JP2005338570A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、トナー濃度検知手段を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to an image forming apparatus having a toner density detecting means.
複写機やプリンタなどの画像形成装置の画像処理特性を調整する(以下「画像制御方法」と呼ぶ)方法として、次のような手法が知られている。 As a method for adjusting image processing characteristics of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer (hereinafter referred to as “image control method”), the following method is known.
画像形成装置を起動して、そのウォームアップ動作の終了後、特定のパターンを感光ドラムなどの像担持体上に形成する。そして、形成されたパターンの濃度を読み取り、読み取った濃度値に基づき、ガンマ補正回路などの画像形成条件を決定する回路の動作を変更して、形成される画像の品質を安定させる。 After starting the image forming apparatus and completing the warm-up operation, a specific pattern is formed on an image carrier such as a photosensitive drum. Then, the density of the formed pattern is read, and based on the read density value, the operation of a circuit for determining image forming conditions such as a gamma correction circuit is changed to stabilize the quality of the formed image.
さらに、環境条件の変動により、画像形成装置の階調特性が変化した場合も、再度、特定のパターンを像担持体上に形成し、読み取り、再び、ガンマ補正回路などの画像形成条件を決定する回路にフィードバックすることで、環境条件の変動に応じて画像品質を安定させることができる。 Furthermore, even when the gradation characteristics of the image forming apparatus change due to changes in environmental conditions, a specific pattern is again formed on the image carrier, read, and image forming conditions such as a gamma correction circuit are determined again. By feeding back to the circuit, the image quality can be stabilized according to the change in environmental conditions.
また、画像形成装置が長期に亘って使用された場合、像担持体上のパターンを読み取った濃度と、実際にプリントアウトされる画像の濃度とが一致しないケースが発生する。そのため、記録材上に特定のパターンを形成し、その濃度値によって画像形成条件を補正する方法が知られている。 Further, when the image forming apparatus is used for a long period of time, there may occur a case where the density obtained by reading the pattern on the image carrier does not match the density of the image actually printed out. Therefore, a method is known in which a specific pattern is formed on a recording material and the image forming conditions are corrected by the density value.
また、一つの画像パターンの濃度情報よってガンマルックアップテーブル(γLUT)を補正またはγLUT変調テーブルを作成し、不足する補正情報をガンマ補正回路に追加する方法が知られている。
しかしながら、上記方法では十分に濃度安定性、あるいは色味安定性を満足することができない。 However, the above method cannot sufficiently satisfy density stability or color stability.
たとえば、高温高湿環境下での2次転写部での濃度に対する転写効率を図3に示す。転写効率は、現像剤の状態と、中間転写ベルト上でのトナー載り量に大きく依存している。とくに、新品状態での現像剤は、現像剤作製時の状態の湿度(絶対湿度)でパッキングされており、高温環境下に調温されていても、調湿はされない。したがって、高湿環境下で新しく開封したばかりの現像剤は、比較的高い帯電量を付与しやすく、低濃度域での転写電荷過剰が要因となる転写効率の低下(転写強抜け)は発生しづらい(低濃度域でも高い転写効率を有する)(図3(1)参照)。ところが、十分に高湿環境下になじんだ場合には、トナーの帯電量は低くなり、低濃度域での転写電荷は過剰になる傾向になり、転写効率の低下(転写強抜け)を招く(図3(2)参照)。さらに、現像剤の耐久が進むと、さらにトナーの帯電量が下がる傾向があり、低濃度域の転写効率はさらに低下する傾向がある(図3(3)参照)。したがって、従来例の技術では、パターンの画像形成を行い、その濃度を読み取り、読み取った濃度値に基づいて補正をすると、トナー載り量に応じて転写効率が変わるため、所望の濃度や色味にならない場合がある。 For example, FIG. 3 shows the transfer efficiency with respect to the density at the secondary transfer portion in a high temperature and high humidity environment. The transfer efficiency largely depends on the state of the developer and the amount of toner applied on the intermediate transfer belt. In particular, the developer in a new state is packed with the humidity (absolute humidity) at the time of preparation of the developer, and is not adjusted even if the temperature is adjusted in a high temperature environment. Therefore, a developer that has just been opened in a high-humidity environment is likely to impart a relatively high charge amount, and a decrease in transfer efficiency (transfer loss) due to excessive transfer charge in a low density region occurs. Hard (high transfer efficiency even in a low density region) (see FIG. 3 (1)). However, when accustomed to a sufficiently high humidity environment, the charge amount of the toner becomes low, and the transfer charge in the low density region tends to become excessive, resulting in a decrease in transfer efficiency (transfer loss). (See FIG. 3 (2)). Further, as the durability of the developer progresses, the charge amount of the toner tends to further decrease, and the transfer efficiency in the low density region tends to further decrease (see FIG. 3 (3)). Therefore, in the conventional technique, when the pattern image is formed, the density is read, and the correction is performed based on the read density value, the transfer efficiency changes depending on the applied toner amount. It may not be possible.
以上より、本発明の目的とするところは、現像剤の状態が環境変化や耐久劣化によって変動したとしても、トナー像担持体上のトナー載り量に応じた転写効率を求めることにより、濃度変動や色味変動の少ない安定した画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。 From the above, the object of the present invention is to obtain density fluctuations or the like by obtaining the transfer efficiency according to the amount of applied toner on the toner image carrier even if the developer state fluctuates due to environmental changes or durability deterioration. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a stable image with little color fluctuation.
上記目的は以下の手段によって達成される。 The above object is achieved by the following means.
画像データに応じて表面にトナー像を形成するトナー像担持体と、複数の異なる色のトナー像を転写部において該トナー像担持体上から受像体上に重ねて転写する転写部材を有し、該受像体上の画像特性を検出する第1の検出手段を有し、通常の画像形成とは異なるシーケンスにより、画像特性を検出するための第1のパターン画像を前記受像体上に形成し、前記第1の検出手段によって検出される前記第1のパターン画像特性に基づき、前記像担持体への画像形成条件を制御する制御手段を有する画像形成装置において、異なるトナー濃度に応じた上記転写部での転写効率との関係を導く手段を有し、このトナー濃度と上記転写部での転写効率との関係により、上記制御手段により制御された画像形成条件を補正する補正手段を有することにより上記目的は達成される。 A toner image carrier that forms a toner image on the surface in accordance with image data; and a transfer member that transfers a plurality of different color toner images on the image receiving member in a transfer portion, A first detection means for detecting image characteristics on the image receiver, and a first pattern image for detecting image characteristics is formed on the image receiver by a sequence different from normal image formation; In the image forming apparatus having a control unit for controlling an image forming condition on the image carrier based on the first pattern image characteristic detected by the first detection unit, the transfer unit according to a different toner density And a correction means for correcting the image forming conditions controlled by the control means based on the relationship between the toner density and the transfer efficiency at the transfer portion. More above object is achieved.
画像データに応じて表面に異なる各色のトナーを重ねたトナー像を形成するトナー像担持体と該トナー像担持体上のトナー像を転写部において受像体に転写する転写部材を有し、、該受像体上の画像特性を検出する第1の検出手段を有し、通常の画像形成とは異なるシーケンスにより、画像特性を検出するための第1のパターン画像を前記受像体上に形成し、前記第1の検出手段によって検出される前記第1のパターン画像特性に基づき、前記像担持体への画像形成条件を制御する制御手段を有する画像形成装置において、異なるトナー濃度に応じた上記転写部での転写効率との関係を導く手段を有し、このトナー濃度と上記転写部での転写効率との関係により、上記制御手段により制御された画像形成条件を補正する補正手段を有することを特徴とすることによって上記目的は達成される。 A toner image carrier that forms a toner image in which toners of different colors are superimposed on the surface in accordance with image data, and a transfer member that transfers the toner image on the toner image carrier to an image receiver in a transfer unit, A first detection means for detecting image characteristics on the image receiver, and a first pattern image for detecting image characteristics is formed on the image receiver by a sequence different from normal image formation; In the image forming apparatus having a control unit for controlling an image forming condition on the image carrier based on the first pattern image characteristic detected by the first detection unit, the transfer unit according to a different toner density And a correction means for correcting the image forming conditions controlled by the control means based on the relationship between the toner density and the transfer efficiency at the transfer portion. The object by wherein is achieved.
前記画像形成条件は、前記画像データの濃度補正特性であることを特徴とすることにより上記目的は達成される。 The object is achieved by the image forming condition being a density correction characteristic of the image data.
通常の画像形成とは異なるシーケンスにより、トナー像担持体上に形成されたトナー濃度の異なるパターン画像を転写部において受像体上に転写する工程を有し、上記転写効率は、トナー像担持体周囲でかつ転写部よりトナー像担持体の移動方向上流側に配設される第1のトナー載り量検知手段と転写部よりトナー像担持体移動方向下流側に配設される第2のトナー載り量検出手段により得られた第1検知信号と第2検知信号の値より導かれることを特徴とすることにより上記目的は達成される。 A transfer unit that transfers a pattern image having a different toner density formed on the toner image carrier onto the image receiver in a sequence different from that of normal image formation. And a first applied toner amount detecting means disposed on the upstream side in the moving direction of the toner image carrier from the transfer portion, and a second applied toner amount disposed on the downstream side in the moving direction of the toner image carrier from the transfer portion. The object is achieved by being derived from the values of the first detection signal and the second detection signal obtained by the detection means.
上記トナー像担持体は感光体であり、受像体は記録材であることを特徴とすることにより上記目的は達成される。 The object is achieved by the toner image carrier being a photosensitive member and the image receiver being a recording material.
上記トナー像担持体は感光体であり、受像体は中間転写体であることを特徴とすることにより上記目的は達成される。 The above object is achieved by the toner image carrier being a photoreceptor and the image receiver being an intermediate transfer member.
上記トナー像担持体は中間転写体であり、受像体は記録材であることを特徴とすることにより上記目的は達成される。 The above object is achieved by the toner image carrier being an intermediate transfer member and the image receiver being a recording material.
(作用)
トナー載り量と転写効率との相関を求め、この関係を画像データに帰還することによって、トナー状態の環境変動や耐久劣化が生じた場合でも濃度変動や色味変動の少ない安定した画像が得ることができる。
(Function)
By obtaining the correlation between the amount of applied toner and the transfer efficiency and feeding back this relationship to the image data, a stable image with little density fluctuation and color fluctuation can be obtained even when the environmental fluctuation of the toner state or durability deterioration occurs. Can do.
以上説明してきたように、トナー載り量と転写効率との相関を求め、この関係を画像データに帰還することによって、トナー状態の環境変動や耐久劣化が生じた場合でも濃度変動や色味変動の少ない安定した画像が得ることができる。 As described above, the correlation between the applied toner amount and the transfer efficiency is obtained, and this relationship is fed back to the image data. A few stable images can be obtained.
(第1の実施例)
図1に、本発明の第1の実施例に係る画像形成装置の像担持体近傍の概略を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows the vicinity of an image carrier of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
本画像形成装置は、図1に示すように、潜像担持体たる感光ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像装置、クリーナー等を有して構成される画像形成手段たるプロセスユニットが4個設けられ、各プロセスユニットにて形成された感光ドラム上の画像が、感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の紙等の記録材へ、順次多重転写され、フルカラー画像を形成される構成となっている。 As shown in FIG. 1, this image forming apparatus has four process units as image forming means having a charging means, an exposure means, a developing device, a cleaner and the like around a photosensitive drum as a latent image carrier. The image on the photosensitive drum provided by each process unit is sequentially transferred to a recording material such as paper on a conveying means that moves and passes adjacent to the photosensitive drum, so that a full color image is formed. It has a configuration.
以下、本実施例に係る画像形成装置についての詳細を説明する。 Details of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described below.
イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色の画像を形成する各プロセスユニットPa,Pb,Pc,Pdには、それぞれ感光ドラム1a,1b,1c,1dが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、各感光ドラム1a,1b,1c,1dの周囲には、帯電手段2a,2b,2c,2d、露光手段3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、そして、クリーナー6a,6b,6c,6dが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。 Photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d are arranged in the process units Pa, Pb, Pc, and Pd that form images of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. It is free to rotate. Further, around each photosensitive drum 1a, 1b, 1c, 1d, charging means 2a, 2b, 2c, 2d, exposure means 3a, 3b, 3c, 3d, developing devices 4a, 4b, 4c, 4d, and a cleaner 6a, 6b, 6c and 6d are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drum.
以下、プロセスユニットについて詳細を図2をもちいて説明するが、4つのプロセスユニットは同一の構成となっている。ここでは、a,b,c,dの符号を省略して説明する。 Hereinafter, the process unit will be described in detail with reference to FIG. 2, but the four process units have the same configuration. Here, description will be made by omitting the symbols a, b, c, and d.
この画像形成装置は、像担持体として、不図示の装置本体によって回動自在に支持された感光ドラム1を備えている。感光ドラム1は、アルミニウム等の導電性基体11と、その外周に形成された光導電層12を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。その中心には支軸13を有し、この支軸13を中心として矢印R1方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。
The image forming apparatus includes a
感光ドラム1の上方には、一次帯電装置としての帯電ローラ2が配置されている。帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に接してこの表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電するものであり、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ2は、中心に配置された導電性の芯金21と、その外周に形成された低抵抗導電層22と中抵抗導電層23からなり、芯金21の両端部が不図示の軸受部材によって回転自在に支持されるとともに、感光ドラム1に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は不図示の押圧手段によって感光ドラム1向けて付勢されており、これにより、帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ2は、感光ドラム1の矢印R1方向の回転に伴って矢印R2方向に従動回転する。帯電ローラ2は、電源24によってバイアス電圧が印加され、これにより、感光ドラム1表面を一様均一に接触帯電するようになっている。
Above the
感光ドラム1の回転方向についての帯電ローラ2の下流側には、露光手段3が配設されている。露光手段3は、例えば画像情報に基づいてレーザー光をOFF/ONしながら走査して感光ドラム1上を露光するもので、画像情報に応じた静電潜像を形成するものである。
An
露光手段3の下流側に配置された現像装置4は、二成分現像剤を収容した現像容器41を有し、その容器41の感光ドラム1に面した開口部内に現像スリーブ42が回転自在に設置され、現像スリーブ42内には現像スリーブ42上に現像剤を担持させるマグネットローラ43が、現像スリーブ42の回転に対して非回転に固定配置されている。現像容器41の現像スリーブ42の下方位置には、現像スリーブ42上に担持された現像剤を規制して薄層の現像剤層に形成する規制ブレード44が設置されている。さらに現像容器41内には、区画された現像室45及び撹拌室46が設けられ、その上方には補給用のトナーを収容した補給室47が設けられている。薄層の現像剤層に形成された現像剤は、感光ドラム1と対向した現像領域へ搬送されると、マグネットローラ43の現像領域に位置された現像主極の磁気力によって穂立ちし、現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシで感光ドラム1の面上を擦ると共に、現像スリーブ42に、電源48によって現像バイアス電圧を印加することにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが静電潜像の露光部に付着して現像し、感光ドラム1上にトナー像が形成される。
The developing device 4 arranged on the downstream side of the exposure means 3 has a developing container 41 containing a two-component developer, and a developing
現像装置4の下流側の感光ドラム1の下方には、転写ローラ53が配設されている。転写ローラ53は、電源54によってバイアス印加される芯金531と、その外周面に円筒状に形成された導電層532によって構成されている。転写ローラ53は、両端部が不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム1に向けて付勢されており、これにより転写ローラ53の導電層532は、所定の押圧力で感光ドラム1表面に圧接され、感光ドラム1と転写ローラ53との間には転写ニップ部が形成される。転写ニップ部には、転写ベルト51によって矢印K1方向に搬送された記録材Pが、感光ドラム1の回転と同期をとって供給される。記録材Pは、転写ニップ部Nにて挟持搬送されることになるが、この通過の際、記録材Pの裏面には、転写ベルト51を介して電源54によってトナーの極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、これによって感光ドラム1上のトナー像が記録材P表面に転写される。
A
像転写後の感光ドラム1は、クリーナー6によって残留トナー等の付着物が除去される。クリーナー6は、クリーナーブレード61および搬送スクリュー62からなり、クリーナーブレード62は、感光ドラム1に対して、所定の角度および圧力で不図示の加圧手段により当接されており、感光ドラム1表面に残留したトナー等を回収する。
The
以上のような画像形成装置において、図1に示す記録材供給手段たる給紙カセット8から供給された記録材Pは、ピックアップローラ81を経て搬送ローラ82に供給され、吸着手段52によって転写ベルト51上に静電吸着されて各プロセスユニット下部へ搬送される。感光ドラム1a,1b,1c,1d上に形成された各色のトナー像は、記録材Pと転写ベルト51を挟んで対向する転写ローラ53から転写バイアスを受けて、順次転写される。この転写工程が終了すると、上記記録材Pは分離帯電器54によって転写ベルト51から分離されて定着装置7へ搬送される。なお、転写ベルト51上のトナー等は、転写ベルトクリーナー55によって除去、回収される。
In the image forming apparatus as described above, the recording material P supplied from the
定着装置7は、回転自在に配設された定着ローラ71と、定着ローラ71に圧接しながら回転する加圧ローラ72からなる。そして、定着ローラ71の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ73が配設されており、ヒータ73へ供給される電圧等を制御することにより定着ローラ71の表面の温度調節を行っている。この状態において、記録材が搬送されてくると、定着ローラ71と加圧ローラ72は一定速度で回転し、記録材Pが定着ローラ71と加圧ローラ72の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱されることにより記録材表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、記録材P上にフルカラー画像が形成される。
The fixing
なお、転写ベルト51は、PC、PET、PVDFのような誘電体樹脂によって構成される。本実施例では、体積抵抗率109Ω・cm(JIS−K6911法準拠プローブを使用、印加電圧100V、印加時間60sec、23℃50%RH)、厚みt=80μmの、カーボンが分散されたPI樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率、および厚みのものでも構わない。
The
また、転写ローラ53は、φ8mmの芯金と、厚さ4mmの導電性ウレタンスポンジ層からなり、抵抗値は、500g重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ53を50mm/secの周速で回転させ、芯金に500Vの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約106Ω(23℃50%RH)であった。
The
続いて、図4を用いてリーダ部について説明する。リーダ部Aの原稿台ガラス102上に置かれた光源103によって照され、原稿101からの反射光は光学系104を介してCCDセンサ105に結像する。CCDセンサ105は、三列に配置されたレッド、グリーンおよびブルーのCCDラインセンサ群からなり、ラインセンサ毎にレッド、グリーンおよびブルーの色成分信号を生成する。これら読取光学系ユニットは図1に示す矢印の方向に移動され、原稿101の画像をライン毎の電気信号に変換する。原稿台ガラス102上には、原稿101の一辺を当接させて原稿101の斜め配置を防ぐ位置決め部材107、CCDセンサ105の白レベルを決定し、CCDセンサ105のスラスト方向のシェーディング補正を行うための基準白色板106が配置されている。CCDセンサ105によって得られる画像信号は、リーダ画像処理部108によって画像処理されてプリンタ部Bに送られ、プリンタ制御部109で処理される。図5はリーダ画像処理部108における画像信号の流れを示すブロック図である。
Next, the reader unit will be described with reference to FIG. Illuminated by the light source 103 placed on the
図5に示すように、CCDセンサ105から出力される画像信号は、アナログ信号処理回路201に入力され、ゲインおよびオフセットが調整された後、A/D変換器202により、各色8ビットのディジタル画像信号R1、G1およびB1に変換される。画像信号R1、G1およびB1は、シェーディング補正回路203に入力され、色毎に基準白色板106の読取信号を用いた公知のシェーディング補正が施される。
As shown in FIG. 5, the image signal output from the
クロック発生部211は、一画素単位のクロックCLKを発生する。また、アドレスカウンタ212は、CLKを計数し、1ライン毎に主走査アドレス信号を生成し出力する。デコーダ213は、主走査アドレス信号をデコードして、シフトパルスシフトパルスやリセットパルスなどのライン単位のCCD駆動信号、CCD105が出力する1ライン分の読取信号中の有効領域を表す信号VEおよびライン同期信号HSYNCを生成する。なお、アドレスカウンタ212はHSYNCでクリアされ、次ラインの主走査アドレスの計数を開始する。CCD105の各ラインセンサは、副走査方向に互いに所定の距離を隔てて配置されている。このためラインディレイ204により、副走査方向の空間的ずれが補正される。具体的には、B信号に対してRおよびG信号を副走査方向にライン遅延させることで、RGB信号の空間的位置を合わせる。入力マスキング回路205は、CCD105のRGBフィルタの分光特性で決まる入力画像信号の色空間(読取色空間)を、次式のマトリクス演算により、所定の色空間(例えばsRGBやNTSCの標準色空間)に変換する。
The clock generator 211 generates a clock CLK for each pixel. The address counter 212 counts CLK and generates and outputs a main scanning address signal for each line. The decoder 213 decodes the main scanning address signal, a CCD drive signal in units of lines such as a shift pulse shift pulse and a reset pulse, a signal VE indicating an effective area in a read signal for one line output from the
これらの処理によって得られるM4、C4、Y4およびBk4の面順次の画像信号は、プリンタ制御部109に送られ、パルス幅変調されたパルス信号に変換され、プリンタ部Bによる濃度記録が行われる。また、CPU214は、RAM215をワークメモリとして、ROM216に格納されたプログラムに従い、リーダ部Aの制御や画像処理を行う。オペレータは、操作部217によってCPU214へ指示や処理条件を入力する。表示器218は、画像処理装置の動作状態や設定された処理条件などを表示する。
M4, C4, Y4, and Bk4 frame sequential image signals obtained by these processes are sent to the
さらに、図6はプリンタ部Bの構成例を示すブロック図である。プリンタ制御部109は、CPU28、ROM30、RAM32、テストパターン記憶部31、濃度換算回路42、LUT25およびレーザドライバ26などから構成され、リーダ部Aおよびプリンタエンジン100と通信可能である。CPU28は、プリンタ部Bの動作を制御するとともに、一次帯電器8のグリッド電位や現像器3の現像バイアスを制御する。
Further, FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the printer unit B. The
以下に、画像処理の構成について説明する。図7は階調画像を得るための画像処理部の構成例を示すブロック図である。 The configuration of image processing will be described below. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing unit for obtaining a gradation image.
CCD105によって得られた画像の輝度信号は、画像処理部108において面順次の濃度信号に変換される。変換後の濃度信号は、初期設定時のプリンタのガンマ特性に応じた信号になるように、つまり原画像の濃度と出力画像の濃度とが一致するように、LUT(γLUT)25によって特性が補正される。
The luminance signal of the image obtained by the
図8に階調が再現される様子を四限チャートである。第I象限は、原画像の濃度を濃度信号に変換するリーダ部Aの読取特性を、第II象限は濃度信号をレーザ出力信号に変換するためのLUT25の変換特性を、第III象限はレーザ出力信号を出力画像の濃度に変換するプリンタ部Bの記録特性を、第IV象限は原画像の濃度と出力画像の濃度との関係をそれぞれ示し、図1に示す画像処理装置のトータルの階調再現特性を示す。なお、8ビットのディジタル信号で処理するとして、階調数が256階調の場合を示している。
FIG. 8 is a quadrant chart showing how gradation is reproduced. The first quadrant is the reading characteristic of the reader unit A that converts the density of the original image into a density signal, the second quadrant is the conversion characteristic of the
画像処理装置トータルの階調特性、つまり第IV象限の階調特性をリニアにするために、第III象限のプリンタ特性がノンリニアな分を第II象限のLUT25によって補正する。LUT25により、階調特性が変換された画像信号は、レーザドライバ26のパルス幅変調(PWM)回路26aによってドット幅に対応するパルス信号に変換され、レーザ光源110のオン/オフを制御するLDドライバ26bへ送られる。なお、実施形態では、Y、M、CおよびBkの全色ともにパルス幅変調による階調再現方法を用いる。
In order to make the gradation characteristics of the image processing apparatus total, that is, the gradation characteristics in the fourth quadrant linear, the non-linear printer characteristics in the third quadrant are corrected by the
そして、レーザ光源110から出力されるレーザ光の走査によって感光ドラム4上には、ドット面積の変化により階調が制御された、所定の階調特性を有する静電潜像が形成され、上述した現像、転写および定着という過程をへて階調画像が再生される。 Then, an electrostatic latent image having a predetermined gradation characteristic in which the gradation is controlled by the change in the dot area is formed on the photosensitive drum 4 by the scanning of the laser light output from the laser light source 110. The gradation image is reproduced through the processes of development, transfer and fixing.
以下に、記録紙に画像を形成する通常の画像形成とは異なるシーケンスにおける画像制御として、リーダ部Aおよびプリンタ部Bの双方を含む系の画像再現特性の安定化に関する制御系について説明する。まず、リーダ部Aを用いてプリンタ部Bをキャリブレーションする制御系について説明する。図9はキャリブレーションの一例を示すフローチャートで、リーダ部Aを制御するCPU214およびプリンタ部Bを制御するCPU28の協働により実現される。オペレータが操作部217に設けられた例えば「自動階調補正」というモード設定ボタンを押すと、図9に示すキャリブレーションがスタートする。
A control system relating to stabilization of image reproduction characteristics of a system including both the reader unit A and the printer unit B will be described below as image control in a sequence different from normal image formation for forming an image on recording paper. First, a control system for calibrating the printer unit B using the reader unit A will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of calibration, which is realized by the cooperation of the CPU 214 that controls the reader unit A and the CPU 28 that controls the printer unit B. When the operator presses a mode setting button “automatic gradation correction” provided on the
テストプリント1を形成する際のコントラスト電位は、環境に応じた標準状態のものを初期値として登録し、これを用いる。また、画像処理装置は、複数の記録紙カセットを備え、例えばB4、A3、A4およびB5など、複数種の記録紙サイズが選択可能である。しかし、この制御で使用する記録紙は、後の読取作業で、縦置き、横置きを間違えるエラーを避けるために、所謂ラージサイズ紙、すなわち、B4、A3、11×17またはLGRを用いるように設定されている。
As the contrast potential when forming the
図10に示すテストパターン1には、Y、M、CおよびBk四色分の中間階調濃度による、帯状のパターン61が含まれる。このパターン61を目視検査することで、筋状の異常画像、濃度むらおよび色むらがないことを確認する。パッチパターン62、および、図11に示す階調パターン71および72のサイズは、CCDセンサ105のスラスト方向の読取範囲に入るように設定されている。
The
目視検査で、もし異常が認められた場合は、再度テストプリント1をプリントし、再度異常が認められる場合はサービスマンコール、つまりサービスマンを呼んでメンテナンスを行う必要がある。なお、帯パターン61を、リーダ部Aで読み取り、スラスト方向の濃度情報に基づき以後の制御を行うか否かの判断を自動的に下すことも可能である。
If an abnormality is found by visual inspection, it is necessary to print
一方、パッチパターン62はY、M、CおよびBk各色の最大濃度パッチ、つまり濃度信号値255に相当するパッチパターンである。
On the other hand, the
次に、オペレータは、テストプリント1を原稿台ガラス102に載置して、「読み込み」ボタンを押す。
Next, the operator places the
パッチパターン62から得られたRGB値を、光学濃度に換算するためには次式を用いる。市販の濃度計と同じ値にするために補正係数kで調整する。また、別途LUTを用意して、RGBの輝度情報をMCYBkの濃度情報に変換してもよい。
In order to convert the RGB value obtained from the
M=−km×log10(G/255)
C=−kc×log10(R/255)
Y=−ky×log10(B/255) …(2)
Bk=−kk×log10(G/255)
次に、得られた濃度情報から最大濃度を補正する方法を説明する。図12は感光ドラム4の相対ドラム表面電位と、上述の演算によって得られる画像濃度との関係を示す図である。
M = −km × log 10 (G / 255)
C = −kc × log 10 (R / 255)
Y = −ky × log 10 (B / 255) (2)
Bk = −kk × log 10 (G / 255)
Next, a method for correcting the maximum density from the obtained density information will be described. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the relative drum surface potential of the photosensitive drum 4 and the image density obtained by the above calculation.
テストプリント1をプリントした際のコントラスト電位(現像バイアス電位と、感光ドラム4が一次帯電された後に、最大の信号値(8ビットならば255)で変調されたレーザ光により感光された感光ドラム4の表面電位との差)が図12に示すAで、パッチパターン62から得られた濃度がDAである。
Contrast potential at the time of printing the test print 1 (developing bias potential and photosensitive drum 4 that is photosensitive by the laser beam modulated with the maximum signal value (255 for 8 bits) after the photosensitive drum 4 is primarily charged) the difference between the surface potential of) the in a of FIG. 12, the density obtained from
最大濃度領域では、相対ドラム表面電位に対する画像濃度が、図12に実線Lに示すように、リニアに対応することがほとんどである。ただし、二成分現像系では、現像器3内のトナー濃度が変動して下がった場合、図12に破線Nで示すように、最大濃度領域で相対ドラム表面電位に対する画像濃度がノンリニアになる場合がある。従って、図14の例では、最終的な最大濃度の目標値を1.6するが、0.1のマージンを見込んで、最大濃度の制御目標値を1.7に設定して、制御量を決定する。ここでのコントラスト電位Bは、次式から求める。
In the maximum density region, the image density with respect to the relative drum surface potential almost corresponds to linear as shown by the solid line L in FIG. However, in the two-component development system, when the toner density in the developing
B=(A+Ka)×1.7/DA …(3)
(3)式においてKaは補正係数で、現像方式の種類によって、その値を最適化するのが好ましい。
B = (A + Ka) × 1.7 / DA (3)
In equation (3), Ka is a correction coefficient, and it is preferable to optimize the value depending on the type of development method.
電子写真方式のコントラスト電位は、環境に応じて設定しないと原画像と出力画像の濃度が合わず、先に説明した装置内の水分量をモニタする環境センサ33の出力(つまり絶対水分量)に基づき、図13に示すように、最大濃度に対応するコントラスト電位を設定する。
If the contrast potential of the electrophotographic system is not set according to the environment, the density of the original image and the output image will not match, and the output of the
従って、コントラスト電位を補正するために、次式に示す補正係数Vcont.ratelをバックアップされたRAMなどに保存しておく。 Therefore, in order to correct the contrast potential, the correction coefficient Vcont.ratel shown in the following equation is stored in a backed-up RAM or the like.
Vcont.ratel = B/A
画像処理装置は、例えば30分毎に、環境の水分量をモニタする。そして、水分量の検知結果に基づき、Aの値を決定する度にA×Vcont.ratelを算出して、コントラスト電位を求める。
Vcont.ratel = B / A
The image processing apparatus monitors the amount of water in the environment every 30 minutes, for example. Then, A × Vcont.ratel is calculated every time the value of A is determined based on the moisture amount detection result to obtain the contrast potential.
次に、コントラスト電位から、帯電電位および現像バイアス電位を求める方法を簡単に説明する。図14に帯電電位と感光ドラム4の表面電位との関係を示す図である。 Next, a method for obtaining the charging potential and the developing bias potential from the contrast potential will be briefly described. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the charging potential and the surface potential of the photosensitive drum 4.
帯電電位を−200Vにセットして、最小の信号値で変調したレーザ光で感光された感光ドラム4の表面電位VL、並びに、最大の信号値で変調したレーザ光で感光された感光ドラム4の表面電位VHを表面電位センサ12で測定する。同様に、帯電電位を−400VにしたときのVLおよびVHを測定する。そして、−200Vのデータと−400Vのデータとを、補間、外挿することで、帯電電位と表面電位との関係を求める。なお、この電位データを求めるための制御を電位測定制御と呼ぶ。
The charging potential is set to −200 V, and the surface potential V L of the photosensitive drum 4 exposed with the laser beam modulated with the minimum signal value, and the photosensitive drum 4 exposed with the laser beam modulated with the maximum signal value. The surface potential V H is measured by the surface
次に、VLから、画像にトナーかぶりが発生しないように設定されたVbg(例えば100V)の差を設けて現像バイアスVDCを設定する。コントラスト電位Vcontは、現像バイアスVDCとVHの差分電圧で、Vcontが大きいほど最大濃度が大きくなるのは上述したとおりである。 Next, the developing bias V DC is set by providing a difference between V L and V bg (for example, 100 V) set so that toner fog does not occur in the image. Contrast potential Vcont is a differential voltage of the developing bias V DC and V H, the maximum concentration as Vcont is large is increased as described above.
計算で求めたコントラスト電位Bを得るための帯電電位および現像バイアスは、図14に示す関係から求めることができる。従って、CPU28は、最大濃度が最終的な目標値より0.1高くなるようにコントラスト電位を求め、そのコントラスト電位が得られるようにグリッド電位および現像バイアス電位を決定する(S53)。 The charging potential and the developing bias for obtaining the contrast potential B obtained by calculation can be obtained from the relationship shown in FIG. Therefore, the CPU 28 obtains the contrast potential so that the maximum density is 0.1 higher than the final target value, and determines the grid potential and the development bias potential so that the contrast potential can be obtained (S53).
次に、決定されたコントラスト電位が制御範囲内か否かを判断して(S54)、範囲外の場合は、現像器3などに異常があるものと判断し、対応する色の現像器3がチェックされるようにエラーフラグを立てる。このエラーフラグの状態は、サービスマンが所定のサービスモードで観ることができる。さらに、異常時は、制御範囲内ぎりぎりにコントラスト電位を修正して制御を継続する(S55)。
Next, it is determined whether or not the determined contrast potential is within the control range (S54). If it is out of the range, it is determined that there is an abnormality in the developing
このようにして設定されたコントラスト電位が得られるるように、CPU28は、帯電電位および現像バイアスを制御する(S56)。 The CPU 28 controls the charging potential and the developing bias so that the contrast potential set in this way is obtained (S56).
図15は制御後の濃度変換特性を示す図である。実施形態では、最大濃度を最終目標値よりも高めに設定する制御により、第III象限のプリンタ特性は実線Jのようになる。仮に、このような制御を行わない場合は、破線Hで示すような、最大濃度が1.6に達しないプリンタ特性になる可能性がある。プリンタ特性が破線Hの場合は、LUT25によって最大濃度を上げることはできないので、LUT25をどのように設定しても濃度DHと1.6との間の濃度領域は再現不可能である。実線Jで示すように、最大濃度を僅かに超えるプリンタ特性であれば、LUT25の補正により、第IV象限のトータル階調特性に示されるように、濃度再現域が保証される。
FIG. 15 is a diagram showing density conversion characteristics after control. In the embodiment, the printer characteristic in the third quadrant becomes a solid line J by the control for setting the maximum density higher than the final target value. If such control is not performed, there is a possibility that the printer characteristics such as the broken line H where the maximum density does not reach 1.6 will be obtained. When the printer characteristic is a broken line H, the maximum density cannot be increased by the
次にテストプリント2のプリントスタートボタンが現れる。オペレータが「テストプリント2」ボタンを押すと、図11に示すテストプリント2がプリントアウトされる(S57)。テストプリント2は、図11に示すように、Y、M、CおよびBkの各色について、4×16(64階調分)パッチのグラデーションパッチ群によって構成される。この64階調は、全256階調のうち、低濃度領域に重点的に割り当て、高濃度領域は間引く。これは、とくにハイライト部における階調特性を良好に調整するためである。
Next, a print start button for
図11において、パッチパターン71は解像度200lpi(ライン/インチ)のパッチ群、パッチパターン72は400lpiのパッチ群である。各解像度の画像形成は、パルス幅変調回路26aにおいて処理対象の画像信号との比較に用いる三角波などの信号の周期を複数用意することで実現される。
In FIG. 11, a
なお、実施形態の画像処理装置は、上述した黒文字判定部の出力信号に基づき、写真画像などの階調画像を200lpiで、文字や線画などを400lpiで形成する。この二種類の解像度で同一の階調レベルのパターンを出力してもよいが、解像度の違いが階調特性に大きく影響する場合は、解像度に応じた階調レベルのパターンを出力することが好ましい。 Note that the image processing apparatus according to the embodiment forms a gradation image such as a photographic image at 200 lpi and a character or line drawing at 400 lpi based on the output signal of the black character determination unit described above. Patterns with the same gradation level may be output at these two types of resolution, but if the difference in resolution greatly affects the gradation characteristics, it is preferable to output a pattern with gradation levels according to the resolution. .
なお、テストプリント2は、LUT25を作用させず、パターンジェネレータ29から発生される画像信号に基づきプリントされる。
The
テストプリント2はテストプリント1と同様に原稿台ガラス102に載置され、載置され、パッチパターン71および72の濃度を読み取る(S58)。
The
一つのパッチ(例えば図11に示すパッチ73)の読取値は、図16に示すように、パッチの内部に16点をとり、16点を読んで得られた値の平均にする。なお、読取点の数は読取装置および画像形成装置によって最適化するのが好ましい。 As shown in FIG. 16, the reading value of one patch (for example, patch 73 shown in FIG. 11) takes 16 points inside the patch and averages the values obtained by reading the 16 points. The number of reading points is preferably optimized by the reading device and the image forming apparatus.
図17は、各パッチから得られたRGB信号を、先に示した光学濃度への変換方法により濃度値に変換した出力濃度とレーザ出力レベル(画像信号の値)との関係を示す図である。そして、図17の右側の縦軸のように、記録紙の下地濃度(例えば0.08)を0レベルとし、最大濃度の目標値1.60を255レベルに正規化する。もし、読み取られたパッチの濃度が、図17のC点で示すように、特異的に高かったり、D点に示すように、特異的に低かったりする場合は、原稿台ガラス102上の汚れやテストパターンの不良が考えられる。その場合、データ列の連続性を保つため、データ列の傾きにリミッタをかけて補正する。例えば、データ列の傾きが3を超える場合は傾きを3に固定し、傾きがマイナスになるデータは、一つ低濃度のパッチと同じ値にする。
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the output density obtained by converting the RGB signal obtained from each patch into a density value by the optical density conversion method described above and the laser output level (value of the image signal). . Then, as shown by the vertical axis on the right side of FIG. 17, the background density (for example, 0.08) of the recording paper is set to 0 level, and the target value 1.60 of the maximum density is normalized to 255 level. If the density of the read patch is specifically high as shown by point C in FIG. 17 or specifically low as shown by point D, the stain on the
LUT25には、図17に示される特性とは逆の変換特性を設定すればよい(S59)。つまり、濃度レベル(図21の縦軸)を入力レベル(図8の濃度信号)に、レーザ出力レベル(図17の横軸)を出力レベル(図8のレーザ出力信号)にすればよい。パッチに対応しないレベルについては補間演算により値を求める。その際、零の入力レベルに対しては零の出力レベルになるように条件を設ける。 A conversion characteristic opposite to that shown in FIG. 17 may be set in the LUT 25 (S59). That is, the density level (vertical axis in FIG. 21) may be set to the input level (density signal in FIG. 8), and the laser output level (horizontal axis in FIG. 17) may be set to the output level (laser output signal in FIG. 8). For levels that do not correspond to patches, values are obtained by interpolation. At this time, a condition is set so that a zero input level is a zero output level.
以上で、制御系によるコントラスト電位の制御およびガンマ変換テーブルの作成が完了する。 This completes the control of the contrast potential and the creation of the gamma conversion table by the control system.
次に、上述の制御後あるいは上述制御と同時に行われる階調性の補正を説明する。図18にトナー載り量と転写効率の関係を示す。図18には、環境差(低湿環境(23℃5%RH)と高湿環境(30℃80%RH))、高湿環境下での現像剤の初期(開封直後)、初期(十分調湿)、と耐久後についてそれぞれ記述されている。図18より特に高湿環境下の十分調湿したものと耐久後の耐久剤のトナー載り量が少ないところで転写効率が低下している。したがって、上述の制御のみでは、以下のような問題点が発生してしまう。 Next, the gradation correction performed after the above control or simultaneously with the above control will be described. FIG. 18 shows the relationship between the applied toner amount and the transfer efficiency. FIG. 18 shows an environmental difference (low humidity environment (23 ° C., 5% RH) and high humidity environment (30 ° C., 80% RH)), the initial stage of the developer in the high humidity environment (just after opening), and the initial stage (sufficient humidity control). ), And after the endurance. As shown in FIG. 18, the transfer efficiency is lowered particularly when the amount of the applied toner in the highly-humidified environment and the durability agent after durability is small. Therefore, only the above-described control causes the following problems.
単色画像については、上述制御を行うことによって、各階調において精度よく合わせることが可能であるが、複数色が重なった多次色については、図18で表されているトナー載り量によって転写効率が変わることから、濃度や色味が不安定になってしまう。以下にその補正について説明する。例えば、2次色の信号Y=48/256、M=48/256の画像データの画像形成を行う場合、最初に紙上に画像形成を行うY(イエロー)トナーにおいては、上述制御によって導かれるγLUT補正(図18(1))を採用することで達成されるが、M(マゼンタ)トナーをこのY(イエロー)画像の上に転写する場合には、低濃度域の転写強抜けが発生しづらく、単色で得られたγLUT補正(図18(2))とはズレを生じる。特に紙上に予めトナーがある場合には転写強抜けは発生しづらいため、下層に形成されたトナー量に応じて、上述制御により得られたγLUT補正に対して、さらに第2の補正制御を行う。以下にこの第2の補正制御について説明する。 For a single color image, it is possible to accurately match each gradation by performing the above-described control. However, for a multi-order color in which a plurality of colors are overlapped, the transfer efficiency is increased by the toner application amount shown in FIG. Since it changes, the density and color become unstable. The correction will be described below. For example, when image formation of image data of secondary color signals Y = 48/256 and M = 48/256 is performed, for Y (yellow) toner that first forms an image on paper, the γLUT guided by the above-described control is used. This is achieved by employing the correction (FIG. 18 (1)). However, when M (magenta) toner is transferred onto this Y (yellow) image, it is difficult to cause transfer loss in the low density region. This is different from the γLUT correction (FIG. 18 (2)) obtained with a single color. In particular, when there is toner on the paper in advance, it is difficult for transfer loss to occur. Therefore, in accordance with the amount of toner formed in the lower layer, the second correction control is further performed on the γLUT correction obtained by the above control. . The second correction control will be described below.
感光ドラム1上に複数の階調を有するパターン画像を形成する。そして、転写ベルト51によって搬送されてきた記録材Pが転写部にきたところで、転写ローラ5にDCバイアスを印加して、上記パターン画像を記録材上に転写する。感光ドラム1の周囲で、かつ転写部の感光ドラム1の回転方向上流側には第1トナー載り量検出手段90、下流側には第2トナー載り量検出手段91を配設してあり、各階調の転写前での感光ドラム上のトナー載り量Xと転写後の感光ドラム上のトナー載り量Yを表す信号が検出される。トナー載り量と実際に検出される信号値の関係はセンサーにより決定されるが、図19には本実施例で採用したセンサーでの関係式を表す。転写効率ηは、上記センサーによって検出された値α、βから次式
転写効率η=1―β/α
で表され、図20には、ある状態で得られた転写後のトナー濃度と転写効率との関係が表されている。図20で表された関係は、本体のRAMに書き込まれ、本実施例の特徴である補正関数となる。
A pattern image having a plurality of gradations is formed on the
FIG. 20 shows the relationship between the toner density after transfer obtained in a certain state and the transfer efficiency. The relationship shown in FIG. 20 is written in the RAM of the main body and becomes a correction function that is a feature of this embodiment.
それでは、具体的な補正方法について説明する。 Now, a specific correction method will be described.
γLUT補正後のある画素データが入力されると、Y(イエロー)トナーは、紙への最初の画像形成なので、最初の制御で得られたγLUTを採用する。次にM(マゼンタ)トナー像を形成する場合には、Y(イエロー)画像がすでに画像形成されているので、低濃度領域での転写強抜けは軽微になり、図22(1)の補正を行う。さらに、C(シアン)トナー像を形成する場合には、すでにY(イエロー)トナー像とM(マゼンタ)トナー像を画像形成しているので、さらに転写強抜けには有利になり、図22(2)の補正を行う。さらにBk(ブラック)トナーを画像形成する場合には、図22(3)の補正を行う。 When certain pixel data after γLUT correction is input, Y (yellow) toner is the first image formation on paper, and therefore the γLUT obtained by the first control is adopted. Next, when an M (magenta) toner image is formed, the Y (yellow) image has already been formed, so transfer loss in the low density area becomes slight, and the correction shown in FIG. Do. Further, when a C (cyan) toner image is formed, since an image of a Y (yellow) toner image and an M (magenta) toner image has already been formed, it is advantageous for strong transfer loss. Perform the correction of 2). Further, when an image is formed with Bk (black) toner, the correction shown in FIG.
本実施例では、制御を簡易化するために、次の式を用いることによって補正している。 In this embodiment, in order to simplify the control, correction is performed by using the following equation.
補正後γLUT=γLUT補正値(濃度信号)/η(濃度信号)/δ
(ただし、δ≦1、δはすでに紙上に形成されているトナー載り量)
以上説明してきたような補正制御を施すことによって、従来のキャリブレーションでは得られなかった低濃度領域の多次色の濃度変動や色味変動を抑えることができ、現像剤の環境変動や耐久変動によらず安定した画像を得ることができる。
After correction γLUT = γLUT correction value (density signal) / η (density signal) / δ
(Where δ ≦ 1, δ is the amount of toner already formed on the paper)
By performing correction control as described above, it is possible to suppress density fluctuations and color fluctuations of multi-order colors in low density areas, which could not be obtained by conventional calibration, and environmental fluctuations and durability fluctuations of the developer. Regardless of this, a stable image can be obtained.
(第2の実施例)
図23に、本発明の第2の実施例に係る画像形成装置の概略を示す。本発明の画像形成装置は、4つの感光ドラムを持ち、中間転写体を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。以下、本発明の画像形成装置について詳しく説明する。
(Second embodiment)
FIG. 23 schematically shows an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. The image forming apparatus of the present invention is a full-color electrophotographic image forming apparatus having four photosensitive drums and using an intermediate transfer member. Hereinafter, the image forming apparatus of the present invention will be described in detail.
本画像形成装置は、図23に示すように、潜像担持体たる感光ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像装置、クリーナー等を有して構成される画像形成手段たるプロセスユニットが4個設けられ、各プロセスユニットにて形成された感光ドラム上の画像は、感光ドラムに隣接して移動通過する中間転写体上に順次転写され、中間転写体上に転写された画像は、さらに第2の転写部において紙等の記録材へ転写される構成となっている。 As shown in FIG. 23, this image forming apparatus has four process units as image forming means having a charging means, an exposure means, a developing device, a cleaner, etc. around a photosensitive drum as a latent image carrier. The image on the photosensitive drum formed by each process unit is sequentially transferred onto the intermediate transfer member that moves and passes adjacent to the photosensitive drum, and the image transferred onto the intermediate transfer member is further transferred to the first image. In the second transfer portion, the image is transferred to a recording material such as paper.
以下、本実施例に係る画像形成装置についての詳細を説明する。 Details of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described below.
イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色の画像を形成する各プロセスユニットPa,Pb,Pc,Pdには、それぞれ感光ドラム1a,1b,1c,1dが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、各感光ドラム1a,1b,1c,1dの周囲には、帯電手段2a,2b,2c,2d、露光手段3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、そして、クリーナー6a,6b,6c,6dが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。プロセスユニットの構成は、実施例1の構成に準ずるため、ここでの詳細な説明は省略する。 Photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d are arranged in the process units Pa, Pb, Pc, and Pd that form images of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. It is free to rotate. Further, around each photosensitive drum 1a, 1b, 1c, 1d, charging means 2a, 2b, 2c, 2d, exposure means 3a, 3b, 3c, 3d, developing devices 4a, 4b, 4c, 4d, and a cleaner 6a, 6b, 6c and 6d are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drum. Since the configuration of the process unit conforms to the configuration of the first embodiment, detailed description thereof is omitted here.
各感光ドラムの下方には、中間転写ユニット5が配設されている。中間転写ユニット5は、の中間転写ベルト51及び転写ローラ53a,53b,53c,53d、および2次転写ローラ56、57、さらに中間転写ベルトクリーナー55を有している。
An
以上のようなプリンタにおいて、感光ドラム1a,1b,1c,1d上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト51を挟んで対向する転写ローラ53から転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト51上に転写され、ベルトの回転とともに2次転写部まで搬送される。一方、このときまでに、給紙カセット8から取り出された記録材Pは、ピックアップローラ81を経て搬送ローラ82に供給され、さらに同図左方に搬送され、2次転写部において、2次ローラ56、57に印加される二次転写バイアスによって上述のトナー像は記録材P上に転写される。なお、中間転写ベルト51上の転写残トナー等は、転写ベルトクリーナー55によって除去、回収される。
In the printer as described above, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d receive a transfer bias from the
定着装置7は、回転自在に配設された定着ローラ71と、定着ローラ71に圧接しながら回転する加圧ローラ72からなる。そして、定着ローラ71の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ73が配設されており、ヒータ73への電圧等を制御することにより定着ローラ71の表面の温度調節を行っている。この状態において、記録材が搬送されてくると、定着ローラ71と加圧ローラ72は一定速度で回転し、記録材Pが定着ローラ71と加圧ローラ72の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱されることにより記録材表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、記録材P上にフルカラー画像が形成される。
The fixing
なお、中間転写ベルト51は、PC、PET、PVDFのような誘電体樹脂によって構成される。本実施例では、体積抵抗率108Ω・cm(JIS−K6911法準拠プローブを使用、印加電圧100V、印加時間60sec、23℃50%RH)、厚みt=100μmのPTFE樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率、および厚みのものでも構わない。
The
また、転写ローラ53は、φ8mmの芯金と、厚さ4mmの導電性ウレタンスポンジ層からなり、抵抗値は、500g重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ53を50mm/secの周速で回転させ、芯金に500Vの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約105Ω(23℃50%RH)であった。
The
かかる画像形成装置においてかかる画像形成装置において、本実施例では感光ドラムの転写部の感光ドラム回転方向上流側と下流側にそれぞれ第1トナー濃度検知センサーと第2トナー濃度検知センサーを設けた。予め決められた17階調のパッチ画像を中間転写ベルト上に転写する。そのときの単色の転写前のトナー載り量と転写後のトナー載り量を上記2つのトナー濃度検知手段により検出する。そして、この転写前のトナー濃度と転写後のトナー濃度より、各濃度に対する転写効率を算出する。 In such an image forming apparatus, in this embodiment, the first toner density detection sensor and the second toner density detection sensor are provided on the upstream side and the downstream side in the photosensitive drum rotation direction of the transfer portion of the photosensitive drum, respectively. A predetermined 17-gradation patch image is transferred onto the intermediate transfer belt. At this time, the amount of applied toner before single-color transfer and the amount of applied toner after transfer are detected by the two toner density detecting means. The transfer efficiency for each density is calculated from the toner density before transfer and the toner density after transfer.
さらに中間転写ベルト上で、各色のパッチ画像濃度をセンサー60により検出する。 Further, the patch image density of each color is detected by the sensor 60 on the intermediate transfer belt.
ここで、第1の実施例の記録材上の濃度検出と同様な作業をセンサー60を用いて行う。したがって、まずセンサー60で読み込んだ検知濃度から、γLUT補正を導く。 Here, the sensor 60 performs the same operation as the density detection on the recording material of the first embodiment. Therefore, first, γLUT correction is derived from the detected density read by the sensor 60.
さらに感光ドラム上に形成されたトナー濃度と中間転写ベルト上に転写した後の感光ドラム上に残留する転写残トナーをセンサー90a〜90dと91a〜91dによって検知し、各濃度に対する転写効率を算出し、上記γLUT補正をさらに補正する第2の補正制御を行う。 Further, the toner density formed on the photosensitive drum and the residual toner remaining on the photosensitive drum after being transferred onto the intermediate transfer belt are detected by the sensors 90a to 90d and 91a to 91d, and the transfer efficiency for each density is calculated. Second correction control for further correcting the γLUT correction is performed.
以上説明してきたように、中間転写体を採用する画像形成装置の1次転写部により発生する濃度変動、色味変動を防止することができ、現像剤の環境変動や耐久変動によらず安定した画像を得ることができる。 As described above, it is possible to prevent density fluctuations and color fluctuations generated by the primary transfer unit of an image forming apparatus employing an intermediate transfer member, and it is stable regardless of environmental fluctuations and durability fluctuations of the developer. An image can be obtained.
(第3の実施例)
本実施例を説明する画像形成装置は、第2の実施例と同様であるので、重複する部分の説明については割愛する。
(Third embodiment)
Since the image forming apparatus described in this embodiment is the same as that in the second embodiment, description of overlapping portions is omitted.
本実施例では、トナー濃度による2次転写効率の関係をγLUT補正に帰還させることによって、上記実施例と同様の効果を得ることができることを説明する。 In this embodiment, it will be described that the same effect as in the above embodiment can be obtained by feeding back the relationship of the secondary transfer efficiency depending on the toner density to the γLUT correction.
図24に示した画像形成装置のような中間転写体を含んだ画像形成装置の2次転写の場合、単色の画像と多次色の画像を一括して転写する転写工程を有するため、上述2つの実施例に比べて、一度により多くの転写電荷を要する。したがって、高濃度の多次色を転写するのに必要な転写電荷を与えると、低濃度域での転写強抜けを上述2つの実施例よりも発生しやすくなる。 In the case of the secondary transfer of the image forming apparatus including the intermediate transfer member such as the image forming apparatus shown in FIG. 24, the image forming apparatus has a transfer process for transferring the single color image and the multi-color image at once. Compared to one embodiment, more transfer charge is required at one time. Therefore, when a transfer charge necessary for transferring a high-density multi-order color is given, transfer loss in a low density region is more likely to occur than in the above two embodiments.
単色の階調制御より得られたγLUT補正では、多次色にした場合、原稿画像と実際に出力した画像との色味が大きく異なってしまうことがある。 In the γLUT correction obtained by the single color gradation control, the color tone of the original image and the actually output image may be greatly different when the multi-order color is used.
したがって、本実施例の画像形成装置の場合にも、γLUT補正にさらにトナー濃度と転写効率の関係によりさらに補正をかけることによって、トナー状態の環境変動や耐久変動によらず、濃度安定性、色味安定性の優れた画像形成装置を提供することができる。 Therefore, in the case of the image forming apparatus of the present embodiment, the γLUT correction is further corrected based on the relationship between the toner density and the transfer efficiency, so that the density stability, the color can be improved regardless of the environmental fluctuation and the durability fluctuation of the toner state. An image forming apparatus having excellent taste stability can be provided.
1a〜1d、13、1 感光ドラム
2a〜2d、23 1次帯電器
3a〜3d 露光手段
4a〜4d、41、4 現像装置
53a〜53d、531、532、5 転写手段
51 転写ベルト
56 中間転写ベルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a-1d, 13, 1 Photosensitive drum 2a-2d, 23 Primary charger 3a-3d Exposure means 4a-4d, 41, 4 Developing device 53a-53d, 531, 532, 5 Transfer means 51
Claims (7)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004159190A JP2005338570A (en) | 2004-05-28 | 2004-05-28 | Image forming apparatus |
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ID=35492216
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2005338570A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009101814A (en) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Mazda Motor Corp | Lower vehicle body structure of vehicle |
| JP2012128259A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Ricoh Co Ltd | Image forming device and image forming method |
-
2004
- 2004-05-28 JP JP2004159190A patent/JP2005338570A/en not_active Withdrawn
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