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JP2006140794A - Image forming device - Google Patents

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JP2006140794A
JP2006140794A JP2004328936A JP2004328936A JP2006140794A JP 2006140794 A JP2006140794 A JP 2006140794A JP 2004328936 A JP2004328936 A JP 2004328936A JP 2004328936 A JP2004328936 A JP 2004328936A JP 2006140794 A JP2006140794 A JP 2006140794A
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JP
Japan
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image
pattern
density
forming apparatus
image forming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004328936A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuji Shibuya
卓史 澁谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2004328936A priority Critical patent/JP2006140794A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the calculation accuracy of an image formation condition that is calculated by image density control. <P>SOLUTION: A patch pattern that is discretely formed in a conventional manner is formed as a continuous pattern over the entire variable range of an image formation condition by making the image formation condition for forming a pattern for image density control continuously variable. As a result of this, control accuracy is improved because target density can be directly compared with detected density data. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置および画像形成装置の濃度制御方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine or a laser beam printer, and a density control method for the image forming apparatus.

従来の電子写真方式を用いた画像形成装置には、トナー像の濃度を所定の濃度に維持するため、画像形成装置本体に具備されたトナー濃度検出装置により得られた検出結果を基に、画像形成に関わる条件を微調整する画像形成装置がある(例えば、特許文献1参照。)。   In an image forming apparatus using a conventional electrophotographic method, in order to maintain a toner image density at a predetermined density, an image is obtained based on a detection result obtained by a toner density detecting apparatus provided in the main body of the image forming apparatus. There is an image forming apparatus that finely adjusts conditions relating to formation (see, for example, Patent Document 1).

図11に従来の画像形成装置の一例を示す。同図において、画像形成装置は、アルミシリンダの外周面に有機感光体(OPC)等からなる光導電体を塗布して構成された感光ドラム1を配し、この感光ドラム1は不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動されローラ帯電器2により所定の電位に均一に帯電される。   FIG. 11 shows an example of a conventional image forming apparatus. In the figure, an image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 formed by applying a photoconductor made of an organic photosensitive member (OPC) or the like to an outer peripheral surface of an aluminum cylinder, and this photosensitive drum 1 is a drive (not shown). It is driven by the means in the direction of the arrow shown in the figure and is uniformly charged to a predetermined potential by the roller charger 2.

装置本体内の上方には、レーザーダイオード31、高速モーター32によって回転駆動される多面鏡33、レンズ34、及び折り返しミラー35から構成されるスキャナユニット3が配置される。   A scanner unit 3 including a laser diode 31, a polygonal mirror 33 that is rotationally driven by a high-speed motor 32, a lens 34, and a folding mirror 35 is disposed above the apparatus main body.

レーザードライバ37に画像信号が入力されると、レーザードライバ37はレーザーダイオード31を発光させる。そして、この光は光路36を通って画像信号に対応した光情報が感光ドラム1に照射され、感光ドラム1上に潜像が形成される。さらに感光ドラム1が矢印方向に進むと、この潜像は現像装置4によって現像されトナー可視像となる。現像されたトナー可視像は所定のバイアスが印加された転写ローラ6により転写紙P上に転写される。転写紙Pは搬送手段により定着装置14に搬送され、トナー可視像は定着装置14によって溶融固着され永久像とされる。   When an image signal is input to the laser driver 37, the laser driver 37 causes the laser diode 31 to emit light. Then, the light passes through the optical path 36 to irradiate the photosensitive drum 1 with optical information corresponding to the image signal, and a latent image is formed on the photosensitive drum 1. When the photosensitive drum 1 further advances in the direction of the arrow, the latent image is developed by the developing device 4 and becomes a toner visible image. The developed toner visible image is transferred onto the transfer paper P by the transfer roller 6 to which a predetermined bias is applied. The transfer paper P is conveyed to the fixing device 14 by the conveying means, and the toner visible image is melted and fixed by the fixing device 14 to be a permanent image.

一方、感光ドラム1上に残留したトナーはファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置8によって清掃される。   On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 1 is cleaned by a cleaning device 8 such as a fur brush or blade means.

ところで、画像形成装置、中でも多色画像形成装置は、その使用頻度、使用環境によって、画像濃度は変動する。これは、感光ドラム1あるいは現像装置4の物性変動に起因するものである。また、画像濃度とは、主に最大の画像信号により形成された画像のことを言う。これらの変動を安定化させるために、決められた濃度検知用トナー像(以下、「パッチ」と言う)を、異なるパターン形成条件により感光ドラム1上に形成し、そのパッチの濃度を光学濃度センサ23などによって検知するものである。   By the way, the image density of an image forming apparatus, especially a multicolor image forming apparatus, varies depending on its use frequency and use environment. This is due to a change in physical properties of the photosensitive drum 1 or the developing device 4. The image density means an image formed mainly by the maximum image signal. In order to stabilize these fluctuations, a predetermined density detection toner image (hereinafter referred to as “patch”) is formed on the photosensitive drum 1 under different pattern forming conditions, and the density of the patch is measured by an optical density sensor. 23 or the like.

異なるパターン形成条件とは、パッチ濃度が単調増加、あるいは単調減少という規則性を有するように段階的に選択している。   The different pattern forming conditions are selected step by step so that the patch density has regularity of monotonously increasing or monotonically decreasing.

最適なパターン形成条件の算出法を図2、図3にて説明する。   A method for calculating the optimum pattern forming condition will be described with reference to FIGS.

図2の如く、パターン形成条件C〜Cにて、パッチP〜Pを感光ドラム1上に形成する。光学濃度センサ23によりパッチP〜Pのパッチ濃度D〜Dを求める。これらの結果より、目標とする濃度Dを形成する目標パターン形成条件Cを算出する。図3の例の如く、DがD、D間に存在する場合は、下記のような直線補間をすることで目標パターン形成条件Cを近似的に算出している。 As shown in FIG. 2, patches P 1 to P 5 are formed on the photosensitive drum 1 under the pattern forming conditions C 1 to C 5 . The patch densities D 1 to D 5 of the patches P 1 to P 5 are obtained by the optical density sensor 23. From these results, a target pattern forming condition CT for forming a target density DT is calculated. When DT exists between D 3 and D 4 as in the example of FIG. 3, the target pattern formation condition CT is approximately calculated by performing linear interpolation as described below.

={(V−V)/(D−D)}×(D−D)+V
パッチパターンの大きさは、光学濃度センサ23が形成する光学スポット径よりも大きくすることで、そのパッチパターンの濃度を正確に算出している。
特開平08−289108号公報(第10頁、図13)
C T = {(V 4 −V 3 ) / (D 4 −D 3 )} × (D T −D 3 ) + V 3
By making the size of the patch pattern larger than the optical spot diameter formed by the optical density sensor 23, the density of the patch pattern is accurately calculated.
Japanese Patent Laid-Open No. 08-289108 (page 10, FIG. 13)

しかしながら、上記従来例においては、目標パターン形成条件Cを算出する際に、5段階のパターン形成条件しか使用していないため、殆ど多くの場合はCを補間による近似直線から求めている。そのため、補間直線と実際の濃度カーブに差が存在した場合には、その差分が濃度の不安定さを招くことになる。また、目標濃度をはさむ前後のパッチ濃度が的確に形成されなかった、あるいは、パッチ濃度の検出時に不具合が生じた場合、補間された直線はさらに実際の濃度カーブから大きく外れてしまうため、目標パターン形成条件Cの算出誤差は大きくなってしまう。 However, in the above conventional example, when calculating the target pattern forming condition C T, because only five stages of the pattern formation conditions not used, if most many seeking C T from the approximate straight line by the interpolation. For this reason, if there is a difference between the interpolation straight line and the actual density curve, the difference causes instability of density. In addition, if the patch density before and after the target density is not formed correctly, or if there is a problem when detecting the patch density, the interpolated straight line will further deviate from the actual density curve. calculation error of the forming conditions C T becomes large.

このような誤差を無くすためにパッチ数を増やした場合、パッチパターンを形成する時間が増大してしまう。特に多色画像形成装置の場合には、色数分の時間が付加される。また、多色画像形成装置に一般的に用いられている転写ベルト上にパターンを形成する場合には、ベルト長という距離的制限があるため、パッチ数にも制約が生じてしまう。   When the number of patches is increased in order to eliminate such an error, the time for forming the patch pattern increases. Particularly in the case of a multicolor image forming apparatus, a time corresponding to the number of colors is added. In addition, when a pattern is formed on a transfer belt that is generally used in a multicolor image forming apparatus, there is a limitation on the number of patches because of the distance limitation of the belt length.

パッチパターンのサイズを小型化することで距離的制限を回避することも可能であるが、光学濃度センサの光学スポット径などの変更を必要とし、光学特性、検知精度に大きく影響を与えてしまう。   Although it is possible to avoid the limitation of distance by reducing the size of the patch pattern, it is necessary to change the optical spot diameter of the optical density sensor, which greatly affects the optical characteristics and detection accuracy.

画像特性の観点からも問題がある。ここで問題とする画像特性とは現像特性などである。   There is also a problem from the viewpoint of image characteristics. The image characteristics in question here are development characteristics and the like.

現像特性は、現像条件に対して単調増加あるいは単調減少という特性を示す。従来例は、その特性を利用して目標パターン形成条件の算出を行っている。   The development characteristics indicate a monotonic increase or monotonic decrease with respect to development conditions. In the conventional example, the target pattern formation conditions are calculated using the characteristics.

しかし、以下のような特性を示すものがある。   However, some have the following characteristics.

(a)パターン形成条件の範囲内において、カブリ画像が発生してしまう場合
目標濃度を実現するパターン形成条件において、カブリが発生する場合である。この場合、カブリが発生し始めるパターン形成条件を的確に把握することが出来ないため、パターン濃度としては満足する目標パターン形成条件でもカブリにより採用できない。
(A) When a fogged image is generated within the range of the pattern forming condition This is a case where the fog is generated under the pattern forming condition for realizing the target density. In this case, since the pattern formation conditions where fog starts to occur cannot be accurately grasped, even the target pattern formation conditions that satisfy the pattern density cannot be adopted due to the fog.

(b)パターン形成条件の範囲内において、現像特性に負性特性を有する場合
負性特性とは、単調増加あるいは単調減少となる現像特性において、その傾向が逆転してしまう現象のことを言う。(a)同様、負性特性が発生し始めるパターン形成条件を的確に把握することが出来ないため、算出した目標パターン形成条件が的確でない場合が生じる。
(B) When the development characteristics have a negative characteristic within the range of the pattern formation conditions The negative characteristic means a phenomenon in which the tendency is reversed in the development characteristics that monotonously increase or decrease monotonously. (A) Similarly, since the pattern formation conditions where negative characteristics start to occur cannot be accurately grasped, the calculated target pattern formation conditions may not be accurate.

上記(a)(b)いずれにおいても、得られたパッチ濃度の結果や、基礎検討に基づく現像特性などを鑑みて目標パターン形成条件を算出することになってしまうため、算出誤差は大きくなってしまう。   In any of the above (a) and (b), the target pattern formation conditions are calculated in view of the obtained patch density results and development characteristics based on basic studies, so that the calculation error increases. End up.

本出願に係る発明の目的は、以上のような状況に鑑み、正確な目標パターン形成条件を得ることができる画像形成装置を提供しようとするものである。   An object of the invention according to the present application is to provide an image forming apparatus capable of obtaining accurate target pattern forming conditions in view of the above situation.

上記目的を達成するため、
本出願に係る第1の発明は、画像濃度制御用パターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記画像濃度制御用パターンの濃度を読み取る濃度検出手段とを有し、前記濃度検出手段の出力に基づいて画像パターン形成条件を算出する画像形成装置において、前記画像濃度制御用パターンは、画像パターン形成条件を連続的に可変する事により連続したパターン群として構成されていることを特徴とする画像形成装置。
To achieve the above objective,
A first invention according to the present application includes: a pattern forming unit that forms an image density control pattern on an image carrier; and a density detection unit that reads the density of the image density control pattern. In the image forming apparatus for calculating the image pattern forming condition based on the output of the image, the image density control pattern is configured as a continuous pattern group by continuously changing the image pattern forming condition. Image forming apparatus.

本出願に係る第2の発明は、画像パターン形成条件とは、像担持体表面を帯電処理する帯電バイアスであることを特徴とする本出願に係る第1の発明に記載の画像形成装置。   A second invention according to the present application is the image forming apparatus according to the first invention, wherein the image pattern forming condition is a charging bias for charging the surface of the image carrier.

本出願に係る第3の発明は、画像パターン形成条件とは、像担持体表面にトナー像を現像する現像バイアスであることを特徴とする本出願に係る第1の発明に記載の画像形成装置。   According to a third invention of the present application, the image pattern forming condition is a developing bias for developing a toner image on the surface of the image carrier, and the image forming apparatus according to the first invention of the present application is characterized in that .

本出願に係る第4の発明は、像担持体とは、感光体ドラムであることを特徴とする本出願に係る第1の発明に記載の画像形成装置。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the image carrier is a photosensitive drum.

本出願に係る第5の発明は、像担持体とは、転写ベルトであることを特徴とする本出願に係る第1の発明に記載の画像形成装置。   A fifth invention according to the present application is the image forming apparatus according to the first invention according to the present application, wherein the image carrier is a transfer belt.

本出願に係る第6の発明は、像担持体とは、中間転写ベルトであることを特徴とする本出願に係る第1の発明に記載の画像形成装置。   A sixth invention according to the present application is the image forming apparatus according to the first invention according to the present application, wherein the image carrier is an intermediate transfer belt.

以上説明してきたように本発明によれば、パターン濃度を検出する装置を有し、その装置により検出したパターン濃度に基づいて目標とするパターン形成条件を算出する画像形成装置において、濃度を検出するパターンのパターン形成条件を連続的に可変とすることで、最適な画像を提供する目標パターン形成条件を正確に算出することができるので、常に安定した画像濃度の維持が可能になり、高画質の画像を得ることができる。   As described above, according to the present invention, a density is detected in an image forming apparatus that has a device for detecting a pattern density and calculates a target pattern forming condition based on the pattern density detected by the device. By making the pattern formation conditions of the pattern continuously variable, it is possible to accurately calculate the target pattern formation conditions that provide an optimal image, so it is possible to maintain a stable image density at all times, and to achieve high image quality. An image can be obtained.

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

以下、本発明の実施の形態1を図1〜図5により詳細に説明する。なお、図11と同様な構成作用をするものは同一の番号を付し説明は省略する。   Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the thing which carries out the same structure effect as FIG. 11 attaches the same number, and abbreviate | omits description.

23は感光ドラム1上に作成されたパッチTの濃度を測定する光学濃度センサで、LEDなどの発光素子、フォトダイオード、CdSなどの受光素子及びホルダーから構成されている。   An optical density sensor 23 measures the density of the patch T formed on the photosensitive drum 1, and includes a light emitting element such as an LED, a light receiving element such as a photodiode and CdS, and a holder.

また、24は画像形成装置の制御部で、CPU25を備え、レーザードライバ37、光学濃度センサ23のほか、ROM26、RAM27、テストパターン発生手段28、高圧制御手段29などが接続されている。このうち、ROM26は、読み出し専用のメモリであり、CPU25が画像形成装置を制御するためのプログラムや各種データが書き込まれている。RAM27は読み書き可能なメモリであり、ROM26内のデータ展開や画像濃度制御のための作業領域になる。テストパターン発生手段28は画像濃度制御のためのパッチの画像データを発生させる。高圧制御手段29はCPU25からの指示で所定の高圧を発生させる。   A control unit 24 of the image forming apparatus includes a CPU 25, to which a ROM 26, a RAM 27, a test pattern generation unit 28, a high voltage control unit 29, and the like are connected in addition to the laser driver 37 and the optical density sensor 23. Of these, the ROM 26 is a read-only memory in which programs and various data for the CPU 25 to control the image forming apparatus are written. The RAM 27 is a readable / writable memory and serves as a work area for data expansion and image density control in the ROM 26. The test pattern generator 28 generates patch image data for image density control. The high pressure control means 29 generates a predetermined high pressure in response to an instruction from the CPU 25.

まず画像形成装置本体の電源投入、又は電源投入時からの経過時間、印字枚数(画像形成枚数)、ホストコンピュータやユーザからの指示等の適当なタイミングをCPU25が検出すると、CPU25は画像濃度制御をスタートさせ、まず、ROM26から各種バイアス設定及び現像バイアス制御の制御目標濃度を読み出しRAM27に書き込み、パッチの画像形成時にここから適切なバイアス設定値を読み出して高圧制御手段29に送る。この後、CPU25は画像形成装置本体の初期動作を開始するとともに、感光ドラム1を所定の帯電バイアスで帯電する。次にCPU25はテストパターン発生手段28から発生させたパッチの画像データをレーザードライバ37に送り感光ドラム1上に回転方向に沿ってパッチの潜像を形成する。本実施の形態で用いられる光学濃度センサ23の照射光の感光ドラム1上でのスポット径はφ5程度であるためパッチの大きさはそれよりも大きくする必要があり、ここではパッチ幅7mmのパターンを用いている。感光ドラム1上に形成されたパッチの潜像は現像装置4によって現像される。感光ドラム1上に形成されたパッチのトナー像は適正なタイミングで光学濃度センサ23によって測定され、濃度測定値はRAM27に書き込まれる。この結果を基に、図2、図3を用いて従来例で説明した方式により、最適な現像バイアスCを算出する。 First, when the CPU 25 detects appropriate timing such as power-on of the image forming apparatus main body, elapsed time since power-on, number of printed sheets (number of formed images), instruction from the host computer or user, the CPU 25 performs image density control. First, the control target density for various bias settings and development bias control is read from the ROM 26 and written to the RAM 27. When a patch image is formed, an appropriate bias set value is read from this and sent to the high voltage control means 29. Thereafter, the CPU 25 starts an initial operation of the image forming apparatus main body and charges the photosensitive drum 1 with a predetermined charging bias. Next, the CPU 25 sends the patch image data generated from the test pattern generating means 28 to the laser driver 37 to form a patch latent image on the photosensitive drum 1 along the rotation direction. Since the spot diameter on the photosensitive drum 1 of the irradiation light of the optical density sensor 23 used in the present embodiment is about φ5, the size of the patch needs to be larger than that, and here, the pattern with a patch width of 7 mm is used. Is used. The latent image of the patch formed on the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 4. The toner image of the patch formed on the photosensitive drum 1 is measured by the optical density sensor 23 at an appropriate timing, and the density measurement value is written in the RAM 27. Based on this result, the optimum developing bias CT is calculated by the method described in the conventional example with reference to FIGS.

CPU25は算出結果である現像バイアスCをRAM27に書き込み、この現像バイアスCは続いて行われる中間調制御や以後の画像形成において用いられる。 CPU25 writes a calculation result development bias C T in RAM 27, the developing bias C T is used in the halftone control and subsequent image formation is followed.

次に比較例としての従来方式である離散パターン方式による画像濃度制御について説明する。   Next, image density control by a discrete pattern method which is a conventional method as a comparative example will be described.

濃度検知用パッチは5つであり、離散的に形成している。離散的に形成している理由は、各パターンを形成する現像バイアスを数十Vのレンジで可変させながら形成するためであり、各パターンを形成する現像バイアスを昇圧し、安定するまでの時間を考慮したためである。   There are five density detection patches, which are discretely formed. The reason why the patterns are formed discretely is that the development bias for forming each pattern is varied in the range of several tens of volts. This is because of consideration.

パッチP〜Pは現像装置4によって、パッチPはV、パッチPはV、パッチPはV、パッチPはV、パッチPはVの現像バイアスでそれぞれ現像する。それ以後については前記した手法により最適な現像バイアスCを算出する。 Patches P 1 to P 5 are developed by the developing device 4, patch P 1 is V 1 , patch P 2 is V 2 , patch P 3 is V 3 , patch P 4 is V 4 , and patch P 5 is V 5. Develop each. Thereafter, the optimum developing bias CT is calculated by the above-described method.

本発明では、パターンが連続的に形成されていることを特徴としている。すなわち、パターンを形成する現像バイアスを連続可変とすることでそれを実現したものである。   The present invention is characterized in that the pattern is formed continuously. That is, it is realized by making the developing bias for forming the pattern continuously variable.

画像濃度制御および濃度算出法などの動作の態様としては、従来方式と同様である。   The operation modes such as image density control and density calculation method are the same as in the conventional method.

図4は連続可変パターンの概略図である。高圧制御手段のひとつである現像バイアスの出力は、CPU25により8Bit(256ステップ)の分解能を有している。すなわち、現像バイアスVはV〜V255までの出力が可能ということである。この場合、現像バイアスの1ステップは1V前後であるため、各ステップ間の現像バイアスの追従性には何ら問題なく、現像バイアスを連続可変としてパターンを形成することが可能である。画像濃度制御時に、CPU25より現像バイアスを5msecごとに更新してパターンを形成することにより、プロセススピード100mm/secの画像形成装置の場合、約130mm弱で全パターンの形成が完了する。現像バイアスVは、通常、出力可能範囲は画像形成に必要とされるよりもマージンを持たせているため、画像形成装置の特性に応じて可変範囲を選択することによりパターン長はさらに短くすることも可能である。 FIG. 4 is a schematic diagram of a continuously variable pattern. The development bias output, which is one of the high voltage control means, has a resolution of 8 bits (256 steps) by the CPU 25. That is, the development bias V n can output from V 0 to V 255 . In this case, since one step of the developing bias is around 1 V, there is no problem with the followability of the developing bias between the steps, and the pattern can be formed with the developing bias continuously variable. At the time of image density control, the CPU 25 updates the development bias every 5 msec to form a pattern, so that in the case of an image forming apparatus with a process speed of 100 mm / sec, the formation of all patterns is completed at about 130 mm or less. Since the developing bias V n usually has a margin in the outputable range that is necessary for image formation, the pattern length is further shortened by selecting the variable range according to the characteristics of the image forming apparatus. It is also possible.

連続可変パターンの場合、各現像バイアスに対するパターン長は、光学濃度センサ23の光学スポット(約5(mm))に対して大変小さい。しかしながら、現像バイアスVが連続的に可変するのに伴い光学濃度も連続的に追随して可変するので、目標パターン形成条件Cを算出する上では何ら問題ない。 In the case of the continuously variable pattern, the pattern length for each developing bias is very small with respect to the optical spot (about 5 (mm)) of the optical density sensor 23. However, since the developing bias V n is a variable optical density it is continuously follow along with the continuously variable, no problem in terms of calculating the target pattern forming condition C T.

図5は従来の離散的にパターンを形成した場合に対し、如何に本実施例で示す連続可変的にパターンを形成した場合の制御精度が優れているかを表した図である。   FIG. 5 is a diagram showing how the control accuracy is excellent when the pattern is formed continuously and variably as shown in this embodiment, compared to the conventional case where the pattern is discretely formed.

現像バイアスVの可変レンジをC〜C(V)とし、従来方式(離散パターン)は5点、すなわちV=C、C、C、C、C(n=1〜5)のポイントのパターンを形成する。 The variable range of the developing bias V n is C 1 to C 5 (V), and the conventional method (discrete pattern) has five points, that is, V n = C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 (n = 1). A pattern of points 5 to 5) is formed.

本実施例の方式(連続可変パターン)は256点、すなわちV=V,V,V〜V254,V255,V256(n=1〜256)のポイントのパターンを形成する。図5のごとく、目標濃度Dにおいて、従来の離散パターンの場合にはC離散を目標パターン形成条件Cとして算出する。しかし、連続可変パターンの場合にはC連続を目標パターン形成条件Cとして算出可能である。従来の離散パターン結果C離散と連続可変結果C連続の差分ΔC=C連続−C離散は濃度安定化を目指す上で無視できない誤差となって現れる。一方、本実施例で例示した連続可変パターンの場合には、従来よりさらに精度よく目標パターン形成条件を算出することが可能になるため、画像濃度の維持、安定化をさらに高めることが可能となる。また、制御パターンの形状を徒に大きくすること無く実行可能としたので、制御にかかる時間を増大させることも無い。 The system of the present embodiment (continuous variable pattern) forms 256 points, that is, a pattern of points of V n = V 1 , V 2 , V 3 to V 254 , V 255 , V 256 (n = 1 to 256). As in Figure 5, the target density D T, in the case of the conventional discrete patterns to calculate the C discrete as target pattern forming condition C T. However, in the case of a continuous variable pattern can be calculated for C continuous as target pattern forming condition C T. Conventional discrete patterns result C discrete and continuous variable results C Continuous difference [Delta] C = C Continuous -C discrete appears as an error which can not be ignored in terms of aim density stabilization. On the other hand, in the case of the continuously variable pattern exemplified in the present embodiment, it is possible to calculate the target pattern forming condition with higher accuracy than in the past, so that it is possible to further increase the maintenance and stabilization of the image density. . In addition, since the control pattern can be executed without increasing the shape of the control pattern, the time required for control is not increased.

以上説明したように、現像バイアス全領域にわたって濃度を補正することにより画像形成装置の最も好ましいパターン形成条件を算出することが可能である。この算出結果をRAM27内に書き込む。RAM27内に書き込まれた結果は、暫くの間パターン形成条件として利用することになる。なお、現像バイアスが可変となる全領域について連続可変パターンとすることなく、注目したい領域だけ連続可変としてパターンを形成し、さらに算出精度を高めることなども可能である。   As described above, it is possible to calculate the most preferable pattern forming condition of the image forming apparatus by correcting the density over the entire development bias region. The calculation result is written in the RAM 27. The result written in the RAM 27 is used as a pattern formation condition for a while. Note that it is possible to form a pattern in which only the region of interest is continuously variable without using a continuously variable pattern for all the regions where the development bias is variable, thereby further increasing calculation accuracy.

以下、本発明の実施の形態2を図6〜図8により詳細に説明する。なお、図1と同様な構成作用をするものは同一の番号を付し説明は省略する。   The second embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. In addition, the thing which carries out the same structure effect as FIG. 1 attaches the same number, and abbreviate | omits description.

本実施例では、検知するパターンが無地、すなわち画像データが00hであることが特徴のひとつであり、可変するパターン形成条件によって生じるカブリを検出し、制御の算出精度をより高める方式の提案である。   In this embodiment, one of the features is that the pattern to be detected is plain, that is, the image data is 00h, and this is a proposal of a method for detecting fog caused by variable pattern forming conditions and further improving the calculation accuracy of control. .

ここで、カブリについて定性的なことを図6により説明する。帯電バイアスVが一定の場合、現像バイアスVとで形成されるコントラスト電位Vgがある値より大きい場合、あるいはある値より小さい場合に画像の白地部にトナーが薄っすらと付着する、「カブリ」という現象が発生する。 Here, qualitative explanation about fogging will be described with reference to FIG. When charging bias V C is constant, the toner adheres and even Tsu thin the white portion of the image when larger than there is contrast potential Vg formed by the developing bias V D value, or smaller than a certain value, " The phenomenon “fog” occurs.

コントラスト電位Vgがある値より大きい場合、現像装置のトナーのうちで、一部極性が反転したトナーがコントラスト電位Vgにより形成される電界により感光ドラム1の帯電電位V部に現像してしまう、いわゆる「反転カブリ」となる。 If the value is larger than a contrast potential Vg, among the toner in the developing device, the electric field in which the toner partially polarity is reversed is formed by the contrast potential Vg will be developed in the charge potential V C of the photosensitive drum 1, This is the so-called “inverted fog”.

コントラスト電位Vgがある値より小さい場合、現像装置のトナーのうちで、不十分な帯電状態にあるトナーが感光ドラム1の帯電電位V部に現像してしまう、いわゆる「地カブリ」となる。 If less than a certain value contrast potential Vg, among the toner in the developing device, the toner in the insufficient charged state will be developed in the charge potential V C of the photosensitive drum 1, so-called "fogging".

図7は、現像バイアスに対する濃度特性を具体的に表した図である。かぶりにより図6で示す「反転カブリ」「地カブリ」の領域には画像濃度として現れてしまう。また、「OK領域」から外れるに伴い、カブリによる画像濃度が増してくるという現象をもたらしている。   FIG. 7 is a diagram specifically showing density characteristics with respect to the developing bias. Due to the fogging, image density appears in the “inverted fog” and “ground fog” areas shown in FIG. Further, there is a phenomenon in which the image density due to fog increases as the area deviates from the “OK area”.

従って、たとえ画像濃度として満足する最適なパターン形成条件が求められたとても、その条件がカブリの発生する領域の場合には、パターン形成条件の修正が必要とされる。   Therefore, even if an optimum pattern forming condition that satisfies the image density is obtained, and the condition is an area where fog occurs, the pattern forming condition needs to be corrected.

また、上述したカブリの発生領域は、画像形成装置の使用される環境やその使用状況により変化するため、その変動を全てカバー出来るように高圧出力を用意しておく必要がある。   In addition, since the fog generation area described above changes depending on the environment in which the image forming apparatus is used and its use situation, it is necessary to prepare a high voltage output so as to cover all the fluctuations.

しかし、本実施例で説明するように、カブリの発生領域を予め検出することにより、カブリの発生しない領域において画像濃度を満足させる最適なパターン形成条件を求めることが可能となる。   However, as described in the present embodiment, by detecting the fog generation area in advance, it is possible to obtain an optimum pattern forming condition that satisfies the image density in the area where fog does not occur.

すなわち、実施例1で例示した画像濃度制御実行の前に、カブリ領域検出制御を行うことである。   That is, the fog region detection control is performed before the execution of the image density control exemplified in the first embodiment.

図8は一連の画像濃度制御のフローを表した図である。
Step1:CPU25が画像濃度制御タイミングであると認識し、制御をスタートする。
Step2:現像バイアスV〜V255の可変範囲において、「白地パターン」(画像データ00h)による現像バイアス連続可変制御を実行する。
Step3:Step2で形成されたパターンの濃度測定結果に基づき、「カブリの発生しない画像濃度=0」の領域である現像バイアス下限値Vminおよび現像バイアス上限値VmAxを算出し、RAM27内に算出結果を書き込む。
Step4:CPU25が次なる画像濃度制御をスタートさせる(実施例1で例示した画像濃度制御)。
Step5:現像バイアスの可変範囲は、RAM27よりVminおよびVmaxを読み取ることで決定する。
Step6:最適な目標パターン形成条件Cを算出(詳細は実施例1同様)。
FIG. 8 shows a flow of a series of image density control.
Step 1: The CPU 25 recognizes that it is the image density control timing, and starts control.
Step 2: In the variable range of the development bias V 0 to V 255 , the development bias continuous variable control by “white background pattern” (image data 00h) is executed.
Step 3: Based on the density measurement result of the pattern formed in Step 2, the development bias lower limit value V min and the development bias upper limit value V mAx that are areas of “image density at which fog does not occur = 0” are calculated and calculated in the RAM 27. Write the result.
Step 4: The CPU 25 starts the next image density control (image density control exemplified in the first embodiment).
Step5: variable range of the development bias is determined by reading the V min and V max from RAM 27.
Step6: calculating an optimal target pattern forming conditions C T (details same manner as in Example 1).

このようなステップを経ることで、カブリの発生する領域を的確に検出し、より選択された範囲内で画像濃度制御を実行できるため、最適な画像濃度を実現する目標パターン形成条件を算出することが可能となる。   By going through these steps, it is possible to accurately detect the area where fog occurs and perform image density control within a more selected range, so that target pattern formation conditions that achieve optimal image density can be calculated. Is possible.

なお、本実施例では現像バイアスについて例示したが、パターン形成条件に関わる変動パラメータなら現像バイアスに限るものではなく、帯電バイアス、転写バイアスにおいても同様の手法による制御が可能である。   In this embodiment, the development bias is exemplified. However, the variation parameter related to the pattern formation condition is not limited to the development bias, and the charging bias and the transfer bias can be controlled by the same method.

以下、本発明の実施の形態3を図9、図10により詳細に説明する。なお、図1と同様な構成作用をするものは同一の番号を付し説明は省略する。   The third embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. In addition, the thing which carries out the same structure effect as FIG. 1 attaches | subjects the same number, and abbreviate | omits description.

本実施例では、検知するパターンの濃度が、可変するパターン形成条件によって予測外の濃度変動を生じさせた場合にいても効果的であることを説明するものである。   In the present embodiment, it is described that the density of the pattern to be detected is effective even when an unexpected density fluctuation is caused by the variable pattern forming condition.

ここでいう予測外の濃度変動とは、パターン形成条件の変化に応じて画像濃度が単調増加あるいは単調減少しない場合のことを指す。   The unexpected density fluctuation here refers to a case where the image density does not monotonously increase or monotonously decrease in accordance with a change in the pattern forming conditions.

一般的には、画像濃度は、パターン形成条件である現像バイアスの変化に伴い、濃度は単調に増加あるいは単調に減少するものである。しかしながら、現像方式によっては、そのような傾向を示さない場合がある。   In general, the image density monotonously increases or monotonously decreases as the development bias, which is a pattern forming condition, changes. However, depending on the development method, such a tendency may not be exhibited.

図9はその様子を表した図である(負性特性が現れた場合の例示)。現像バイアスVを、V〜V256に連続的に変化させた場合、濃度は単調に増加するが、あるバイアスから濃度増加が認められず、減少し始める場合がある。これを現像の「負性特性」と呼んでいる。特に、現像バイアスに交番電界を印加する現像方式において見られる現象である。また、この負性特性の領域においては、その挙動が不安定であり、制御することが大変困難である。 FIG. 9 is a diagram showing the state (example when negative characteristics appear). When the developing bias V n is continuously changed from V 1 to V 256 , the density increases monotonously, but the density increase is not recognized from a certain bias and may start to decrease. This is called “negative characteristics” of development. In particular, this phenomenon is observed in a developing system in which an alternating electric field is applied to the developing bias. Further, in this negative characteristic region, the behavior is unstable and it is very difficult to control.

従来の離散パターン方式による画像濃度制御の場合、この負性特性を発生させる変化点を的確に検出することが出来ない。   In the case of conventional image density control by the discrete pattern method, it is not possible to accurately detect a change point that generates this negative characteristic.

しかしながら、本発明に基づく連続可変パターン方式による画像濃度制御の場合、この負性特性を発生させる変化点を的確には検出することが可能であるため、目標パターン形成条件Cを算出精度がより高いことは明白である。 However, when the image density control by the continuous variable pattern scheme according to the present invention, since it is possible to detect the accurately the change point for generating this negative characteristic, the target pattern forming condition C T is the calculation accuracy more It is obvious that it is expensive.

図10によりその効果について説明する。5点のプロットからなる破線は従来法の離散パターンによる濃度制御結果である。一方、実線は連続可変パターンによる濃度制御結果である。   The effect will be described with reference to FIG. The broken line consisting of the five-point plot is the result of density control by the discrete pattern of the conventional method. On the other hand, the solid line is the density control result by the continuously variable pattern.

目標濃度Dに対する最適パターン形成条件Cの算出結果はそれぞれC離散およびC連続となる。C離散の場合、負性特性が生じた領域の条件、すなわち現像バイアスとしては過度に高い領域であるので、画像濃度としては満足する場合もあるが適正な現像バイアスとは異なり、画像全体としては非常に不安定な領域の値である。ここでいう不安定とは、例えば画像濃度が変動してしまう、地カブリが発生しやすくなるなどである。 Each calculation result of the optimum pattern formation condition C T against the target density D T becomes C discrete and C continuously. In the case of C discrete , the condition of the area where the negative characteristic occurs, that is, the area where the development bias is excessively high, the image density may be satisfied, but unlike the proper development bias, The value is in a very unstable region. The term “unstable” as used herein means, for example, that the image density fluctuates or ground fog is likely to occur.

本発明では現像バイアス全体の濃度推移を検出できるため、負性特性が生じる以前の最適なパターン形成条件C連続を容易に算出することが可能である。そのため、画像濃度を含め画像品質全般的に安定させることが可能である。 In the present invention, since the density transition of the entire development bias can be detected, it is possible to easily calculate the optimum pattern formation condition C continuity before the negative characteristic occurs. Therefore, it is possible to stabilize the overall image quality including the image density.

本発明の第1の実施例に係わる画像形成装置を説明する図1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係わる離散パターンを説明する図The figure explaining the discrete pattern concerning this invention 本発明に係わる画像濃度制御の最適なパターン形成条件算出を説明する図The figure explaining the optimal pattern formation condition calculation of the image density control concerning this invention 本発明に係わる連続可変パターンを説明する図The figure explaining the continuously variable pattern concerning this invention 本発明に係わる連続可変パターンにおける濃度算出法を説明する図The figure explaining the density | concentration calculation method in the continuously variable pattern concerning this invention 本発明の第2の実施例に係わるカブリ発生について説明する図The figure explaining fog generation | occurrence | production concerning 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係わる現像バイアスとカブリ濃度の関係図FIG. 6 is a relationship diagram between the developing bias and the fog density according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係わるフローチャートFlowchart according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例に係わる負性特性について説明する図The figure explaining the negative characteristic concerning 3rd Example of this invention 本発明に第3の実施例に係わる効果について説明する図The figure explaining the effect concerning 3rd Example to this invention 従来例を説明する図A diagram for explaining a conventional example

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 露光装置
6 転写ローラ
7 プロセスカートリッジ
8 クリーニング装置
12 転写ベルト
16 吸着ローラ
14 定着装置
22 転写ベルトクリーニング装置
23 光学濃度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Exposure apparatus 6 Transfer roller 7 Process cartridge 8 Cleaning apparatus 12 Transfer belt 16 Adsorption roller 14 Fixing apparatus 22 Transfer belt cleaning apparatus 23 Optical density sensor

Claims (6)

画像濃度制御用パターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記画像濃度制御用パターンの濃度を読み取る濃度検出手段とを有し、前記濃度検出手段の出力に基づいて画像パターン形成条件を算出する画像形成装置において、
前記画像濃度制御用パターンは、画像パターン形成条件を連続的に可変する事により連続したパターン群として構成されていることを特徴とする画像形成装置。
Pattern forming means for forming an image density control pattern on the image carrier, and density detecting means for reading the density of the image density control pattern, and image pattern forming conditions are determined based on the output of the density detecting means. In the image forming apparatus to calculate,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image density control pattern is configured as a continuous pattern group by continuously changing an image pattern forming condition.
画像パターン形成条件とは、像担持体表面を帯電処理する帯電バイアスであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image pattern forming condition is a charging bias for charging the surface of the image carrier. 画像パターン形成条件とは、像担持体表面にトナー像を現像する現像バイアスであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image pattern forming condition is a developing bias for developing a toner image on the surface of the image carrier. 像担持体とは、感光体ドラムであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is a photosensitive drum. 像担持体とは、転写ベルトであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is a transfer belt. 像担持体とは、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is an intermediate transfer belt.
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