JP6500490B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では、画質に対する要求が高まっており、感光体の周長や現像ローラの周長の周期で発生する画像濃度ムラの改善対策が講じられており、特に、印刷画像のページ内の濃度ムラ低減が課題の一つとなっている。
この濃度ムラは、感光体や現像ローラの回転振れや感度ムラによって、感光体と現像ローラ間の電界が変動し、トナー付着量が周期的に変化することに起因している。
特許文献１等では、感光体や現像ローラの回転振れや感度ムラによる周期的な電界変動を打ち消すように現像バイアスや帯電バイアスなどの画像形成条件を周期的に変調し、回転周期の画像濃度ムラを低減する制御が行われている。
In the electrophotographic image forming apparatus, the demand for image quality is increasing, and measures are taken to improve the unevenness of the image density generated in the cycle of the circumferential length of the photosensitive member and the circumferential length of the developing roller. Reduction of uneven density in a page is one of the problems.
The unevenness in density is caused by the fact that the electric field between the photosensitive body and the developing roller fluctuates due to the rotational shake or the sensitivity unevenness of the photosensitive body or the developing roller, and the amount of toner adhesion changes periodically.
In Patent Document 1 etc., image forming conditions such as developing bias and charging bias are periodically modulated so as to cancel periodical electric field fluctuation due to rotational shake and sensitivity unevenness of the photosensitive member and developing roller, and image density unevenness of the rotation cycle Control to reduce the
また、近年の電子写真方式の画像形成装置では、ハーフトーン画像の濃度のリピート安定性についても課題となっている。
ハーフトーン画像の濃度変動は、印刷中の感光体特性の変化や、印刷中にベタ濃度を維持するために、現像バイアス、帯電バイアスを変動させた結果、ハーフトーン画像の濃度が狙いからずれるといったこと等が原因として考えられている。
特許文献２等では、印刷中に定期的に所定の潜像画像パターンを用紙と次用紙との間で作成し、潜像画像パターンの電位を電位センサで検知し、その検知結果を書き込み露光量などにフィードバックすることで、ハーフトーン画像の濃度を一定に保つ制御が行われている。
Further, in the recent electrophotographic image forming apparatus, the repeat stability of the density of halftone images is also a problem.
As the density fluctuation of the halftone image, the density of the halftone image deviates from the target as a result of changing the developing bias and the charging bias in order to maintain the solid density during printing and the change of the photoreceptor characteristic during printing. Things are considered to be the cause.
In Patent Document 2 and the like, a predetermined latent image pattern is periodically created between a sheet and a next sheet during printing, the potential of the latent image pattern is detected by a potential sensor, and the detection result is written in an exposure amount. The feedback control is performed to keep the density of the halftone image constant.
画像形成装置の機能を高めるべく、画像濃度ムラを低減する制御（第一の制御）と、ハーフトーン画像の濃度変動を抑制する制御（第二の制御）とを同時に搭載した場合、第一の制御によって印刷中に帯電バイアスを変動させた状態で、第二の制御によって潜像画像パターンの電位を検知することとなる。
その場合、第一の制御によって感光体電位は周期的に変動しているため、その影響を受けて電位センサの検知結果が誤検知となる虞がある。その場合、第二の制御が正しく行われず、むしろハーフトーン画像の濃度のリピート安定性を悪化させる場合もある。
When the control to reduce the image density unevenness (first control) and the control to suppress the density fluctuation of the halftone image (second control) are simultaneously mounted to enhance the function of the image forming apparatus, the first method With the charging bias varied during printing by control, the potential of the latent image pattern is detected by the second control.
In that case, since the photosensitive member potential is periodically fluctuated by the first control, there is a possibility that the detection result of the potential sensor may be erroneously detected due to the influence thereof. In that case, the second control may not be correctly performed, but rather may deteriorate the repeat stability of the density of the halftone image.
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、画像濃度ムラを低減する制御とハーフトーン画像の濃度変動を抑制する制御とを１つの装置で両立でき、機能向上に寄与する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。 The present invention has been made in view of such a current situation, and a control for reducing image density unevenness and a control for suppressing density fluctuation of halftone image can be compatible with one device, and an image contributing to function improvement The main purpose is to provide a forming device.
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体上のトナーを前記潜像担持体上に転移させて潜像をトナー像として可視化する現像手段と、前記潜像担持体及び前記現像剤担持体の回転位置をそれぞれ検出する回転位置検出手段と、前記潜像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段と、所定のトナー画像パターンを形成し、該所定のトナー画像パターンを前記画像濃度検知手段で検知した結果と、前記回転位置検出手段による検出結果とに基づいて、前記潜像担持体と前記現像剤担持体とのうち少なくとも一方の回転周期に起因する濃度ムラを検知する濃度ムラ検知手段と、前記濃度ムラ検知手段の検知結果に基づいて１つ以上の画像形成条件を変調して制御する第一の制御手段と、前記潜像担持体上に所定の潜像画像パターンを形成したときの該潜像画像パターンの表面電位を検知する潜像電位検知手段と、第一の制御手段による変調制御を受ける画像が存在しない非画像区間で前記潜像担持体上に前記所定の潜像画像パターンを形成し、前記潜像電位検知手段による検知結果に基づいて画像形成条件を制御する第二の制御手段と、を備え、第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合、前記所定の潜像画像パターンを形成して前記潜像電位検知手段で検知する間は、第一の制御手段による画像形成条件の変調をオフし、第二の制御手段による制御を実行した後に第一の制御手段による画像形成条件の変調をオンする。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention comprises a latent image carrier and a developer carrier, and the toner on the developer carrier is transferred onto the latent image carrier to form a latent image. Developing means for visualizing the toner image as a toner image, rotational position detection means for detecting the rotational positions of the latent image carrier and the developer carrier, and detecting the density of the toner image formed on the latent image carrier Forming the predetermined toner image pattern, and detecting the predetermined toner image pattern by the image density detection unit, based on the detection result by the rotational position detection unit; Modulating one or more image forming conditions based on the detection result of the density non-uniformity detecting means and density non-uniformity detecting means for detecting density non-uniformity caused by the rotation cycle of at least one of the carrier and the developer carrier The First control means for controlling, latent image potential detection means for detecting surface potential of the latent image pattern when a predetermined latent image pattern is formed on the latent image carrier, and first control means Forming the predetermined latent image pattern on the latent image carrier in a non-image section where there is no image subject to modulation control, and controlling an image forming condition based on a detection result by the latent image potential detecting means When the control by the second control means is executed during the execution of the control by the first control means, the predetermined latent image pattern is formed and the latent image potential detecting means is provided. While the detection is performed, the modulation of the image forming condition by the first control unit is turned off, and after the control by the second control unit is performed, the modulation of the image forming condition by the first control unit is turned on .
本発明によれば、画像濃度ムラを低減する制御とハーフトーン画像の濃度変動を抑制する制御とを１つの装置で両立でき、機能向上に寄与する。 According to the present invention, the control to reduce the image density unevenness and the control to suppress the density fluctuation of the halftone image can be compatible by one device, which contributes to the function improvement.
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態に係る画像形成装置としてのカラー複写機の構成の概要を説明する。符号１００は複写機本体を、符号２００は複写機本体１００を載せる給紙テーブルを、符号３００は複写機本体１００上部に取り付けるスキャナを、符号４００はスキャナ３００の上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）を、それぞれ示している。
このカラー複写機は、タンデム型で中間転写方式を採用する電子写真方式の複写機である。複写機本体１００には、その中央に、中間転写体としての無端状のベルトからなる中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０は、３つの支持回転体としての支持ローラ１４、１５、１６に掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an outline of a configuration of a color copying machine as an image forming apparatus according to the present embodiment will be described based on FIG.
This color copying machine is an electrophotographic copying machine employing a tandem type intermediate transfer system. At the center of the copying machine
３つの支持ローラのうち、第２支持ローラ１５の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。３つの支持ローラのうち、第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間に張り渡したベルト部分には、ベルト移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが並べて配置され、画像形成手段としてのタンデム型の画像形成部２０が構成されている。本実施形態においては、第３支持ローラ１６を駆動ローラとしている。
画像形成部２０の上方には、露光手段としての露光装置２１が設けられている。
Among the three support rollers, on the left side of the
Above the
中間転写ベルト１０を挟んで画像形成部２０の反対側には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。２次転写装置２２においては、２つのローラ２３１、２３２間に転写シート搬送部材としての無端状ベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されている。２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第３支持ローラ１６に押し当てられるように設けられている。
２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上のトナー像が記録媒体としての転写シートＳに転写される。２次転写ベルト２４の表面はクリーニング手段１７０でクリーニングされる。
第１支持ローラ１４と第３支持ローラ１６との間における中間転写ベルト１０の内側にはテンションローラ３１１が設けられており、中間転写ベルト１０のテンションローラ３１１に対向する外側の部位には、画像濃度検知手段としてのトナー付着量検知センサ３１０が配置されている。
On the opposite side of the
The
A
２次転写装置２２の図中左方には、転写シートＳ上に転写されたトナー像を定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、加熱される無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられた構成を有している。
２次転写装置２２には、トナー像を中間転写ベルト１０から転写シートＳに転写後の転写シートＳを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備わっている。２次転写装置２２及び定着装置２５の下部には、転写シートＳの両面に画像を記録すべく転写シートＳを反転するシート反転装置２８が設けられている。
A
The
上記カラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿は搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動する。
コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００が駆動される。次いで、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行する。
When copying is performed using the color copying machine, a document is set on the document table 30 of the
When a document is set on the
第１走行体３３の光源から光が射出されるとともに原稿面からの反射光が第２走行体３４に向けて反射される。第２走行体３４のミラーで反射した光は結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入り、原稿内容が読取られる。
この原稿読取り動作に並行して、駆動源である駆動モータで第３支持ローラ１６を駆動ローラとして回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り２つの支持ローラ（従動ローラ）１４、１５が連れ回り回転する。
これと同時に、個々の画像形成部１８において像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを回転させ、各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光、現像し、単色のトナー像（顕像）を形成（可視化）する。
Light is emitted from the light source of the first traveling
In parallel with the document reading operation, the
At the same time, the drum-shaped
各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラートナー像を形成する。
上記画像形成に並行して、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択的に回転され、ペーパーバンク４３に多段に備えられた給紙カセット４４の１つから転写シートＳが繰り出され、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れられる。
転写シートＳは、搬送ローラ４７で搬送されて複写機本体１００内の給紙路に導かれ、レジストローラ対４９に突き当てられて止められる。あるいは、給紙ローラ５０が回転して手差しトレイ５１上の転写シートＳが繰り出され、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れられ、同じくレジストローラ対４９に突き当てられて止められる。
The toner images on the
In parallel to the image formation, one of the
The transfer sheet S is conveyed by the
中間転写ベルト１０上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ対４９が回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に転写シートＳが送り込まれ、２次転写装置２２により転写シートＳ上にカラートナー像が転写される。
トナー像を転写後の転写シートＳは、２次転写ベルト２４で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で定着ベルト２６と加圧ローラ２７とによって熱と圧力とを加えられて転写トナー像を定着される。
定着を終えた後、転写シートＳは切換爪５５で向きを切り替えられて排出ローラ対５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。あるいは、切換爪５５で切り替えられてシート反転装置２８に入れられ、そこで反転して再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ対５６で排紙トレイ５７上に排出される。
The registration roller pair 49 rotates in time with the composite color toner image on the
The transfer sheet S after transfer of the toner image is conveyed by the
After fixing, the transfer sheet S is switched in direction by the switching
トナー像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で残留トナーを除去され、画像形成部２０による再度の画像形成に備える。レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
After transfer of the toner image, the
図２に基づいて、タンデム型の画像形成部２０を構成する各画像形成部１８の構成について説明する。ここでは、黒色の画像形成部１８Ｋについて説明するが、Ｙ、Ｍ、Ｃの画像形成部も同様の構成を有する。
画像形成部１８Ｋは、ドラム状の感光体４０Ｋの周りに、帯電手段としての帯電ローラ６０Ｋ、潜像電位検知手段としての電位センサ７０Ｋ、現像手段としての現像装置６１Ｋ、感光体クリーニング装置６３Ｋ、除電装置などを備えている。
画像形成時には、感光体４０Ｋは、駆動モータによって矢印Ａ方向に回転駆動される。感光体４０Ｋは、その表面を帯電ローラ６０Ｋによって一様に帯電せしめられた後、露光装置２１からの前述の原稿等の画像データを露光光Ｌによって露光されて静電潜像を形成される。
The configuration of each image forming unit 18 constituting the tandem type
The
At the time of image formation, the
スキャナ３００からの画像データに基づくカラー画像信号は、画像処理部で色変換処理などの画像処理が施され、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の画像信号として露光装置２１へ出力される。露光装置２１は、画像処理部からのＫの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて一様に帯電された感光体４０Ｋの表面を走査して露光することで静電潜像を形成する。
現像装置６１Ｋの現像剤担持体としての現像ローラ６１ａには現像バイアスが印加されており、感光体４０Ｋ上の静電潜像と、現像ローラ６１ａとの間に電位差である現像ポテンシャルが形成されている。この現像ポテンシャルにより現像ローラ６１ａ上のトナーが現像ローラ６１ａから感光体４０Ｋの静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
A color image signal based on image data from the
A developing bias is applied to the developing
現像装置６１Ｋ内の現像剤搬送スクリュの底面にはトナー濃度センサ３１２Ｋが具備されており、随時トナー濃度を検知することができる。
感光体４０Ｋ上に形成されたＫトナー像は、第１の転写手段としての１次転写装置６２Ｋによって中間転写ベルト１０上に一次転写される。感光体４０Ｋは、トナー像転写後に感光体クリーニング装置６３Ｋによって残留トナーをクリーニングされ、除電装置により除電されて次の画像形成に備えられる。
同様にして、画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、ドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃの周りに、帯電ローラ、電位センサ、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０ＣにＹ、Ｍ、Ｃのトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト１０上に重ね合わせて１次転写される。
A
The K toner image formed on the
Similarly, the
図３に示すように、画像形成部１８Ｋには、感光体４０Ｋの回転位置を検出する回転位置検出手段としてのフォトインタラプタ７１Ｋ及び現像ローラ６１ａの回転位置を検出する回転位置検出手段としてのフォトインタラプタ７２Ｋが具備されている。
回転位置検出手段としてはフォトインタラプタに限定されず、ロータリーエンコーダなどを用いてもよい。
画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃにおいても同様に、フォトインタラプタ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃが設けられているとともに、フォトインタラプタ７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃが設けられている。電位センサ７０も各画像形成部１８毎に配置されている。
制御部８０はＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＣＰＵ８１にバスライン８２を介して接続された記憶手段としてのＲＯＭ（Read Only Memory）８３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８４と、Ｉ／Ｏインターフェース８５等を備えたマイクロコンピュータである。
As shown in FIG. 3, in the
The rotational position detection means is not limited to the photo interrupter, and a rotary encoder or the like may be used.
Similarly, in the
The
制御部８０には、Ｉ／Ｏインターフェース８５を介して、トナー付着量検知センサ３１０、トナー濃度センサ３１２、電位センサ７０、フォトインタラプタ７１、７２等の各種センサが接続されている。
また、制御部８０には、Ｉ／Ｏインターフェース８５を介して、帯電ローラ６０に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源８６、現像ローラ６１ａに現像バイアスを印加する現像バイアス電源８７が接続されている。
制御部８０は、後述する第一の制御手段、第二の制御手段、濃度ムラ検知手段を兼ねている。
To the
Further, to the
The
図４に基づいて、トナー付着量検知センサ３１０の構成について説明する。
図４（ａ）は黒トナー付着量検知センサの構成を、図４（ｂ）は、カラートナー付着量検知センサの構成を示している。図４（ａ）に示すように、黒トナー付着量検知センサは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１０ａと、正反射光を受光する受光素子３１０ｂとから構成されている。発光素子は中間転写ベルト１０上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト１０によって反射される。受光素子３１０ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光する。
The configuration of the toner adhesion
4A shows the configuration of the black toner adhesion amount detection sensor, and FIG. 4B shows the configuration of the color toner adhesion amount detection sensor. As shown in FIG. 4A, the black toner adhesion amount detection sensor is composed of a
図４（ｂ）に示すように、カラートナー付着量検知センサは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１０ａと、正反射光を受光する受光素子３１０ｂと、拡散反射光を受光する受光素子３１０ｃとから構成されている。発光素子３１０ａは、黒トナー付着量検知センサの場合と同様、中間転写ベルト１０上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト１０表面によって反射される。正反射受光素子３１０ｂ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３１０ｃ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。
As shown in FIG. 4B, the color toner adhesion amount detection sensor includes a
In the present embodiment, a GaAs infrared light emitting diode whose peak wavelength of emitted light is 950 nm is used as a light emitting element, and a Si phototransistor having a peak light receiving sensitivity of 800 nm or the like is used as a light receiving element. However, the peak wavelength and the peak light receiving sensitivity may be different from this.
黒トナー付着量検知センサ及びカラートナー付着量検知センサは、検知対象物である中間転写ベルト１０のベルト表面との間に５ｍｍ程度の距離（検出距離）を設けて配設されている。本実施形態では、トナー付着量検知センサ３１０を中間転写ベルト１０近傍に設け、中間転写ベルト上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するが、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上や、転写搬送ベルト上に配設されていても構わない。
トナー付着量センサからの出力は付着量変換アルゴリズムによって付着量に変換される。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。
The black toner adhesion amount detection sensor and the color toner adhesion amount detection sensor are disposed with a distance (detection distance) of about 5 mm between the black toner adhesion amount detection sensor and the belt surface of the
The output from the toner adhesion amount sensor is converted to the adhesion amount by the adhesion amount conversion algorithm. The adhesion amount conversion algorithm is the same as in the prior art.
本実施形態に係るカラー複写機は、画像濃度ムラを低減する制御を実行する第一の制御手段と、ハーフトーン画像の濃度変動を抑制する制御を実行する第二の制御手段とを有している。第一の制御手段と第二の制御手段は、上記のように制御部８０が兼ねている。
画像濃度ムラの低減は画質改善に係る一つの目標であり、ハーフトーン画像の濃度変動の抑制は前記目標とは異なる目標である。
The color copying machine according to the present embodiment has a first control unit that executes control to reduce image density unevenness and a second control unit that executes control to suppress density fluctuation of a halftone image. There is. As described above, the
The reduction of the image density unevenness is one of the goals for the improvement of the image quality, and the suppression of the density fluctuation of the halftone image is a goal different from the above-mentioned goal.
本実施形態における制御動作の概要を図５に基づいて説明する。第一の制御手段による制御（以下、「第一の制御」という）では、画像濃度ムラの低減を達成するために、図６に示すような所定のトナー画像パターンを形成し、これをトナー付着量検知センサ３１０で検知する。
また、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの回転位置をフォトインタラプタ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋによって、現像ローラ６１ａＹ、６１ａＭ、６１ａＣ、６１ａＫの回転位置をフォトインタラプタ７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋによって検知する。
感光体４０と現像ローラ６１ａはトナー像の形成に寄与する回転体である。
The outline of the control operation in the present embodiment will be described based on FIG. In the control by the first control means (hereinafter referred to as "first control"), a predetermined toner image pattern as shown in FIG. 6 is formed and toner adhesion is performed in order to achieve reduction in image density unevenness. The amount is detected by the
Further, the rotational positions of the
The
フォトインタラプタ７１、７２による検知結果から、各感光体４０の周長周期及び現像ローラ６１ａの周長周期の回転ムラを検出する。
濃度ムラ検知手段としての制御部８０は、トナー付着量検知センサ３１０によるトナー濃度検知情報とフォトインタラプタ７１、７２による回転ムラの検出結果とから、回転周期に起因する濃度ムラ情報の算出を行う。
算出された濃度ムラ情報に基づいて、印刷中に画像形成条件を変調（補正）する制御を実行する。第一制御における画像形成条件の変調の開始タイミングは、回転位置検出手段によって検出された回転位置に同期させて行われる。
第一の制御における上記制御動作の実行主体は第一の制御手段としての制御部８０である。
From the detection results by the
The
Control is performed to modulate (correct) image forming conditions during printing based on the calculated density unevenness information. The start timing of the modulation of the image forming condition in the first control is performed in synchronization with the rotational position detected by the rotational position detection means.
The execution subject of the control operation in the first control is the
第一の制御の実行中に第二の制御手段による制御（以下「第二の制御」という）を実行する場合には、第一の制御における画像形成条件の変調をオフした状態で、印刷中の転写シートＳと次の転写シートＳとの間（以下「紙間」という）で、所定のタイミングにおいて、所定の潜像画像パターンを各感光体４０上に形成し、その表面電位を電位センサ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋを用いて検知する。各電位センサ７０の検知結果を用いて、第二の制御における画像形成条件を制御する。
紙間は、第一の制御手段による変調制御を受ける画像が存在しない非画像区間である。
第二の制御を実施しない場合には、第一の制御（変調制御）が維持される。
以下に、図５の各ステップにおける実施例について説明する。
When performing control by the second control unit (hereinafter referred to as “second control”) while the first control is being executed, printing is being performed with the modulation of the image forming condition in the first control turned off. A predetermined latent image pattern is formed on each
The paper interval is a non-image section in which no image subjected to modulation control by the first control means is present.
When the second control is not performed, the first control (modulation control) is maintained.
Below, the Example in each step of FIG. 5 is described.
図６は、第一の制御で用いるトナー画像パターンの一例を示す図である。
図６（ａ）は、１つのトナー付着量検知センサ３１０のみを用いてトナー画像パターンを検知する場合の例である。矢印Ｎで示す中間転写ベルト１０の移動方向と直交する幅方向における中央部に配置されたトナー付着量検知センサ３１０の検知領域に各色の帯状の単一濃度のトナー画像パターンＫｐ、Ｃｐ、Ｍｐ、Ｙｐを順次形成し、濃度ムラを検出する。Ｋｐは省略している。
各トナー画像パターンの長さは、後述する画像濃度ムラ情報のばらつきを算出するために、各色少なくとも感光体周長ＤＬ及び現像ローラ周長の１周期以上の長さとしている。
第二の制御で形成する潜像画像パターンは、例えば、上記トナー画像パターンの１／６程度の長さで矩形状である。
FIG. 6 is a view showing an example of a toner image pattern used in the first control.
FIG. 6A shows an example of detecting a toner image pattern using only one toner adhesion
The length of each toner image pattern is at least one cycle of at least the circumferential length DL of the photosensitive member and the circumferential length of the developing roller in order to calculate variation in image density unevenness information described later.
The latent image pattern to be formed by the second control is, for example, a rectangular shape having a length of about 1⁄6 of the toner image pattern.
図６（ｂ）は、中間転写ベルト１０の移動方向と直交する幅方向に間隔をおいて各色のトナー付着量検知センサ３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋを配置した例である。各トナー付着量検知センサ３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋの検知領域にそれぞれに対応したトナー画像パターンを形成し、濃度ムラを検出する。この場合も、図６（ａ）と同様に、トナー画像パターンは帯状の単一濃度のパターンであり、各色少なくとも感光体周長ＤＬの２周期以上の長さとしている。
各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対する各電位センサ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋの配置位置は、トナー付着量検知センサ３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋの位置に対応している。図６（ａ）に示すように、トナー付着量検知センサ３１０が単一の場合にはこの位置に対応した配置位置となる。
FIG. 6B is an example in which the toner adhesion
The arrangement positions of the
図７は、図６で示したトナー画像パターンを作像したときの、フォトインタラプタ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋにより検知した感光体回転位置検出信号（上）と、トナー付着量検知センサ３１０により検知したトナー付着量検知信号（下）の測定例である。
ここでは、感光体周長の３周期分の信号の例を示している。図示しているように、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。
ここでは、感光体回転位置信号の測定例を示したが、現像ローラ回転位置信号に対しても同様の測定例となっている。
FIG. 7 is detected by the photosensitive member rotational position detection signal (upper) detected by the photo interrupters 71Y, 71M, 71C, 71K when the toner image pattern shown in FIG. It is an example of measurement of the toner adhesion amount detection signal (below).
Here, an example of signals for three cycles of the photosensitive member circumferential length is shown. As illustrated, the toner adhesion amount detection signal fluctuates in the same cycle as the cycle of the rotational position detection signal.
Here, although an example of measurement of the photosensitive member rotational position signal is shown, the same measurement example is also applied to the developing roller rotational position signal.
図８、図９は、図５で述べた第一の制御における濃度ムラ情報の算出について説明する図である。
図８は、図７で説明したトナー付着量センサ信号と感光体回転位置信号とから、濃度ムラ情報を取得するまでの流れを示している。
制御部８０において、感光体回転位置信号（図７の上図）を用いて、トナー付着量検知信号（図７の下図）を感光体周期毎に切り分けることができる。例えば、図７において、感光体回転位置信号の検知開始部（出力が落ち始めたところ）を時刻０として、感光体一周期分の信号を取り出すと、図９に示すように、感光体周長周期の濃度ムラ情報を三周期分取得することができる。
ここで得た、感光体数周期分のトナー付着量センサ信号には、図９に示すような測定誤差が含まれ、濃度ムラの位相や振幅がばらついている。
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining calculation of density unevenness information in the first control described in FIG.
FIG. 8 shows a flow until acquisition of uneven density information from the toner adhesion amount sensor signal and the photosensitive member rotational position signal described with reference to FIG.
In the
The toner adhesion amount sensor signal corresponding to several cycles of the photosensitive member obtained here includes a measurement error as shown in FIG. 9, and the phase and the amplitude of the density unevenness are dispersed.
そこで、制御部８０では、図９の感光体三周期分のトナー付着量センサ信号それぞれの振幅Ａ１、Ａ２、Ａ３及び、位相θ１、θ２、θ３の算出を行う。これらの算出は、例えば、直交検波手段を用いて実行すればよい。
制御部８０は振幅Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・情報及び、位相θ１、θ２、θ３・・・情報を、濃度ムラ振幅情報、位相情報として記憶し、図１０で説明する画像形成条件の補正制御に用いる。
ここでは、感光体一周期分のトナー付着量検知信号の生出力から、濃度ムラの位相情報、振幅情報を取得する例を示したが、感光体数周分の出力の平均をとり、一周期分のデータに加工して、上記方法と同様に濃度ムラ情報を取得しても良い。
Therefore, the
The
Here, an example is shown in which phase information and amplitude information of density unevenness are acquired from the raw output of the toner adhesion amount detection signal for one cycle of the photosensitive member, but the output for several cycles of the photosensitive member is averaged to obtain one cycle The data may be processed into minute data to acquire density unevenness information as in the above method.
ここでは、トナー付着量検知信号の振幅情報を画像濃度ムラ情報として説明したが、これをトナー付着量に変換して振幅情報を得ても良い。
また、感光体周長周期の濃度ムラ情報取得について説明したが、現像ローラ周長周期の画像濃度ムラについても同様にして情報を取得する。現像ローラ周長周期の画像濃度ムラは、感光体に比べて周期が短く、ムラの振幅も小さい。
図９に示すように、現像ローラ周期毎に濃度ムラ検知信号を切り分けても、現像ローラ周長周期の濃度ムラは感光体周期の濃度ムラに埋もれてしまい、濃度ムラ情報の検出誤差が大きくなる可能性がある。
そこで、現像ローラ周期の濃度ムラ情報を検出する際には、濃度ムラ検知信号から、上記検出した感光体周長周期の濃度ムラを取り除き、波形を加工してから、濃度ムラ情報を検出してもよい。
Here, although the amplitude information of the toner adhesion amount detection signal is described as the image density unevenness information, this may be converted into the toner adhesion amount to obtain the amplitude information.
Also, although acquisition of density unevenness information of the photosensitive member circumferential length cycle has been described, information is similarly acquired for image density unevenness of the developing roller circumferential length cycle. The image density unevenness of the developing roller circumferential cycle is shorter in cycle and smaller in amplitude than the photosensitive member.
As shown in FIG. 9, even if the density unevenness detection signal is divided for each developing roller cycle, the density unevenness of the developing roller circumferential cycle is buried in the density unevenness of the photosensitive body cycle, and the detection error of the density unevenness information becomes large. there is a possibility.
Therefore, when detecting the density unevenness information of the developing roller cycle, the density unevenness of the above-mentioned detected photoconductor circumferential cycle is removed from the density unevenness detection signal, and after processing the waveform, the density unevenness information is detected. It is also good.
図１０は、第一の制御方法について説明する図である。
図７で説明した所定のトナー画像パターンを形成した時の、回転位置検出信号、トナー付着量検知信号に加えて、この信号に基づいて第一の制御手段が決定した画像形成条件（制御テーブル）の関係の例を示している。ここでは、回転体二周期分の測定例を示している。
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おり、このトナー付着量検知信号と逆位相になるように画像形成条件（制御テーブル）を決定する。
FIG. 10 is a diagram for explaining the first control method.
An image forming condition (control table) determined by the first control unit based on the rotation position detection signal and the toner adhesion amount detection signal when the predetermined toner image pattern described in FIG. 7 is formed Shows an example of the relationship between Here, a measurement example of two cycles of the rotating body is shown.
The toner adhesion amount detection signal fluctuates in the same cycle as that of the rotational position detection signal, and the image forming condition (control table) is determined so as to be in reverse phase to the toner adhesion amount detection signal.
実際の画像濃度制御パラメータである、帯電バイアス、現像バイアス、露光パワー（露光条件）は、符号がマイナスだったり、絶対値が大きくなると付着量が減ったりするので、一様に逆位相と表現するのは適切ではない。
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逆位相と表現している。
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］にするかは、理想的には理論値から求められる。
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。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は、回転位置検出信号と図１０に示すタイミング関係を持っている。
The charge bias, development bias and exposure power (exposure conditions), which are the actual image density control parameters, are expressed as opposite phases uniformly because the adhesion amount decreases as the sign is negative or when the absolute value increases. Is not appropriate.
It is expressed as reverse phase in the sense of creating a control table in the direction to cancel the sticking amount fluctuation indicated by the toner sticking amount detection signal, that is, creating a control table that produces sticking amount fluctuation of the opposite phase.
The amount of fluctuation in the control table relative to the gain in determining the control table, that is, the fluctuation amount [V] of the toner adhesion amount detection signal, is ideally determined from the theoretical value .
In the actual installation, there is a high possibility that it will be determined from experimental data after verifying it based on theoretical values. The control table determined by the gain determined in this manner has the timing relationship shown in FIG. 10 with the rotational position detection signal.
ここで、制御テーブルの先頭は回転位置検出信号の発生時点であるとする。この制御テーブルを現像バイアス制御テーブルだとすると、現像ニップ−トナー付着量検知センサ３１０間の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。もし、現像ニップ−トナー付着量検知センサ３１０間の距離が、ちょうど感光体周長の整数倍になっていたとすると、回転位置検出信号のタイミングに合わせて、制御テーブルの先頭から適用すれば良い。
また、現像ニップ−トナー付着量検知センサ３１０間の距離が、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。
Here, it is assumed that the top of the control table is the generation time of the rotational position detection signal. Assuming that this control table is a developing bias control table, it is necessary to determine the timing of applying the control table in consideration of the distance between the developing nip and the toner adhesion
If the distance between the developing nip and the toner adhesion
これまでは、現像バイアスを周期的に変動させる場合について説明を行ったが、制御部８０によって制御する画像形成条件は、露光パワーや、帯電バイアスなどでもよい。現像バイアスと同様に、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３１０間の距離を考慮して、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３１０間の距離を考慮して、制御テーブルを適用することになる。
第一の制御を実行するか否かの判定は、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの回転位置が変化し得たタイミングで行う。このタイミングとは、感光体ドラムが画像形成装置本体にセットされた直後（初期セット時、交換時、脱着時等）である。
感光体を取り外した場合に、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。
Although the case where the developing bias is periodically changed has been described above, the image forming conditions controlled by the
The determination as to whether or not to execute the first control is performed at the timing when the rotational positions of the
This is because there is a high possibility that the occurrence state of the image density unevenness in the photosensitive member cycle changes when the photosensitive member is removed.
感光体４０とフォトインタラプタ７１との位置関係がずれてしまうという理由もある。元々、制御テーブルが作成されていない感光体の初期取付時には、まず一連の補正制御を行って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、新しい感光体では振れ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、感光体の脱着に伴う感光体の取り付け状況の変化（感光体軸と回転軸のずれ方の変化）が生じる可能性がある。
また、感光体の振れ特性及び光感度特性ムラの位置とフォトインタラプタ７１との位置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。以上の様な理由により、感光体がセットされた直後には画像形成条件の決定（制御テーブルの作成・更新）を行う必要がある。
There is also a reason that the positional relationship between the
At the time of replacing the photosensitive member, it is necessary to re-create a control table according to the new photosensitive member, since the new photosensitive member is different in shake characteristic and light sensitivity characteristic unevenness with respect to the photosensitive member used so far. In addition, even when the photosensitive member is simply removed for maintenance, a change in the mounting condition of the photosensitive member (a change in the deviation between the photosensitive member shaft and the rotational axis) may occur due to the removal of the photosensitive member.
In addition, since the position of the deflection characteristic of the photosensitive member and the position of the uneven light sensitivity characteristic deviate from the position of the
画像形成装置内の環境条件が変動した時にも同様に、第一の制御を実行するか否かの判定を行う。環境条件のうち、特に温度条件が変化した場合には、感光体素管が持っている熱膨張係数に応じて感光体素管が膨張、収縮する。このため、感光体の外形プロファイルが変化し、現像ギャップ変動状況が変化することにより濃度ムラの発生状況が変化する可能性がある。
この変化に対応するため、環境条件変動時に画像形成条件の決定（制御テーブルの作成・更新）を行う必要がある。トリガの決め方としては、前回の画像形成条件の決定（制御テーブルの作成・更新）時と比較して、Ｎ［ｄｅｇ］以上の温度変化があった場合、という決め方で良い。
一定枚数の印刷間隔でも同様に、第一の制御を実行するか否かの判定を行う。
Similarly, when environmental conditions in the image forming apparatus change, it is determined whether to execute the first control. Among the environmental conditions, particularly when the temperature condition changes, the photosensitive element tube expands and contracts in accordance with the thermal expansion coefficient of the photosensitive element tube. For this reason, the external profile of the photosensitive member may change, and the development gap fluctuation state may change, thereby causing the occurrence of density unevenness to change.
In order to cope with this change, it is necessary to determine the image forming condition (create / update the control table) when the environmental condition changes. The trigger may be determined in the case where there is a temperature change of N [deg] or more, as compared with the previous determination of the image forming condition (creation / update of control table).
Similarly, it is determined whether or not to execute the first control even at a print interval of a fixed number of sheets.
図１１は、第二の制御について説明する図である。
印刷中の紙間において、一定の印刷枚数間隔で、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにそれぞれ所定の潜像画像パターンを形成し、その潜像電位を電位センサ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋにより検知する。所定の潜像画像パターンとは、ハーフトーン画像の色安定性を制御するために作成される、単一濃度のハーフトーンパターンである。
第二の制御手段としての制御部８０は、電位センサ７０の検知結果から、例えば以下のようにして画像形成条件を制御する。まず、制御部８０において検知電位と目標電位との比較を行う。検知電位が目標電位よりも低かった場合は、露光量を下げ、目標電位に近づける。
FIG. 11 is a diagram for explaining the second control.
A predetermined latent image pattern is formed on each of the
The
検知電位が目標電位よりも高かった場合は、露光量を上げ、目標電位に近づける。このようにして、印刷中、ハーフトーン画像の電位を目標値に保つことによって、印刷中のハーフトーン画像の色安定性を保つことができる。
目標電位は、例えば、現像能力に応じたハーフトーン画像濃度−電位の関係式等を予め用意しておき、印刷時の現像能力から目標値を算出すればよい。ここでは、画像形成条件として、露光量を変化させる方法について一例を述べたが、制御対象は帯電条件、現像条件、転写条件等であってもよい。
If the detected potential is higher than the target potential, the exposure amount is increased to approach the target potential. In this way, the color stability of the halftone image during printing can be maintained by keeping the potential of the halftone image at the target value during printing.
For the target potential, for example, a half tone image density-potential relationship or the like corresponding to the developing capacity may be prepared in advance, and the target value may be calculated from the developing capacity at the time of printing. Here, an example of the method of changing the exposure amount has been described as the image forming condition, but the control target may be a charging condition, a developing condition, a transfer condition, or the like.
図１２は、第一の制御の実行中に第二の制御を実行する場合の変調オフ制御について説明する図である。
第一の制御手段と第二の制御手段とを同時に搭載した画像形成装置では、実線で示す第一の制御によって印刷中に潜像電位を変動させた状態で、破線で示す第二の制御によって紙間で所定の潜像画像パターンの電位を検知した場合、第一の制御によって感光体の電位は周期的に変動している。
このため、図１２（ａ）に示すように、第一の制御による潜像電位の変動の影響を受けて電位センサ７０が誤検知してしまう場合がある。その場合、制御部８０において画像形成条件を誤算出してしまい、最適な画像形成条件を設定できず、逆に、ハーフトーン濃度のリピート安定性を悪化させる場合もある。
FIG. 12 is a diagram for explaining the modulation off control in the case where the second control is performed during the execution of the first control.
In the image forming apparatus in which the first control unit and the second control unit are simultaneously mounted, the second control shown by the broken line is performed while the latent image potential is changed during printing by the first control shown by the solid line. When the potential of a predetermined latent image pattern is detected between sheets of paper, the potential of the photosensitive member is periodically varied by the first control.
Therefore, as shown in FIG. 12A, the
この問題に対処すべく、本実施形態では、図１２（ｂ）に示すように、第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合、所定の潜像画像パターンを形成してこれを電位センサ７０で検知する間は、第一の制御手段による画像形成条件の変調を全てオフする。ここでは、第一の制御で行っている帯電バイアスの変調をオフする例を示している。
このようにすることで、第二の制御で検知した所定の潜像画像パターンの電位を正しく検知することができ、狙い通り（目的通り）の制御を行うことができる。
これにより、第一の制御の狙いである画像濃度ムラの低減と、第二の制御の狙いであるハーフトーン画像の濃度変動のリピート安定性とを一つの画像形成装置で両立することができる。
In order to address this problem, in the present embodiment, as shown in FIG. 12B, when the control by the second control unit is executed while the control by the first control unit is being executed, a predetermined latent image is generated. While the pattern is formed and detected by the
By doing this, it is possible to correctly detect the potential of the predetermined latent image pattern detected in the second control, and it is possible to perform control as intended.
As a result, the reduction in image density unevenness, which is the aim of the first control, and the repeat stability of density fluctuation of the halftone image, which is the aim of the second control, can be compatible in one image forming apparatus.
第一の制御における画像形成条件の変調をオフするタイミングは、第二の制御を実行する直前の第一の制御における画像に影響を与えず、且つ、第二の制御における潜像画像パターンの形成及びその電位検知に影響を与えないタイミングである。
図１２において、「画像上」とは転写シートＳ上を意味し、ここでは紙間領域の先端が到達するタイミング、換言すれば転写シートＳの後端が通過するタイミングで変調ＯＦＦの指令が出され、第一の制御における現在の変調量によらず変調が即時オフとなる。
第二の制御において潜像画像パターンを形成してその電位検知が終了した後の変調のオンタイミングは、第二の制御における潜像画像パターンの形成及びその電位検知に影響を与えず、且つ、次の第一の制御における画像に影響を与えないタイミングである。
ここでは、紙間領域の後端が通過するタイミング、換言すれば次の転写シートＳの先端が到達するタイミングで変調ＯＮの指令が出され、即時第一の制御の変調がオンとなる。
The timing to turn off the modulation of the image forming condition in the first control does not affect the image in the first control immediately before performing the second control, and the formation of the latent image pattern in the second control And it is the timing which does not affect the electric potential detection.
In FIG. 12, “on the image” means on the transfer sheet S, and here, the modulation OFF command is issued at the timing when the leading edge of the inter-sheet area reaches, in other words, the timing when the rear end of the transfer sheet S passes. Modulation is immediately turned off regardless of the current modulation amount in the first control.
The on timing of the modulation after the latent image pattern is formed in the second control and the detection of the potential is finished does not affect the formation of the latent image pattern in the second control and the detection of the potential, and It is the timing which does not affect the image in the following 1st control.
Here, a modulation ON command is issued at the timing when the trailing edge of the inter-paper area passes, in other words, when the leading edge of the next transfer sheet S arrives, and the modulation of the first control immediately is turned on.
ハーフトーンパターンである潜像画像パターンは副走査方向に長い方が電位センサ７０による電位検知の精度を向上させることができるため、紙間での変調オフ期間は長い方がよい。
このため、変調をオフするタイミングは、第二の制御を実行する直前の第一の制御における画像に影響を与えず、且つ、第二の制御における潜像画像パターンの形成及びその電位検知に影響を与えない最も早いタイミングで行う。
図１２（ｂ）に示す制御は、諸々の応答遅れが無い理想的な状態を示している。
As the latent image pattern, which is a halftone pattern, is longer in the sub-scanning direction, the accuracy of potential detection by the
Therefore, the timing at which the modulation is turned off does not affect the image in the first control immediately before performing the second control, and affects the formation of the latent image pattern and the potential detection in the second control. Do not give at the earliest timing.
The control shown in FIG. 12 (b) shows an ideal state without various response delays.
実際には、図１３に示すように、所定の潜像画像パターンを作成する直前の画像作成が終了した直後に変調ＯＦＦの指令が出され、紙間領域の一部が時間的に侵食された状態で変調がＯＦＦとなる。応答遅れを予め考慮して直前の画像作成が終了する前に変調ＯＦＦの指令を出すこともできるが、第一の制御中の画像形成を損なう虞がある。
直前の画像作成が終了した直後に変調ＯＦＦの指令を出すことにより、画像上では第一の制御効果を損なわずに、最も早いタイミングで即時に変調をオフすることができる。
第二の制御における電位検知後の変調のオンタイミングは、潜像画像パターンの作成及びその電位検知に影響を与えない最も早いタイミングで行い、現在の第一の制御の変調量によらず即時にオンする。具体的には、潜像画像パターンの電位検知が終了した直後に変調ＯＮ指令が出され、次の転写シートＳの先端が到達直前又は同時に変調オンとなる。
Actually, as shown in FIG. 13, a modulation OFF command is issued immediately after the completion of the image formation just before the formation of the predetermined latent image pattern, and a part of the inter-paper area is temporally eroded. In the state, modulation is turned off. Although it is possible to issue a modulation OFF command before the completion of the immediately preceding image creation in consideration of the response delay in advance, there is a risk of impairing the image formation during the first control.
By issuing the modulation OFF command immediately after the completion of the immediately preceding image creation, it is possible to immediately turn off the modulation at the earliest timing on the image without losing the first control effect.
The on-timing of modulation after potential detection in the second control is performed at the earliest timing that does not affect the creation of a latent image pattern and its potential detection, and is immediately made regardless of the current first modulation amount of modulation. Turn on. Specifically, immediately after the potential detection of the latent image pattern is completed, a modulation ON command is issued, and the leading edge of the next transfer sheet S is modulated immediately before arrival or simultaneously.
これによって、潜像画像パターンの電位検知時には変調オフの状態で電位を検知でき、直後の第一の制御の画像では変調オン状態とすることができる。
但し、潜像画像パターンの電位検知が終了したタイミングは、電位検知のソフトウェアの処理の遅れやパターンの位置ズレ等によって変動する可能性がある。そのような場合には、変調のオンタイミングは、マージンをとって確実に電位検知が終了してから指令を出してもよい。これによって、紙間での変調オフ期間が長くなるため、最大限長いハーフトーンパターンを作成することができ、電位検知の精度を向上させることができる。
As a result, when detecting the potential of the latent image pattern, the potential can be detected in the modulation off state, and the modulation control can be made in the image of the first control immediately after that.
However, the timing at which the potential detection of the latent image pattern is completed may vary due to processing delay of the potential detection software or positional deviation of the pattern. In such a case, the on timing of the modulation may be issued after the potential detection has been reliably completed with a margin. As a result, since the modulation off period between sheets becomes long, it is possible to create a halftone pattern that is maximally long and to improve the accuracy of potential detection.
上記のように、第一の制御における帯電電位の変調を紙間で即時にオフする場合、即時にオフしたタイミングで、非露光部の感光体電位と現像電位との差である地肌ポテンシャルが変動してしまう。
地肌ポテンシャルが変動した場合、地肌汚れやキャリア付着等の異常画像が発生する虞がある。そこで、本実施形態では、帯電条件、現像条件等の各画像形成条件の変調のオフタイミングは、異常画像が発生しないようにレイアウト距離やプロセス線速等を考慮して同期させて行うようにしている。
図１４に示すように、帯電ローラ６０により帯電バイアスが印加される帯電位置Ｂ１と、現像ローラ６１ａにより現像バイアイスが印加される現像位置Ｂ２は、感光体４０の回転方向においてレイアウト距離が異なる。
このようにレイアウト距離が異なる構成において、帯電条件と現像条件の変調を同時にオフすると、感光体４０における帯電条件の変調がオフした位置が、現像バイアスが印加される位置に到達するまでは、帯電条件の変調がオフされない領域で現像条件の変調のみがオフされ、地肌ポテンシャルが変動する。
As described above, when the modulation of the charging potential in the first control is immediately turned off between the sheets, the ground potential which is the difference between the photoconductor potential of the non-exposed area and the development potential fluctuates at the timing immediately turned off. Resulting in.
When the ground potential fluctuates, there is a possibility that an abnormal image such as ground stain or carrier adhesion may occur. Therefore, in the present embodiment, the off timing of the modulation of each image forming condition such as the charging condition and the developing condition is performed synchronously in consideration of the layout distance and the process linear velocity so as not to generate an abnormal image. There is.
As shown in FIG. 14, the layout distance in the rotational direction of the
As described above, when the modulation of the charging condition and the developing condition is simultaneously turned off in the configuration in which the layout distance is different, the position where the modulation of the charging condition on the
この不具合を回避するために、本実施形態では、感光体４０における帯電条件の変調がオフした位置が、現像バイアスが印加される位置に到達したタイミングで現像条件の変調をオフするようにしている。
これによって、前述した異常画像発生の危険性をなくすことができる。第二の制御における潜像画像パターンの電位検知後の変調のオンタイミングについても同様にして行う。
なお、第二の制御において形成された潜像画像パターンは現像装置により現像され、感光体クリーニング装置で除去される。
In order to avoid this problem, in this embodiment, the modulation of the developing condition is turned off at the timing when the position where the modulation of the charging condition in the
This can eliminate the risk of abnormal image generation described above. The same applies to the on timing of modulation after potential detection of the latent image pattern in the second control.
The latent image pattern formed in the second control is developed by the developing device and removed by the photoreceptor cleaning device.
上述のように、帯電電位や現像電位の変調のオフ指令又はオン指令を出したとしても、ソフトウェアの遅延や、帯電バイアス電源や現像バイアス電源等のパワーパックの応答性の遅れ等の影響で、実際の電位はすぐに変調オフ、オンとはならない。
そのため、即時オフ、オンの指令を出して後、遅延時間を待ってから、第二の制御で使用するハーフトーンパターン（潜像画像パターン）を作成しなければならない。しかしながら、紙間の長さ（用紙後端から次用紙先端までの距離）は決まっており、紙間の期間に変調オフの状態で第二の制御用のハーフトーンパターンを作成できない場合がある。
これを回避するために、常に紙間長さを長くすることが挙げられるが、その場合生産性の低下につながる。そこで、本実施形態では、所定の紙間長さでは潜像画像パターンの電位を正しく検知できない場合、第二の制御で使用する潜像画像パターンを作成するときのみ、紙間の距離を広げて変調オフ状態で潜像画像パターンの電位検知を行う。
As described above, even if the off command or the on command of modulation of the charging potential or the developing potential is issued, the delay of the software or the delay of the response of the power pack such as the charging bias power source or the developing bias power source, etc. The actual potential is not immediately modulated off and on.
Therefore, it is necessary to generate a halftone pattern (latent image pattern) to be used in the second control after waiting for a delay time after issuing an immediate off / on command. However, the length between sheets (the distance from the trailing edge of the sheet to the leading edge of the next sheet) is fixed, and it may not be possible to create a second control halftone pattern in the modulation off state during the sheet interval.
In order to avoid this, it can be mentioned that the paper interval length is always long, but in that case it leads to a decrease in productivity. Therefore, in the present embodiment, when the potential of the latent image pattern can not be detected correctly with the predetermined sheet interval, the distance between the sheets is extended only when creating the latent image pattern to be used in the second control. The potential detection of the latent image pattern is performed in the modulation off state.
上記実施形態では、第二の制御を紙間で実施する例を示したが、本発明はこれに限定されない。第一の制御手段による変調制御を受ける画像が存在しない非画像区間としては、画像処理手段からの画像位置情報から転写シートＳの副走査方向の一部にしか画像が存在しない場合には、転写シートＳ上における画像が存在しない領域を第二の制御を実行する非画像区間とすることができる。 Although the example which implements 2nd control in a paper interval was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. As a non-image section in which there is no image subjected to modulation control by the first control means, when an image is present only in a part of the sub-scanning direction of the transfer sheet S from the image position information from the image processing means An area on the sheet S where no image exists can be set as a non-image section for executing the second control.
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。
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例示したに過ぎず、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。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the appended claims is particularly limited as long as it is not particularly limited in the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the present invention.
The effects described in the embodiments of the present invention merely exemplify 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.
４０ 潜像担持体としての感光体
６１ 現像手段としての現像装置
６２ 転写手段としての１次転写装置
７０ 潜像電位検知手段としての電位センサ
７１、７２ 回転位置検出手段
８０ 第一の制御手段、第二の制御手段、濃度ムラ検知手段としての制御部
３１０ 画像濃度検知手段としてのトナー付着量検知センサ
Ｙｐ、Ｍｐ、Ｃｐ、Ｋｐ トナー画像パターン
Ｓ 記録媒体としての転写シート
DESCRIPTION OF
Claims (20)
現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体上のトナーを前記潜像担持体上に転移させて潜像をトナー像として可視化する現像手段と、
前記潜像担持体及び前記現像剤担持体の回転位置をそれぞれ検出する回転位置検出手段と、
前記潜像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段と、
所定のトナー画像パターンを形成し、該所定のトナー画像パターンを前記画像濃度検知手段で検知した結果と、前記回転位置検出手段による検出結果とに基づいて、前記潜像担持体と前記現像剤担持体とのうち少なくとも一方の回転周期に起因する濃度ムラを検知する濃度ムラ検知手段と、
前記濃度ムラ検知手段の検知結果に基づいて１つ以上の画像形成条件を変調して制御する第一の制御手段と、
前記潜像担持体上に所定の潜像画像パターンを形成したときの該潜像画像パターンの表面電位を検知する潜像電位検知手段と、
第一の制御手段による変調制御を受ける画像が存在しない非画像区間で前記潜像担持体上に前記所定の潜像画像パターンを形成し、前記潜像電位検知手段による検知結果に基づいて画像形成条件を制御する第二の制御手段と、
を備え、
第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合、前記所定の潜像画像パターンを形成して前記潜像電位検知手段で検知する間は、第一の制御手段による画像形成条件の変調をオフし、第二の制御手段による制御を実行した後に第一の制御手段による画像形成条件の変調をオンする画像形成装置。 A latent image carrier,
A developing unit including a developer carrier, transferring the toner on the developer carrier onto the latent image carrier to visualize the latent image as a toner image;
Rotational position detection means for detecting rotational positions of the latent image carrier and the developer carrier;
An image density detection unit that detects the density of the toner image formed on the latent image carrier;
The latent image carrier and the developer carrier are formed based on the result of forming a predetermined toner image pattern and detecting the predetermined toner image pattern by the image density detector and the detection result by the rotational position detector. Density unevenness detecting means for detecting density unevenness caused by at least one rotation cycle of the body;
First control means for modulating and controlling one or more image forming conditions based on the detection result of the density unevenness detection means;
Latent image potential detection means for detecting the surface potential of the latent image pattern when the predetermined latent image pattern is formed on the latent image carrier;
The predetermined latent image pattern is formed on the latent image carrier in a non-image section where there is no image subjected to modulation control by the first control means, and an image is formed based on the detection result by the latent image potential detection means Second control means for controlling the conditions;
Equipped with
When the control by the second control means is executed while the control by the first control means is being executed, the first control is performed while the predetermined latent image pattern is formed and detected by the latent image potential detecting means An image forming apparatus, wherein the modulation of the image forming condition by the means is turned off and the modulation by the first control means is turned on after the control by the second control means is executed .
現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体上のトナーを前記潜像担持体上に転移させて潜像をトナー像として可視化する現像手段と、
前記潜像担持体上におけるトナー像の形成に寄与する回転体の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記潜像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段と、
所定のトナー画像パターンを形成し、該所定のトナー画像パターンを前記画像濃度検知手段で検知した結果と、前記回転位置検出手段による検出結果とに基づいて、前記潜像担持体と前記現像剤担持体とのうち少なくとも一方の回転周期に起因する濃度ムラを検知する濃度ムラ検知手段と、
前記濃度ムラ検知手段の検知結果に基づいて１つ以上の画像形成条件を変調して制御する第一の制御手段と、
前記潜像担持体上に所定の潜像画像パターンを形成したときの該潜像画像パターンの表面電位を検知する潜像電位検知手段と、
第一の制御手段による変調制御を受ける画像が存在しない非画像区間で前記潜像担持体上に前記所定の潜像画像パターンを形成し、前記潜像電位検知手段による検知結果に基づいて画像形成条件を制御する第二の制御手段と、
を備え、
第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合、前記所定の潜像画像パターンを形成して前記潜像電位検知手段で検知する間は、第一の制御手段による画像形成条件の変調をオフし、第二の制御手段による制御を実行した後に第一の制御手段による画像形成条件の変調をオンする画像形成装置。 A latent image carrier,
A developing unit including a developer carrier, transferring the toner on the developer carrier onto the latent image carrier to visualize the latent image as a toner image;
Rotation position detection means for detecting the rotation position of the rotating body contributing to the formation of a toner image on the latent image carrier;
An image density detection unit that detects the density of the toner image formed on the latent image carrier;
The latent image carrier and the developer carrier are formed based on the result of forming a predetermined toner image pattern and detecting the predetermined toner image pattern by the image density detector and the detection result by the rotational position detector. Density unevenness detecting means for detecting density unevenness caused by at least one rotation cycle of the body;
First control means for modulating and controlling one or more image forming conditions based on the detection result of the density unevenness detection means;
Latent image potential detection means for detecting the surface potential of the latent image pattern when the predetermined latent image pattern is formed on the latent image carrier;
The predetermined latent image pattern is formed on the latent image carrier in a non-image section where there is no image subjected to modulation control by the first control means, and an image is formed based on the detection result by the latent image potential detection means Second control means for controlling the conditions;
Equipped with
When the control by the second control means is executed while the control by the first control means is being executed, the first control is performed while the predetermined latent image pattern is formed and detected by the latent image potential detecting means An image forming apparatus, wherein the modulation of the image forming condition by the means is turned off and the modulation by the first control means is turned on after the control by the second control means is executed.
前記非画像区間が、前記潜像担持体上に形成されたトナー像が転写される記録媒体と次の記録媒体との間の区間である画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the non-image section is a section between a recording medium to which a toner image formed on the latent image carrier is transferred and a next recording medium .
第一の制御手段による制御で用いる前記濃度ムラ検知手段の検知結果は、前記潜像担持体の周長の周期で繰り返される濃度ムラの振幅情報及び位相情報である画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
An image forming apparatus , wherein the detection result of the uneven density detecting unit used in the control by the first control unit is amplitude information and phase information of uneven density repeated in a cycle of the circumferential length of the latent image carrier .
第一の制御手段による制御で用いる前記所定のトナー画像パターンの副走査方向の長さは、前記潜像担持体の周長の１周以上であり、濃度ムラ情報を前記潜像担持体の１周分以上取得する画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
The length in the sub-scanning direction of the predetermined toner image pattern used in the control by the first control means is one or more of the circumferential length of the latent image carrier, and the density unevenness information is one of the latent image carrier An image forming apparatus for acquiring a circle or more .
第一の制御手段による制御で用いる前記濃度ムラ検知手段の検知結果は、前記現像剤担持体の周長の周期で繰り返される濃度ムラの振幅情報及び位相情報である画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 ,
The image forming apparatus , wherein the detection result of the uneven density detecting unit used in the control by the first control unit is amplitude information and phase information of uneven density repeated in a cycle of a circumferential length of the developer carrier .
第一の制御手段による制御で用いる前記所定のトナー画像パターンの副走査方向の長さは、前記現像剤担持体の周長の１周以上であり、濃度ムラ情報を前記現像剤担持体の１周分以上取得する画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 2,
The length in the sub-scanning direction of the predetermined toner image pattern used in the control by the first control means is one or more of the circumferential length of the developer carrier, and the density unevenness information is one of the developer carrier An image forming apparatus for acquiring a circle or more .
第一の制御手段による制御における前記所定のトナー画像パターンは単一濃度のパターンであり、第二の制御手段の制御における前記所定の潜像画像パターンは単一濃度のハーフトーンパターンである画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
The predetermined toner image pattern in the control by the first control means is a single density pattern, and the predetermined latent image pattern in the control of the second control means is a single density halftone pattern apparatus.
第一の制御手段又は第二の制御手段による制御における前記画像形成条件は、帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件のうち少なくとも一つ以上である画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming condition in the control by the first control unit or the second control unit is at least one of a charging condition, an exposure condition, a developing condition, and a transfer condition .
第一の制御手段による制御における前記画像形成条件の変調の開始タイミングは、前記回転位置検出手段によって検出された回転位置に同期させて行われる画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
The image forming apparatus, wherein the start timing of the modulation of the image forming condition in the control by the first control means is performed in synchronization with the rotational position detected by the rotational position detection means .
第一の制御手段による制御における変調すべき前記画像形成条件の決定は、前記潜像担持体の回転位置が変化したときに実行される画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 ,
The image forming apparatus, wherein the determination of the image forming condition to be modulated in the control by the first control means is executed when the rotational position of the latent image carrier changes .
前記潜像担持体の回転位置が変化したときとは、画像形成装置本体への前記潜像担持体の初期取付時、前記潜像担持体の交換時、前記潜像担持体の脱着時のうちの１つである画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 11 ,
When the rotational position of the latent image carrier changes, the initial attachment of the latent image carrier to the image forming apparatus main body, the replacement of the latent image carrier, and the removal of the latent image carrier An image forming apparatus that is one of the
第一の制御手段による制御における変調すべき前記画像形成条件の決定又は第二の制御手段による制御は、一定の印刷枚数の間隔で行う画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
An image forming apparatus, wherein the determination of the image forming condition to be modulated in the control by the first control means or the control by the second control means is performed at a constant interval of the number of printed sheets .
第一の制御手段による制御における変調すべき前記画像形成条件の決定は、画像形成装置内の環境条件の変動時に行う画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
An image forming apparatus, wherein the determination of the image forming condition to be modulated in the control by the first control means is performed when the environmental condition in the image forming apparatus changes .
第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合の前記画像形成条件の変調をオフするタイミングは、第二の制御を実行する直前の第一の制御における画像に影響を与えず、且つ、第二の制御における潜像画像パターンの形成及びその電位検知に影響を与えないタイミングである画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
The timing at which the modulation of the image forming condition is turned off when the control by the second control unit is executed while the control by the first control unit is performed is the image in the first control immediately before the execution of the second control. An image forming apparatus which does not affect the formation of a latent image pattern in the second control and does not affect the detection of the electric potential in the second control .
第二の制御手段による制御を実行した後の前記画像形成条件の変調をオンするタイミングは、第二の制御における潜像画像パターンの形成及びその電位検知に影響を与えず、且つ、次の第一の制御における画像に影響を与えないタイミングである画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
The timing to turn on the modulation of the image forming condition after the control by the second control means does not affect the formation of the latent image pattern and the potential detection thereof in the second control, and the following An image forming apparatus that does not affect an image in one control .
第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合の前記画像形成条件の変調をオフするタイミングは、異常画像が発生しないように前記潜像担持体の帯電位置と前記現像剤担持体による現像位置とのレイアウト距離を考慮して同期させて行う画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 ,
The timing at which the modulation of the image forming condition is turned off when the control by the second control unit is executed while the control by the first control unit is performed is the charging position of the latent image carrier so that no abnormal image is generated. The image forming apparatus is performed synchronously in consideration of the layout distance between the developing position and the developing position by the developer carrier .
第二の制御手段による制御における前記潜像電位検知手段による電位検知後の前記画像形成条件の変調をオンするタイミングは、前記レイアウト距離を考慮して同期させて行う画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 17 ,
2. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing of turning on the modulation of the image forming condition after potential detection by the latent image potential detection means in the control by the second control means is synchronized in consideration of the layout distance .
第二の制御手段による制御における前記潜像電位検知手段による電位検知タイミングは、前記潜像担持体への帯電バイアスの印加や前記現像剤担持体への現像バイアスの印加における応答性遅れやソフトウェアの処理に起因する前記画像形成条件の変調のオフの遅延時間を待ってから行われる画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 1 ,
The potential detection timing by the latent image potential detection means in the control by the second control means is a response delay in the application of the charging bias to the latent image carrier and the application of the development bias to the developer carrier, An image forming apparatus which is performed after waiting for an off delay time of modulation of the image forming condition caused by processing .
第一の制御手段による制御の実行中に第二の制御手段による制御を実行する場合、記録媒体間の区間の中で前記画像形成条件の変調をオフした状態で前記所定の潜像画像パターンの作成及び電位検知ができない場合、記録媒体間の距離を広げる制御を実行する画像形成装置。 In the image forming apparatus according to claim 3 ,
When the control by the second control means is executed while the control by the first control means is being executed, the predetermined latent image pattern is formed in a state in which the modulation of the image forming conditions is turned off in the section between the recording media An image forming apparatus that executes control to widen the distance between recording media when creation and potential detection can not be performed .
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