JP5627520B2 - Image forming apparatus and toner density control method - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置およびトナー濃度制御方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus and a toner density control method.

複合機、プリンターなどといった電子写真方式の画像形成装置では、露光装置により感光体ドラム上に静電潜像が形成され、トナーコンテナーから現像器へ供給されたトナーが、現像ローラーや現像スリーブで感光体ドラム上へ供給され、トナー現像が行われる。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a multifunction machine or printer, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum by an exposure device, and toner supplied from a toner container to a developing device is exposed to a developing roller or a developing sleeve. The toner is developed on the body drum.

このような画像形成装置では、現像器内のトナーが不足しないように、現像器にセンサーが設けられ、現像器内のトナー量の低下がセンサーにより検出されると、トナーコンテナーから現像器へトナーが供給される。これにより、現像器内に十分な量のトナーが継続的に保持され、現像器から感光体ドラムへのトナー供給が一定となり、トナー画像濃度の変動が低減される。   In such an image forming apparatus, a sensor is provided in the developing device so that the toner in the developing device does not run out. When a decrease in the toner amount in the developing device is detected by the sensor, the toner is transferred from the toner container to the developing device. Is supplied. As a result, a sufficient amount of toner is continuously held in the developing unit, the toner supply from the developing unit to the photosensitive drum becomes constant, and fluctuations in toner image density are reduced.

他方、ある画像形成装置は、現像器内の現像剤濃度、現像ローラー上の現像剤濃度、感光体ドラムからトナー画像を転写される転写ベルト上のトナー画像濃度などを検出する濃度センサーを設け、その濃度センサーの出力に応じて、露光装置の出力、現像バイアスなどを制御することで、トナー画像濃度を制御している（例えば特許文献１参照）。   On the other hand, a certain image forming apparatus is provided with a density sensor that detects a developer density in a developing device, a developer density on a developing roller, a toner image density on a transfer belt to which a toner image is transferred from a photosensitive drum, and the like. In accordance with the output of the density sensor, the toner image density is controlled by controlling the output of the exposure apparatus, the developing bias, and the like (for example, see Patent Document 1).

特開２００２−６２６９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-62696

しかしながら、上述のように濃度センサーを設けると、装置の製造コストが高くなってしまう。特に低価格帯の装置については製造コストが高くなることは好ましくない。   However, if the concentration sensor is provided as described above, the manufacturing cost of the device increases. In particular, it is not preferable that the manufacturing cost is high for a low-priced device.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度を適切に制御する画像形成装置およびトナー濃度制御方法を得ることを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus and a toner density control method that appropriately control toner image density without using a density sensor.

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。   In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.

本発明に係る画像形成装置は、複数の画像濃度設定値と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示す校正データを記憶する記憶装置と、その校正データに基づいて、トナーが所定トナー消費量だけ消費される期間において計数されたドットカウント値からトナー画像濃度の推定値を導出するとともに、画像濃度設定値と推定値との差に応じて現像バイアスの設定値を更新する画像濃度推定部と、上述の推定値に基づいて校正データを更新する校正データ更新部とを備える。 An image forming apparatus according to the present invention stores a calibration data indicating a correspondence relationship between a plurality of image density setting values and a dot count value at a predetermined toner consumption amount, and toner is determined based on the calibration data. Image density that derives the estimated value of toner image density from the dot count value counted during the period when the toner consumption amount is consumed, and updates the development bias setting value according to the difference between the image density setting value and the estimated value An estimation unit and a calibration data update unit that updates calibration data based on the estimated value described above are provided.

これにより、実験などで予め得られた校正データを使用して所定トナー消費量だけトナーが消費されたらその期間におけるドットカウント値からトナー画像濃度を推定することで、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度が適切に制御される。 As a result, the toner image density is estimated from the dot count value during that period when the toner is consumed by a predetermined amount of toner using calibration data obtained in advance by experiment or the like, so that the toner can be used without using the density sensor. image density Ru is properly controlled.

また、ユーザーが印刷する原稿の傾向や装置の経時変化などに起因して、初期状態の校正データが適切ではない場合でも、ユーザーにとって適切な校正データへ自動的に修正される。 Further, even when the calibration data in the initial state is not appropriate due to the tendency of the document to be printed by the user or the change with time of the apparatus, the calibration data is automatically corrected to the calibration data appropriate for the user.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、校正データ更新部は、画像濃度設定値と推定値との差が変動上限値より大きければ、画像濃度設定値と推定値との差に応じて校正データを更新する。 The image forming apparatus according to the present invention, in addition to the image forming equipment described above may be as follows. In this case, the calibration data updating unit, if the difference between the estimated value and the picture image density setting value is greater than the variation limit, and updates the calibration data according to the difference between the estimated value and images concentration setting.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、校正データ更新部は、画像濃度設定値と推定値との差が変動上限値より大きければ、その差と変動上限値との差に応じて校正データにおける画像濃度設定値またはドットカウント値をずらす。 The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the calibration data updating unit, larger than the difference variation upper limit value of the estimated value and the picture image density set value, the image density setting value or dot count in the calibration data in accordance with the difference between the difference between the variation upper limit value Shift the value.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、校正データ更新部は、画像濃度設定値と推定値との差が変動下限値より小さければ、画像濃度設定値と推定値との差に応じて校正データを更新する。 The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the calibration data updating unit, if the difference between the estimated value and the picture image density setting value is smaller than the variation lower limit value, and updates the calibration data according to the difference between the estimated value and images concentration setting.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、校正データ更新部は、画像濃度設定値と推定値との差が変動下限値より小さければ、その差と変動下限値との差に応じて校正データにおける画像濃度設定値またはドットカウント値をずらす。 The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the calibration data updating section, smaller than the difference variation lower limit value of the estimated value and the picture image density set value, the image density setting value or dot count in the calibration data in accordance with the difference between the difference between the variation lower limit value Shift the value.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、画像濃度推定部は、トナー画像濃度を測定する濃度センサーを使用せずに推定値を導出する。 The image forming apparatus according to the present invention may be configured as follows in addition to any of the image forming apparatuses described above. In this case, the image density estimation unit derives the estimated value without using a density sensor that measures the toner image density.

本発明に係るトナー濃度制御方法は、複数の画像濃度設定値と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示す校正データに基づいて、トナーが所定トナー消費量だけ消費される期間において計数されたドットカウント値からトナー画像濃度の推定値を導出するステップと、導出した推定値に基づいて画像濃度設定値を決定し更新するとともに、画像濃度設定値と推定値との差に応じて現像バイアスの設定値を更新するステップと、上述の推定値に基づいて校正データを更新するステップとを備える。 The toner density control method according to the present invention is based on calibration data indicating a correspondence relationship between a plurality of image density setting values and a dot count value at a predetermined toner consumption amount in a period in which the toner is consumed by the predetermined toner consumption amount. A step of deriving an estimated value of toner image density from the counted dot count value, an image density setting value is determined and updated based on the derived estimated value, and according to a difference between the image density setting value and the estimated value Updating the setting value of the developing bias, and updating the calibration data based on the estimated value.

これにより、実験などで予め得られた校正データを使用して所定トナー消費量だけトナーが消費されたらその期間におけるドットカウント値からトナー画像濃度を推定することで、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度が適切に制御される。 As a result, the toner image density is estimated from the dot count value during that period when the toner is consumed by a predetermined amount of toner using calibration data obtained in advance by experiment or the like, so that the toner can be used without using the density sensor. image density Ru is properly controlled.

本発明によれば、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度が適切に制御される。   According to the present invention, the toner image density is appropriately controlled without using a density sensor.

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a part of a mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１における現像器、並びに現像器周辺の感光体ドラムおよびトナーコンテナーを示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the developing unit in FIG. 1, and the photosensitive drum and toner container around the developing unit. 図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 図４は、図３に示す校正データの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the calibration data shown in FIG. 図５は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置によるトナー画像濃度制御について説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating toner image density control by the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 図６は、図４に示す校正データから更新された校正データの一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of calibration data updated from the calibration data shown in FIG.

以下、図に基づい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.

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。この画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。   FIG. 1 is a side view showing a part of a mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This image forming apparatus is an apparatus having an electrophotographic printing function, such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine.

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像器３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアモルファスシリコン製である。   The image forming apparatus of this embodiment has a tandem color developing device. The color developing device includes photosensitive drums 1a to 1d, exposure devices 2a to 2d, and developing devices 3a to 3d. The photoconductor drums 1a to 1d are four-color photoconductors of cyan, magenta, yellow, and black. The photosensitive drums 1a to 1d are made of amorphous silicon, for example.

露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を走査しつつ照射して静電潜像を形成する装置である。レーザー光は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向（副走査方向）に垂直な方向（主走査方向）に走査される。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を含むレーザースキャニングユニットを有する。   The exposure devices 2a to 2d are devices that form electrostatic latent images by irradiating the photosensitive drums 1a to 1d with laser light while scanning. The laser beam is scanned in a direction (main scanning direction) perpendicular to the rotation direction (sub-scanning direction) of the photosensitive drums 1a to 1d. The exposure apparatuses 2a to 2d have a laser scanning unit including a laser diode that is a light source of laser light and an optical element (lens, mirror, polygon mirror, etc.) that guides the laser light to the photosensitive drums 1a to 1d.

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。   Further, around the photosensitive drums 1a to 1d, a charger such as a scorotron, a cleaning device, a static eliminator and the like are arranged. The cleaning device removes residual toner on the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer, and the static eliminator neutralizes the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer.

現像器３ａ〜３ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーがそれぞれ充填されるトナーコンテナーを接続され、そのトナーコンテナーから供給されるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄへ供給し、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。   The developing units 3a to 3d are connected to toner containers filled with toners of four colors of cyan, magenta, yellow and black, respectively, and supply toner supplied from the toner containers to the photosensitive drums 1a to 1d. A toner image is formed by attaching toner to the electrostatic latent images on the photosensitive drums 1a to 1d.

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像ユニット３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像ユニット３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像ユニット３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像ユニット３ｄにより、ブラックの現像が行われる。   The photosensitive drum 1a, the exposure device 2a, and the developing unit 3a develop magenta, and the photosensitive drum 1b, the exposure device 2b, and the developing unit 3b develop cyan, the photosensitive drum 1c, and the exposure device 2c. The developing unit 3c performs yellow development, and the photosensitive drum 1d, the exposure device 2d, and the developing unit 3d perform black development.

図２は、図１における現像器３ａ、並びに現像器３ａ周辺の感光体ドラム１ａおよびトナーコンテナー１１ａを示す側面図である。なお、図２では、現像器３ａ周辺について図示しているが、現像器３ｂ〜３ｄ周辺についても同様の構成となっている。   FIG. 2 is a side view showing the developing device 3a and the photosensitive drum 1a and the toner container 11a around the developing device 3a in FIG. Although FIG. 2 shows the periphery of the developing device 3a, the periphery of the developing devices 3b to 3d has the same configuration.

例えば現像器３ａが２成分系の現像器である場合、図２に示すように、現像器３ａは、現像スリーブ２１と、現像器３ａ内のトナー量を測定するための透磁率センサー２２とを有する。また、現像器３ａには、トナーコンテナー１１ａが接続され、トナーコンテナー１１ａのトナー供給ローラー３１が所定量回転すると所定量のトナーがトナーコンテナー１１ａから現像器３ａへ供給される。透磁率センサー２２によりトナー量の低下が検出されると、図示せぬトナー供給モーターによりトナー供給ローラー３１が駆動され、現像器３ａにトナーが補給される。   For example, when the developing device 3a is a two-component developing device, as shown in FIG. 2, the developing device 3a includes a developing sleeve 21 and a magnetic permeability sensor 22 for measuring the amount of toner in the developing device 3a. Have. The toner container 11a is connected to the developing device 3a, and when the toner supply roller 31 of the toner container 11a rotates by a predetermined amount, a predetermined amount of toner is supplied from the toner container 11a to the developing device 3a. When a decrease in the toner amount is detected by the magnetic permeability sensor 22, the toner supply roller 31 is driven by a toner supply motor (not shown), and toner is supplied to the developing device 3a.

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体（中間転写体）である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ向かって周回していく。   The intermediate transfer belt 4 is an annular image carrier (intermediate transfer member) that comes into contact with the photosensitive drums 1a to 1d and primarily transfers the toner images on the photosensitive drums 1a to 1d. The intermediate transfer belt 4 is stretched around a driving roller 5 and circulates in the direction from the contact position with the photosensitive drum 1d to the contact position with the photosensitive drum 1a by the driving force from the driving roller 5. .

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。   The transfer roller 6 brings the conveyed paper into contact with the intermediate transfer belt 4 and secondarily transfers the toner image on the intermediate transfer belt 4 to the paper. The sheet on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 9 and the toner image is fixed on the sheet.

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。   The roller 7 has a cleaning brush, and the cleaning brush is brought into contact with the intermediate transfer belt 4 to remove the toner remaining on the intermediate transfer belt 4 after the transfer of the toner image onto the paper.

図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図２に示すように、この画像形成装置は、印刷装置４１、画像読取装置４２、操作パネル４３、通信装置４４、記憶装置４５、および演算処理装置４６を有する。   FIG. 3 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 2, the image forming apparatus includes a printing device 41, an image reading device 42, an operation panel 43, a communication device 44, a storage device 45, and an arithmetic processing device 46.

印刷装置４１は、図１に示すような機械的構成で原稿画像を用紙に印刷する内部デバイスである。   The printing apparatus 41 is an internal device that prints a document image on paper with a mechanical configuration as shown in FIG.

また、画像読取装置４２は、例えばオートドキュメントフィーダーで原稿を給紙して、その原稿の画像を１ページずつ光学的に読み取り、各ページ画像の画像データを生成する内部デバイスである。   The image reading device 42 is an internal device that feeds a document with, for example, an auto document feeder, optically reads an image of the document page by page, and generates image data of each page image.

また、操作パネル４３は、画像形成装置の筐体表面に配置され、ユーザーに対して各種情報を表示する表示装置と、ユーザー操作を検出する入力装置とを有する。表示装置としては例えば液晶ディスプレイが使用される。入力装置としては、キースイッチ、タッチパネルなどが使用される。   The operation panel 43 is arranged on the surface of the casing of the image forming apparatus, and includes a display device that displays various types of information to the user and an input device that detects a user operation. For example, a liquid crystal display is used as the display device. A key switch, a touch panel, or the like is used as the input device.

また、通信装置４４は、ネットワークや周辺機器インターフェイスを介してホスト装置に接続可能であって、所定の通信プロトコルでデータ通信を行う装置である。   The communication device 44 can be connected to a host device via a network or a peripheral device interface, and performs data communication using a predetermined communication protocol.

また、記憶装置４５は、各種データやプログラムを格納可能な装置である。記憶装置４５としては、不揮発性メモリー、ハードディスクドライブなどの不揮発性の大容量記憶媒体が使用される。記憶装置４５には、校正データ５１が記憶されている。   The storage device 45 is a device capable of storing various data and programs. As the storage device 45, a nonvolatile large-capacity storage medium such as a nonvolatile memory or a hard disk drive is used. Calibration data 51 is stored in the storage device 45.

校正データ５１は、複数の画像濃度設定値と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示すデータである。なお、この実施の形態では、校正データ５１は、使用するトナーの色のそれぞれについての、複数の画像濃度設定値（ＩＤ設定値，ＩＤ：Image Density）と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示すデータを有する。   The calibration data 51 is data indicating a correspondence relationship between a plurality of image density setting values and a dot count value at a predetermined toner consumption amount. In this embodiment, the calibration data 51 includes a plurality of image density setting values (ID setting values, ID: Image Density) and a dot count value at a predetermined toner consumption amount for each toner color to be used. Data indicating the corresponding relationship.

図４は、図３に示す校正データ５１の一例を示す図である。図４に示す校正データ５１は、１．１から１．５までの０．１間隔の５つの画像濃度設定値と、トナーを所定トナー消費量２５０ミリグラム消費した際の各画像濃度設定値でのドットカウント値とを有する。また、校正データ５１は、その所定トナー消費量２５０ミリグラムの消費に対応するトナー供給時間（つまり、上述のトナー供給モーターの動作時間）の情報（図４では、３０秒）を有する。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the calibration data 51 shown in FIG. The calibration data 51 shown in FIG. 4 includes five image density setting values at intervals of 0.1 from 1.1 to 1.5, and each image density setting value when 250 mg of toner is consumed by a predetermined toner consumption amount. Dot count value. Further, the calibration data 51 includes information (30 seconds in FIG. 4) of toner supply time (that is, operation time of the above-described toner supply motor) corresponding to the consumption of the predetermined toner consumption of 250 milligrams.

この校正データ５１は、例えば、当該画像形成装置と同様の電子写真プロセスを有する装置でISO/IEC19752標準原稿を使用した実験により予め求められる。   The calibration data 51 is obtained in advance by, for example, an experiment using an ISO / IEC19752 standard manuscript with an apparatus having an electrophotographic process similar to that of the image forming apparatus.

また、演算処理装置４６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するコンピューターであり、記憶装置４５、ＲＯＭなどからＲＡＭへプログラムをロードし、そのプログラムをＣＰＵで実行することにより、各種処理部を実現する。   The arithmetic processing unit 46 is a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. Various processing units are realized by executing the program by the CPU.

画像形成装置の起動後に、各種プログラムが演算処理装置４６により適宜実行される。この実施の形態では、演算処理装置４６により、図示せぬオペレーティングシステム、要求処理部６１、画像処理部６２、コントローラー６３，６４、画像濃度推定部６５、校正データ更新部６６などの処理部が実現される。 After the image forming apparatus is activated, various programs are appropriately executed by the arithmetic processing unit 46. In this embodiment, a processing unit such as an operating system (not shown), a request processing unit 61, an image processing unit 62, controllers 63 and 64, an image density estimation unit 65, a calibration data update unit 66 is realized by the arithmetic processing unit 46. Is done.

要求処理部６１は、操作パネル４３に対するユーザー操作に基づくジョブ実行要求（例えば、コピージョブの実行要求）やホスト装置から供給されるジョブ実行要求（例えば印刷ジョブの実行要求）を受け付け、そのジョブ要求に応じたジョブを実行させる。例えば、ホスト装置から、ＰＤＬ（Page Description Language）、ＰＤＦ（Portable Document Format）などの所定のデータ形式の原稿データが印刷ジョブ実行要求として受信されると、要求処理部６１は、その原稿データから画像データを生成する。この画像データは、ラスター画像データであり、ホスト装置からラスター画像データの原稿データが受信されると、要求処理部６１は、その原稿データをそのまま画像データとする。また、画像処理部６２は、その画像データに対して、色変換、ガンマ補正、ハーフトーニングなどの所定の画像処理を実行し、印刷データ（例えば色ごとに２値化された印刷画像データ）を生成する。そして、要求処理部６１は、その印刷データに基づく印刷をコントローラー６３に実行させる。   The request processing unit 61 receives a job execution request (for example, a copy job execution request) based on a user operation on the operation panel 43 or a job execution request (for example, a print job execution request) supplied from the host device, and receives the job request. Execute the job according to. For example, when document data in a predetermined data format such as PDL (Page Description Language) or PDF (Portable Document Format) is received from the host device as a print job execution request, the request processing unit 61 generates an image from the document data. Generate data. This image data is raster image data. When the original image data of the raster image data is received from the host device, the request processing unit 61 directly uses the original data as image data. The image processing unit 62 performs predetermined image processing such as color conversion, gamma correction, and halftoning on the image data, and print data (for example, print image data binarized for each color). Generate. Then, the request processing unit 61 causes the controller 63 to execute printing based on the print data.

また、例えば、コピージョブの実行要求を受け付けると、要求処理部６１は、コントローラー６４に画像スキャンを実行させ、画像処理部６２は、その画像スキャンで得られた画像データに対して所定の画像処理を実行し、印刷データを生成する。そして、要求処理部６１は、その印刷データに基づく印刷をコントローラー６３に実行させる。   Also, for example, upon receiving a copy job execution request, the request processing unit 61 causes the controller 64 to execute image scanning, and the image processing unit 62 performs predetermined image processing on the image data obtained by the image scanning. To generate print data. Then, the request processing unit 61 causes the controller 63 to execute printing based on the print data.

コントローラー６３は、印刷装置４１を監視および制御する処理部である。コントローラー６３は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび１次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置２ａ〜２ｄを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる処理回路である。現像バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと現像器３ａ〜３ｄ（図２では、現像スリーブ２１）との間にそれぞれ印加され、１次転写バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ印加される。   The controller 63 is a processing unit that monitors and controls the printing apparatus 41. The controller 63 controls a toner source development, transfer and fixing by controlling a driving source (not shown) for driving the above-described roller, a bias application circuit for applying a development bias and a primary transfer bias, and exposure apparatuses 2a to 2d. And a processing circuit for executing paper feeding, printing, and paper ejection. The developing bias is applied between the photosensitive drums 1a to 1d and the developing devices 3a to 3d (the developing sleeve 21 in FIG. 2), respectively, and the primary transfer bias is the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt 4. Between the two.

また、コントローラー６３は、画像濃度推定部６５により決定される画像濃度設定値に応じて現像バイアスの電圧値を決定する。 Further, the controller 63 determines the developing bias voltage value according to the image density setting value determined by the image density estimating unit 65.

また、コントローラー６３は、印刷データに基づく印刷装置４１による印刷画像におけるドット数を計数するためのドットカウンターを有し、印刷ジョブまたは１ページの印刷が完了するごとにドットカウント値（累積値）を更新する。   Further, the controller 63 has a dot counter for counting the number of dots in the print image by the printing apparatus 41 based on the print data, and the dot count value (cumulative value) is calculated every time a print job or one page is printed. Update.

また、コントローラー６３は、現像器３ａについて、透磁率センサー２２により現像器３ａ内のトナー量の低下が検出されると、図示せぬトナー供給モーターを制御してトナー供給ローラー３１を動作させて、トナーをトナーコンテナー１１ａから現像器３ａへ供給させる。このとき、コントローラー６３は、１回のトナー供給におけるトナー供給モーターの動作時間（つまりトナー供給時間）を特定し、トナー供給ローラー３１を動作させるたびにトナー供給時間の累積値を更新する。このトナー供給時間は、トナーコンテナー１１ａから現像器３ａへのトナー供給量（つまり、トナー消費量）に対応している。なお、コントローラー６３は、現像器３ａ〜３ｄについても同様にトナー供給時間を特定し、その累積値を計算する。   Further, the controller 63 controls the toner supply motor (not shown) to operate the toner supply roller 31 when the magnetic permeability sensor 22 detects a decrease in the toner amount in the developer 3a. The toner is supplied from the toner container 11a to the developing device 3a. At this time, the controller 63 specifies the operation time (that is, toner supply time) of the toner supply motor in one toner supply, and updates the accumulated value of the toner supply time each time the toner supply roller 31 is operated. This toner supply time corresponds to the toner supply amount (that is, toner consumption amount) from the toner container 11a to the developing device 3a. The controller 63 similarly specifies the toner supply time for the developing devices 3a to 3d, and calculates the accumulated value.

コントローラー６４は、画像読取装置４２を監視および制御する処理部である。   The controller 64 is a processing unit that monitors and controls the image reading device 42.

画像濃度推定部６５は、トナー画像濃度を測定する濃度センサーを使用せずに、校正データ５１に基づいて、トナーが所定トナー消費量だけ消費される期間において計数されたドットカウント値からトナー画像濃度の推定値を導出する。 The image density estimator 65 does not use a density sensor that measures the toner image density, but based on the calibration data 51, the toner image density is calculated from the dot count value counted during the period in which the toner is consumed by a predetermined toner consumption amount. and out guide the estimates.

校正データ更新部６６は、画像濃度推定部６５により導出された推定値に基づいて校正データ５１を更新する。なお、この実施の形態では、校正データ更新部６６は、使用するトナーの色のそれぞれについて校正データ５１を更新する。 The calibration data update unit 66 updates the calibration data 51 based on the estimated value derived by the image density estimation unit 65. In this embodiment, the calibration data update unit 66 updates the calibration data 51 for each toner color to be used.

この実施の形態では、校正データ更新部６６は、画像濃度設定値とその推定値との差が変動上限値より大きければ、画像濃度設定値と推定値との差に応じて校正データ５１を更新する。具体的には、校正データ更新部６６は、画像濃度設定値とその推定値との差が変動上限値より大きければ、その差と変動上限値との差に応じて校正データ５１における画像濃度設定値またはドットカウント値をずらす。 In this embodiment, the calibration data update unit 66, if the difference between the images concentration setting and the estimated value is greater than the variation limit, the calibration according to the difference between the estimated value and the picture image density setting value data 51 Update. Specifically, the calibration data update unit 66, if the difference between the images concentration setting and the estimated value is greater than the variation limit, the image density in the calibration data 51 in accordance with the difference between the difference between the variation upper limit value Shift the set value or dot count value.

また、この実施の形態では、校正データ更新部６６は、画像濃度設定値とその推定値との差が変動下限値より小さければ、画像濃度設定値と推定値との差に応じて校正データ５１を更新する。具体的には、校正データ更新部６６は、画像濃度設定値とその推定値との差が変動下限値より小さければ、その差と変動下限値との差に応じて校正データ５１における画像濃度設定値またはドットカウント値をずらす。 Further, in this embodiment, the calibration data update unit 66, if the difference between the images concentration setting and the estimated value is smaller than the variation lower limit value, in accordance with the difference between the estimated value and images concentration setting Calibration Data 51 is updated. Specifically, the calibration data update unit 66, if the difference between the images concentration setting and the estimated value is smaller than the variation lower limit value, the image density in the calibration data 51 in accordance with the difference between the difference between the variation lower limit value Shift the set value or dot count value.

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。   Next, the operation of the image forming apparatus will be described.

図５は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置によるトナー画像濃度制御について説明するフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart illustrating toner image density control by the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

この画像形成装置が起動すると、画像濃度推定部６５は、コントローラー６３により測定されたトナー供給時間の累積値が、校正データ５１により指定されているトナー供給時間に達しているか否かを監視する（ステップＳ１）。なお、トナー供給時間の累積値およびドットカウント値は、不揮発性の記憶装置４５に記憶されており、この画像形成装置の電源のオン／オフがあっても、継続的に集計される。 When the image forming apparatus is activated, the image density estimation unit 65 monitors whether or not the cumulative value of the toner supply time measured by the controller 63 has reached the toner supply time specified by the calibration data 51 ( Step S1). Note that the cumulative value of toner supply time and the dot count value are stored in the non-volatile storage device 45 and are continuously counted even when the power of the image forming apparatus is turned on / off.

コントローラー６３により測定されたトナー供給時間の累積値が、校正データ５１により指定されているトナー供給時間に達している場合、画像濃度推定部６５および校正データ更新部６６は、以下の処理を実行する。 When the cumulative value of the toner supply time measured by the controller 63 has reached the toner supply time specified by the calibration data 51, the image density estimation unit 65 and the calibration data update unit 66 execute the following processing. .

まず、画像濃度推定部６５は、校正データ５１を参照し、この時点のコントローラー６３によるドットカウント値から実際の画像濃度値（以下、推定ＩＤ値という）を推定する（ステップＳ２）。なお、コントローラー６３によるドットカウント値と同一のドットカウント値が校正データ５１内に存在しない場合には、内挿または外挿により推定ＩＤ値が計算される。 First, the image density estimation unit 65 refers to the calibration data 51 and estimates an actual image density value (hereinafter referred to as an estimated ID value) from the dot count value by the controller 63 at this time (step S2). If the same dot count value as the dot count value by the controller 63 does not exist in the calibration data 51, the estimated ID value is calculated by interpolation or extrapolation.

校正データ５１が例えば図４に示すものである場合、ドットカウント値が３５００万ドットであれば、推定ＩＤ値は１．３となり、ドットカウント値が４２５０万ドットであれば、推定ＩＤ値は１．１５となり、ドットカウント値が５０００万ドットであれば、推定ＩＤ値は１．０となる。   For example, when the calibration data 51 is as shown in FIG. 4, if the dot count value is 35 million dots, the estimated ID value is 1.3, and if the dot count value is 42.5 million dots, the estimated ID value is 1 If the dot count value is 50 million dots, the estimated ID value is 1.0.

次に、画像濃度推定部６５は、画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差が所定の変動上限値以下でありかつ所定の変動下限値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、ここでは、変動上限値は正の値であり、変動下限値は負の値である。 Then, the image density estimating unit 65 is equal to or less than the difference between the predetermined variation limit of the estimated ID value and the picture image density set value and determines whether a predetermined variation lower limit value or more (Step S3) . Here, the fluctuation upper limit value is a positive value, and the fluctuation lower limit value is a negative value.

画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差が所定の変動上限値以下でありかつ所定の変動下限値以上である場合、画像濃度推定部６５は、画像濃度値の変化分（画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差）に応じて現像バイアスの設定値を更新する（ステップＳ４）。 If the difference between the images concentration setting and the estimated ID value is a predetermined variation is more than the upper limit and the predetermined variation lower limit value or more, the image density estimating unit 65, variation (images the density of the image concentration value The development bias setting value is updated according to the difference between the setting value and the estimated ID value (step S4).

なお、画像濃度値の変化分と現像バイアス設定値の変化分との対応関係は、実験などにより予め求められており、画像濃度推定部６５は、その対応関係に基づいて、コントローラー６３における現像バイアスの設定値を更新する。 The correspondence relationship between the change in the image concentration value and the change in the developing bias set value is obtained in advance by experiments or the like, the image density estimating unit 65, based on the correspondence relation, the development of the controller 63 Update the bias setting.

例えば、画像濃度値の変化分が＋０．１であるとき、現像バイアス設定値の変化分が＋１であり、画像濃度値の変化分が−０．１であるとき、現像バイアス設定値の変化分が−１である場合、画像濃度値の変化分の１０倍が現像バイアス設定値の変化分とされる。なお、現像バイアス設定値に対して所定の係数を乗ずることで、実際の現像バイアス電圧が得られる。 For example, when the change of image concentration value of +0.1, a change in the developing bias set value is +1, when the change of image concentration value is -0.1, the developing bias set value If variation is -1, 10-fold change in image concentration value is a change in the developing bias set value. The actual development bias voltage can be obtained by multiplying the development bias setting value by a predetermined coefficient.

一方、画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差が所定の変動上限値以下ではない場合、画像濃度推定部６５は、変動上限値に応じて現像バイアスの設定値を更新する（ステップＳ５）。また、画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差が所定の変動下限値以上ではない場合、画像濃度推定部６５は、変動下限値に応じて現像バイアスの設定値を更新する（ステップＳ５）。 On the other hand, when the difference between the estimated ID value and the picture image density setting value is not less than a predetermined variation limit, the image density estimating unit 65 updates the set value of the developing bias in accordance with the variation upper limit value (step S5) . Further, when the difference between the estimated ID value and the picture image density setting value is not predetermined variation lower limit value or more, the image density estimating unit 65 updates the set value of the developing bias in accordance with the variation lower limit value (step S5) .

そして、画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差が所定の変動上限値以下ではない場合、校正データ更新部６６は、その推定ＩＤ値に基づいて、校正データ５１を更新する（ステップＳ６）。また、画像濃度設定値と推定ＩＤ値との差が所定の変動下限値以上ではない場合、校正データ更新部６６は、その推定ＩＤ値に基づいて、校正データ５１を更新する（ステップＳ６）。 Then, when the difference between the estimated ID value and the picture image density setting value is not less than a predetermined variation limit, the calibration data update unit 66 based on the estimated ID value, and updates the calibration data 51 (step S6) . Further, when the difference between the estimated ID value and the picture image density setting value is not predetermined variation lower limit value or more, the calibration data update unit 66 based on the estimated ID value, and updates the calibration data 51 (step S6) .

このとき、校正データ更新部６６は、画像濃度設定値とその推定ＩＤ値との差が変動上限値より大きければ、その差と変動上限値との差に応じて校正データ５１における画像濃度設定値またはドットカウント値をずらす。また、校正データ更新部６６は、画像濃度設定値とその推定ＩＤ値との差が変動下限値より小さければ、その差と変動下限値との差に応じて校正データ５１における画像濃度設定値またはドットカウント値をずらす。 In this case, the calibration data updating unit 66, if the difference between the images concentration setting and the estimated ID value is greater than the variation limit, the image density setting in the calibration data 51 in accordance with the difference between the difference between the variation upper limit value Shift the value or dot count value. Also, calibration data update unit 66, is smaller than a difference variation lower limit value of the images concentration setting and the estimated ID value, the image density set values in the calibration data 51 in accordance with the difference between the difference between the variation lower limit value Or shift the dot count value.

図６は、図４に示す校正データ５１から更新された校正データ５１の一例を示す図である。例えば、更新前の校正データ５１が図４に示すものであり、画像濃度設定値が１．３であり、変動下限値が−０．２である場合、推定ＩＤ値が１．０であると、図６に示すように、画像濃度設定値（１．３）と推定ＩＤ値（１．０）との差（−０．３）と変動下限値（−０．２）との差（−０．１）に応じたドットカウント値（５００万ドット）だけ、校正データ５１内の各ＩＤ値に対応するドットカウント値を増加させる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of calibration data 51 updated from the calibration data 51 shown in FIG. For example, calibration data 51 before the update is as shown in figure 4, an images density setting value is 1.3, when the change limit value is -0.2, the estimated ID value is 1.0 When, as shown in FIG. 6, the difference between the images concentration setting (1.3) and the estimated ID value (1.0) the difference between (-0.3) and variable lower limit (-0.2) The dot count value corresponding to each ID value in the calibration data 51 is increased by the dot count value (5 million dots) corresponding to (−0.1).

そして、画像濃度推定部６５は、ステップＳ４またはステップＳ５で求めた現像バイアス設定値をコントローラー６３にセットし（ステップＳ７）、コントローラー６３におけるトナー供給時間の累積値およびドットカウント値をゼロにリセットする（ステップＳ８）。 Then, the image density estimation unit 65 sets the development bias setting value obtained in step S4 or step S5 in the controller 63 (step S7), and resets the cumulative toner supply time value and the dot count value in the controller 63 to zero. (Step S8).

このように、コントローラー６３により測定されたトナー供給時間の累積値が、校正データ５１により指定されているトナー供給時間に達すると、上述の処理を実行した後、画像濃度推定部６５は、コントローラー６３により測定されたトナー供給時間の累積値が、校正データ５１により指定されているトナー供給時間に達しているか否かの監視（ステップＳ１）に戻る。 As described above, when the cumulative value of the toner supply time measured by the controller 63 reaches the toner supply time specified by the calibration data 51, the image density estimation unit 65 performs the above-described processing, and then the image density estimation unit 65 The process returns to the monitoring (step S1) as to whether or not the cumulative value of the toner supply time measured by (1) has reached the toner supply time specified by the calibration data 51.

以上のように、上記実施の形態によれば、記憶装置４５は、複数の画像濃度設定値と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示す校正データ５１を記憶している。そして、画像濃度推定部６５は、その校正データ５１に基づいて、トナーが所定トナー消費量だけ消費される期間において計数されたドットカウント値からトナー画像濃度の推定値を導出し、校正データ更新部６６は、上述の推定値に基づいて校正データ５１を更新する。 As described above, according to the above-described embodiment, the storage device 45 stores the calibration data 51 indicating the correspondence between the plurality of image density setting values and the dot count value at a predetermined toner consumption amount. Then, based on the calibration data 51, the image density estimation unit 65 derives an estimated value of the toner image density from the dot count value counted during a period in which the toner is consumed by the predetermined toner consumption amount, and the calibration data update unit 66 updates the calibration data 51 based on the estimated value described above.

これにより、実験などで予め得られた校正データ５１を使用して所定トナー消費量だけトナーが消費されたらその期間におけるドットカウント値からトナー画像濃度を推定することで、濃度センサーを使用せずにトナー画像濃度が適切に制御される。 As a result, the toner image density is estimated from the dot count value in the period when the toner is consumed by a predetermined amount of toner using the calibration data 51 obtained in advance by an experiment or the like, without using the density sensor. toner image density Ru is properly controlled.

また、ユーザーが印刷する原稿の傾向や装置の経時変化などに起因して、初期状態の校正データが適切ではない場合でも、ユーザーにとって適切な校正データへ自動的に修正される。 Further, even when the calibration data in the initial state is not appropriate due to the tendency of the document to be printed by the user or the change with time of the apparatus, the calibration data is automatically corrected to the calibration data appropriate for the user.

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。   The above-described embodiments are preferred examples of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. is there.

例えば、上記実施の形態に係る画像形成装置は、カラー電子写真方式の画像形成装置であるが、モノクロ電子写真方式の画像形成装置でもよい。   For example, the image forming apparatus according to the above embodiment is a color electrophotographic image forming apparatus, but may be a monochrome electrophotographic image forming apparatus.

本発明は、例えば、濃度センサーを有さない画像形成装置におけるトナー濃度制御に適用可能である。   The present invention is applicable, for example, to toner density control in an image forming apparatus that does not have a density sensor.

４５ 記憶装置
５１ 校正データ
６５ 画像濃度推定部
６６ 校正データ更新部 45 Storage Device 51 Calibration Data 65 Image Density Estimation Unit 66 Calibration Data Update Unit

Claims (7)

画像濃度設定値に基づいてトナー画像濃度を調節する画像形成装置において、
複数の画像濃度設定値と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示す校正データを記憶する記憶装置と、
前記校正データに基づいて、トナーが前記所定トナー消費量だけ消費される期間において計数されたドットカウント値からトナー画像濃度の推定値を導出するとともに、前記画像濃度設定値と前記推定値との差に応じて現像バイアスの設定値を更新する画像濃度推定部と、
前記推定値に基づいて前記校正データを更新する校正データ更新部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that adjusts a toner image density based on an image density setting value,
A storage device for storing calibration data indicating a correspondence relationship between a plurality of image density setting values and a dot count value at a predetermined toner consumption amount;
Based on the calibration data, an estimated value of toner image density is derived from a dot count value counted during a period in which toner is consumed by the predetermined toner consumption amount, and a difference between the image density setting value and the estimated value is derived. An image density estimation unit that updates the setting value of the development bias according to
A calibration data update unit that updates the calibration data based on the estimated value;
An image forming apparatus comprising: 前記校正データ更新部は、前記画像濃度設定値と前記推定値との差が変動上限値より大きければ、前記画像濃度設定値と前記推定値との差に応じて前記校正データを更新することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The calibration data update unit updates the calibration data according to the difference between the image density setting value and the estimated value if the difference between the image density setting value and the estimated value is larger than a variation upper limit value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 前記校正データ更新部は、前記画像濃度設定値と前記推定値との差が前記変動上限値より大きければ、その差と前記変動上限値との差に応じて前記校正データにおける前記画像濃度設定値または前記ドットカウント値をずらすことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。   If the difference between the image density setting value and the estimated value is larger than the variation upper limit value, the calibration data update unit determines the image density setting value in the calibration data according to the difference between the difference and the variation upper limit value. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the dot count value is shifted. 前記校正データ更新部は、前記画像濃度設定値と前記推定値との差が変動下限値より小さければ、前記画像濃度設定値と前記推定値との差に応じて前記校正データを更新することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。   The calibration data update unit updates the calibration data according to the difference between the image density setting value and the estimated value if the difference between the image density setting value and the estimated value is smaller than a variation lower limit value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 前記校正データ更新部は、前記画像濃度設定値と前記推定値との差が前記変動下限値より小さければ、その差と前記変動下限値との差に応じて前記校正データにおける前記画像濃度設定値または前記ドットカウント値をずらすことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。   If the difference between the image density setting value and the estimated value is smaller than the variation lower limit value, the calibration data update unit determines the image density setting value in the calibration data according to the difference between the difference and the variation lower limit value. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the dot count value is shifted. 前記画像濃度推定部は、前記トナー画像濃度を測定する濃度センサーを使用せずに前記推定値を導出することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image density estimation unit derives the estimated value without using a density sensor that measures the toner image density. apparatus. 画像濃度設定値に基づいてトナー画像濃度を調節するトナー濃度制御方法において、
複数の画像濃度設定値と所定トナー消費量でのドットカウント値との対応関係を示す校正データに基づいて、トナーが前記所定トナー消費量だけ消費される期間において計数されたドットカウント値からトナー画像濃度の推定値を導出するとともに、前記画像濃度設定値と前記推定値との差に応じて現像バイアスの設定値を更新するステップと、
前記推定値に基づいて前記校正データを更新するステップと、
を備えることを特徴とするトナー濃度制御方法。 In a toner density control method for adjusting a toner image density based on an image density setting value,
Based on the calibration data indicating the correspondence between the plurality of image density setting values and the dot count value at the predetermined toner consumption amount, the toner image is obtained from the dot count value counted in the period in which the toner is consumed by the predetermined toner consumption amount. Deriving an estimated density value and updating a developing bias setting value in accordance with a difference between the image density setting value and the estimated value ;
Updating the calibration data based on the estimated value;
A toner concentration control method comprising:
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