JP5895623B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、トナーを用いて画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうちの少なくとも１つの機能を備えた複合機等の画像形成装置及びこのような画像形成装置における画像形成方法であって、かかる画像の濃度を調整可能な画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, a plotter, a multifunction machine having at least one of these functions, which forms an image using toner, and image formation in such an image forming apparatus. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method capable of adjusting the density of the image.
トナーを用いて画像を形成する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。このような画像形成装置では、帯電装置によって像担持体を一様に帯電させ、形成すべき画像に対応して入力したデータに基づいて露光装置によって像担持体に潜像を形成し、現像装置によって潜像にトナーを付着させて画像を形成している。 A so-called electrophotographic image forming apparatus that forms an image using toner is known (see, for example, [Patent Document 1] to [Patent Document 3]). In such an image forming apparatus, the image carrier is uniformly charged by the charging device, a latent image is formed on the image carrier by the exposure device based on the data input corresponding to the image to be formed, and the developing device Thus, toner is attached to the latent image to form an image.
このような画像形成装置は、近年、印刷業界にも普及し始めており、高速出力かつ高画質化への要求が急速に高まっている。高画質化に関する要求項目のなかでは、頁内濃度均一性すなわち用紙等の記録媒体の１枚に形成される画像の濃度の均一性への要望が強く、ユーザーが画像形成装置を選定する際の判断基準になっている。そのため、頁内の濃度ムラを極力抑制することが重要である。 In recent years, such image forming apparatuses have begun to spread in the printing industry, and the demand for high-speed output and high image quality is rapidly increasing. Among the requirements related to high image quality, there is a strong demand for uniformity of density within a page, that is, uniformity of the density of an image formed on one sheet of recording medium such as paper, and when a user selects an image forming apparatus, It is a judgment criterion. Therefore, it is important to suppress the density unevenness in the page as much as possible.
かかる濃度ムラは、様々な要因によって発生することが知られている。たとえば、帯電の不均一性による帯電ムラ、露光装置の露光ムラ、感光体等の像担持体の回転振れや感度ムラ、現像ローラ等の現像剤担持体の回転振れや抵抗ムラ、トナーの帯電ムラ、転写ローラの転写ムラなどである。この中でもとくに像担持体の回転振れや感度ムラ及び現像剤担持体の回転振れに起因する濃度ムラは周期が短いため、頁内に周期的に発生し、視認が容易であることから、クレーム対象となる場合が多い。したがって、像担持体の回転振れや感度ムラ及び現像剤担持体の回転振れに起因する濃度ムラを抑制することがとくに重要である。 Such density unevenness is known to occur due to various factors. For example, uneven charging due to non-uniform charging, exposure unevenness of an exposure apparatus, rotational shake or sensitivity unevenness of an image carrier such as a photosensitive member, rotational shake or resistance unevenness of a developer carrier such as a developing roller, toner charging unevenness, etc. And transfer unevenness of the transfer roller. Among them, in particular, the rotational shake and sensitivity unevenness of the image carrier and the density unevenness caused by the rotational shake of the developer carrier have a short period, and thus periodically occur in the page and are easy to see. In many cases. Accordingly, it is particularly important to suppress density fluctuations due to rotational shake and sensitivity fluctuations of the image carrier and rotational fluctuations of the developer carrier.
この濃度ムラについて以下説明する。
像担持体や現像剤担持体の回転振れに起因する濃度ムラに関して説明すると、電子写真方式を用いた画像形成装置では、現像剤担持体と像担持体との間の電位差によって発生する電界を利用して像担持体上にトナーを付着させて画像を形成するため、像担持体や現像剤担持体の回転振れによって、これらの間隔である現像ギャップが変動すると、電界が変動して濃度変動が生じ、濃度ムラが生じる。
This density unevenness will be described below.
The density unevenness caused by the rotational shake of the image carrier and developer carrier will be explained. In an electrophotographic image forming apparatus, an electric field generated by a potential difference between the developer carrier and the image carrier is used. In order to form an image by adhering toner onto the image carrier, if the development gap corresponding to these intervals fluctuates due to the rotational shake of the image carrier or developer carrier, the electric field fluctuates and density fluctuations occur. And density unevenness occurs.
また、像担持体の感度ムラに起因する濃度ムラに関して説明すると、次のとおりである。
すなわち、電界に対するトナー付着量の感度は画像濃度によって変化する。つまり、画像濃度によっても、像担持体の感度が変化する。具体的に、トナー付着量が多いベタ画像部などの高濃度部であるシャドウ部においては、明電位と現像バイアスの電位差、すなわち現像ポテンシャルが支配的となり、逆に、シャドウ部よりもトナー付着量の少ない中間調やハイライト部の画像では、像担持体の非露光部の電位である暗電位と現像バイアスの電位差、すなわち地肌ポテンシャルが支配的となる。
The density unevenness caused by the sensitivity unevenness of the image carrier will be described as follows.
That is, the sensitivity of the toner adhesion amount with respect to the electric field varies depending on the image density. That is, the sensitivity of the image carrier changes depending on the image density. Specifically, in a shadow portion which is a high density portion such as a solid image portion where the toner adhesion amount is large, the potential difference between the light potential and the development bias, that is, the development potential is dominant, and conversely, the toner adhesion amount than the shadow portion. In an image of a halftone with a small amount of highlight or a highlight portion, the potential difference between the dark potential which is the potential of the non-exposed portion of the image carrier and the developing bias, that is, the background potential is dominant.
そのため、シャドウ部における濃度ムラを補正するように現像バイアス等を制御すると、中間調やハイライト部の画像では制御効果が得られず、また、濃度ムラが増加するといった問題もある。 For this reason, if the development bias or the like is controlled so as to correct the density unevenness in the shadow portion, the control effect cannot be obtained in the image of the halftone or the highlight portion, and the density unevenness increases.
たとえば像担持体の回転周期に合わせて現像バイアスを変調させる方法について考察する。この方法は、像担持体の回転位置を検知する回転位置検出センサと、画像の濃度を検知する濃度検知センサとを用いるものとする。そして、濃度検知センサで検知した濃度ムラを像担持体周期で切り分け、検知された濃度ムラを抑制すべく、回転振れなどによる電界変動を打ち消して電界を一定にするように、回転位置検出センサの信号をトリガとして現像バイアスを周期的に変化させることとする。 For example, consider a method of modulating the developing bias in accordance with the rotation period of the image carrier. This method uses a rotational position detection sensor that detects the rotational position of the image carrier and a density detection sensor that detects the density of the image. The rotational position detection sensor detects the density unevenness detected by the density detection sensor by the period of the image carrier, and suppresses the detected density unevenness to cancel the electric field fluctuation caused by rotational shake and make the electric field constant. The development bias is periodically changed using a signal as a trigger.
しかし、この方法では、上述のように、画像濃度によって制御効果が変化することに起因して、制御効果を狙った画像濃度と異なる濃度の画像においては濃度ムラが生じ得るという問題がある。これは、すでに述べたように、電界に対するトナー付着量の感度が画像濃度によって変化するためである。すなわち、たとえば１００％など画像濃度が濃い画像では現像ポテンシャルが支配的であることから、現像バイアスを変調させることによって濃度ムラが低減されるが、中間調やハイライトの薄い画像濃度では元々濃度むらが少なく、また地肌ポテンシャルが画像濃度を左右するため、現像バイアスのみを変調させると、地肌ポテンシャルが変動することに伴って、濃度ムラが発生することとなり得る。 However, as described above, this method has a problem in that density unevenness may occur in an image having a density different from the image density aimed at the control effect due to the change in the control effect depending on the image density. This is because the sensitivity of the toner adhesion amount with respect to the electric field varies depending on the image density as described above. That is, since the development potential is dominant in an image having a high image density such as 100%, for example, the density unevenness is reduced by modulating the development bias. In addition, since the background potential affects the image density, if only the development bias is modulated, density unevenness may occur as the background potential fluctuates.
また、画像に周期的に発生する縞状の濃度ムラを包括的に減少させることを目的とした技術が知られている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。この技術について考察すると、この技術は、電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置に関するものであり、この画像形成装置が、画像濃度の周期的な濃度変動データを予め格納する第１の変動データ格納手段と、かかる濃度変動データに基づいて画像形成条件を制御する第１の制御手段とを有し、第１の変動データ格納手段が、少なくとも現像剤担持体の１周期に対応する濃度変動データを格納し、第１の制御手段が、帯電電圧、露光光量、現像電圧及び転写電圧の何れかを制御して、像担持体の回転周期に合わせて制御手段で濃度補正を行う補正方法を採用している。
しかし、この技術でも、上述した問題が発生すると考えられる。
In addition, a technique for comprehensively reducing striped density unevenness that periodically occurs in an image is known (for example, see [Patent Document 1]). Considering this technique, this technique relates to an image forming apparatus of an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and the image forming apparatus stores a first fluctuation in which periodic density fluctuation data of image density is stored in advance. Data storage means and first control means for controlling image forming conditions based on the density fluctuation data, and the first fluctuation data storage means has density fluctuation corresponding to at least one cycle of the developer carrier. A correction method in which data is stored, and the first control unit controls any one of the charging voltage, exposure light amount, development voltage, and transfer voltage, and the density correction is performed by the control unit in accordance with the rotation cycle of the image carrier. Adopted.
However, even this technique is considered to cause the above-described problems.
他に、像担持体でなく、現像剤担持体の回転周期に着目して濃度ムラを抑制する技術が知られている（たとえば、〔特許文献２〕、〔特許文献３〕参照）。この技術について考察すると、この技術は、現像ローラ回転周期で生じる画像濃度ムラを、現像バイアスを現像ローラ回転周期に応じて変化させることにより軽減するものとなっている。具体的には、像担持体上に形成する画像パターンで、濃度ムラ検知、および、検知した濃度ムラ情報と現像ローラ回転の位相整合を行い、現像バイアスを制御する。
しかし、やはり、制御対象が現像バイアスのみだと、ベタ濃度補正は上手く機能しても、中間調濃度補正が上手く機能しない可能性が高い。
In addition, there is known a technique for suppressing density unevenness by paying attention to the rotation cycle of the developer carrier instead of the image carrier (see, for example, [Patent Document 2] and [Patent Document 3]). Considering this technique, this technique reduces image density unevenness caused by the developing roller rotation cycle by changing the developing bias according to the developing roller rotation cycle. Specifically, density unevenness detection is performed on the image pattern formed on the image carrier, and the detected density unevenness information is phase-matched with the rotation of the developing roller to control the development bias.
However, if the control target is only the developing bias, even if the solid density correction functions well, there is a high possibility that the halftone density correction does not function well.
このような問題を回避するための方法として、複数の濃度で形成した画像の濃度ムラを検知し、現像バイアスに加えて、他の条件を制御することで、各濃度の画像における濃度ムラを調整する方法が考えられる。 As a method for avoiding such problems, density unevenness in images of each density is adjusted by detecting density unevenness in images formed at multiple densities and controlling other conditions in addition to development bias. A way to do this is considered.
ところが、この方法を採用すると、複数の濃度の画像を形成するためにトナー消費量が増加する、形成した画像をクリーニングするためのクリーニング機構の負荷が増加する、画像の形成やクリーニングに要する時間が増加してダウンタイムが長くなる、といった問題が生じる。 However, when this method is employed, the toner consumption increases to form an image having a plurality of densities, the load on the cleaning mechanism for cleaning the formed image increases, and the time required for image formation and cleaning. There is a problem that the downtime increases due to an increase.
すなわち、像担持体や現像剤担持体の回転振れによる濃度ムラの補正技術として、帯電バイアス、現像バイアス、露光条件などのプロセス条件を像担持体の回転周期に基づいて変化させるために、複数の濃度ムラ検知用パターンを作像して、かかる各プロセス条件についての補正用データを作成する方法を採用する場合には、上述のような種々の問題が発生する。 That is, as a technique for correcting density unevenness due to rotational shake of the image carrier or developer carrier, a plurality of process conditions such as charging bias, development bias, and exposure conditions are changed based on the rotation period of the image carrier. When adopting a method of creating a density unevenness detection pattern and creating correction data for each of the process conditions, various problems as described above occur.
たとえば、かかる方法として、像担持体の回転周期に合わせて現像バイアスと帯電バイアスを変調させる方法が考えられる。具体的に説明すると、まずシャドウ部で濃度むら検知用パターンを作像して現像バイアスの補正データを作成し、つぎに中間調の濃度むら検知用パターンを作像して帯電バイアスの補正データを作成して、画像濃度によらず濃度むらを低減する方法である。この方法は帯電バイアスも変調させるため、地肌ポテンシャルが支配的となる中間調でも制御による濃度むらが生じにくい。ところが、２種類の検知用パターンを作像するため、上述のように、トナー消費量が増加し、クリーニング機構などに負荷がかかる、ダウンタイムが長くなるといった問題がある。 For example, as such a method, a method of modulating the developing bias and the charging bias in accordance with the rotation period of the image carrier can be considered. Specifically, first, a density unevenness detection pattern is created in the shadow portion to create development bias correction data, and then a halftone density unevenness detection pattern is created to charge the charging bias correction data. This is a method of creating and reducing density unevenness regardless of image density. Since this method also modulates the charging bias, density unevenness due to control is unlikely to occur even in a halftone where the background potential is dominant. However, since two types of detection patterns are formed, as described above, there is a problem that the toner consumption increases, the load on the cleaning mechanism and the like is increased, and the downtime is prolonged.
本発明は、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置及びこのような画像形成装置における画像形成方法であって、トナー消費量及び所要時間を抑えつつ、像担持体や現像剤担持体の回転振れといった回転体の回転変動成分による画像の濃度ムラを低減するように、画像の濃度を調整可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image using toner and an image forming method in such an image forming apparatus, and the rotation of an image carrier and a developer carrier while suppressing toner consumption and required time. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of adjusting the image density so as to reduce the density unevenness of the image due to the rotational fluctuation component of the rotating body such as shake.
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、この像担持体にトナーを付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体により前記像担持体にトナーを付着させることによって形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、この画像濃度検出手段によって濃度が検出される前記画像を形成する回転体と、前記画像を形成するための第１の要素を用いて前記濃度を調整可能な第１の画像形成手段と、前記画像を形成するための第２の要素を用いて前記濃度を調整可能な第２の画像形成手段と、前記画像濃度検出手段によって検出された、前記回転体の少なくとも１周長分の画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために、第１の要素についての第１の条件を決定する第１の画像形成条件決定手段と、前記濃度ムラから、前記画像濃度検出手段によって濃度が検出された画像と異なる濃度の画像のムラを推定し、この推定したムラを抑制するように、第２の要素についての第２の条件を決定する第２の画像形成条件決定手段とを有し、第１の条件に応じて第１の画像形成手段を動作させるとともに第２の条件に応じて第２の画像形成手段を動作させることによって画像形成を行う画像形成装置にある。 In order to achieve the above object, the present invention is formed by attaching an image carrier, a developer carrier for attaching toner to the image carrier, and attaching the toner to the image carrier by the developer carrier. The image density detecting means for detecting the density of the image to be detected, the rotating body for forming the image whose density is detected by the image density detecting means, and the first element for forming the image are used to determine the density. The first image forming means that can be adjusted, the second image forming means that can adjust the density using a second element for forming the image, and the image density detecting means that are detected by the image density detecting means, A first image forming condition determining means for determining a first condition for the first element in order to adjust the density based on density unevenness of an image of at least one circumference of the rotating body; From the unevenness, the Second image formation for estimating unevenness of an image having a density different from that of the image whose density is detected by the image density detection means and determining a second condition for the second element so as to suppress the estimated unevenness And an image forming apparatus that performs image formation by operating the first image forming unit according to the first condition and operating the second image forming unit according to the second condition. It is in.
本発明は、像担持体と、この像担持体にトナーを付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体により前記像担持体にトナーを付着させることによって形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、この画像濃度検出手段によって濃度が検出される前記画像を形成する回転体と、前記画像を形成するための第１の要素を用いて前記濃度を調整可能な第１の画像形成手段と、前記画像を形成するための第２の要素を用いて前記濃度を調整可能な第２の画像形成手段と、前記画像濃度検出手段によって検出された、前記回転体の少なくとも１周長分の画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために、第１の要素についての第１の条件を決定する第１の画像形成条件決定手段と、前記濃度ムラから、前記画像濃度検出手段によって濃度が検出された画像と異なる濃度の画像のムラを推定し、この推定したムラを抑制するように、第２の要素についての第２の条件を決定する第２の画像形成条件決定手段とを有し、第１の条件に応じて第１の画像形成手段を動作させるとともに第２の条件に応じて第２の画像形成手段を動作させることによって画像形成を行う画像形成装置にあるので、第２の条件を決定するための画像の形成頻度、回数を抑制してトナー消費量及び所要時間を抑えつつ、回転体の回転変動による画像の濃度ムラを低減するように、画像の濃度を調整可能であり、頁内濃度均一性を向上可能な画像形成装置を提供することができる。
The present invention detects an image carrier, a developer carrier for attaching toner to the image carrier, and a density of an image formed by attaching toner to the image carrier by the developer carrier. A first image capable of adjusting the density by using an image density detecting unit, a rotating body that forms the image whose density is detected by the image density detecting unit, and a first element for forming the image. Forming means; second image forming means capable of adjusting the density using a second element for forming the image; and at least one circumference of the rotating body detected by the image density detecting means A first image forming condition determining means for determining a first condition for the first element in order to adjust the density based on the density unevenness of the minute image, and the image density detection from the density unevenness. By means Second image forming condition determining means for estimating a non-uniformity of an image having a density different from that of the detected image and determining a second condition for the second element so as to suppress the estimated non-uniformity. And the first image forming unit is operated according to the first condition and the second image forming unit is operated according to the second condition. The image density can be adjusted to reduce the unevenness of the image density due to the rotation fluctuation of the rotating body while suppressing the toner consumption and the required time by suppressing the frequency and number of times of image formation to determine the
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る画像形成装置の概略図を、図２はかかる画像形成装置に備えられた画像形成部等の概略構成図を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming unit and the like provided in the image forming apparatus.
図１に示すように、画像形成装置１０は、記録媒体としての記録紙１２に画像を形成する、４つのプロセスユニット３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋを有する画像形成部１４と、画像形成部１４に記録紙を供給する給紙装置１６と、原稿画像を読み取るスキャナ１８と、スキャナ１８に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置２０とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
画像形成装置１０はまた、本体２２内に、転写体たる無端状の中間転写ベルト２４を備えた転写手段たる転写ユニット２６と、画像形成部１４の上方に位置する露光手段としての光書込ユニット３８とを備えている。
The
画像形成装置１０はまた、記録紙１２を搬送するとともに、中間転写ベルト２４に担持されているトナー像を、中間転写ベルト２４とのニップ部である二次転写位置Ｎにおいてその記録紙１２に転写する２次転写手段である転写搬送ベルトとしての搬送ベルト４６と、給紙装置１６から供給された記録紙１２を所定のタイミングで二次転写位置Ｎに送り出すレジストローラ対４４とを備えている。
The
画像形成装置１０はまた、二次転写位置Ｎを通過してトナー像を担持した、搬送ベルト４６によって搬送されてきた記録紙１２にそのトナー像を定着する定着ユニット４８と、定着ユニット４８を通過してトナー像を定着された記録紙１２を本体２２の外部に排出する排紙ローラ対５０とを備えている。
The
画像形成装置１０はまた、中間転写ベルト２４上のトナーの付着量を検知して画像の濃度ムラを検出するために中間転写ベルト２４上の画像であるトナー像の濃度を検出する画像濃度検出手段としての濃度むら検出手段であるトナー付着量検知センサ５２と、図示しないＣＰＵ並びに不揮発性メモリおよび揮発性メモリを搭載した制御手段としての制御部３７とを有している。
The
図２に示すように、プロセスユニット３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋはそれぞれ、図中反時計方向に回転する回転体としての像担持体たるドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋと、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの周囲にその回転方向に沿って設けられた、帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋと、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置言い換えると位相を検出する回転位置検出手段としての像担持体回転位置検出手段であるフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋと、現像手段としての現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋと、転写ユニット２６に備えられた１次転写手段としての１次転写ローラ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｋとを有しており、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色のトナー像を形成する。
As shown in FIG. 2, each of the
現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋは、使用するトナーの色が異なるものの、その構成は互いに同様である。そこで、現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋを、図３に、現像装置４２として図示し、同図に沿ってその構成を説明する。同図においては、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋを符号４０で示している。
The developing
同図は現像装置４２の概略図である。
現像装置４２は、一本の現像剤担持体としての回転体である現像ローラ５４と、現像剤撹拌手段としての撹拌スクリュ６０、供給スクリュ６２、回収スクリュ６４である三本のスクリュと、現像ローラ５４上の現像剤の高さを規制する図示しないドクタブレードと、これらを内蔵するとともに磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーを含む粉体状の二成分系の現像剤６６を収容した現像容器５８と、攪拌スクリュ６０上部において現像容器５８に形成された図示しない開口部より現像容器５８内にトナーを補給する図示しないトナー補給部とを有している。
This figure is a schematic view of the developing
The developing
現像ローラ５４は感光体４０とある一定の距離である現像ギャップｇをとって対向配置されている。撹拌スクリュ６０、供給スクリュ６２、回収スクリュ６４は現像ローラ５４に対して平行に設けられている。
The developing
撹拌スクリュ６０は、現像剤６６を撹拌しながら図手前方向の端部まで移動し、現像容器５８に設けられた図示しない開口部を通して供給スクリュ６２へ搬送する。この現像剤６６は供給スクリュ６２により撹拌搬送されながら現像ローラ５４へ供給される。
The stirring
現像ローラ５４に供給された現像剤６６は、ドクタブレードによってその高さ言い換えると層厚みを規制され、感光体４０に対向する現像ニップで感光体４０に接触し、潜像部分にトナーを付着させ、現像を行い、感光体４０上に画像を形成する。この現像剤６６中のトナー濃度が低下すると、トナー補給部からトナーが現像容器５８内に補給され、撹拌スクリュ６０によって撹拌される。
The height of the
なお、本実施形態では一本の現像ローラ５４が感光体４０と同方向に回転する順方向一段現像方式を用いているが、現像装置４２は、この方式に限らず、現像ローラ５４が複数配置される多段現像装置でもよい。また、現像剤６６に二成分系現像剤を用いているが、これに限らず一成分形現像剤であっても良い。
In this embodiment, a forward one-stage developing method in which one developing
図２に示したフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋは、たとえば特許文献３の図４に開示される構成を採用可能である。本実施形態においては、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置を検出する手段として、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋを用いて検出しているが、かかる手段は、ロータリエンコーダなど、回転位置を検出するものであればこの構成に限らない。
The
転写ユニット２６は、中間転写ベルト２４を支持した複数の支持ローラとして、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ２８、２次転写バックアップローラ３０、従動ローラ３２を有しているほか、プロセスユニット３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋのそれぞれに備えられた１次転写ローラ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｋも中間転写ベルト２４を掛け回した支持ローラとして有している。
The
中間転写ベルト２４は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。中間転写ベルト２４は、駆動ローラ２８の回転によって、図中時計方向に無端移動せしめられる。
The
光書込ユニット３８は、画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって４つの図示しない半導体レーザーを駆動し、帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋにより暗中にて一様に帯電された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋのそれぞれを照射する４つの書込光を出射する。光書込ユニット３８は、この書込光により、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋのそれぞれを暗中にて走査して、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの表面にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像を書き込む。このように、光書込ユニット３８は、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋに露光を行って静電潜像を書き込む書込手段である光書込手段として機能する。
The
本実施形態では光書込ユニット３８として、図示しない半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。光書込ユニット３８は、かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
In the present embodiment, the
給紙装置１６は、図１において符号１６ａで示されている給紙トレイ１と、符号１６ｂで示されている給紙トレイ２とを有している。
画像形成装置１０における記録紙１２の搬送経路を図１に一点鎖線で示している。
The
A conveyance path of the
トナー付着量検知センサ５２は、中間転写ベルト２４の回転方向における二次転写位置Ｎの手前側に配置されている。トナー付着量検知センサ５２は、中間転写ベルト２４上のトナー像を検知するトナー像検知センサとして機能する。
図４に、トナー付着量検知センサ５２の概略図を示す。
The toner adhesion
FIG. 4 shows a schematic diagram of the toner adhesion
図４（ａ）は、トナー付着量検知センサ５２としての黒トナー付着量検知センサ５２Ａの構成を、図４（ｂ）は、トナー付着量検知センサ５２としてのカラートナー付着量検知センサ５２Ｂの構成を示している。黒トナー付着量検知センサ５２Ａは、実質的に、中間転写ベルト２４上のトナー像の位置を検知する位置ずれ検知センサとして機能し、カラートナー付着量検知センサ５２Ｂが、中間転写ベルト２４上のトナー付着量を検出して画像の濃度を検出するトナー付着量検知センサとして機能する。
4A shows a configuration of a black toner adhesion
図４（ａ）に示すように、黒トナー付着量検知センサ５２Ａは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子５２Ａ−１と、正反射光を受光する受光素子５２Ａ−２とを有している。発光素子５２Ａ−１は中間転写ベルト２４上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト２４またはトナー像表面によって反射される。受光素子５２Ａ−２は、この反射光のうちの正反射光を受光する。
As shown in FIG. 4A, the black toner adhesion
図４（ｂ）に示すように、カラートナー付着量検知センサ５２Ｂは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子５２Ｂ−１と、正反射光を受光する受光素子５２Ｂ−２と、拡散反射光を受光する受光素子５２Ｂ−３とを有している。発光素子５２Ｂ−１は、黒トナー付着量検知センサ５２Ａの場合と同様、中間転写ベルト２４上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト２４表面またはトナー像表面によって反射される。
As shown in FIG. 4B, the color toner adhesion
正反射受光素子５２Ｂ−２は、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子５２Ｂ−３は、反射光のうち拡散反射光を受光する。本実施形態では、発光素子５２Ｂ−１として、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いており、受光素子５２Ｂ−２、５２Ｂ−３としては、ピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いているが、ピーク波長およびピーク受光感度がこれと異なるものでも構わない。
The regular reflection
また、黒トナー付着量検知センサ５２Ａ及びカラートナー付着量検知センサ５２Ｂは、検知対象物である中間転写ベルト２４のベルト表面との間に、検出距離として５ｍｍ程度の距離を設けて対向するように配設されている。本実施形態では、トナー付着量検知センサ５２を中間転写ベルト２４近傍に設け、中間転写ベルト２４上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するとともに中間転写ベルト２４上のトナー付着位置に基づいて作像タイミングを決定するが、トナー付着量検知センサ５２は感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋに対向するように配設されていても構わないし、搬送ベルト４６等に対向するように配設して中間転写ベルト２４から画像を転写された記録紙１２に対向するように配設されていても良い。
The black toner adhesion
トナー付着量検知センサ５２からの出力は制御部３７において付着量変換アルゴリズムによってトナー付着量に変換され、トナー付着量が認識され、制御部３７に備えられた不揮発性メモリまたは揮発性メモリに画像濃度として記憶される。この点、制御部３７は画像濃度記憶手段として機能する。画像濃度記憶手段として機能する制御部３７は、かかる画像濃度を時系列データとして記憶する。付着量変換アルゴリズムについては従来技術と同様であるため省略する。
The output from the toner adhesion
制御部３７に備えられた不揮発性メモリまたは揮発性メモリには、その他、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋ等の各センサの出力や補正用データ、制御結果などに関する様々な情報が記憶されている。制御部３７は、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検知された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置を記憶する点において、回転位置記憶手段として機能する。
In addition, the nonvolatile memory or volatile memory provided in the
以上のような構成の画像形成装置１０において、帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋによる帯電後に感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上に書き込まれた静電潜像は、現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋ内に存在する現像剤中のトナーが静電的付着力によって感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上に付着することで現像される。
In the
その後、１次転写ローラ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｋにより、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上から中間転写ベルト２４上に順次トナー像が重ね合わせられ、これによって形成された画像は、中間転写ベルト２４の移動に伴って搬送され、トナー付着量検知センサ５２による検知位置を通過して、二次転写位置Ｎに至る。
Thereafter, the
記録紙１２は、レジストローラ対４４によって所定のタイミングで二次転写位置Ｎへ送られ、中間転写ベルト２４上で重ね合された各色成分画像すなわち４色成分のトナー像が一括して転写されながら、搬送ベルト４６によって搬送される。その後、記録紙１２は、定着ユニット４８を通過し、トナー画像が定着されてカラー印刷画像となり、排紙ローラ対５０により機外へと排出される。
The
このような画像形成装置１０において、高画質化を図るため、いわゆるパターン画像を形成し、形成されたパターン画像の画像濃度を用いて、ユーザーの指定によって形成する画像の濃度を調整するようになっている。
In such an
パターン画像は、図５に示すように、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色について、画像濃度が高濃度となるシャドウ部、本形態ではベタ画像となるように形成する。パターン画像は、高濃度であるほど、画像濃度の変動を検出しやすいためであり、また、高濃度のパターン画像としてベタ画像が典型的であるためである。パターン画像は、本形態ではベタ画像であるが、画像濃度の変動が検出されるのであれば、これよりも濃度の低い画像であっても良い。 As shown in FIG. 5, the pattern image is formed so as to be a shadow portion where the image density is high for each color of yellow, cyan, magenta, and black, which is a solid image in this embodiment. This is because the higher the density of the pattern image, the easier it is to detect fluctuations in the image density, and the solid image is typical as the pattern image of high density. The pattern image is a solid image in this embodiment, but may be an image having a lower density as long as a change in image density is detected.
パターン画像は、同図の左右方向に対応した副走査方向、すなわち感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転方向に沿った方向に長い帯パターンとなるように形成される。副走査方向におけるパターン画像の長さは、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの少なくとも１周長分とされ、本形態では３周長分としている。 The pattern image is formed so as to be a long band pattern in the sub-scanning direction corresponding to the left-right direction in the drawing, that is, the direction along the rotation direction of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. The length of the pattern image in the sub-scanning direction is at least one circumference of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. In this embodiment, the length is 3 circumferences.
これは、画像形成装置１０における画像の濃度の調整が、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋと現像ローラ５４との間隔である現像ギャップの変動及び後述する感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの感度ムラに基づく画像濃度のムラを抑制するように行われるようにするためである。
This is because the adjustment of the image density in the
この点についてより詳しく説明する。かかる現像ギャップの変動の要因の１つとして、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転振れが挙げられ、この回転振れの要因として、たとえば感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転中心位置の偏心が挙げられる。よって、現像ギャップの変動に基づく画像濃度のムラには、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転周期に応じて発生する成分である回転変動成分が含まれている。そして、この成分を検出するには、副走査方向におけるパターン画像の長さとして、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの少なくとも１周長分の長さを要する。 This point will be described in more detail. One of the causes of the development gap fluctuation is the rotational shake of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. The cause of this rotational shake is, for example, the rotation center position of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. Eccentricity is mentioned. Therefore, the unevenness of the image density based on the change in the development gap includes a rotation fluctuation component that is a component generated according to the rotation cycle of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K. In order to detect this component, the length of the pattern image in the sub-scanning direction requires at least one circumference of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K.
同図（ａ）においては、各色のベタ帯パターンを、同図の上下方向に対応した主走査方向、すなわち副走査方向に直交する方向において、互いに同位置に形成している。この位置は、主走査方向におけるトナー付着量検知センサ５２の検知領域に一致する。なお、この位置は、同図（ａ）においては、主走査方向における中央部となっているが、これに限らず、主走査方向における端部であっても良い。
In FIG. 6A, the solid band patterns of the respective colors are formed at the same position in the main scanning direction corresponding to the vertical direction in the figure, that is, in the direction orthogonal to the sub-scanning direction. This position coincides with the detection area of the toner adhesion
同図（ｂ）においては、各色のベタ帯パターンを、主走査方向において、互いに異なる位置に形成している。この位置はそれぞれ、主走査方向における各トナー付着量検知センサ５２の検知領域に一致する。
In FIG. 5B, the solid band patterns of the respective colors are formed at different positions in the main scanning direction. This position coincides with the detection area of each toner adhesion
同図（ａ）に示したように画像パターンを形成すると、画像パターンの画像濃度を検知するトナー付着量検知センサ５２の数が１つで済むという利点がある。
同図（ｂ）に示したように画像パターンを形成すると、各色の画像パターンを副走査方向において重複するように形成することで、画像濃度の検知を完了するまでの時間が短くて済むという利点がある。
Forming an image pattern as shown in FIG. 5A has an advantage that only one toner adhesion
When an image pattern is formed as shown in FIG. 6B, the image pattern of each color is formed so as to overlap in the sub-scanning direction, so that the time required to complete the detection of the image density can be shortened. There is.
なお、トナー付着量検知センサ５２は、すでに述べたように、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋのそれぞれに対して設け、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋ上に形成された画像の濃度を検知するようにしても良く、このようにすれば、中間転写ベルト２４の走行変動による影響が回避される。また、トナー付着量検知センサ５２は、すでに述べたように、中間転写ベルト２４から画像を転写された記録紙１２に対向するように設け、記録紙１２上に形成された画像の濃度を検知するようにしても良く、このようにすれば、記録紙１２の走行変動による影響が回避される。
As already described, the toner adhesion
画像濃度のムラに含まれる上述した成分を検出するため、パターン画像を形成するときの画像形成条件、具体的には画像を形成するための要素、すなわちたとえば帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋにおける帯電条件、光書込ユニット３８における露光条件言い換えると書き込み条件、現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋにおける現像条件、１次転写ローラ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｋにおける転写条件等の要素は、画像濃度が高濃度、すなわちここではベタとなるように、一定に維持される。
In order to detect the above-described components included in the unevenness of the image density, image forming conditions when forming a pattern image, specifically, an element for forming an image, that is, for example, in the
ここでの帯電条件としては帯電バイアスが挙げられ、書き込み条件としては書込光の強度が挙げられ、現像条件としては現像バイアスが挙げられ、転写条件としては転写バイアスが挙げられる。 The charging condition includes a charging bias, the writing condition includes the intensity of writing light, the developing condition includes a developing bias, and the transferring condition includes a transfer bias.
なお、帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋ、光書込ユニット３８、現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋ、１次転写ローラ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｋ等は、画像パターンを作成するにあたって、現像、帯電、露光等の一連の電子写真式画像形成装置の作像プロセスを担う画像パターン作成手段としてのパターン形成手段（図９参照）として機能する。
The
現像ギャップの変動などがなければ、画像形成条件を一定に維持してベタ画像を形成すると、その画像濃度は均一となる。しかし、画像形成条件を一定に維持してベタ画像を形成しても、上述のように、実際には、現像ギャップの変動などによって、画像濃度は変動する。 If there is no change in the development gap, the image density becomes uniform when a solid image is formed with the image forming conditions kept constant. However, even if a solid image is formed while maintaining the image forming conditions constant, as described above, the image density actually fluctuates due to variations in the development gap and the like.
この画像濃度の変動は、トナー付着量検知センサ５２によって、副走査方向に長い帯状パターンであるベタ画像の画像濃度を検出することによって検知される。具体的には、トナー付着量検知センサ５２の検知信号は、制御部３７に時系列データとして入力され、制御部３７において、トナー付着量が時系列で認識され、画像濃度記憶手段としての機能により、時系列の画像濃度として記憶される。
This variation in image density is detected by detecting the image density of a solid image that is a belt-like pattern long in the sub-scanning direction by the toner adhesion
画像濃度記憶手段として機能する制御部３７は、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋからの信号に基づき、かかる画像濃度を、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの位相と関連付け、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転周期で平均処理を行うことで、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの位相と関連付けられた画像濃度を取得し、これを記憶する（後述のｆ（ｔ）に相当）。
Based on the signals from the
以上述べたように、画像の濃度は、現像ギャップの変動に左右される。
上述のように、画像を形成するための要素として、帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件が挙げられる。本形態においては、現像条件を、かかる変動による画像濃度を調整するための制御対象である第１の要素とし、これを用いて画像の濃度を調整可能な第１の画像形成手段を現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋとする。このことは、後述する制御方式についても同様である。
As described above, the image density depends on the fluctuation of the development gap.
As described above, elements for forming an image include charging conditions, exposure conditions, development conditions, and transfer conditions. In this embodiment, the developing condition is the first element that is a control target for adjusting the image density due to such fluctuation, and the first image forming unit that can adjust the image density using this is used as the developing
現像条件は、他の要素に比べて、画像の濃度の調整、とくに高濃度の画像の調整に対する感度が高いため、第１の要素として選択したものであるが、露光条件も比較的かかる感度が高いため、これを現像条件に代えて、あるいは現像条件とともに、第１の要素としてのパラメータとして選択しても良い。この点、第１の画像形成手段は、現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋおよび／または光書込ユニット３８である。
The development condition is selected as the first element because it has higher sensitivity to image density adjustment, particularly to adjustment of high density images, compared to other elements. However, the exposure condition is relatively sensitive. Therefore, it may be selected as a parameter as the first element instead of the development condition or together with the development condition. In this regard, the first image forming means is the developing
かかる制御を行うにあたり、制御部３７は、トナー付着量検知センサ５２によって検出された、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの少なくとも１周長分のパターン画像の濃度ムラに基づいて、画像の濃度を調整するために、現像条件についての具体的な第１の条件を決定する第１の画像形成条件決定手段として機能する。
In performing such control, the
第１の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７は、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置が変化し得たとき、画像形成が一定回数行われたとき、画像形成装置１０の使用環境が変化するなどして本体２２内の環境条件に変動が生じたとき、の少なくとも１つのときに、トナー付着量検知センサ５２によってパターン画像の濃度ムラを検出し、この検出したムラを抑制するように、第１の条件を決定する。
The
第１の条件である現像条件は現像バイアスである。なお、現像バイアスでなくても、画像の濃度を調整可能であれば、これを現像条件としても良い。露光条件を第１の要素とする場合の第１の条件は露光強度言い換えると露光パワーとすることが可能である。 The development condition that is the first condition is a development bias. It should be noted that if the image density can be adjusted without using the developing bias, this may be used as the developing condition. The first condition when the exposure condition is the first element can be the exposure intensity, in other words, the exposure power.
現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋは、画像形成にあたり、このようにして決定された第１の条件に応じて動作する。この動作は、制御部３７によって制御される。この点、制御部３７は、第１の制御手段として機能する。
The developing
ここで、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置が変化し得たときとは、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの初期取付時、交換時、着脱時の少なくとも１つである。感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置が変化すると、現像ギャップの変化に起因する濃度ムラの発生パターンが変化することから、これを制御するための制御テーブルであるプロファイル、ここでは現像条件を変化させる必要が生じるためである。
Here, the time when the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K can be changed is at least one of when the
すなわち画像形成条件の決定、言い換えると制御テーブルの作成・更新を、像担持体がセットされた直後である初期セット時、交換時、脱着時等に行うのは、像担持体をメカ的に取り外した場合に、感光体周期での画像濃度ムラの発生状況が変化する可能性が高いからである。また、設置されている感光体ホームポジションセンサ、ここではフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋとの位置関係がずれてしまうという理由もある。
In other words, determining the image forming conditions, in other words, creating / updating the control table at the initial setting immediately after the image carrier is set, at the time of replacement, at the time of detachment, etc., is performed by mechanically removing the image carrier. This is because there is a high possibility that the occurrence state of image density unevenness in the photoconductor cycle will change. Another reason is that the positional relationship with the installed photoconductor home position sensor, here the
元々、制御テーブルが作成されていない像担持体初期セット時には、まず一連の補正制御を行う制御テーブルを作成する必要がある。感光体交換時には、今まで使っていた感光体に対して、新しい感光体ではフレ特性や光感度特性ムラの違いがあるため、新しい感光体に応じた制御テーブルを再作成する必要がある。また、メンテナンスの為に、単に感光体を脱着した場合においても、感光体脱着に伴う感光体の取り付け状況変化、たとえば感光体軸と回転軸とのずれ方の変化が生じる可能性があるとともに、感光体のフレ特性及び光感度特性ムラの位置と感光体ホームポジションセンサとの位置関係がずれてしまうため、制御テーブルを再作成する必要がある。このような理由により、像担持体がセットされた直後には画像形成条件の決定、言い換えると制御テーブルの作成・更新を行う必要がある。 When an image carrier is initially set for which no control table is originally created, it is necessary to create a control table for performing a series of correction controls. At the time of exchanging the photoconductor, the new photoconductor has a difference in the flare characteristic and the photosensitivity characteristic unevenness with respect to the photoconductor used so far. Therefore, it is necessary to recreate a control table corresponding to the new photoconductor. In addition, even when the photoconductor is simply detached for maintenance, there is a possibility that a change in the attachment state of the photoconductor due to the removal of the photoconductor, for example, a change in the deviation between the photoconductor shaft and the rotation shaft may occur. Since the positional relationship between the position of the photoconductor non-uniformity of the flare characteristic and the photosensitivity characteristic and the photoconductor home position sensor is shifted, it is necessary to re-create the control table. For this reason, it is necessary to determine the image forming conditions immediately after the image carrier is set, in other words, to create / update the control table.
ただし、画像の濃度は、現像ギャップの変動のみならず、画像形成が一定回数行われたとき、画像形成装置１０の使用環境が変化するなどして本体２２内の環境条件に変動が生じたとき、などによって生ずる感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの感度ムラによっても変動する。すなわち、たとえば、露光に対する感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの感度に、経時劣化、環境変動等の要因によってばらつきが発生する場合、一定の露光量で露光しても、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの露光後の電位である明電位に差が出るため、かかる電界が変動し、濃度変動が生じて、濃度ムラが生じる。
However, the image density varies not only in the development gap, but also in environmental conditions in the
この点、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置が変化し得たときよりも後の、画像形成が一定回数行われたとき、画像形成装置１０の使用環境が変化するなどして本体２２内の環境条件に変動が生じたとき、などのタイミングで、すでに述べたのと同様にしてパターン画像を形成し、このときに第１の条件を更新することが可能である。また、ユーザー指定で形成される画像が感光体周期以上の均一の高濃度画像を含むときにこれを利用して第１の条件を更新するようにしても良い。これらのことは、後述する第２の条件についても同様である。
In this regard, when the image formation is performed a predetermined number of times after the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K can be changed, the use environment of the
ところで、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの感度ムラは、トナー付着量についての感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの感度を決定する電位差の種類が変化することによっても生ずる。具体的に、トナー付着量が多いベタ画像部などの高濃度部であるシャドウ部においては、明電位と現像バイアスの電位差、すなわち現像ポテンシャルが支配的となり、逆に、シャドウ部よりもトナー付着量の少ない中間調やハイライト部の画像では、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの非露光部の電位である暗電位と現像バイアスの電位差、すなわち地肌ポテンシャルが支配的となる。
By the way, the sensitivity unevenness of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K also occurs when the type of potential difference that determines the sensitivity of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K with respect to the toner adhesion amount is changed. Specifically, in a shadow portion which is a high density portion such as a solid image portion where the toner adhesion amount is large, the potential difference between the light potential and the development bias, that is, the development potential is dominant, and conversely, the toner adhesion amount than the shadow portion. In an image of a halftone or a highlight portion with a small amount, the potential difference between the dark potential and the developing bias, that is, the potential of the non-exposed portions of the
現像ポテンシャルが支配的である高濃度の画像のムラについて現像バイアス等の第１の条件を用いてこれを抑制することはすでに述べたとおりである。
地肌ポテンシャルが支配的である中間調やハイライト部の画像のムラについては、第１の条件と異なる条件を用いてこれを制御する必要がある。この条件を第２の条件とすると、画像を形成するための要素のうち、地肌ポテンシャルを制御するには、帯電条件が有効である。
As described above, unevenness of a high density image in which the development potential is dominant is suppressed by using the first condition such as the development bias.
It is necessary to control the unevenness of the image of the halftone and the highlight portion where the background potential is dominant using a condition different from the first condition. If this condition is the second condition, among the elements for forming an image, the charging condition is effective for controlling the background potential.
そこで、本形態では、第２の条件として、帯電条件、具体的には帯電バイアスを用いる。なお、帯電バイアスでなくても、画像の濃度を調整可能であれば、これを帯電条件としても良い。 Therefore, in this embodiment, a charging condition, specifically, a charging bias is used as the second condition. Note that this may be used as the charging condition as long as the image density can be adjusted without using the charging bias.
中間調やハイライト部の画像のムラを制御するための第２の条件、ここでは帯電バイアスをどのようにして決定すれば良いかを、上述した平均処理を用いた次の実験結果に沿って説明する。
図６、図７に、かかる実験によって取得したデータを示す。
In accordance with the following experimental results using the above-described averaging process, the second condition for controlling the unevenness of the image in the halftone and the highlight portion, here, how to determine the charging bias is determined. explain.
6 and 7 show data acquired by such an experiment.
図６において、１００％と示されている波形は、次の条件すなわち感光体径がφ１００ｍｍであり、プロセス線速を４４０ｍｍ／ｓ、帯電・現像・ＬＤパワーをそれぞれ−７００Ｖ、−５００Ｖ、ドットあたり最高発光時間の７０％とした条件で作像したシアン１００％のベタ画像の帯状パターンの濃度ムラを示すものであり、他の波形は、かかる条件と露光条件のみを異ならせて作像した、シアンの各画像濃度の帯状パターンの濃度ムラを示すものである。 In FIG. 6, the waveform shown as 100% is the following condition, that is, the photoreceptor diameter is φ100 mm, the process linear velocity is 440 mm / s, the charging / developing / LD power is −700 V, −500 V, and per dot, respectively. It shows the density unevenness of the strip pattern of a solid image of 100% cyan that was imaged under the condition of 70% of the maximum light emission time, and other waveforms were imaged with only such conditions different from the exposure conditions. It shows the density unevenness of the belt-like pattern of each image density of cyan.
同図から、濃度ムラは、矢印で示した部分等においてよく現れているように高画像濃度ほど大きく、低画像濃度になるとほとんど現れないことが分かる。ただし、低画像濃度においても、同図中に丸で囲んだ範囲に示されているように、０．１〜０．３ｓにおいては、濃度ムラが振幅を変えて残っている。低画像濃度で、矢印で示した部分の０．３ｓ〜０．６ｓにおいて見られる濃度ムラは小さくなっている。 From the figure, it can be seen that the density unevenness is larger as the image density is higher, as shown frequently in the portion indicated by the arrow, and hardly appears when the image density is lower. However, even at a low image density, as shown in a circled range in the figure, the density unevenness remains with the amplitude changed at 0.1 to 0.3 s. At low image density, the density unevenness seen between 0.3 s and 0.6 s in the portion indicated by the arrow is small.
図７は、図６に示した１００％のベタ画像の濃度ムラ検知結果に、適当なゲイン（後述の調整ゲイン３：Ｃに相当）を重畳した計算結果を、図６に示した実験結果である５０％の画像濃度の濃度ムラ検知結果に重ね合わせたものである。 FIG. 7 shows the calculation result obtained by superimposing an appropriate gain (corresponding to adjustment gain 3: C described later) on the density unevenness detection result of the 100% solid image shown in FIG. 6, and the experimental result shown in FIG. This is superimposed on the density unevenness detection result of an image density of 50%.
図７から分かるように、かかる計算結果、すなわち１００％のベタ画像の濃度ムラ検知結果から推測した波形と、かかる実験結果がほぼ一致している。このように、かかる計算結果、すなわち、適当なゲインの重畳により、かかる実験結果が再現されることが分かる。 As can be seen from FIG. 7, the calculation result, that is, the waveform estimated from the density unevenness detection result of the 100% solid image, almost coincides with the experimental result. Thus, it can be seen that such an experimental result is reproduced by such a calculation result, that is, an appropriate gain superposition.
すなわち、低画像濃度に残っている濃度ムラの成分は、１００％のベタ画像の濃度ムラ成分に基づいて推測、推定され、再現されるといえる。
したがって、第２の条件は、１００％のベタ画像の濃度ムラの測定値（後述のｆ（ｔ）に相当）に、適当なゲインを重畳して生成すれば良い。
That is, it can be said that the density unevenness component remaining in the low image density is estimated, estimated, and reproduced based on the density unevenness component of the 100% solid image.
Therefore, the second condition may be generated by superimposing an appropriate gain on a measured value of density unevenness of a 100% solid image (corresponding to f (t) described later).
そのため、高濃度の画像の濃度ムラについては第１の条件を用いた第１の制御によってこれを制御し、これよりも低濃度の中間調やハイライト部の画像の濃度ムラについては第２の条件を用いた第２の制御を用いてこれを制御することとなる。このように、第２の条件は、現像ポテンシャルを変化させる第１の条件とともに用いられるものである。 For this reason, the density unevenness of the high density image is controlled by the first control using the first condition, and the density unevenness of the image having a lower density halftone or the highlight portion than the second density is controlled by the second control. This is controlled using the second control using the condition. Thus, the second condition is used together with the first condition for changing the development potential.
そうすると、第１の条件によって地肌ポテンシャルが変化することとなり、第２の条件も変化させることを要することとなる。第１の条件は、高濃度の画像に対して支配的であるが、第２の条件にも影響を与える。第１の条件と第２の条件とは、互いに影響を与え得る。 Then, the background potential changes according to the first condition, and the second condition also needs to be changed. The first condition is dominant for high density images, but also affects the second condition. The first condition and the second condition can affect each other.
図６からも明らかなように、濃度ムラは、より高濃度の画像において認識され易いため、第１の条件と第２の条件とでは、第１の条件を先に決定し、第２の条件を、第１の条件による影響に配慮した上で、この影響をキャンセルするように決定することが望ましい。 As apparent from FIG. 6, since the density unevenness is easily recognized in a higher density image, the first condition and the second condition are determined first, and the second condition is determined. Is preferably determined so as to cancel the influence in consideration of the influence of the first condition.
また、第１の制御による中間調やハイライト部の画像への影響は、第１の制御による中間調やハイライト部の画像の濃度ムラへの影響を示すパラメータがわかっていれば、理論上簡単に推測することが可能であり、かかるパラメータは、すでに述べた事項から明らかなように、第１の条件、ここでは現像バイアスである。このパラメータによる、中間調やハイライト部の画像への影響量、およびこれに対応して調整すべき第２の条件の調整量も、実測に基づいたチューニング（後述の調整ゲイン３：Ｃ、４：Ｄに相当）を用いた計算（後述の式３に相当）によって求めることが可能である。
Also, the effect of the first control on the image of the halftone and the highlight portion is theoretically as long as the parameter indicating the influence on the density unevenness of the image of the halftone and the highlight portion by the first control is known. It can be easily guessed, and such a parameter is the first condition, here the development bias, as is clear from what has already been mentioned. The amount of influence on the image of the halftone and the highlight portion by this parameter, and the amount of adjustment of the second condition to be adjusted corresponding thereto are also tuned based on actual measurement (adjustment gains 3: C, 4 described later). : Equivalent to D) (corresponding to
このように、発明者らは、濃度ムラが画像濃度に応じて生じる場合の濃度ムラの変動特性に関して、
１．中間調やハイライト部の濃度ムラが、感光体の高濃度部の濃度ムラによって推測され、中間調やハイライト部の濃度ムラを、感光体の高濃度部の濃度ムラを用いた計算によって求めることが可能であること、
２．高濃度部の濃度ムラを制御するための条件によって中間調やハイライト部の濃度ムラへの影響が生ずるが、かかる条件による中間調やハイライト部の濃度ムラへの影響を計算によって求めることが可能であること、
３．これらにより、中間調やハイライト部の濃度ムラを制御するための条件を計算によって求めることが可能であること
を見出し、これにより、高濃度、およびこれよりも低濃度の画像の濃度ムラを低減する補正技術、すなわち、「各濃度の濃度ムラについての補正データを、高濃度の画像パターンを形成することによって生成する制御方式」の開発に至った。
In this way, the inventors are concerned with the fluctuation characteristics of density unevenness when density unevenness occurs according to image density.
1. The density unevenness in the halftone and highlight areas is estimated by the density irregularity in the high density area of the photoconductor, and the density irregularities in the halftone and highlight areas are obtained by calculation using the density irregularity in the high density area of the photoconductor. That it is possible,
2. The conditions for controlling the density unevenness in the high density area have an effect on the halftone and the density unevenness in the highlight area. The influence of the above condition on the density unevenness in the halftone and the highlight area can be obtained by calculation. Being possible,
3. As a result, it has been found that the conditions for controlling the density unevenness of the halftone and the highlight portion can be obtained by calculation, thereby reducing the density unevenness of the high density and lower density images. Correction technology, that is, “a control method for generating correction data for density unevenness of each density by forming a high density image pattern” has been developed.
したがって、高濃度、およびこれよりも低濃度の画像の濃度ムラを低減するための画像パターンの作成は、各画像濃度について行う必要がなく、画像パターンを作成するのに要するトナー量、クリーニング負荷、時間が少なくて済む。 Therefore, the creation of an image pattern for reducing density unevenness in an image having a high density and a density lower than this need not be performed for each image density, and the toner amount, cleaning load, Less time is required.
とくに、時間に関しては、第２の条件を決定するのに第１の条件の影響を考慮する必要上、各画像濃度について画像パターンを作製する場合には、高濃度の画像パターンを作成して第１の条件を決定し、第１の条件を用いてこれより低濃度の画像パターンを作成して第２の条件を決定しなければならいこととなるが、本制御方式によれば、第２の条件を決定するのに画像パターンを形成する必要がないため、第２の条件を決定するまでの時間が大幅に短縮され、ダウンタイムが大幅に短縮される。 In particular, regarding the time, since it is necessary to consider the influence of the first condition to determine the second condition, when creating an image pattern for each image density, a high-density image pattern is created. The first condition must be determined, and the second condition must be determined by creating a lower density image pattern using the first condition. According to this control method, the second condition is determined. Since it is not necessary to form an image pattern to determine the condition, the time until the second condition is determined is greatly reduced, and the downtime is significantly reduced.
すでに述べたように、本形態では、第２の条件として、帯電条件、具体的には帯電バイアスを用いる。このように本形態においては、帯電条件を、かかる制御方式による制御対象である第２の要素とし、これを用いて画像の濃度を調整可能な第２の画像形成手段を帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋとする。
As already described, in this embodiment, a charging condition, specifically, a charging bias is used as the second condition. As described above, in the present embodiment, the charging condition is set as the second element to be controlled by the control method, and the second image forming unit capable of adjusting the image density using the charging condition is set as the
かかる制御を行うにあたり、制御部３７は、トナー付着量検知センサ５２によって検出された、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの少なくとも１周長分のパターン画像の濃度ムラに基づいて、画像の濃度を調整するために、帯電条件についての具体的な第２の条件を決定する第２の画像形成条件決定手段として機能する。
In performing such control, the
第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７は、かかる濃度ムラを用いて、計算により、第２の条件を決定する。濃度ムラに関するデータは、第１の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７が第１の条件を決定するのに用いるデータと共用されている。
The
このとき、第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７は、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転変動成分に起因する画像濃度のムラを、図７等に沿って説明したようにして、トナー付着量検知センサ５２によって検出された、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの少なくとも１周長分のパターン画像の濃度ムラから推定し、この推定したムラを抑制するように、第２の条件を決定する。
At this time, the
またこのとき、第２の条件は、第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７により、すでに述べたように、トナー付着量検知センサ５２によって濃度が検出された画像である高濃度のパターン画像よりも、低濃度の画像のムラを抑制するように決定される。
At this time, the second condition is a high density image which is an image whose density is detected by the toner adhesion
またこのとき、第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７は、かかる濃度ムラに基づいて第１の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７によって決定される第１の条件による画像濃度への影響に基づいて、この影響をキャンセルするように、第２の条件を決定する。
At this time, the
帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋは、画像形成にあたり、このようにして決定された第２の条件に応じて動作する。この動作は、制御部３７によって制御される。この点、制御部３７は、第２の制御手段として機能する。
The
したがって、画像形成は、第１、第２の制御手段として機能する制御部３７が、上述のように決定された第１の条件に応じて現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋを動作させるとともに、第２の条件に応じて帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋを動作させることによって行われる。
Therefore, in the image formation, the
図８に、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出される回転位置検出信号、トナー付着量検知センサ５２によるトナー付着量検知信号、これらの信号を元に作成される画像形成条件である制御テーブルの関係の例を示す。同図は、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの２周分の信号を示している。
FIG. 8 shows a rotation position detection signal detected by the
なお、第１の条件と第２の条件とを重畳したものは、同図において、決定した画像形成条件として示されている。
また、パターン画像の濃度ムラは、同図において、トナー付着量検知信号として示されている。
Note that the superposition of the first condition and the second condition is shown as the determined image forming condition in FIG.
Further, the density unevenness of the pattern image is shown as a toner adhesion amount detection signal in FIG.
同図に示されているように、トナー付着量検知信号は回転位置検出信号の周期と同じ周期で変動している。これに合わせて、第１の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７による第１の条件の算出、決定と、第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７による第２の条件の算出、決定と、第１の条件に応じた現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋの動作と、第２の条件に応じた帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋの動作とは、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置に同期させて行われる。
As shown in the figure, the toner adhesion amount detection signal fluctuates at the same cycle as that of the rotational position detection signal. In accordance with this, the calculation and determination of the first condition by the
同図からわかるように、第１の条件と第２の条件とを重畳した画像形成条件は、濃度ムラをキャンセル、言い換えると相殺する波形となる時系列データとして作成される。そのため、画像形成条件である制御テーブルはトナー付着量検知信号と逆位相になるように決定されている。 As can be seen from the figure, the image forming condition in which the first condition and the second condition are superimposed is created as time-series data having a waveform that cancels density unevenness, in other words, cancels out. For this reason, the control table, which is an image forming condition, is determined so as to have an opposite phase to the toner adhesion amount detection signal.
ここで、第１の条件として用いられ得る画像濃度制御パラメータである現像バイアスや露光パワー、第２の条件として用いられる画像濃度制御パラメータである帯電バイアスは、符号がマイナスである場合や、その絶対値が大きくなると付着量が減る場合があるため、“逆位相”と表現するのが適切でない場合があるが、トナー付着量検知信号が示す付着量変動を打ち消す方向の制御テーブルを作る、つまり逆位相の付着量変動を作り出す制御テーブルを作るという意味で、ここでは“逆位相”と表現している。 Here, the development bias and exposure power, which are image density control parameters that can be used as the first condition, and the charging bias, which is an image density control parameter that is used as the second condition, have negative signs or absolute values thereof. Since the adhesion amount may decrease as the value increases, it may not be appropriate to express “reverse phase”. However, a control table is created in a direction to cancel the adhesion amount fluctuation indicated by the toner adhesion amount detection signal. In this sense, it is expressed as “reverse phase” in the sense of creating a control table that creates a variation in the amount of phase adhesion.
この制御テーブルを決定する際のゲイン、すなわちトナー付着量検知信号の変動量［Ｖ］に対して制御テーブルの変動量を何［Ｖ］にするか、について（後述の各調整ゲインに相当）は、原理的には理論値から求められるが、実機搭載に際しては、理論値を元に実機検証して、最終的には実験データから決定することになる可能性が高いと想定される。 The gain for determining this control table, that is, what [V] is the variation amount of the control table with respect to the variation amount [V] of the toner adhesion amount detection signal (corresponding to each adjustment gain described later). In principle, it can be obtained from theoretical values. However, when an actual machine is installed, it is assumed that there is a high possibility that the actual machine will be verified based on the theoretical value and finally determined from experimental data.
このようにして決められたゲインで決定された制御テーブル（たとえば後述のＶＢ（ｔ）、Ｇ（ｔ）に相当）が、回転位置検出信号との間に、たとえば図８に示すタイミング関係を持っている。同図に示されている例では、制御テーブルの先頭は回転位置検出信号発生時点とされている。 A control table (for example, corresponding to VB (t) and G (t) described later) determined with the gain determined in this way has the timing relationship shown in FIG. 8, for example, with the rotational position detection signal. ing. In the example shown in the figure, the head of the control table is the time when the rotational position detection signal is generated.
ここで、この制御テーブルが現像バイアス制御テーブルであるとすると、現像ニップ−トナー付着量検知センサ５２間の距離すなわちトナー像の移動距離を考慮して制御テーブル適用のタイミングを決める必要がある。かかる距離が、感光体周長のちょうど整数倍である場合、回転位置検出信号のタイミングに合わせて、制御テーブルを先頭から適用すれば良い。かかる距離が感光体周長の整数倍からずれている場合は、ずれの距離分だけタイミングをずらして制御テーブルを適用すれば良い。同様に、露光パワーの制御テーブルであれば露光位置−トナー付着量検知センサ５２間距離を考慮して制御テーブルを適用することになる。同様に、帯電バイアスの制御テーブルであれば帯電位置−トナー付着量検知センサ５２間距離を考慮して制御テーブルを適用することになる。
Here, if this control table is a development bias control table, it is necessary to determine the application timing of the control table in consideration of the distance between the development nip and the toner adhesion
第１の条件の決定を行うための画像パターンの形成は、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置に基づいて行われる。同図に示されている例では、副走査方向における画像パターンの先頭位置が回転位置検出信号の立ち上がりタイミングと同期するように、画像パターンの形成が行われるようになっている。
The formation of the image pattern for determining the first condition is performed based on the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
このタイミングでの画像パターンの形成を可能とするため、図９に示すように、制御部３７に、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置に関する検出信号が入力され、この検出信号は、制御部３７を介して、パターン形成手段に送信され、パターン形成手段は、入力された検出信号に基づいて画像パターンを形成する。
In order to make it possible to form an image pattern at this timing, as shown in FIG. 9, the
また、同図に示されているように、制御部３７に、トナー付着量検知センサ５２によって検出されたパターン画像の濃度に関する検出信号が入力される。これらの検出信号の入力により、トナー付着量検知センサ５２で検出した濃度ムラ情報と、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋで検出した感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置との関係は、たとえば図１０に示すようにして得られる。
As shown in the figure, a detection signal related to the density of the pattern image detected by the toner adhesion
なお、制御部３７のＣＰＵにおいては、トナー付着量検知センサ５２によって取得した画像パターンの演算、具体的には、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋの信号に基づいた、上述の平均処理等が実施される。
Note that the CPU of the
同図に示されているように、本形態では、図８に示した各タイミングの関係が得られるように、画像パターンの先頭部分にフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋの信号が来るように、パターン形成手段のパターン書込み位置を決めている。
As shown in the figure, in this embodiment, the signals of the
具体的には、トナー付着量検知センサ５２とフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋとの位相関係をあらかじめ求めておき、トナー付着量検知センサ５２で検知した場合に画像パターンの先頭部分が来るように、パターン作成部の露光開始位置を変更している。本実施例では、パターン先頭に合わせて、光書込ユニット３８による露光開始位置を決める構成としているが、パターン先頭部分は付着量が不安定であるため、先頭から、トナー付着量が安定する程度に短い所定距離にフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋの検出信号が来るように、光書込ユニット３８による露光開始位置を決めても構わない。
Specifically, the phase relationship between the toner adhesion
このような、画像パターンの、副走査方向に沿った方向における先端位置の決定にあたっては、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置と、光書込ユニット３８によって書き込まれた感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋ上の静電潜像形成位置すなわち露光位置である書込位置からトナー付着量検知センサ５２の検知位置までのレイアウト距離と、このレイアウト距離におけるプロセス線速とに関するデータが必要である。
In determining the tip position of the image pattern in the direction along the sub-scanning direction, the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
これらのデータは、制御部３７に備えられた不揮発性メモリまたは揮発性メモリに記憶されており、これらのデータに応じて、画像パターンの、副走査方向に沿った方向における先端位置が決定される。
These data are stored in a non-volatile memory or a volatile memory provided in the
ここで、かかるレイアウト距離は、光書込ユニット３８によって書き込まれた感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋ上の書込位置と、トナー付着量検知センサ５２による画像パターンの検知位置との間の区間の、副走査方向に沿った方向における距離を意味する。
Here, the layout distance is a section between the writing position on the
また、かかるレイアウト距離におけるプロセス線速は、かかる区間に含まれる回転体である感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの、副走査方向に沿った方向における移動速度である。 Further, the process linear velocity at the layout distance is a moving speed in the direction along the sub-scanning direction of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K that are rotating bodies included in the section.
画像パターンの、副走査方向に沿った方向における後端位置も、上述のように決定される先端位置と同様にして決定しても良い。また、かかる先端位置が任意に決定される場合であっても、かかる後端位置を上述のデータに応じて決定しても良い。 The rear end position of the image pattern in the direction along the sub-scanning direction may be determined in the same manner as the front end position determined as described above. In addition, even when the leading end position is arbitrarily determined, the trailing end position may be determined according to the above-described data.
このような、かかる先端位置および／または後端位置の、上述のデータに応じた決定は、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによる感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置の検出からの経過時間に基づいて行っても良い。この場合にも、かかる先端位置および／または後端位置の決定は、実質的に上述のデータに応じて行われることとなる。またこの場合、パターン画像の書き出しは任意に行い、露光終了位置を感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの周長の整数倍となるように決定しても良い。
Such determination of the front end position and / or rear end position according to the above-described data is based on the detection of the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K by the
かかる経過時間は、たとえば制御部３７のＣＰＵによって計測することが可能である。この計測を行うとき、制御部３７は、かかる経過時間を計測する経過時間計測手段として機能する。
The elapsed time can be measured by the CPU of the
このようにして、図８に示した各タイミングの関係が得られ、パターン画像の形成が、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置に同期させて行われることとなる。
In this way, the timing relationship shown in FIG. 8 is obtained, and the pattern image is formed at the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
そのため、レイアウト距離が各色で互いに異なることから、パターン画像の形成位置が各色の作像ステーションごとに副走査方向で異なるように調整されることとなり得る。よって、図５（ｂ）に示したように、副走査方向における各色のパターン画像の形成位置は、互いに異なり得る。 For this reason, since the layout distance is different for each color, the pattern image formation position may be adjusted to be different in the sub-scanning direction for each color image forming station. Therefore, as shown in FIG. 5B, the formation positions of the pattern images of the respective colors in the sub-scanning direction can be different from each other.
このようなタイミング制御によって、画像パターンの副走査方向における長さを、感光体周長の整数倍か、これに加えて、たとえばトナー濃度が安定する程度の若干の余裕を見込んだ長さに精度よく設定することが可能となり、感光体回転周期に対応した第１の条件を決定するのに必要且つ十分な長さとすることが可能となる。これにより、画像パターンの副走査方向における長さに、たとえば感光体周長に一致するほどの大きな余裕を持たせることが不要となって、トナーイールドや制御時間が低減される。 By such timing control, the length of the image pattern in the sub-scanning direction is an integral multiple of the photoreceptor circumferential length, or in addition to a length that allows for a slight margin to stabilize the toner density, for example. It can be set well, and can be set to a length necessary and sufficient to determine the first condition corresponding to the photosensitive member rotation period. As a result, it is not necessary to allow the length of the image pattern in the sub-scanning direction to be large enough to match the circumferential length of the photoconductor, for example, and toner yield and control time are reduced.
第１の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７による第１の条件の決定は、具体的には、次のように行われる。
Specifically, the determination of the first condition by the
まず、次式１に示すように画像パターンの感光体周期濃度むらデータに基づいて、第１の条件ＶＢ（ｔ）を算出する。
ＶＢ（ｔ）＝Ａ＊ｆ（ｔ）・・・（式１）
ここで、
ＶＢ（ｔ）：第１の条件
ｆ（ｔ）：画像パターンの感光体周期濃度むらデータ（トナー付着量検知センサ５２の出力に基づいて作成）
Ａ：調整ゲイン１
である。なお、調整ゲイン１は、たとえば、トナーの帯電状態や現像装置４２内の現像剤６６中のトナー濃度、温湿度などの環境等の条件に応じて調整する。
First, as shown in the following
VB (t) = A * f (t) (Formula 1)
here,
VB (t): first condition f (t): photoconductor periodic density unevenness data of image pattern (created based on output of toner adhesion amount detection sensor 52)
A:
It is. The
第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７による第２の条件の決定は、具体的には、次のように行われる。
Specifically, the determination of the second condition by the
まず、次式２に示すように画像パターンの感光体周期濃度むらデータから、第１の条件を適用する以前の中間調画像パターンの感光体周期濃度むらの濃度むら成分ｆｈ(ｔ)を推測、推定する。
ｆｈ（ｔ）＝Ｂ＊ｆ（ｔ）・・・（式２）
ここで、
ｆｈ（ｔ）：中間調画像パターンの感光体周期濃度むらデータ
Ｂ：調整ゲイン２
ｆ（ｔ）：同上
である。なお、調整ゲイン２は、たとえば、画像面積比に左右される。
First, the density unevenness component fh (t) of the photoreceptor periodic density unevenness of the halftone image pattern before applying the first condition is estimated from the photoreceptor periodic density unevenness data of the image pattern as shown in the
fh (t) = B * f (t) (Expression 2)
here,
fh (t): photoconductor periodic density unevenness data B of halftone image pattern B:
f (t): Same as above. The
次に、次式３に示すように、中間調画像パターンの感光体周期濃度むら成分ｆｈ（ｔ）と、画像パターンの感光体周期濃度むらデータに基づいて算出された第１の条件とに基づいて、第１の条件を適用した場合の中間調における濃度ムラを推測、推定（同式のカッコ内に相当）し、第２の条件Ｇ（ｔ）を算出する。
Ｇ（ｔ）＝Ｃ＊（ｆｈ（ｔ）＋Ｄ＊ＶＢ（ｔ））・・・（式３）
ここで、
Ｇ（ｔ）：第２の条件
ＶＢ（ｔ）：第１の条件
Ｃ：調整ゲイン３
Ｄ：調整ゲイン４
である。なお、調整ゲイン３、４は、たとえば、トナーの帯電状態や現像装置４２内の現像剤６６中のトナー濃度、温湿度などの環境等の条件に応じて調整する。
Next, as shown in the following
G (t) = C * (fh (t) + D * VB (t)) (Equation 3)
here,
G (t): second condition VB (t): first condition C:
D:
It is. The adjustment gains 3 and 4 are adjusted according to conditions such as the charged state of the toner, the toner concentration in the
各種調整ゲインは、実際の波形に合わせてチューニングする。
各種調整ゲインは、画像形成装置１０の使用環境、例えば温度や湿度等の影響を受ける場合には、かかる使用環境に対応したテーブルを構成するように予め準備され、制御部３７に備えられた不揮発性メモリおよび揮発性メモリに記憶され、画像形成装置１０の使用環境に応じて読み出されて使用されるようにしても良い。
Various adjustment gains are tuned according to the actual waveform.
The various adjustment gains are prepared in advance so as to form a table corresponding to the usage environment of the
なお、式１〜式３から分かるように、トナー付着量検知センサ５２の出力は、第１の条件の決定、第２の条件の決定の何れにも用いられる。第２の条件の決定に第１の条件が影響することから、第２の条件の決定に用いられる調整ゲインＢ、Ｃ、Ｄは、第１の条件の決定に用いられる調整ゲインＡの影響を受ける。
As can be seen from
また、本形態では、第１の条件の決定に、検出された濃度ムラの波形をそのまま用いているが、濃度ムラに周波数解析を行い、適当な関数に近似して第１の条件としても良い。この方法は同様に第２の条件で用いてもよい。 In this embodiment, the waveform of the detected density unevenness is used as it is for the determination of the first condition. However, the first condition may be obtained by performing frequency analysis on the density unevenness and approximating an appropriate function. . This method may be used under the second condition as well.
以上述べた制御の概略をフローチャートにまとめると、図１１ないし図１４に示すようになる。 The outline of the control described above is summarized in flowcharts as shown in FIGS.
図１１について説明すると、まず、画像パターンを色毎に形成し、検知する（Ｓ１１）。つぎに、濃度ムラの感光体周期成分検出と、第１の条件である第１の画像形成条件算出（画像形成条件のうちの現像条件および／または露光条件の制御テーブル作成）とを行い（Ｓ１２）、第１の制御手段として機能する制御部３７により、作成した制御テーブルが使われるようにセットして第１の条件の制御に反映する（Ｓ１３）。
Referring to FIG. 11, first, an image pattern is formed for each color and detected (S11). Next, photoconductor periodic component detection of density unevenness and first image forming condition calculation (creating a control table of development conditions and / or exposure conditions of the image forming conditions), which is a first condition, are performed (S12). The
次いで、濃度ムラの感光体周期成分に基づいて、第２の条件である第２の画像形成条件算出（画像形成条件のうちの帯電条件の制御テーブル作成）を行い（Ｓ１４）、第２の制御手段として機能する制御部３７により、作成した制御テーブルが使われるようにセットして第２の条件の制御に反映する（Ｓ１５）。
Next, based on the photosensitive member periodic component of density unevenness, a second image forming condition calculation (creating a control table of charging conditions among the image forming conditions), which is a second condition, is performed (S14), and the second control is performed. The
図１２について説明すると、これは、図１１におけるステップＳ１３に示した制御テーブルの反映のタイミングを、同ステップＳ１５に示した制御テーブルの反映のタイミングと同様のタイミング、すなわち、同ステップＳ１４に示した第２の条件の算出後のタイミングで行うようにしたものである。 Referring to FIG. 12, this is the same as the reflection timing of the control table shown in step S15, that is, the reflection timing of the control table shown in step S13 in FIG. This is performed at the timing after the calculation of the second condition.
具体的には、図１１におけるステップＳ１１、ステップＳ１２と同様にステップＳ２１、ステップＳ２２を行ってから、図１１におけるステップＳ１４と同様にステップＳ２３を行い、次いで、図１１におけるステップ１３およびステップ１５と同様の処理をステップＳ２４で行う。 Specifically, step S21 and step S22 are performed in the same manner as step S11 and step S12 in FIG. 11, step S23 is performed in the same manner as step S14 in FIG. 11, and then steps 13 and 15 in FIG. Similar processing is performed in step S24.
図１３について説明すると、同図は、図１１のステップＳ１４、図１２のステップＳ２３をより具体化したものであり、まず、濃度ムラの感光体周期成分に基づき、感光体の感度変化による濃度ムラを算出し（Ｓ３１）、算出された濃度ムラに基づいて、第２の画像形成条件の算出を行う（Ｓ３２）。 Referring to FIG. 13, FIG. 13 is a more specific example of step S14 of FIG. 11 and step S23 of FIG. 12. First, density unevenness due to a change in sensitivity of the photoconductor based on the photoconductor periodic component of density nonuniformity. Is calculated (S31), and the second image forming condition is calculated based on the calculated density unevenness (S32).
すでに述べたように、画像パターンはベタ画像であり、第１の条件は現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋにおける現像条件である現像バイアスおよび／または光書込ユニット３８における露光条件である露光パワーであり、第２の条件は帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋにおける帯電条件である帯電バイアスであるから、これらを図１１に示したフローチャートに適用すると、図１４に示すようになる。
As described above, the image pattern is a solid image, and the first condition is the developing bias that is the developing condition in the developing
すなわち、まず、高濃度の単一濃度画像パターンであるベタ画像パターンを色毎に形成し、検知する（Ｓ４１）。つぎに、ベタ画像濃度ムラの感光体周期成分から、現像バイアス条件算出（現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋの制御テーブル作成）および／または露光パワー条件算出（光書込ユニット３８の制御テーブル作成）を行い（Ｓ４２）、第１の制御手段として機能する制御部３７による現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋおよび／または光書込ユニット３８の制御に反映する（Ｓ４３）。
That is, first, a solid image pattern, which is a high density single density image pattern, is formed for each color and detected (S41). Next, development bias condition calculation (
次いで、ベタ画像濃度ムラの感光体周期成分と現像バイアス条件とから、帯電バイアス条件算出（帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋの制御テーブル作成）を行い（Ｓ４４）、第２の制御手段として機能する制御部３７による帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋの制御に反映する（Ｓ４５）。
なお、同様の適用を、図１２に示したフローチャートについて行っても良い。
Next, charging bias condition calculation (control table creation of charging
Note that the same application may be performed for the flowchart shown in FIG.
以上説明した処理は、複数回繰り返しても良い。すなわち、決定された第１の条件、第２の条件に応じて現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋ、帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋを動作させるなどして画像形成を行い、トナー付着量検知センサ５２によって濃度が検出される画像として画像パターンを形成し、この濃度をトナー付着量検知センサ５２によって検出し、改めて第１の条件、第２の条件を決定し、この第１の条件、第２の条件に応じてユーザー指定の画像形成を行うようにしても良い。
The process described above may be repeated a plurality of times. That is, image formation is performed by operating the developing
本制御を実機に搭載する場合、過補正を防ぐために制御テーブル作成時のゲインを弱めに設定しておく可能性があるため、一度の補正制御で画像濃度ムラを除去し切れない場合が生じ得る。よって、一連の補正制御を繰り返すことによって濃度ムラを更に軽減することが可能である。繰り返しは１回でも複数回でも良いが、画像パターンを繰り返して描くと、制御時間、トナーイールドの面で不利となってしまう。よって、一度の補正で制御効果が現れるゲイン設定とし、補正制御を複数回繰り返すことなく終了する方が好ましい。 When this control is installed in an actual machine, there is a possibility that the gain at the time of creating the control table may be set to be weak in order to prevent overcorrection, so there may be a case where image density unevenness cannot be completely removed by a single correction control. . Therefore, it is possible to further reduce density unevenness by repeating a series of correction control. The image pattern may be repeated once or a plurality of times, but if the image pattern is drawn repeatedly, it is disadvantageous in terms of control time and toner yield. Therefore, it is preferable to set the gain setting so that the control effect appears with one correction, and end the correction control without repeating it a plurality of times.
以上の説明においては、現像ギャップを形成する回転体である感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋと現像ローラ５４とのうち、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転変動成分である回転振れによって、現像ギャップの変動が生じる場合を想定しているが、現像ギャップの変動は、現像ローラ５４の回転変動成分である回転振れによっても生じる。
In the above description, among the
そのため、トナー付着量検知センサ５２によって濃度が検出される画像パターンを形成する回転体を、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋとともに、あるいはこれに代えて現像ローラ５４とし、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋのような回転位置検出手段を用いて現像ローラ５４の回転位置を検出し、検出された回転位置に基づいて、濃度ムラの検知、第１の条件、第２の条件の決定を行うようにしてもよい。
Therefore, the rotating body that forms the image pattern whose density is detected by the toner adhesion
図１５に、現像剤担持体である現像ローラ５４の回転位置を検出する回転位置検出手段としての現像回転位置検出手段であるフォトインタラプタ７１を備えた現像回転位置検出装置７０を示す。
FIG. 15 shows a developing rotation
現像回転位置検出装置７０は、現像ローラ５４のそれぞれに対して別個に設けられているが、互いに同構成であって、同図に示す構成となっている。また、同図に示されているように、現像ローラ５４はそれぞれ、その回転中心軸をなす軸７６が、カップリング７７を介して駆動モータ７８の出力軸である軸７９に接続されており、駆動モータ７８の駆動によって回転駆動されるようになっている。
The development rotation
回転位置検出装置７０は、フォトインタラプタ７１の他に、軸７９と一体に設けられ軸７９の回転に伴って回転移動する遮光部材７２を有している。遮光部材７２は、現像ローラ５４の回転に従い、現像ローラ５４が所定の回転位置を占めたときにフォトインタラプタ７１によって検出される。これにより、フォトインタラプタ７１は、現像ローラ５４の回転位置を検出するようになっている。上述のフォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋも同様にして感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置を検出するようになっている。
In addition to the
同図に示した例では、現像ローラ５４の駆動に関し、駆動モータ直結のダイレクトドライブ方式を用いているが、駆動モータ７８からの動力伝達の間に減速機構が入っていても良い。但し、減速機構を採用する場合、遮光部材７２は現像ローラ５４と同じ回転数になるよう、軸７６上に設置しておくことが望ましい。このことは、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置を検出する場合についても同様である。
In the example shown in the figure, a direct drive system directly connected to the drive motor is used for driving the developing
図１６は、フォトインタラプタ７１の出力例を示している。現像ローラ５４と同期して回転する遮光部材７２がフォトインタラプタ７１を通過するときに出力がほぼ０Ｖまで低下していることが分かる。このエッジを利用して、現像ローラ５４の回転位置を検出する。
FIG. 16 shows an output example of the
このような現像回転位置検出装置７０により検出した回転位置信号に基づいて、上述したデータ処理や、各種補正と同様の処理、補正、制御を実施する。
たとえば、トナー付着量検知センサ５２によって検出された画像パターンの画像濃度の平均処理は、フォトインタラプタ７１からの信号に基づいて行われる。
Based on the rotation position signal detected by the developing rotation
For example, the average processing of the image density of the image pattern detected by the toner adhesion
すなわち、画像濃度記憶手段として機能する制御部３７は、フォトインタラプタ７１からの信号に基づき、かかる画像濃度を、現像ローラ５４の位相と関連付け、現像ローラ５４の回転周期で平均処理を行うことで、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの位相と関連付けられた画像濃度を取得し、これを記憶する（上述のｆ（ｔ）に相当）。これを測定データに沿って説明すると次のとおりである。
That is, the
図１７に、トナー付着量検知センサ５２によって検出された画像パターンの画像濃度の測定結果と、フォトインタラプタ７１の出力信号とを、同図に示されたグラフの横軸にとった時間軸上に、同期した状態で重ね合わせて示す。同図に示されたグラフの縦軸はトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２×１０００］である。
FIG. 17 shows the measurement result of the image density of the image pattern detected by the toner adhesion
画像パターンは、図５に示して説明したとおりであり、これをトナー付着量検知センサ５２で検知し、トナー付着量に変換している。付着量変換アルゴリズムについては、すでに述べたとおり、従来技術と同様である。
The image pattern is as described with reference to FIG. 5, and this is detected by the toner adhesion
同図中において山型の線は画像濃度に対応したトナー付着量を示し、矩形型の線が、フォトインタラプタ７１の出力を示している。同図に示されたトナー付着量より、画像パターンには現像ローラ５４の回転周期に対応した周期的なムラが発生していることがわかる。
In the figure, the mountain-shaped line indicates the toner adhesion amount corresponding to the image density, and the rectangular line indicates the output of the
この周期的なムラには、他の周期的変動成分、たとえば感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転振れによる濃度ムラ等のノイズが含まれている。
そこで、トナー付着量検知センサ５２によって検出された画像パターンの画像濃度を、フォトインタラプタ７１の出力信号で切出し、平均処理を施して、この結果を画像濃度言い換えるとトナー付着量に関する補正データとして、画像濃度記憶手段としての制御部３７により、時系列の画像濃度として記憶する。
This periodic unevenness includes other periodic fluctuation components, for example, noise such as density unevenness due to rotational shake of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K.
Therefore, the image density of the image pattern detected by the toner adhesion
図１８に、現像ローラ５４の回転毎にトナー付着量を切出した波形を示す。１回転毎にみると、トナー付着量検知センサ５２によって検出された画像パターンの画像濃度を示すＮ１〜Ｎ１０で示される細線の波形が、他の周期変動成分を含んで暴れているが、同図に太線で示した平均処理結果で示されているとおり、平均処理を行うことで、本来の現像ローラ周期成分が抽出される。
FIG. 18 shows a waveform obtained by cutting out the toner adhesion amount every time the developing
すでに述べた、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転周期での平均処理も、このようにして行っている。よって、本稿において、感光体周期濃度ムラデータ、現像ローラ周期濃度ムラデータは、平均処理を行ったデータで論じている。
The average processing in the rotation cycle of the
なお、同図に示されている例では、Ｎ１〜Ｎ１０まで、１０周分のデータを取得して単純平均処理言い換えると相加平均処理を施しているが、現像ローラ周期の成分が抽出されれば、他の平均処理を施してもよい。 In the example shown in the figure, data for 10 laps is obtained from N1 to N10 and the simple average process, in other words, the arithmetic average process is performed. However, the component of the developing roller cycle is extracted. For example, another averaging process may be performed.
このようにして、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置と現像ローラ５４の回転位置とを検出する構成では、画像パターンの濃度ムラから、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋに起因する濃度ムラ成分と現像ローラ５４に起因する濃度ムラ成分とが独立して抽出される。
In this way, in the configuration in which the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K and the rotational position of the developing
これらの成分は、画像パターンの濃度ムラとして重畳されて検出されるが、上述のように独立して抽出可能である。そして、これらがキャンセルされるように、各成分に対する補正量が重畳されて、第１の条件、第２の条件を決定可能である。 These components are detected by being superimposed as density unevenness of the image pattern, but can be extracted independently as described above. And the correction amount with respect to each component is superimposed so that these can be canceled, and the first condition and the second condition can be determined.
この場合の画像パターンの長さ、形成位置等は、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの周長と現像ローラ５４の周長とのうち、長い方の周長、回転位置、レイアウト距離、プロセス線速に基づいて設定され、通常は、前者の方が長いため、上述の説明と同様に設定される。
In this case, the length, formation position, and the like of the image pattern are the longer one of the circumferences of the
一方、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置と現像ローラ５４の回転位置とのうちの後者の回転位置を検出する構成では、画像パターンの濃度ムラから、現像ローラ５４に起因する濃度ムラ成分が抽出され、こがキャンセルされるように、第１の条件、第２の条件が決定され、これらに基づいて画像形成が行われることとなる。
On the other hand, in the configuration in which the latter rotational position of the rotation positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K and the rotation position of the developing
この場合の画像パターンの長さ、形成位置等は、現像ローラ５４の周長、回転位置、レイアウト距離、プロセス線速に基づいて設定される。
ここでのレイアウト距離は、現像ニップと、トナー付着量検知センサ５２による画像パターンの検知位置との間の区間の、副走査方向に沿った方向における距離を意味する。
In this case, the length, formation position, and the like of the image pattern are set based on the circumferential length of the developing
Here, the layout distance means the distance in the direction along the sub-scanning direction of the section between the development nip and the detection position of the image pattern by the toner adhesion
画像パターンの形成は、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋによって検出された感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置と、フォトインタラプタ７１によって検出された現像ローラ５Ｙａ、５Ｃａ、５Ｍａ、５Ｋａの回転位置との何れかに基づいてパターン作像タイミングを取って行われる。
The image pattern is formed by the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K detected by the
したがって、画像パターンの形成タイミングを計るという点においては、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの回転位置と、現像ローラ５４の回転位置との何れかが取得されればよく、そのためには、フォトインタラプタ３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋと、フォトインタラプタ７１との何れかが設けられれば良い。すなわち、トナー付着量検知センサ５２によって濃度が検出される画像パターンを形成する回転体を、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋまたは現像ローラ５４とする。
Therefore, in order to measure the formation timing of the image pattern, any one of the rotational positions of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40K and the rotational position of the developing
制御部３７は、不揮発性メモリおよび／または揮発性メモリに、以上述べた、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋと、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋにトナーを付着させる現像ローラ５４と、現像ローラ５４により感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋにトナーを付着させることによって形成される画像の濃度を検出するトナー付着量検知センサ５２と、トナー付着量検知センサ５２によって濃度が検出される画像を形成する回転体である感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋおよび／または現像ローラ５４と、画像を形成するための現像条件を用いて画像の濃度を調整可能な現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋと、画像を形成するための帯電条件を用いて画像の濃度を調整可能な帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋと、を用い、トナー付着量検知センサ５２によって検出された、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋの少なくとも１周長分の画像の濃度ムラに基づいて、画像の濃度を調整するために第１の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７によって決定された、現像条件についての第１の条件に応じて現像装置４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋを動作させるとともに、トナー付着量検知センサ５２によって濃度が検出された画像と異なる濃度の画像のムラを推定し、この推定したムラを抑制するように第２の画像形成条件決定手段として機能する制御部３７によって決定された、帯電条件についての第２の条件に応じて帯電装置４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋを動作させて画像形成を行う画像形成方法である画像濃度制御方法を実行するための画像濃度制御プログラムとしての画像形成プログラムを記憶している。この点、制御部３７ないし不揮発性メモリおよび／または揮発性メモリは、画像形成プログラム記憶手段として機能している。かかる画像形成プログラムは、制御部３７に備えられた不揮発性メモリおよび／または揮発性メモリのみならず、半導体媒体（たとえば、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
The
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
たとえば、本発明を適用する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能なカラーデジタル複合機、その他、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の組み合わせの複合機であっても良い。近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像を形成可能な画像形成装置が多くなってきているが、本発明を適用する画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。 For example, the image forming apparatus to which the present invention is applied is a copier, a printer, a facsimile multi-function machine, a color digital multi-function machine capable of performing full-color image formation, and other copiers, printers, facsimiles, plotters. It may be a single machine or another combination of multifunction machines such as a multifunction machine of a copying machine and a printer. In recent years, in response to demands from the market, there are an increasing number of image forming apparatuses capable of forming color images, such as color copiers and color printers. However, image forming apparatuses to which the present invention is applied are limited to monocolor images. It may be formed.
かかる画像形成装置は、一般にコピー等に用いられる普通紙のみならず、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録シートであるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能であることが望ましい。かかる画像形成装置は、記録媒体としての記録体である記録紙たる転写紙の両面に画像形成可能な両面画像形成装置であっても良い。このような画像形成装置に用いる現像剤は、２成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。 Such an image forming apparatus forms not only plain paper generally used for copying and the like, but also OHP sheets, cardboard, cardboard and other thick paper, envelopes and the like as sheet-like recording media as recording sheets. It is desirable to be able to perform. Such an image forming apparatus may be a double-sided image forming apparatus capable of forming an image on both sides of a transfer sheet which is a recording sheet as a recording medium as a recording medium. The developer used in such an image forming apparatus is not limited to a two-component developer but may be a one-component developer.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
１０ 画像形成装置
３５Ｙ、３５Ｃ、３５Ｍ、３５Ｋ 回転位置検出手段
３７ 第１の画像形成条件決定手段、第２の画像形成条件決定手段
３８ 第１の画像形成手段、露光手段
４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｋ 像担持体、回転体
４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｋ 第１の画像形成手段、現像手段
４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｋ 第２の画像形成手段、帯電手段
５２ 画像濃度検出手段
５４ 現像剤担持体、回転体
DESCRIPTION OF
Claims (13)
この像担持体にトナーを付着させる現像剤担持体と、
この現像剤担持体により前記像担持体にトナーを付着させることによって形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、
この画像濃度検出手段によって濃度が検出される前記画像を形成する回転体と、
前記画像を形成するための第１の要素を用いて前記濃度を調整可能な第１の画像形成手段と、
前記画像を形成するための第２の要素を用いて前記濃度を調整可能な第２の画像形成手段と、
前記画像濃度検出手段によって検出された、前記回転体の少なくとも１周長分の画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために、第１の要素についての第１の条件を決定する第１の画像形成条件決定手段と、
前記濃度ムラから、前記画像濃度検出手段によって濃度が検出された画像と異なる濃度の画像のムラを推定し、この推定したムラを抑制するように、第２の要素についての第２の条件を決定する第２の画像形成条件決定手段とを有し、
第１の条件に応じて第１の画像形成手段を動作させるとともに第２の条件に応じて第２の画像形成手段を動作させることによって画像形成を行う画像形成装置。 An image carrier;
A developer carrier for attaching toner to the image carrier;
Image density detection means for detecting the density of an image formed by attaching toner to the image carrier with the developer carrier; and
A rotating body that forms the image whose density is detected by the image density detecting means;
First image forming means capable of adjusting the density using a first element for forming the image;
A second image forming unit capable of adjusting the density using a second element for forming the image;
In order to adjust the density based on the density unevenness of the image of at least one circumference of the rotating body detected by the image density detecting means, a first condition for determining a first condition for the first element is determined. 1 image forming condition determining means;
From the density unevenness, an unevenness of an image having a density different from the image whose density is detected by the image density detecting means is estimated, and a second condition for the second element is determined so as to suppress the estimated unevenness. Second image forming condition determining means for
An image forming apparatus that performs image formation by operating a first image forming unit according to a first condition and operating a second image forming unit according to a second condition.
前記回転体は、前記像担持体および／または前記現像剤担持体であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus, wherein the rotating body is the image carrier and / or the developer carrier.
第２の条件は、第２の画像形成条件決定手段により、前記画像濃度検出手段によって濃度が検出された画像よりも低濃度の画像のムラを抑制するように決定されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image characterized in that the second condition is determined by the second image forming condition determining means so as to suppress unevenness of an image having a lower density than the image whose density is detected by the image density detecting means. Forming equipment.
第２の条件は、第２の画像形成条件決定手段により、前記濃度ムラに基づいて第１の画像形成条件決定手段によって決定される第１の条件による画像濃度への影響に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The second condition is determined by the second image forming condition determining unit according to the influence on the image density by the first condition determined by the first image forming condition determining unit based on the density unevenness. An image forming apparatus.
第１の画像形成条件決定手段は、前記濃度ムラを抑制するように、当該濃度ムラに基づいて第１の条件を決定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
First image forming condition determination means, so as to suppress the density unevenness, an image forming apparatus characterized by determining a first condition on the basis of the density unevenness.
第１の条件と第２の条件とは、画像濃度が高濃度となる画像形成条件を一定に維持しながら、前記画像濃度検出手段によって濃度が検出される画像を形成して決定されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The first condition and the second condition are determined by forming an image whose density is detected by the image density detecting means while maintaining a constant image forming condition in which the image density is high. An image forming apparatus.
第１の画像形成手段は現像手段および／または露光手段であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An image forming apparatus, wherein the first image forming means is a developing means and / or an exposure means.
第２の画像形成手段は帯電手段であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
An image forming apparatus, wherein the second image forming unit is a charging unit.
前記画像形成により前記画像濃度検出手段によって濃度が検出される画像を形成し、第１の条件と第２の条件とを改めて決定し、この第１の条件と第２の条件とに応じて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An image whose density is detected by the image density detecting means is formed by the image formation, and the first condition and the second condition are determined again, and the image is determined according to the first condition and the second condition. An image forming apparatus for performing formation.
前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出手段を有し、
第１の画像形成条件決定手段による第１の条件の決定と、第２の画像形成条件決定手段による第２の条件の決定と、第１の条件に応じた第１の画像形成手段の動作と、第２の条件に応じた第２の画像形成手段の動作とは、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転位置に同期させて行われることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A rotational position detecting means for detecting a rotational position of the rotating body;
The determination of the first condition by the first image forming condition determining means, the determination of the second condition by the second image forming condition determining means, and the operation of the first image forming means in accordance with the first condition The operation of the second image forming unit according to the second condition is performed in synchronization with the rotational position detected by the rotational position detecting unit.
前記回転体の回転位置を検出する回転位置検出手段を有し、
第１の画像形成条件決定手段による第１の条件の決定と第２の画像形成条件決定手段による第２の条件の決定とを行うための画像の形成は、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転位置に基づいて行われることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A rotational position detecting means for detecting a rotational position of the rotating body;
Formation of an image for performing determination of the first condition by the first image forming condition determining unit and determination of the second condition by the second image forming condition determining unit is detected by the rotational position detecting unit. An image forming apparatus, which is performed based on the rotation position.
第１の条件と第２の条件とは、前記画像形成が一定回数行われたとき、前記像担持体の回転位置が変化し得たとき、装置内の環境条件に変動が生じたときのうちの少なくとも１つのときに決定されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11,
The first condition and the second condition are when the image formation is performed a certain number of times, when the rotational position of the image carrier can change, and when the environmental conditions in the apparatus change. An image forming apparatus characterized by being determined at least one of the following.
この像担持体にトナーを付着させる現像剤担持体と、
この現像剤担持体により前記像担持体にトナーを付着させることによって形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、
この画像濃度検出手段によって濃度が検出される前記画像を形成する回転体と、
前記画像を形成するための第１の要素を用いて前記濃度を調整可能な第１の画像形成手段と、
前記画像を形成するための第２の要素を用いて前記濃度を調整可能な第２の画像形成手段と、を用い、
前記画像濃度検出手段によって検出された、前記回転体の少なくとも１周長分の画像の濃度ムラに基づいて、前記濃度を調整するために第１の画像形成条件決定手段によって決定された、第１の要素についての第１の条件に応じて第１の画像形成手段を動作させるとともに、
前記画像濃度検出手段によって濃度が検出された画像と異なる濃度の画像のムラを推定し、この推定したムラを抑制するように第２の画像形成条件決定手段によって決定された、第２の要素についての第２の条件に応じて第２の画像形成手段を動作させて画像形成を行う画像形成方法。 An image carrier;
A developer carrier for attaching toner to the image carrier;
Image density detection means for detecting the density of an image formed by attaching toner to the image carrier with the developer carrier; and
A rotating body that forms the image whose density is detected by the image density detecting means;
First image forming means capable of adjusting the density using a first element for forming the image;
Using a second image forming means capable of adjusting the density using a second element for forming the image,
A first image forming condition determining unit determined by the first image forming condition determining unit to adjust the density based on the density unevenness of the image of at least one circumference of the rotating body detected by the image density detecting unit; The first image forming unit is operated in accordance with the first condition for the element, and
Regarding the second element determined by the second image forming condition determining means to estimate unevenness of an image having a density different from that of the image whose density is detected by the image density detecting means, and to suppress the estimated unevenness. An image forming method for forming an image by operating the second image forming means in accordance with the second condition.
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