point, it is easy to construct a system with immediate effect. Therefore, it is optimal for simply correcting the actual target value. For example, it is most suitable for a low-priced model in which image quality is not strictly required.
次に、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。 Next, an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure and operation | movement fundamentally the same as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第３の実施の形態に係る画像形成装置では、累積プリント枚数をカウントアップする点と、累積プリント枚数が所定枚数を経過する度に補正制御を行う点とが第１の実施の形態と主に異なっている。 The image forming apparatus according to the third embodiment is mainly different from the first embodiment in that the cumulative number of printed sheets is counted up and correction control is performed every time the cumulative number of printed sheets passes a predetermined number. Is different.
第３の実施の形態では、１枚プリントする度にメモリ上に設定された累積プリント枚数をカウントアップするようになっており、累積プリント枚数が例えば５００枚を経過する度に、補正制御を行う。なお、累積プリント枚数の間隔は一定に設定すればよいが、累積プリント枚数の間隔は必ずしも一定である必要はなく、例えばトナーカートリッジ６４の使用開始直後は間隔を短く、終了間際では間隔を広くするということも可能である。
In the third embodiment, every time one sheet is printed, the cumulative number of prints set in the memory is counted up, and correction control is performed every time the cumulative number of prints passes, for example, 500 sheets. . The interval between the accumulated prints may be set to be constant, but the interval between the accumulated prints is not necessarily constant. For example, the interval is shortened immediately after the start of use of the
次に、本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。 Next, an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure and operation | movement fundamentally the same as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第４の実施の形態に係る画像形成装置では、連続して３回、所定のピクセルカウント累積値におけるトナー量累積値が標準値を上回る、若しくは下回った場合に、トナー濃度目標値の補正を行うようになっている。 In the image forming apparatus according to the fourth embodiment, the toner density target value is corrected when the cumulative toner amount at a predetermined pixel count cumulative value exceeds or falls below the standard value three times in succession. It is like that.
所定のタイミングにおけるトナー量累積値が、予め設定されている標準値に対し、連続して３回上回った場合には、トナー濃度目標値を下げる方向に補正を行い。反対に３回連続で標準値を下回った場合には、トナー濃度目標値を上げる方向に補正を行う。また標準値に対し、上回る→下回る→上回るといったように、連続３回どちらかが続かない場合には補正は行わない。 When the accumulated toner amount at a predetermined timing exceeds the preset standard value three times in succession, correction is performed in the direction of decreasing the toner density target value. On the other hand, when the value falls below the standard value three times in succession, correction is performed in the direction of increasing the toner density target value. In addition, no correction is made if either one of the three consecutive times does not continue, such as exceeding, below, and exceeding the standard value.
第４の実施の形態に係る画像形成装置によれば、所定のピクセルカウント累積値におけるトナー量累積値とその標準値とを比較し、標準値を連続して所定回数上回るか、下回るときにトナー供給量を補正するため、トナー量累積値のバラツキによる補正の振れを防止することが可能となる。 According to the image forming apparatus of the fourth embodiment, the toner amount accumulated value in the predetermined pixel count accumulated value is compared with the standard value, and the toner is detected when the standard value is continuously exceeded or decreased by the predetermined number of times. Since the supply amount is corrected, it is possible to prevent correction fluctuation due to variations in the accumulated toner amount.
次に、本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。 Next, an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure and operation | movement fundamentally the same as 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
第５の実施の形態に係る画像形成装置では、トナー供給装置１０２によって現像器６０にトナーを供給するときのディスペンスモータの駆動トルクを測定する駆動トルク測定部を備えている。
The image forming apparatus according to the fifth embodiment includes a drive torque measuring unit that measures the drive torque of the dispense motor when the
また、駆動トルク測定部によって計測されたトナー供給装置１０２のディスペンスモータの駆動トルクが、予め設定した基準トルクから一定以上乖離した場合には、実目標値の補正制御を禁止する。
Further, when the drive torque of the dispense motor of the
従って、トナー供給装置のディスペンスモータの駆動トルクが基準トルクから一定以上乖離している場合は、実目標値の補正制御によるトナー単位供給量の補正を行わないため、装置の異常やトナーの偏り等により実際のトナー供給レートが変動した場合には、トナー単位供給量の補正が行われず、実際の濃度が低いのに濃度を抑える補正を行ったり、逆に実際の濃度が高いのに濃度を上げる補正を行ったりという不都合の発生を抑制することができる。 Therefore, if the drive torque of the dispense motor of the toner supply device deviates from the reference torque by a certain amount or more, the toner unit supply amount is not corrected by the correction control of the actual target value. When the actual toner supply rate fluctuates, the toner unit supply amount is not corrected, and correction is performed to suppress the density even when the actual density is low, or conversely, the density is increased even though the actual density is high. The occurrence of inconvenience such as correction can be suppressed.
１０ 画像形成装置
１２ エンジン部
５２ 感光体ドラム
５８ 現像装置
６０ 現像器
６２ 露光ユニット
６４ トナーカートリッジ
７４ 転写ロール
１００ プリント管理部
１０２ トナー供給装置
１０４ トナー濃度補正実行制御部
１０６ 実行トナー濃度目標値メモリ
１０８ 実行トナー濃度目標値補正部
１１０ 基準トナー濃度目標値メモリ
１１２ トナー量カウント部
１１４ トナー量累積部
１１６ ピクセルカウント部
１１８ ピクセルカウント値累積部
１２０ 変化量演算部
１２２ 測定値一時メモリ
１２４ 比較部
１２６ 規定値メモリ
１２８ トナー濃度目標値演算部
１３０ リセット部
２０２ メインコントローラ
２０４ ユーザインターフェイス
２０６ 画像形成処理制御部
２０８ 光走査系コントロール部
２１０ 駆動系コントロール部
２１２ 帯電器コントロール部
２１４ 現像装置コントロール部
２１６ 定着コントロール部
２２４ 濃度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (10)
記録媒体へトナー画像を転写して、画像を形成する転写手段と、
前記画像データに基づいて、前記トナー画像のピクセル数を計測するピクセル計測手段と、
前記ピクセル計測手段によって計測されたピクセル数の累積値を記憶するピクセル数累積値記憶手段と、
予め定められたトナー供給量を前記現像器に供給するトナー供給手段と、
前記トナー供給手段により前記現像器に供給されたトナー量を計測する供給トナー量計測手段と、
前記供給トナー量計測手段によって計測されたトナー量の累積値を記憶する供給トナー量累積値記憶手段と、
前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値と前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値とに応じて、前記ピクセル数の累積値に対する前記トナー量の累積値の変化量が、予め定められた範囲の上限値より大きい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を減少させるように補正し、前記変化量が、前記範囲の下限値より小さい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を増加させるように補正する補正手段と、
を含む画像形成装置。 Developing means for developing an electrostatic latent image formed by irradiating a uniformly charged image carrier with a light beam according to image data, using a developer containing toner by a developing device;
Transfer means for transferring a toner image to a recording medium and forming an image;
Pixel measuring means for measuring the number of pixels of the toner image based on the image data;
Pixel number cumulative value storage means for storing a cumulative value of the number of pixels measured by the pixel measuring means;
Toner supply means for supplying a predetermined toner supply amount to the developing device;
Supply toner amount measuring means for measuring the amount of toner supplied to the developing device by the toner supply means;
Supply toner amount cumulative value storage means for storing a cumulative value of the toner amount measured by the supply toner amount measurement means;
According to the cumulative value of the number of pixels stored in the cumulative number of pixel value storage means and the cumulative value of the toner amount stored by the cumulative supply toner amount storage means, the toner amount relative to the cumulative value of the number of pixels. When the change amount of the cumulative value is larger than the upper limit value of the predetermined range, correction is made so as to decrease the toner supply amount supplied by the toner supply means, and the change amount is the lower limit value of the range. If smaller, the correction means for correcting the toner supply amount supplied by the toner supply means to increase ;
An image forming apparatus including:
記録媒体へトナー画像を転写して、画像を形成する転写手段と、
前記画像データに基づいて、前記トナー画像のピクセル数を計測するピクセル計測手段と、
前記ピクセル計測手段によって計測されたピクセル数の累積値を記憶するピクセル数累積値記憶手段と、
予め定められたトナー供給量を前記現像器に供給するトナー供給手段と、
前記トナー供給手段により前記現像器に供給されたトナー量を計測する供給トナー量計測手段と、
前記供給トナー量計測手段によって計測されたトナー量の累積値を記憶する供給トナー量累積値記憶手段と、
前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値と、前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値と、予め定められた前記ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の上限値及び下限値とに応じて、前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値が、前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の上限値より大きい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を減少させるように補正し、前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値が、前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の下限値より小さい場合には、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を増加させるように補正する補正手段と、
を含む画像形成装置。 Developing means for developing an electrostatic latent image formed by irradiating a uniformly charged image carrier with a light beam according to image data, using a developer containing toner by a developing device;
Transfer means for transferring a toner image to a recording medium and forming an image;
Pixel measuring means for measuring the number of pixels of the toner image based on the image data;
Pixel number cumulative value storage means for storing a cumulative value of the number of pixels measured by the pixel measuring means;
Toner supply means for supplying a predetermined toner supply amount to the developing device;
Supply toner amount measuring means for measuring the amount of toner supplied to the developing device by the toner supply means;
Supply toner amount cumulative value storage means for storing a cumulative value of the toner amount measured by the supply toner amount measurement means;
The cumulative value of the number of pixels stored in the cumulative number of pixel value storage means, the cumulative value of the toner amount stored by the cumulative supply toner amount storage means, and the toner amount in the predetermined cumulative number of pixels According to the upper limit value and the lower limit value of the cumulative value of the toner, the cumulative value of the toner amount stored by the supply toner amount cumulative value storage unit is the cumulative value of the pixel number stored in the pixel number cumulative value storage unit. If the toner amount cumulative value is larger than the upper limit value, the toner supply amount supplied by the toner supply unit is corrected so as to decrease, and the toner amount cumulative value stored by the supply toner amount cumulative value storage unit is corrected. Is smaller than the lower limit value of the cumulative toner amount in the cumulative pixel number stored in the cumulative pixel number storage means, the toner supply unit And correcting means for correcting to increase the toner supply amount to be supplied by,
An image forming apparatus including:
記録媒体へトナー画像を転写して、画像を形成する転写手段と、
前記画像データに基づいて、前記トナー画像のピクセル数を計測するピクセル計測手段と、
前記ピクセル計測手段によって計測されたピクセル数の累積値を記憶するピクセル数累積値記憶手段と、
予め定められたトナー供給量を前記現像器に供給するトナー供給手段と、
前記トナー供給手段により前記現像器に供給されたトナー量を計測する供給トナー量計測手段と、
前記供給トナー量計測手段によって計測されたトナー量の累積値を記憶する供給トナー量累積値記憶手段と、
前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値と、前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値と、予め設定された前記ピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の規定値と、に応じて、前記供給トナー量累積値記憶手段によって記憶されたトナー量の累積値が、前記ピクセル数累積値記憶手段に記憶されたピクセル数の累積値におけるトナー量の累積値の規定値を連続して上回る回数又は連続して下回る回数が、所定回数を超えた場合に、トナー量の累積値が前記規定値に近付くように、前記トナー供給手段によるトナー供給量を補正する補正手段と、
を含む画像形成装置。 Developing means for developing an electrostatic latent image formed by irradiating a uniformly charged image carrier with a light beam according to image data, using a developer containing toner by a developing device;
Transfer means for transferring a toner image to a recording medium and forming an image;
Pixel measuring means for measuring the number of pixels of the toner image based on the image data;
Pixel number cumulative value storage means for storing a cumulative value of the number of pixels measured by the pixel measuring means;
Toner supply means for supplying a predetermined toner supply amount to the developing device;
Supply toner amount measuring means for measuring the amount of toner supplied to the developing device by the toner supply means;
Supply toner amount cumulative value storage means for storing a cumulative value of the toner amount measured by the supply toner amount measurement means;
The cumulative value of the number of pixels stored in the cumulative number of pixel value storage means, the cumulative value of the toner amount stored by the cumulative supply toner amount storage means, and the toner amount in the preset cumulative value of the number of pixels In accordance with a predetermined value of the cumulative value of toner, the cumulative amount of toner stored in the cumulative amount of supplied toner storage means is a toner amount in the cumulative number of pixels stored in the cumulative number of pixels storage means. The toner supply amount by the toner supply means so that the cumulative value of the toner amount approaches the specified value when the number of times of continuously exceeding the specified value of the accumulated value of the toner exceeds the predetermined number of times Correction means for correcting
An image forming apparatus including:
前記補正手段は、前記ピクセル数の累積値と前記トナー量の累積値とに応じて、前記パッチ画像の濃度の目標値を補正することにより、前記トナー供給手段によって供給されるトナー供給量を補正する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。 Toner supply supplied by the toner supply means so as to form a patch image for correcting the toner density and to obtain the predetermined toner density based on a comparison result between the density of the patch image and a preset target value A toner concentration control means for controlling the amount;
The correction unit corrects the toner supply amount supplied by the toner supply unit by correcting a target value of the density of the patch image according to the cumulative value of the number of pixels and the cumulative value of the toner amount. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記累積枚数記憶手段に記憶された記憶媒体の枚数の累積値が所定値を超える度に、前記補正手段によって、前記トナー供給量を補正することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項記載の画像形成装置。 A cumulative number storage means for storing a cumulative value of the number of storage media on which images are formed;
Every time the cumulative value of the number of the accumulated number storing means stored in the storage medium exceeds a predetermined value, by the correction means, either of claims 1 to 6, characterized in that for correcting the toner supply amount The image forming apparatus according to claim 1.
前記駆動トルク測定手段によって計測された前記トナー供給手段の駆動トルクが、予め設定した基準トルクから一定以上乖離した場合には、前記補正手段による前記トナー供給量の補正を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項記載の画像形成装置。 Drive torque measuring means for measuring drive torque when toner is supplied to the developing device by the toner supply means;
When the drive torque of the toner supply unit measured by the drive torque measurement unit deviates from a preset reference torque by a certain amount or more, the correction of the toner supply amount by the correction unit is prohibited. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9.
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