JP5206181B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
形成される画像の画質を安定化させるための安定化制御を行う、画像安定化制御手段と、
像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段と、
を備えた、画像形成装置において、
画像安定化制御手段は、付着量制御手段と、レーザー光量制御手段と、階調補正制御手段と、を備えており、
付着量制御手段は、像担持体上に付着量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標付着量を示す第1目標検出値を実現するための現像バイアスを決定するように、構成されており、
レーザー光量制御手段は、像担持体上にレーザー光量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標ライン幅を示す第2目標検出値を実現するためのレーザー光量を決定するように、構成されており、
階調補正制御手段は、像担持体上に階調補正制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、階調特性を線形とするために画像データの入力階調を補正するように、構成されており、
更に、画像安定化制御手段は、2回目以降の安定化制御において作動して、3つの上記制御手段の内から、実行する制御手段と、前回の安定化制御の結果をそのまま更新することによって実行を省略する制御手段と、を選定し、選定結果に基づいて3つの上記制御手段を制御する、選定制御手段を、備えている、
ことを特徴としている。
前回の安定化制御によって決定された、現像バイアス及びレーザー光量によって、像担持体上に、付着量制御用の1個の検出用トナーパターン、及び、レーザー光量制御用の1個の検出用トナーパターンを、それぞれ形成し、
付着量制御用の1個の上記パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値を、第1目標検出値と比較して、その差が許容範囲内か否かを求めるとともに、レーザー光量制御用の1個の上記パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値を、第2目標検出値と比較して、その差が許容範囲内か否かを求め、
前者の差が許容範囲内であり且つ後者の差が許容範囲内である場合には、3つの上記制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、
前者の差が許容範囲内であり且つ後者の差が許容範囲外である場合には、レーザー光量制御手段を、実行する制御手段として選定するとともに、他の2つの上記制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、
前者の差が許容範囲外であり且つ後者の差が許容範囲内である場合には、付着量制御手段及びレーザー光量制御手段を、実行する制御手段として選定するとともに、階調補正制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、
前者の差が許容範囲外であり且つ後者の差が許容範囲外である場合には、3つの上記制御手段を、実行する制御手段として選定する、
ように構成されている。
(1)形成すべき検出用トナーパターンの数を低減できる。それ故、トナー消費量、ひいては廃トナー量を低減できる。したがって、十分な低コスト化を実現できる。
(2)2回目以降の安定化制御に要する時間を、短縮できる。
図1は、本発明の一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面模式図である。この画像形成装置100は、電子写真式装置であり、具体的には、タンデム式のカラーレーザープリンタである。この装置100は、4個の画像形成部1〜4、中間転写ベルト5、及び定着装置6を、備えている。
画像安定化制御手段は、付着量制御を行う付着量制御手段と、レーザー光量制御を行うレーザー光量制御手段と、階調補正制御を行う階調補正制御手段と、を備えている。
更に、本発明では、画像安定化制御手段は、選定制御手段を備えている。
次に、各制御手段について説明する。
付着量制御手段は、中間転写ベルト5上に付着量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての光学式トナーセンサ9による検出値に基づいて、目標付着量を示す第1目標検出値を実現するための現像バイアスを決定するように、構成されている。
(1)まず、図6に示されるように、例えば4個の検出用トナーパターン9A、9B、9C、9Dが中間転写ベルト5上に形成される。これらの検出用トナーパターン9A、9B、9C、9Dは、各々異なる現像バイアスで形成されたベタパターンである。
(2)次に、図7に示されるように、検出用トナーパターン9A、9B、9C、9Dの各々のトナー付着量が、光学式トナーセンサ9による検出値から求められる。図7において、横軸は現像バイアスを示し、縦軸はトナー付着量を示している。
(3)次に、図8に示されるように、検出用トナーパターン9A、9B、9C、9Dの各々の検出値すなわちトナー付着量に基づいて、直線を引くことによって、現像特性A4が求められる。
(4)そして、目標とする検出値(第1目標検出値)すなわち目標とする所定のトナー付着量(目標付着量)を得るための現像バイアスが、現像特性A4に基づいて決定される。
レーザー光量制御手段は、中間転写ベルト5上にレーザー光量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての光学式トナーセンサ9による検出値に基づいて、目標ライン幅を示す第2目標検出値を実現するためのレーザー光量を決定するように、構成されている。
(1)まず、図14に示されるように、例えば4個の検出用トナーパターン9E、9F、9G、9Hが中間転写ベルト5上に形成される。これらの検出用トナーパターン9E、9F、9G、9Hは、各々異なるレーザー光量で形成されたラインパターンである。ラインパターンとしては、例えば、図15に示されるような、1オン3オフ等のドットパターンを使用できる。
(2)次に、図16に示されるように、検出用トナーパターン9E、9F、9G、9Hの各々のトナー付着量が、光学式トナーセンサ9によって検出される。図15において、横軸はレーザー光量を示し、縦軸は光学式トナーセンサ9による検出値を示している。
(3)次に、図17に示されるように、検出用トナーパターン9E、9F、9G、9Hの各々の検出値に基づいて、直線を引くことによって、光量特性B4が求められる。
(4)そして、目標とする検出値(第2目標検出値)すなわち目標とする所定のライン幅(目標ライン幅)を得るためのレーザー光量が、光量特性B4に基づいて決定される。
階調補正制御手段は、中間転写ベルト5上に階調補正制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての光学式トナーセンサ9による検出値に基づいて、階調特性を線形とするために画像データの入力階調を補正するように、構成されている。
(1)まず、図18に示されるように、例えば7個の検出用トナーパターン9J、9K、9L、9M、9N、9P、9Qが中間転写ベルト5上に形成される。これらの検出用トナーパターン9J、9K、9L、9M、9N、9P、9Qは、各々異なる階調で形成されたディザパターンである。
(2)次に、図19に示されるように、検出用トナーパターン9J、9K、9L、9M、9N、9P、9Qの各々のトナー付着量が、光学式トナーセンサ9によって検出される。図19において、横軸は画像データの入力階調を示し、縦軸は光学式トナーセンサ9による検出値を示している。
(3)次に、図20に示されるように、光学式トナーセンサ9による検出値、すなわち光学式トナーセンサ9の実際の出力値が、光学式トナーセンサ9のトナー付着量検出特性と反射濃度との関係に基づいて、反射濃度に換算される。図20において、横軸は画像データの入力階調を示し、縦軸は反射濃度を示している。そして、目標とする線形の階調特性Cが求められる。
(4)そして、図21に示されるように、階調特性Cを階調補正テーブルとして使用して、画像データの入力階調C1が階調C2へ補正される。
選定制御手段は、2回目以降の安定化制御において作動して、3つの上記制御手段の内から、実行する制御手段と、前回の安定化制御の結果をそのまま更新することによって実行を省略する制御手段と、を選定し、選定結果に基づいて3つの上記制御手段を制御するよう、構成されている。その詳細は、後述する。
本実施形態の画像形成装置の作動について説明する。図22は、作動のフローチャートを示している。なお、既に1回以上の安定化制御が行われているものとする。
(2)次に、上記パターン9X、9Yのトナー付着量が光学式トナーセンサ9により検出される(S3)。
(3)次に、上記パターン9Xについての光学式トナーセンサ9による検出値m0が、第1目標検出値mtと比較されて、差Δmが求められ(S4)、また、上記パターン9Yについての光学式トナーセンサ9による検出値s0が、第2目標検出値stと比較されて、差Δsが求められる(S5)。
(4)次に、Δmが許容範囲(−d〜+d)内か否かが判断される(S6)。そして、Δmが上記許容範囲内であるときは、S7に進み、Δmが上記許容範囲外であるときは、S8へ進む。
(5-1)S7においては、Δsが許容範囲(−e〜+e)内か否かが判断される。Δsが上記許容範囲内であるときは、以下に示す場合[1]の制御となる。一方、Δsが上記許容範囲外であるときは、以下に示す場合[2]の制御となる。
(5-2)S8においては、Δsが許容範囲(−e〜+e)内か否かが判断される。Δsが上記許容範囲内であるときは、以下に示す場合[3]の制御となる。一方、Δsが上記許容範囲外であるときは、以下に示す場合[4]の制御となる。
この場合では、Δmが上記許容範囲内であり且つΔsが上記許容範囲内である。
この場合においては、付着量制御手段、レーザー光量制御手段、及び階調補正制御手段を実行しても、前回の付着量制御及びレーザー光量制御による制御結果に近い決定値が算出されるとともに、前回の階調補正制御による制御結果に近い階調補正が行われるだけである。それ故、これら3つの制御手段を今回実行することは、検出用トナーパターンを無駄にすることとなる。したがって、これら3つの制御手段は今回実行せず、前回のこれら3つの制御手段による制御結果をそのまま更新するのが、好ましい。
すなわち、この場合では、3つの上記制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、3つの上記制御手段による制御に関しては、前回の制御結果をそのまま更新する。
この場合では、Δmが上記許容範囲内であり且つΔsが上記許容範囲外である。
この場合においては、パターン9Xの検出値が上記許容範囲内であるので、前回の付着量制御で決定された現像バイアスをそのまま更新しても所定のトナー付着量を得ることができる。それ故、今回の付着量制御手段の実行を省略できる。また、前回の付着量制御以降における現像特性には変化がないので、今回のレーザー光量制御を行えば、ライン幅を所定の値に調整できるとともに、ドット再現の変動も概ね抑制でき、それ故、今回の階調補正制御手段の実行も省略できる。
すなわち、この場合では、レーザー光量制御手段を、実行する制御手段として選定するとともに、他の2つの上記制御手段を、実行を省略する制御手段として選定する。
この場合では、Δmが上記許容範囲外であり且つΔsが上記許容範囲内である。
この場合においては、パターン9Xの検出値が上記許容範囲外であるので、前回の付着量制御以降における現像特性に変化があり、それ故、現像バイアスを設定し直して所定のトナー付着量を得るようにする必要がある。したがって、今回の付着量制御手段を実行する必要がある。また、パターン9Yの検出値に変化はないが、付着量制御を行ったことによってライン幅が変化する可能性があるので、レーザー光量制御を行って所定のライン幅を得るようにする必要がある。したがって、今回のレーザー光量制御手段を実行する必要がある。しかるに、レーザー光量制御を行えば、ドット再現の変動を概ね抑制できるので、今回の階調補正制御手段の実行を省略できる。
すなわち、この場合では、付着量制御手段及びレーザー光量制御手段を、実行する制御手段として選定するとともに、階調補正制御手段を、実行を省略する制御手段として選定する。
この場合では、Δmが上記許容範囲外であり且つΔsが上記許容範囲外である。
この場合においては、トナー付着量及びライン幅が前回の安定化制御以降において変化しているので、現像特性及び光量特性が変化しており、それ故、ドット再現も変化していると考えられる。したがって、付着量制御手段、レーザー光量制御手段、及び階調補正制御手段の、全てを実行する必要がある。
すなわち、この場合では、3つの上記制御手段を、実行する制御手段として選定する。
(1)本発明の画像形成装置は、フルカラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ機、又はこれら複合機等に、適用できる。
Claims (4)
- 形成される画像の画質を安定化させるための安定化制御を行う、画像安定化制御手段と、
像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段と、
を備えた、画像形成装置において、
画像安定化制御手段は、付着量制御手段と、レーザー光量制御手段と、階調補正制御手段と、を備えており、
付着量制御手段は、像担持体上に付着量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標付着量を示す第1目標検出値を実現するための現像バイアスを決定するように、構成されており、
レーザー光量制御手段は、像担持体上にレーザー光量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標ライン幅を示す第2目標検出値を実現するためのレーザー光量を決定するように、構成されており、
階調補正制御手段は、像担持体上に階調補正制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、階調特性を線形とするために画像データの入力階調を補正するように、構成されており、
更に、画像安定化制御手段は、2回目以降の安定化制御において作動して、3つの上記制御手段の内から、実行する制御手段と、前回の安定化制御の結果をそのまま更新することによって実行を省略する制御手段と、を選定し、選定結果に基づいて3つの上記制御手段を制御する、選定制御手段を、備えており、
選定制御手段は、
前回の安定化制御によって決定された、現像バイアス及びレーザー光量によって、像担持体上に、付着量制御用の1個の検出用トナーパターン、及び、レーザー光量制御用の1個の検出用トナーパターンを、それぞれ形成し、
付着量制御用の1個の上記パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値を、第1目標検出値と比較して、その差が許容範囲内か否かを求めるとともに、レーザー光量制御用の1個の上記パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値を、第2目標検出値と比較して、その差が許容範囲内か否かを求め、
前者の差が許容範囲内であり且つ後者の差が許容範囲内である場合には、3つの上記制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、
前者の差が許容範囲内であり且つ後者の差が許容範囲外である場合には、レーザー光量制御手段を、実行する制御手段として選定するとともに、他の2つの上記制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、
前者の差が許容範囲外であり且つ後者の差が許容範囲内である場合には、付着量制御手段及びレーザー光量制御手段を、実行する制御手段として選定するとともに、階調補正制御手段を、実行を省略する制御手段として選定し、
前者の差が許容範囲外であり且つ後者の差が許容範囲外である場合には、3つの上記制御手段を、実行する制御手段として選定する、
ように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 付着量制御用の検出用トナーパターンが、ベタパターンである、請求項1記載の画像形成装置。
- レーザー光量制御用の検出用トナーパターンが、ラインパターンである、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 階調補正制御用の検出用トナーパターンが、ディザパターンである、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の画像形成装置。
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