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JP2015068977A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2015068977A
JP2015068977A JP2013202597A JP2013202597A JP2015068977A JP 2015068977 A JP2015068977 A JP 2015068977A JP 2013202597 A JP2013202597 A JP 2013202597A JP 2013202597 A JP2013202597 A JP 2013202597A JP 2015068977 A JP2015068977 A JP 2015068977A
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JP
Japan
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potential
image forming
image
patch
patch pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP2013202597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
桂太 後藤
Keita Goto
桂太 後藤
藤森 仰太
Kota Fujimori
仰太 藤森
加余子 田中
Kayoko Tanaka
加余子 田中
吉田 晃
Akira Yoshida
晃 吉田
慶太 曽根
Keita Sone
慶太 曽根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2013202597A priority Critical patent/JP2015068977A/en
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Abstract

【課題】画質調整動作に用いられる画像形成条件算出のための基準パッチパターンが、電位センサによる検知誤差やトナーの消費の増加あるいはクリーニング部への機械的負荷の増加などを生じさせない構成を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成条件を校正する制御部200において、固定した画像形成条件において主走査方向幅や階調性を異ならせた複数のパッチパターンを対象とした潜像電位を検知し、検知結果に基づき前記画像形成条件を目標とする画像形成条件となるように校正する際に、パッチパターンの一つと他のパッチパターンからの潜像電位に基づいて、画像形成条件校正に用いられる画像形成条件を設定するための補正係数を割り出し、該補正係数に基づき画像形成条件校正時に用いられる、少なくとも画像形成条件校正対象であるパッチパターンの潜像電位を補正する電位補正処理を実行可能であることを特徴とする。【選択図】図7A reference patch pattern for calculating an image forming condition used for image quality adjustment operation has a configuration that does not cause a detection error by a potential sensor, an increase in toner consumption, or an increase in a mechanical load on a cleaning unit. An image forming apparatus is provided. A control unit that calibrates image forming conditions detects latent image potentials for a plurality of patch patterns with different widths and gradations in the main scanning direction under fixed image forming conditions. Based on the latent image potential from one of the patch patterns and the other patch pattern, the image forming conditions used for the image forming condition calibration when calibrating the image forming conditions to be the target image forming conditions A correction coefficient for setting the image forming condition is calculated, and a potential correction process for correcting at least the latent image potential of the patch pattern to be calibrated for the image forming condition, based on the correction coefficient, can be executed. Features. [Selection] Figure 7

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、パッチパターンを用いて画像形成に必要な情報を取得するための制御機構に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a control mechanism for acquiring information necessary for image formation using a patch pattern.

複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている可視像を転写体に転写して複写出力を得ている。
画像形成装置により得られる画像には、単一色のモノクロ画像だけでなく、フルカラーを含む多色画像がある。
多色画像を得る際には、一例として各色の作像部で形成された画像をベルトなどの中間転写体に1次転写により順次転写して重畳画像を形成し、重畳画像を記録紙などの記録媒体に対して2次転写により一括転写する場合がある。
In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a printing machine, a visible image carried on a photosensitive member, which is a latent image carrier, is transferred to a transfer body to obtain a copied output.
The images obtained by the image forming apparatus include not only single-color monochrome images but also multicolor images including full colors.
When obtaining a multicolor image, as an example, an image formed by the image forming unit of each color is sequentially transferred to an intermediate transfer member such as a belt by primary transfer to form a superimposed image, and the superimposed image is formed on a recording paper or the like. There is a case where batch transfer is performed on the recording medium by secondary transfer.

ところで、各色の作像部では、色再現性などを始めとした画像品質の安定化を達成することが要求されている。このため、潜像担持体として用いられる感光体ドラムに対する画像形成条件である、帯電特性、書き込み特性、現像特性を対象とした条件設定により形成したパッチパターンを用いることが知られている。
パッチパターンを用いる目的の一つに、画像濃度を調整して出力画像の画像濃度を保証することが挙げられる。
By the way, in each color image forming unit, it is required to achieve stabilization of image quality such as color reproducibility. For this reason, it is known to use a patch pattern formed by setting conditions for charging characteristics, writing characteristics, and development characteristics, which are image forming conditions for a photosensitive drum used as a latent image carrier.
One purpose of using the patch pattern is to guarantee the image density of the output image by adjusting the image density.

この場合の方法には、潜像担持体に用いられる感光体上でのパッチパターンの潜像電位検知、光学センサを用いた付着トナー量の検知、潜像電位と付着トナー量とを用いて現像ポテンシャルとトナー付着量との関係に係る直線近似式を求めることが行われる。
そして、直線近似式から現像γ(直線近似式での傾き)、現像開始電圧(直線近似式において付着量が0の時の現像ポテンシャル)との関係式を用いて所望のトナー付着量が得られる画像形成条件を制御することが行われる。
In this case, the latent image potential of the patch pattern on the photosensitive member used for the latent image carrier, the detection of the amount of attached toner using an optical sensor, and the development using the latent image potential and the amount of attached toner are performed. A linear approximate expression relating to the relationship between the potential and the toner adhesion amount is obtained.
Then, a desired toner adhesion amount can be obtained from the linear approximation equation using a relational expression between development γ (slope in the linear approximation equation) and development start voltage (development potential when the adhesion amount is 0 in the linear approximation equation). The image forming conditions are controlled.

具体的には、次の手順が用いられる。
(1)感光体上に帯電バイアス若しくはレーザダイオード(LD)の書き込み密度を変化させることにより複数個の基準パッチパターンを形成する。
(2)形成されたパッチパターンの潜像電位を電位センサにより検知し、検知結果に基づいて潜像電位を求める。
(3)潜像電位と現像バイアスに基づき各トナーパッチの現像ポテンシャルを算出する。
(4)静電潜像を現像部においてトナーを用いて可視像処理し、感光体から中間転写体であるベルトに転写する。
(5)転写されたパッチパターンに対してLED光を照射し、反射光(製版社光あるいは拡散反射光)を光学センサにより検知する。この倍に用いられる光学センサは、フォトダイオードやフォトトランジスタである。
(6)光学センサからの検知結果をトナー付着量に変換し、各パッチパターンでのトナーの付着量を割り出す。
(7)各パッチパターンでのトナー付着量を濃度保証対象となる現像ポテンシャルに対して実際に得られた現像ポテンシャルに関するデータ出力し、その近似直線の傾きである現像γ、およびx切片である現像開始電圧(Vk)を算出する。
(8)(7)において算出された結果に基づき、補正すべき現像バイアス、帯電バイアスを決定し、画像形成条件にフィードバックする。
Specifically, the following procedure is used.
(1) A plurality of reference patch patterns are formed on the photosensitive member by changing the charging bias or the writing density of a laser diode (LD).
(2) The latent image potential of the formed patch pattern is detected by a potential sensor, and the latent image potential is obtained based on the detection result.
(3) The development potential of each toner patch is calculated based on the latent image potential and the development bias.
(4) The electrostatic latent image is subjected to visible image processing using toner in the developing unit, and transferred from the photosensitive member to a belt as an intermediate transfer member.
(5) The transferred patch pattern is irradiated with LED light, and reflected light (plate making light or diffuse reflected light) is detected by an optical sensor. The optical sensor used for this double is a photodiode or a phototransistor.
(6) The detection result from the optical sensor is converted into the toner adhesion amount, and the toner adhesion amount in each patch pattern is determined.
(7) The toner adhesion amount in each patch pattern is output as data related to the development potential actually obtained with respect to the development potential to be density guaranteed, and development γ that is the slope of the approximate line and development that is the x intercept A start voltage (Vk) is calculated.
(8) Based on the result calculated in (7), the development bias and the charging bias to be corrected are determined and fed back to the image forming conditions.

一方、画像形成条件のフィードバック制御に関しては、(7)の結果に基づき、目標とする中間調濃度が得られる中間調電位を算出し、レーザダイオード(LD)よる書き込み密度を変化させて複数のディザパターンを用いることがある。
この場合には、複数のディザパターンにおける潜像電位を検知し、検知結果に基づき、中間調電位となるようにレーザダイオード(LD)での書き込み密度をフィードバックする。
以上の手順により、現時点での現像バイアス、帯電バイアスおよび書き込み密度をフィードバック制御することによりベタが像部での濃度および中間調画像部での濃度を所望の濃度に適正化することができる。
On the other hand, with regard to feedback control of image forming conditions, a halftone potential at which a target halftone density is obtained is calculated based on the result of (7), and a plurality of dithers are changed by changing the writing density by the laser diode (LD). A pattern may be used.
In this case, the latent image potentials in a plurality of dither patterns are detected, and the writing density in the laser diode (LD) is fed back so as to obtain a halftone potential based on the detection result.
By the above procedure, the development bias, the charging bias, and the writing density at the present time are feedback-controlled, so that the solid density in the image area and the density in the halftone image area can be optimized to a desired density.

以上の手順、つまりベタ画像部および中間調画像部での濃度補正に関して電位センサおよびトナー濃度センサを用いる構成としては、例えば、特許文献1において提案されている。   For example, Patent Document 1 proposes a configuration using a potential sensor and a toner density sensor for the above procedure, that is, density correction in a solid image portion and a halftone image portion.

上記特許文献1に開示されている構成を用いて上述した手順によりベタ画像および中間調画像部での濃度補正を適正化する際にパッチパターンを用いようとすると次の問題がある。
つまり、センサとパッチパターンとの対応関係が整合しないと潜像電位検出の際に誤検知が生じる虞がある。これにより、画像形成条件を適正化できない場合がある。以下、この理由について説明する。
図17は、パッチパターンとセンサによる検知範囲との関係を説明するための図である。
同図において、(A)は、パッチパターンの主走査方向幅内に電位センサの検知領域が含まれる場合を示しており、(B)は、電位センサの検知領域に対してパッチパターンの主走査方向幅が小さい場合を示している。
(B)に示すように、電位センサの検知領域がパッチパターンの主走査方向幅からはみ出る場合には、(A)に示した場合に比べて感光体表面での地肌電位の影響を受けて実際のパターン部での検知結果とは異なる結果が得られてしまう。
図18は、パッチパターンの大きさとこの大きさから得られた検知電位の相関関係を示す線図である。
同図に示すように、パッチパターンの主走査幅が電位センサの検知領域よりも小さい場合には、検知領域がパッチパターンの主走査方向幅よりも大きくなるに従って、感光体の地肌電位の影響を受けて実際のパッチパターンでの検知電位との間に誤差が大きくなる。
図19は、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係から得られる現像γを示す線図であり、同図に示すように、パッチパターンの主走査方向幅が小さい場合には、その幅が大きい場合に比べて現像γ(傾き)が大きくなる傾向が得られる。このため、目標のトナー付着量となるとき現像ポテンシャルは、適正時でのそれに比べて小さい値が得られる。
There is the following problem when trying to use a patch pattern when optimizing density correction in a solid image and a halftone image portion by the above-described procedure using the configuration disclosed in Patent Document 1.
In other words, if the correspondence relationship between the sensor and the patch pattern is not matched, there is a possibility that erroneous detection will occur when the latent image potential is detected. As a result, the image forming conditions may not be optimized. Hereinafter, this reason will be described.
FIG. 17 is a diagram for explaining the relationship between the patch pattern and the detection range by the sensor.
In the same figure, (A) shows the case where the detection area of the potential sensor is included in the main scanning direction width of the patch pattern, and (B) shows the main scanning of the patch pattern with respect to the detection area of the potential sensor. The case where the direction width is small is shown.
As shown in (B), when the detection area of the potential sensor protrudes from the width of the patch pattern in the main scanning direction, it is actually affected by the background potential on the surface of the photoreceptor as compared with the case shown in (A). A result different from the detection result in the pattern portion is obtained.
FIG. 18 is a diagram showing the correlation between the size of the patch pattern and the detected potential obtained from this size.
As shown in the figure, when the main scanning width of the patch pattern is smaller than the detection area of the potential sensor, the influence of the background potential of the photoreceptor is affected as the detection area becomes larger than the width of the patch pattern in the main scanning direction. As a result, an error increases with the detected potential in the actual patch pattern.
FIG. 19 is a diagram showing development γ obtained from the relationship between the development potential and the toner adhesion amount. As shown in FIG. 19, when the width of the patch pattern in the main scanning direction is small, the width is large. As compared with the above, the development γ (inclination) tends to be large. For this reason, when the target toner adhesion amount is reached, the development potential is smaller than that at the appropriate time.

このように現像ポテンシャルが小さい値で得られると、画像形成条件の他の要素である現像バイアスも小さい値が選択され、現像バイアスに基づき地肌ポテンシャルを一定化するための帯電バイアスも小さい値が選択されることになる。
さらに加えて、現像ポテンシャルが小さい値を選択されることに応じて、所望の中間調濃度となるときの中間調濃度が小さい状態と判断されてレーザダイオード(LD)の出力も小さく設定されることになる。このため、書き込み光の強度を設定するレーザダイオード(LD)の出力が所望の濃度に対応する出力よりも低い値に設定されることになる。
以上のごとく、画像形成条件に用いられる現像バイアス、帯電バイアスおよび書き込み用レーザダイオードの出力値がそれぞれ濃度の薄くなる傾向が得られる値を選択されて設定されることになる。このため、フィードバック制御による画質調整動作後に得られる画像濃度は、初期条件での画像濃度と異なり、薄めとなる。
When the development potential is obtained with a small value as described above, a small value is also selected for the development bias, which is another element of the image forming conditions, and a small value is also selected for the charging bias for making the background potential constant based on the development bias. Will be.
In addition, when the development potential is selected to be small, it is determined that the halftone density is small when the desired halftone density is obtained, and the output of the laser diode (LD) is also set small. become. For this reason, the output of the laser diode (LD) for setting the intensity of the writing light is set to a value lower than the output corresponding to the desired density.
As described above, the developing bias, the charging bias, and the output value of the writing laser diode used for the image forming conditions are selected and set to values that tend to decrease the density. For this reason, the image density obtained after the image quality adjustment operation by feedback control is thin, unlike the image density in the initial condition.

従って、パッチパターンの主走査方向幅が電位センサによる検知領域を充分含む大きさに形成して上述した不具合を生じさせないようにすることが重要となる。
しかし、電位センサによる検知領域よりも角に大きい主走査方向幅を有するパッチパターンを形成した場合には、トナーの消費量増加やトナークリーニング部に対して過度のトナートナー流入が生じ易くなり、機構部材への負荷の増加などの新たな問題が生じる。
また、上述したベタ画像や中間調画像の画像濃度がパッチパターンの主走査方向幅と電位センサによる検知領域との大きさの違いにより正確に割り出すことができなくなるのを避けるには、電位センサを感光体に近づけることも考えられるが、この場合には、感光体の機械的誤差の影響を受ける場合がある。つまり、感光体がドラムである場合には、感光体の機械的誤差による偏心の影響を受けやすくなる。例えば、偏心による電位センサとの距離の変化によりパッチパターンの検知領域が変化することや電位センサへのトナー飛散が原因する汚損などの問題が生じる。
Therefore, it is important that the width of the patch pattern in the main scanning direction is formed so as to sufficiently include the detection region by the potential sensor so as not to cause the above-described problems.
However, when a patch pattern having a width in the main scanning direction that is larger than the detection area by the potential sensor is formed, toner consumption increases and excessive toner toner inflow tends to occur in the toner cleaning unit. New problems such as an increase in load on the member arise.
In order to avoid the fact that the image density of the solid image or halftone image described above cannot be accurately determined due to the difference in the size of the patch pattern in the main scanning direction and the detection area of the potential sensor, the potential sensor is Although it can be considered to be close to the photoconductor, in this case, it may be influenced by mechanical errors of the photoconductor. That is, when the photosensitive member is a drum, the photosensitive member is easily affected by the eccentricity due to the mechanical error of the photosensitive member. For example, problems such as a change in the patch pattern detection area due to a change in the distance from the potential sensor due to eccentricity and contamination due to toner scattering to the potential sensor occur.

本発明は、画質調整動作に用いられる画像形成条件算出のための基準パッチパターンが、電位センサによる検知誤差やトナーの消費の増加あるいはクリーニング部への機械的負荷の増加などを生じさせない構成を備えた画像形成装置を得ることを目的としている。   The present invention has a configuration in which a reference patch pattern for image formation condition calculation used for image quality adjustment operation does not cause a detection error by a potential sensor, an increase in toner consumption, or an increase in a mechanical load on a cleaning unit. An object of the present invention is to obtain an image forming apparatus.

この目的を達成するため、本発明は、画像形成条件補正のために潜像担持体上に形成される複数のパッチパターンを対象として該パッチパターンの潜像電位およびトナー付着量をそれぞれ検知する検知手段と、該検知手段からの検知結果に応じて目標とする画像形成条件として用いられる帯電電位、書き込み強度、現像バイアスを対象として画質調整のための校正を行う制御部を備えた画像形成装置であって、前記パッチパターンとして、少なくとも2段階以上の主走査方向幅を有するパターンを形成し、前記パッチパターンの一つは、前記画像形成条件校正時に形成されるパッチパターンと同様な主走査方向幅を設定され、他のパッチパターンは、少なくとも2以上の画像形成条件による主走査方向幅が用いられ、前記制御部は、固定した画像形成条件において前記各パッチパターンを対象とした潜像電位を検知し、検知結果に基づき前記画像形成条件を目標とする画像形成条件となるように校正する際に、前記パッチパターンの一つと他のパッチパターンからの潜像電位に基づいて、画像形成条件校正に用いられる画像形成条件を設定するための補正係数を割り出し、該補正係数に基づき画像形成条件校正時に用いられる、少なくとも前記画像形成条件校正対象であるパッチパターンの潜像電位を補正する電位補正処理を実行可能であることを特徴とする画像形成装置にある。   In order to achieve this object, the present invention is directed to detecting a latent image potential of each patch pattern and a toner adhesion amount for a plurality of patch patterns formed on the latent image carrier for correcting image forming conditions. And an image forming apparatus including a control unit that performs calibration for image quality adjustment with respect to charging potential, writing intensity, and developing bias used as target image forming conditions according to a detection result from the detecting unit. A pattern having at least two or more main scanning direction widths is formed as the patch pattern, and one of the patch patterns has a main scanning direction width similar to the patch pattern formed at the time of calibration of the image forming conditions. And the other patch patterns have a width in the main scanning direction according to at least two image forming conditions, and the control unit is fixed. When detecting the latent image potential for each patch pattern under the image forming conditions and calibrating the image forming conditions to be the target image forming conditions based on the detection results, Based on the latent image potential from the patch pattern, a correction coefficient for setting an image forming condition used for image forming condition calibration is calculated, and at least the image forming condition used at the time of image forming condition calibration based on the correction coefficient An image forming apparatus is characterized in that a potential correction process for correcting a latent image potential of a patch pattern to be calibrated can be executed.

本発明によれば、画像形成条件校正時に用いられる主走査方向幅を有するパッチパターンと少なくとも2以上の画像形成条件による主走査方向幅を有するパッチパターンを用いることで地肌電位の影響を低減して電位センサによる誤検知を低減できる。
これにより、形成されたパッチパターンから得られるデータに基づき濃度調整の適正化およびパッチパターン形成に消費されるトナー量の増加やクリーニング部への負荷増加を防止しながら適正濃度を維持させることが可能となる。
According to the present invention, the influence of background potential is reduced by using a patch pattern having a main scanning direction width used at the time of image forming condition calibration and a patch pattern having a main scanning direction width according to at least two image forming conditions. False detection by the potential sensor can be reduced.
As a result, it is possible to maintain the proper density while optimizing the density adjustment based on the data obtained from the formed patch pattern and preventing an increase in the amount of toner consumed for patch pattern formation and an increase in the load on the cleaning unit. It becomes.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための図である。1 is a diagram for explaining a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2に示した制御部に接続されるセンサの構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the sensor connected to the control part shown in FIG. 図1に示した画像形成装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a control unit used in the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した画像形成装置で用いられる画像濃度調整用パッチパターンの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image density adjustment patch pattern used in the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図4に示したパッチパターンの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the patch pattern shown in FIG. 図4に示したパッチパターンの一部変形例を示す図である。It is a figure which shows the partial modification of the patch pattern shown in FIG. 図3に示した制御部において実行される電位補正処理手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining a potential correction processing procedure executed in a control unit shown in FIG. 3. FIG. パッチパターンの主走査方向幅と電位センサにより検知された潜像電位をプロットした結果から得られる近似直線式を示す線図である。It is a diagram showing an approximate linear equation obtained from a result of plotting a main scanning direction width of a patch pattern and a latent image potential detected by a potential sensor. 図3に示した制御部で実行される画像濃度調整処理手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining an image density adjustment processing procedure executed by a control unit shown in FIG. 3. FIG. 書き込みユニットに用いられる書き込みレーザの光減衰曲線を示す図である。It is a figure which shows the optical attenuation curve of the writing laser used for a writing unit. 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を説明するための近似直線式を示す線図である。It is a diagram showing an approximate linear equation for explaining the relationship between the development potential and the toner adhesion amount. 帯電バイアス、現像バイアスを固定した状態で書き込みレーザ出力を複数段階のステップに変化させて階調毎の調整用パターンを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an adjustment pattern for each gradation by changing a writing laser output in a plurality of steps with a charging bias and a developing bias fixed. 書き込みレーザ出力とパターン部電位との関係を示す電図である。It is an electrogram which shows the relationship between a writing laser output and a pattern part electric potential. 図3に示した制御部において実行された電位補正処理後の現像ポテンシャルとトナー付着量との関係および電位補正処理されていない場合の現像ポテンシャルとトナー付着量との関係についての対比結果を示す線図である。3 is a line showing a comparison result of the relationship between the development potential and the toner adhesion amount after the potential correction processing executed in the control unit shown in FIG. 3 and the relationship between the development potential and the toner adhesion amount when the potential correction processing is not performed. FIG. 図3に示した制御部で実行される、調整用パターンの主走査方向幅を適正化するための処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for optimizing a main scanning direction width of an adjustment pattern, which is executed by a control unit shown in FIG. 図15に示した処理手順に用いられるパッチパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the patch pattern used for the process sequence shown in FIG. パッチパターンとセンサによる検知範囲との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a patch pattern and the detection range by a sensor. パッチパターンの大きさとこの大きさから得られた検知電位の相関関係を示す線図である。It is a diagram which shows the correlation of the magnitude | size of a patch pattern, and the detection electric potential obtained from this magnitude | size. 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係から得られる現像γを示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing development γ obtained from the relationship between development potential and toner adhesion amount.

以下、図面に基づき本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。
図1に示す画像形成装置100は、4連タンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。しかし、本発明では、これに限ることなく、4連タンデム型直接転写方式や1ドラム型中間転写方式等のフルカラー機でも良いし、1ドラム型直接転写方式等のモノクロ機でも良い。
中間転写方式では、複数の作像ステーションが中間転写体として用いられる転写ベルトの展張方向に沿って並置されている。
つまり、図1においては、像担持体であり、中間転写体である中間転写ベルト1の展張面に沿って、作像ステーションに用いられる潜像担持体である感光体ドラム2Y、2M、2C、2Kが並設されている。
符号に付記したYはイエロー、Mはマゼンタ、Cはシアン、Kはブラックの色をそれぞれ示している。
図1においてイエロー(Y)の作像ステーションを代表して説明すると、以下の通りである。
感光体ドラム2Yの回りにはその回転方向順に、帯電手段としての帯電チャージャ3、書込みユニット4Y、現像ユニット5Y、一次転写手段としての一次転写ローラ6Y、感光体クリーニングユニット7Y、クエンチングランプ8Yが配置されている。他の色の作像ステーションにおいても同様である。
書込みユニット4の上方には、スキャナ部9、ADF10等が設けられている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
An image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is a full color printer of a quadruple tandem type intermediate transfer system. However, the present invention is not limited to this, and may be a full-color machine such as a 4-drum tandem direct transfer system or a 1-drum intermediate transfer system, or a monochrome machine such as a 1-drum direct transfer system.
In the intermediate transfer system, a plurality of image forming stations are juxtaposed along the direction in which a transfer belt used as an intermediate transfer member is stretched.
That is, in FIG. 1, the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, which are image bearing members and are latent image carriers used in the image forming station, along the extended surface of the intermediate transfer belt 1 that is an intermediate transfer member. 2K are installed side by side.
The symbol Y indicates yellow, M indicates magenta, C indicates cyan, and K indicates black.
The yellow (Y) image forming station in FIG. 1 will be described as a representative as follows.
Around the photosensitive drum 2Y, there are a charging charger 3, a writing unit 4Y, a developing unit 5Y as a charging means, a primary transfer roller 6Y as a primary transfer means, a photosensitive cleaning unit 7Y, and a quenching lamp 8Y in the order of rotation. Has been placed. The same applies to imaging stations of other colors.
Above the writing unit 4, a scanner unit 9, an ADF 10, and the like are provided.

中間転写ベルト1は、複数のローラ11、12、13で回転可能に支持されており、ローラ12に対向する部位にはクリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニングユニット15が設けられている。
ローラ13に対向する部位には、転写手段としての二次転写ローラ16が設けられている。
装置本体の下部には、複数の給紙トレイ17が設けられている。これらのトレイに収容された記録媒体としての記録紙20は、ピックアップローラ21、給紙ローラ22で給紙され、搬送ローラ対23で搬送され、レジストローラ対24により所定のタイミングで二次転写部位へ送られる。
二次転写部位の用紙搬送方向下流側には定着手段としての定着ユニット25が設けられている。図1において、符号26は排紙トレイを、27はスイッチバックローラ対を示している。
The intermediate transfer belt 1 is rotatably supported by a plurality of rollers 11, 12, and 13, and an intermediate transfer belt cleaning unit 15 as a cleaning unit is provided at a portion facing the rollers 12.
A secondary transfer roller 16 as a transfer unit is provided at a portion facing the roller 13.
A plurality of paper feed trays 17 are provided at the lower part of the apparatus main body. A recording sheet 20 as a recording medium accommodated in these trays is fed by a pickup roller 21 and a sheet feeding roller 22, conveyed by a conveying roller pair 23, and a secondary transfer portion at a predetermined timing by a registration roller pair 24. Sent to.
A fixing unit 25 as a fixing unit is provided downstream of the secondary transfer portion in the sheet conveyance direction. In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a paper discharge tray, and 27 denotes a switchback roller pair.

図1に示す構成において、画像形成動作に関して説明すると次の通りである。
プリント開始命令が入力されると、感光体ドラム周辺、中間転写ベルト周辺、給紙搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、下部の給紙トレイから記録紙の給紙が開始される。
一方、各感光体ドラム2は帯電チャージャ3によってその表面を一様な電位に帯電され、書込ユニット4から照射される書込み光によってその表面を画像データに従って露光される。
露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像をその表面に担持した感光体ドラム2は、現像ユニット5からトナーを供給されることにより、担持している静電潜像を特定色に現像される。
図1においては感光体ドラム2が四色分あるので、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(色順はシステムによって異なる)のトナー像が各感光体ドラム上に現像されることになる。
各感光体ドラム2上に現像されたトナー像は、中間転写ベルト1との接点において、感光体ドラムに対向して設置された一次転写ローラ6に印加される一次転写バイアス、及び押圧力によって中間転写ベルト1上に転写される。
この一次転写動作のタイミングを合わせながら四色分繰り返すことにより、中間転写ベルト1上にフルカラートナー像が形成される。
The image forming operation in the configuration shown in FIG. 1 will be described as follows.
When a print start command is input, the rollers around the photosensitive drum, the intermediate transfer belt, and the paper feed path start to rotate at a predetermined timing, and the recording paper feed starts from the lower paper feed tray. Is done.
On the other hand, the surface of each photosensitive drum 2 is charged to a uniform potential by the charging charger 3, and the surface is exposed according to the image data by the writing light emitted from the writing unit 4.
The potential pattern after the exposure is called an electrostatic latent image. The photosensitive drum 2 carrying the electrostatic latent image on the surface thereof is supplied with toner from the developing unit 5 to carry the electrostatic latent image. The electrostatic latent image is developed to a specific color.
In FIG. 1, since the photosensitive drums 2 have four colors, toner images of yellow, magenta, cyan, and black (color order varies depending on the system) are developed on the photosensitive drums.
The toner image developed on each photosensitive drum 2 is intermediated by a primary transfer bias and a pressing force applied to a primary transfer roller 6 disposed opposite to the photosensitive drum at a contact point with the intermediate transfer belt 1. Transferred onto the transfer belt 1.
A full color toner image is formed on the intermediate transfer belt 1 by repeating the four colors while matching the timing of the primary transfer operation.

中間転写ベルト1上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ローラ部において、レジストローラ対24によってタイミングを合わせて搬送されてくる記録紙20に転写される。この時、二次転写ローラ16に印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって二次転写が行われる。
フルカラートナー像を転写された記録紙20は、定着ユニット25を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱定着される。
片面プリントならばそのまま直線搬送されて排紙トレイ26へ、両面プリントならば搬送方向を下向きに変えられ、用紙反転部へ搬送されていく。
用紙反転部へ到達した記録紙20は、ここでスイッチバックローラ対27により搬送方向を逆転されて紙の後端から用紙反転部を出るように搬送される。これをスイッチバック動作と呼び、この動作によって記録紙の表裏を反転させることができる。
表裏反転された記録紙は定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路を通過して本来の給紙経路に合流する。
The full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 1 is transferred to the recording paper 20 conveyed at the timing by the registration roller pair 24 in the secondary transfer roller portion. At this time, the secondary transfer is performed by the secondary transfer bias applied to the secondary transfer roller 16 and the pressing force.
The recording paper 20 to which the full-color toner image has been transferred passes through the fixing unit 25, whereby the toner image carried on the surface is heated and fixed.
If it is single-sided printing, it is conveyed straight as it is to the paper discharge tray 26, and if it is double-sided printing, the conveyance direction is changed downward and conveyed to the paper reversing unit.
The recording paper 20 that has reached the paper reversing section is conveyed so that the conveying direction is reversed by the switchback roller pair 27 and exits the paper reversing section from the rear end of the paper. This is called a switchback operation, and the front and back of the recording paper can be reversed by this operation.
The recording paper that has been turned upside down does not return to the fixing unit, but passes through the refeed conveyance path and joins the original paper feed path.

この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着ユニット25を通過して排紙される。これが両面プリント動作である。
また各部の動作を最後まで説明すると、一次転写部を通過した感光体ドラム2はその表面に一次転写残トナーを担持しており、これをブレード及びブラシ等で構成された感光体クリーニングユニット7により除去される。
その後、クエンチングランプ8によってその表面を一様に除電されて次の画像のための帯電に備える。
また、二次転写部を通過した中間転写ベルト1に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレード及びブラシ等で構成された中間転写ベルトクリーニングユニット15によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。
この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
Thereafter, the toner image is transferred in the same manner as the front surface printing, and is discharged through the fixing unit 25. This is a double-sided printing operation.
The operation of each part will be explained to the last. The photosensitive drum 2 that has passed through the primary transfer part carries the primary transfer residual toner on its surface, and this is transferred to the photosensitive drum cleaning unit 7 constituted by a blade, a brush and the like. Removed.
Thereafter, the surface is uniformly discharged by the quenching lamp 8 to prepare for charging for the next image.
The intermediate transfer belt 1 that has passed through the secondary transfer portion also carries secondary transfer residual toner on its surface, which is also removed by an intermediate transfer belt cleaning unit 15 composed of blades and brushes. Removed and ready for transfer of next toner image.
By repeating such an operation, single-sided printing or double-sided printing is performed.

図1において中間転写ベルト1の近傍には、このベルト1上に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段としてトナー像検知センサ30が設けられている。トナー像検知センサ30は、光学センサなどのように、トナー像からの反射光を受光して検知が可能なセンサが用いられる。
トナー像検知センサ30は、中間転写ベルト1の表面に形成された画像パターンのトナー像の濃度を検知し、その検知結果が画像ムラの補正制御に用いられる。
図1に示す構成では、トナー像検知センサ30が、中間転写ベルト1のローラ11に巻きついている部分に対向する位置(二次転写前の位置)P1に配置されている。
トナー像検知センサは、二次転写部の下流側に配置することも可能であり、この場合には、中間転写ベルト1の内方に配置されている、振れ止めのためのバックアップローラ14に対向させて配置される(図1において、便宜上、符号30’で示す)。
In FIG. 1, a toner image detection sensor 30 is provided in the vicinity of the intermediate transfer belt 1 as density detection means for detecting the density of the toner image formed on the belt 1. As the toner image detection sensor 30, a sensor capable of receiving and detecting reflected light from the toner image, such as an optical sensor, is used.
The toner image detection sensor 30 detects the density of the toner image of the image pattern formed on the surface of the intermediate transfer belt 1, and the detection result is used for image unevenness correction control.
In the configuration shown in FIG. 1, the toner image detection sensor 30 is disposed at a position P <b> 1 (position before secondary transfer) facing a portion of the intermediate transfer belt 1 that is wound around the roller 11.
The toner image detection sensor may be disposed on the downstream side of the secondary transfer unit. In this case, the toner image detection sensor is opposed to the backup roller 14 disposed inward of the intermediate transfer belt 1 for preventing the shaking. (In FIG. 1, for convenience, it is indicated by reference numeral 30 ').

トナー像検知センサ30により濃度を検知されるトナー像は、感光体に形成された後中間転写ベルト1に転写された制御用パターン画像が対象として用いられる。   The toner image whose density is detected by the toner image detection sensor 30 is used as a control pattern image formed on the photosensitive member and then transferred to the intermediate transfer belt 1.

本形態に係る画像形成装置に用いられる電位センサ31(Y,C,M.K)は、感光体の移動方向において露光位置下流側に配置されて露光書き込みにより形成された静電潜像の電位を検知する手段として用いられる。
電位センサは、図示しないが、次の構成からなる。
感光体の表面に対向配置された電位測定電極、この測定電極と感光体との間に配置されたチョッパである音叉型振動子、交流電圧測定回路および直流電圧測定回路を備えた構成である。
この構成では、音叉型振動子を圧電素子などにより振動させて電位測定電極と感光体表面との間の有効な対向面積を周期的に変化させる。これにより、感光体上の静電潜像と電位測定電極との距離が周期的に変化した際に生じる両者間の電界での静電容量変化が生じ、電位測定電極に電荷が誘起されるのを利用して交流信号が測定対象として取り込まれる。このような構成は、例えば、特開平11−352167号公報等により周知となっている。
The potential sensor 31 (Y, C, M. K) used in the image forming apparatus according to the present embodiment is arranged on the downstream side of the exposure position in the moving direction of the photosensitive member, and the potential of the electrostatic latent image formed by exposure writing. It is used as a means for detecting
Although not shown, the potential sensor has the following configuration.
A potential measuring electrode disposed opposite to the surface of the photosensitive member, a tuning fork vibrator as a chopper disposed between the measuring electrode and the photosensitive member, an AC voltage measuring circuit, and a DC voltage measuring circuit are provided.
In this configuration, the tuning fork vibrator is vibrated by a piezoelectric element or the like to periodically change the effective facing area between the potential measuring electrode and the surface of the photosensitive member. This causes a capacitance change in the electric field between the electrostatic latent image on the photoconductor and the potential measurement electrode, which is generated when the distance between the electrostatic latent image and the potential measurement electrode changes periodically, and charges are induced in the potential measurement electrode. An AC signal is taken in as a measurement object using. Such a configuration is known, for example, from Japanese Patent Laid-Open No. 11-352167.

一方、上述したトナー像検知センサ30は、図2に示すように、中間転写ベルト1の移動方向を横断する方向に長手方向を有するセンサ基板32に並置された4個のセンサヘッド30a〜dを備えて構成されている。図2に示したトナー像検知センサ30は、図1において中間転写ベルト1が掛け回されているローラの近傍に位置する2次転写位置手前側(図1において符号P1で示す位置)に配置されている場合である。
尚、図2に示した構成では、色毎に対応する数のセンサヘッドを備えた場合が示されており、この構成では、4箇所のトナー付着量を同時に検知することができるが、このセンサヘッドの数に限られないこともちろんである。例えば、1個又は2個のセンサヘッドを備えたヘッド1個品又は2個品のトナー像検知センサ30の構成であってもよいし、各色専用にセンサヘッドを備えたヘッド4個品乃至7個品のトナー像検知センサ30の構成であってもよい。
On the other hand, the toner image detection sensor 30 described above includes four sensor heads 30a to 30d arranged in parallel on a sensor substrate 32 having a longitudinal direction in a direction transverse to the moving direction of the intermediate transfer belt 1, as shown in FIG. It is prepared for. The toner image detection sensor 30 shown in FIG. 2 is arranged on the front side of the secondary transfer position (position indicated by reference numeral P1 in FIG. 1) located in the vicinity of the roller around which the intermediate transfer belt 1 is wound in FIG. It is a case.
Note that the configuration shown in FIG. 2 shows a case in which the number of sensor heads corresponding to each color is provided, and in this configuration, the toner adhesion amounts at four locations can be detected simultaneously. Of course, it is not limited to the number of heads. For example, the configuration may be a one-piece or two-piece toner image detection sensor 30 having one or two sensor heads, or four heads to seven having a sensor head dedicated to each color. The configuration of the individual toner image detection sensor 30 may be used.

一方、上述した電位センサ31は、図3に示す制御部200の入力側に接続されている。
図3において制御部200は、例えばマイクロコンピュータで構成され、演算処理手段としてのCPU(Central Processing Unit)201、記憶手段としての不揮発性メモリのRAM(Random Access Memory)202及びROM(Read Only Memory)203等を有している。
この制御部200には、作像ステーション40Y,M,C,K、書込みユニット4、トナー像検知センサ30が用いられる光学センサユニット30などが電気的に接続されている。尚、図3においては、光学センサユニットに符号30が付してある。
制御部200は、後で説明するが、環境変動、印刷枚数さらには前回の補正時で得られる現像能力の変化量に対応して電位補正処理を行うために、図示していないが次の部材が接続されている。
つまり、環境変動に関しては温度検知手段が接続され、印刷枚数に関しては枚数カウンタなどの印刷枚数検知手段が接続され、そして現像能力の変化量に関しては所定値の閾値が予め記憶されている。
On the other hand, the above-described potential sensor 31 is connected to the input side of the control unit 200 shown in FIG.
In FIG. 3, the control unit 200 includes, for example, a microcomputer, and includes a CPU (Central Processing Unit) 201 as an arithmetic processing unit, a RAM (Random Access Memory) 202 as a storage unit, and a ROM (Read Only Memory). 203 or the like.
The control unit 200 is electrically connected to the image forming stations 40Y, 40M, 40K, the writing unit 4, the optical sensor unit 30 using the toner image detection sensor 30, and the like. In FIG. 3, reference numeral 30 is attached to the optical sensor unit.
As will be described later, the control unit 200 performs the potential correction processing corresponding to the environmental variation, the number of printed sheets, and the change amount of the developing ability obtained at the time of the previous correction. Is connected.
In other words, a temperature detection unit is connected for environmental fluctuations, a print number detection unit such as a number counter is connected for the number of prints, and a predetermined threshold value is stored in advance for the amount of change in development capability.

そして、制御部200は、RAM202内に記憶している制御プログラムに基づいて、画像形成に係る機器の制御、および後で説明する特徴となるパッチパターンの形成制御、そしてパッチパターンの電位検知に基づく画像形成条件校正のための画質調整制御を行うようになっている。
不揮発性メモリであるRAM202には、光学センサユニット30各光学センサの検出値からトナー濃度(トナー付着量)を算出するときに用いる出力換算情報としての後述の出力換算データ(変換テーブル)や出力換算式(アルゴリズム)を記憶している。
Based on the control program stored in the RAM 202, the control unit 200 is based on the control of the apparatus related to the image formation, the patch pattern formation control which will be described later, and the patch pattern potential detection. Image quality adjustment control for image forming condition calibration is performed.
The RAM 202, which is a non-volatile memory, stores output conversion data (conversion table), which will be described later, and output conversion as output conversion information used when calculating the toner concentration (toner adhesion amount) from the detection value of each optical sensor in the optical sensor unit 30. Stores the formula (algorithm).

本形態では、画質調整のために後述する構成からなる画像濃度調整パターンが用いられる。以下、画像濃度調整パターンおよびこれを検知する構成について説明する。
本形態においては、図4に示すように、画像濃度調整用パターンを直列に作像し、かつ検知用センサを1ヘッドとする検知構成とした。尚、図4において中間転写ベルト1の幅方向両側に配置されているセンサは、中間転写ベルト1に形成される位置ズレ補正パターンを検知する位置ズレ検知用センサを示している。
図4において、画像濃度調整用パターンを画像領域幅において画像中心に配置されている。これは、主走査方向の作像幅内での濃度偏差に対して中央部が最も影響を受けにくいからである。
これら画像濃度調整用パターンは、5階調であり、レーザダイオード(以下、便宜上、Ldと称する)のパワーを固定とし、帯電バイアスと現像バイアスを順次変更することにより、現像ポテンシャルを変えて作像するアナログパターンである。
画像濃度調整用パターンは5階調とした場合を挙げたが、階調数は、作像システムの安定性等から適切な階調数を選択することが望ましい。例えば、図5は、画像濃度調整用パターンの他の例を示す図であり、同図に示すパターンは、作像バイアスを切り換えないでLD−DUTY形式あるいはドットマトリックス形式のように、密度を切り換えることで階調の異なるパターンを作成することも可能である。
In this embodiment, an image density adjustment pattern having a configuration described later is used for image quality adjustment. Hereinafter, an image density adjustment pattern and a configuration for detecting this will be described.
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the detection configuration is such that image density adjustment patterns are formed in series and the detection sensor is one head. In FIG. 4, sensors disposed on both sides in the width direction of the intermediate transfer belt 1 indicate position shift detection sensors that detect a position shift correction pattern formed on the intermediate transfer belt 1.
In FIG. 4, the image density adjustment pattern is arranged at the center of the image in the image region width. This is because the central portion is least affected by the density deviation within the image forming width in the main scanning direction.
These image density adjustment patterns have 5 gradations, and the power of a laser diode (hereinafter referred to as Ld for convenience) is fixed, and the charging potential and the developing bias are sequentially changed to change the developing potential to create an image. This is an analog pattern.
Although the image density adjustment pattern has been described with 5 gradations, it is desirable to select an appropriate gradation number from the stability of the image forming system. For example, FIG. 5 is a diagram showing another example of the image density adjustment pattern, and the pattern shown in FIG. 5 switches the density like the LD-DUTY format or the dot matrix format without switching the image forming bias. It is also possible to create patterns with different gradations.

制御部200では、上述したパターンの形成に際して、階調数を切り換えることで形成することに加えて、図6に示すように、主走査方向幅の異なるパッチパターンA、Bを形成する。
Aパッチは、画像形成条件の校正に用いるパッチパターンと同様な主走査方向幅を有し、Bパッチは、Aパッチとは異なる主走査方向幅を有している。
特に、Bパッチは、図19のような検知特性を持つ電位センサにおいて、パッチパターンの主走査幅による検出誤差が±2%となるのは主走査幅20mm以上のパッチパターンであることを目安とし、20mm以上の主走査幅を持つパターンとする。なお、図6に示した各パッチにおいて、2種類のパターンにおける副走査方向幅は同一としているが、Bパッチに関しては、主走査方向に代えて副走査方向幅を大きくすることも可能である。
In forming the above-described pattern, the control unit 200 forms patch patterns A and B having different widths in the main scanning direction as shown in FIG.
The A patch has the same main scanning direction width as the patch pattern used for calibration of the image forming conditions, and the B patch has a main scanning direction width different from the A patch.
In particular, for the B patch, in the potential sensor having the detection characteristics as shown in FIG. 19, the detection error due to the main scanning width of the patch pattern is ± 2% based on the patch pattern having a main scanning width of 20 mm or more. , A pattern having a main scanning width of 20 mm or more. In the patches shown in FIG. 6, the sub-scanning direction widths of the two types of patterns are the same, but for the B patch, the sub-scanning direction width can be increased instead of the main scanning direction.

以上のパッチパターン画像を用いて制御部200では、図7に示す手順により2種類のパターンから得られる潜像電位を基に、地肌電位の影響を低減した状態で画質調整制御が実行される。
図7は、上述したAパッチ、Bパッチの作成および各パッチを対象とした潜像電位の取得および取得した潜像電位に基づく補正係数の割り出しを説明するフローチャートである。
図7において、作像条件に用いられる帯電バイアス、現像バイアス、書き込みLD出力を固定した状態で書き込み幅を変えつつ主走査方向幅の異なるパッチパターンを作成する(ステップS1)。
この場合に各パッチの作成条件は、上述したとおりである。
感光体上に形成された各パッチが中間転写ベルト1に転写され、電位センサ31によって潜像電位が検知される(ステップS2)。
Using the patch pattern image described above, the control unit 200 executes image quality adjustment control in a state where the influence of the background potential is reduced based on the latent image potentials obtained from the two types of patterns by the procedure shown in FIG.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the creation of the A patch and the B patch, the acquisition of the latent image potential for each patch, and the determination of the correction coefficient based on the acquired latent image potential.
In FIG. 7, patch patterns having different widths in the main scanning direction are created while changing the writing width while fixing the charging bias, developing bias, and writing LD output used for the image forming conditions (step S1).
In this case, the conditions for creating each patch are as described above.
Each patch formed on the photoreceptor is transferred to the intermediate transfer belt 1, and the latent image potential is detected by the potential sensor 31 (step S2).

ステップS1において取得した各パッチの潜像電位と各パッチの主走査方向幅との層間関係をプロットして補正係数を割り出す(ステップS3)。
図8は、主走査方向幅と電位センサ31により検知された潜像電位をプロットした結果を最小二乗法により直線近似した結果を示している。この結果から、補正係数として傾きα、切片βを割り出すようにする。
補正係数α、βは、パッチパターンから得られる潜像電位に地肌電位を含ませることで実際のパッチパターンでの潜像電位を得るために用いられる。つまり、画質調整用に形成されたパッチパターンを対象として得られる潜像電位に対して地肌電位分を含むパッチパターンから得られる潜像電位を対比することで地肌電位に影響されないパッチパターンのみを対象とした潜像電位を求めることができる。
A correction coefficient is determined by plotting the interlayer relationship between the latent image potential of each patch acquired in step S1 and the main scanning direction width of each patch (step S3).
FIG. 8 shows a result obtained by linearly approximating the result obtained by plotting the width in the main scanning direction and the latent image potential detected by the potential sensor 31 by the least square method. From this result, the inclination α and the intercept β are determined as correction coefficients.
The correction coefficients α and β are used to obtain the latent image potential in the actual patch pattern by including the background potential in the latent image potential obtained from the patch pattern. In other words, only the patch pattern that is not affected by the background potential is compared by comparing the latent image potential obtained from the patch pattern including the background potential with the latent image potential obtained for the patch pattern formed for image quality adjustment. The latent image potential can be obtained.

ステップS3において得られた補正係数を保存する(ステップS4)。
補正係数を保存することにより、画質調整時に補正係数に基づく潜像電位を用いることで、画質調整時に対象となる画像形成条件である帯電バイアス、現像バイアスさらには書き込み出力のフィードバック制御に関する精度が高められることになる。
The correction coefficient obtained in step S3 is stored (step S4).
By storing the correction coefficient, using the latent image potential based on the correction coefficient during image quality adjustment increases the accuracy with respect to the charge bias, development bias, and write output feedback control, which are the target image formation conditions during image quality adjustment. Will be.

以上のように、作像条件を固定した状態で主走査方向幅を異ならせた複数のパッチパターンを作成する。そして、検知された潜像電位の補正処理を実行可能とすることで、実際のパッチパターンのみを対象とした潜像電位を割り出し、目標とする画像濃度を得るための作像条件、つまり画像形成条件の校正が制御部200において実行される。   As described above, a plurality of patch patterns having different main scanning direction widths are created with the image forming conditions fixed. Then, by correcting the detected latent image potential, the latent image potential for only the actual patch pattern is determined, and image forming conditions for obtaining a target image density, that is, image formation Condition calibration is performed in the control unit 200.

制御部200において実行される画質調整処理のための手順は次の通りである。
図9は、画質調整処理手順を説明するためのフローチャートである。
図9に示した手順では、画質調整用パッチパターンを対象として画像濃度調整用パターンの作成後、そのパターンの現像前に潜像電位が検知され、現像ポテンシャルが求められるようになっている。尚、図9においてパッチパターンに関しては階調パターンと表記していることを前置きしておく。
図9において、まず、トナー像検知センサ30の校正が実行される(ステップST10)。
この場合には、中間転写ベルト地肌部からの正反射光を、受光素子が4.0±0.5[V]の範囲に収まるように、LED電流が調整される。
The procedure for image quality adjustment processing executed in the control unit 200 is as follows.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the image quality adjustment processing procedure.
In the procedure shown in FIG. 9, after the image density adjustment pattern is created for the image quality adjustment patch pattern, the latent image potential is detected before the development of the pattern, and the development potential is obtained. In FIG. 9, the patch pattern is described as a gradation pattern in advance.
In FIG. 9, first, calibration of the toner image detection sensor 30 is executed (step ST10).
In this case, the LED current is adjusted so that the regular reflection light from the background portion of the intermediate transfer belt is within the range of 4.0 ± 0.5 [V].

ステップS10の後に画像濃度調整用パターン潜像が形成される(ステップS11)。
この場合には、図4に示した画像濃度調整パターンを有した基準パッチパターンが形成される。このパッチパターンは、目標とする画像濃度に対する現段階での画像濃度を割り出すために用いられる。そして、基準パッチパターンは、Aパッチ(図4参照)と同様な主走査方向および副走査方向での大きさを有しており、露光電位を固定した上で、順次現像バイアス、帯電バイアスを変化させた階調とされている。
画像濃度調整用パターン潜像は、前回の画質調整処理において設定された帯電バイアスが用いられ、さらに、LD出力も同様に前回の画質調整処理で設定された値が用いられる。
但し、画質調整処理が初回時である場合には、図10に示す光減衰曲線を参考にして書き込みLD出力が安定している部分を用いる。
After step S10, an image density adjustment pattern latent image is formed (step S11).
In this case, a reference patch pattern having the image density adjustment pattern shown in FIG. 4 is formed. This patch pattern is used to determine the current image density with respect to the target image density. The reference patch pattern has the same size in the main scanning direction and sub-scanning direction as the A patch (see FIG. 4), and changes the developing bias and the charging bias sequentially while fixing the exposure potential. The gradation is made to be.
The image density adjustment pattern latent image uses the charging bias set in the previous image quality adjustment process, and the LD output also uses the value set in the previous image quality adjustment process.
However, when the image quality adjustment process is the first time, a portion where the writing LD output is stable with reference to the light attenuation curve shown in FIG. 10 is used.

画像濃度調整用パターンが形成されると、電位センサ31によって潜像電位が検知される(ステップS12)。   When the image density adjustment pattern is formed, the latent image potential is detected by the potential sensor 31 (step S12).

次いで、電位センサ31により検知された画像濃度調整用パターンの潜像電位の補正が行われる(ステップS13)。
この場合の補正に関しては、ステップS11で形成された基準パッチパターンとして用いられる画像濃度調整用パッチパターンの潜像電位を電位センサ31により検知し、潜像電位Vpを取得する。また、前回の作像条件により作成されたパッチパターンの潜像電位はベタ部電位VLとして保存する。
これら潜像電位Vp,ベタ部電位VLは、次の(1)式、(2)式により補正される。この場合には、図7で説明した補正係数α、βが用いられる。
パッチパターン潜像電位(補正後)Vp’=α×パッチパターン潜像電位(補正前)Vp+β・・・・(1)
ベタ部電位(補正後)=α×ベタ部電位(補正前)+β・・・(2)
Next, the latent image potential of the image density adjustment pattern detected by the potential sensor 31 is corrected (step S13).
Regarding the correction in this case, the latent image potential of the image density adjustment patch pattern used as the reference patch pattern formed in step S11 is detected by the potential sensor 31, and the latent image potential Vp is acquired. Further, the latent image potential of the patch pattern created under the previous imaging conditions is stored as a solid portion potential VL.
These latent image potential Vp and solid portion potential VL are corrected by the following equations (1) and (2). In this case, the correction coefficients α and β described with reference to FIG. 7 are used.
Patch pattern latent image potential (after correction) Vp ′ = α × Patch pattern latent image potential (before correction) Vp + β (1)
Solid part potential (after correction) = α × solid part potential (before correction) + β (2)

パッチパターン潜像電位Vp’およびベタ部電位VL’が補正されると、これらの補正値を基にして基準パッチパターン、ベタ部の各部で現像を行うための現像ポテンシャルが求められる。
現像ポテンシャル(−V)は、次の式(3)により求められる。
現像ポテンシャル(−V)=現像バイアスVb(−V)−パッチパターン潜像電位(補正後)VP’(−V)・・・・(3)
現像に際しては、ステップS11で形成した基準パッチパターン潜像に現像バイアスを順次変化させて現像ポテンシャルの低い側から可視像化し、最後に前回の現像バイアスを用いて可視像化する(ステップS14)。
When the patch pattern latent image potential Vp ′ and the solid portion potential VL ′ are corrected, a development potential for performing development in each portion of the reference patch pattern and the solid portion is obtained based on these correction values.
The development potential (−V) is obtained by the following equation (3).
Development potential (−V) = Development bias Vb (−V) −Patch pattern latent image potential (after correction) VP ′ (− V) (3)
During development, the development bias is sequentially changed to the reference patch pattern latent image formed in step S11 so as to be visualized from the low development potential side, and finally the visible image is created using the previous development bias (step S14). ).

可視像処理された基準パッチパターンを対象として、画像濃度の判定が行われる。この場合には、可視像化された基準パッチパターンの各階調パターンからの反射光が検知され(ステップS15)、検知結果がトナーの付着量に変換される(ステップS16)。
ステップS15で実行される階調パターンからの反射光の検知には、正反射光、拡散反射光がパッチパターンの色に応じて選択あるいは合わせて用いられる。これは、パッチパターンのトナー色による反射率の違いが検知誤差に繋がるのを防止することを意図したものである。
検知結果からトナーの付着量に変換する方法としては、本出願人の先願である特開2006−139180号公報に開示されているように、正反射型光学センサおよび拡散反射型光学センサからの出力信号と付着量との関係を設定したマップを用いる。
Image density determination is performed on a reference patch pattern that has undergone visible image processing. In this case, reflected light from each gradation pattern of the visualized reference patch pattern is detected (step S15), and the detection result is converted into the toner adhesion amount (step S16).
For the detection of the reflected light from the gradation pattern executed in step S15, regular reflection light and diffuse reflection light are selected or used according to the color of the patch pattern. This is intended to prevent a difference in reflectance depending on the toner color of the patch pattern from leading to a detection error.
As a method of converting the detection result into the toner adhesion amount, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-139180, which is a prior application of the present applicant, a specular reflection type optical sensor and a diffuse reflection type optical sensor are used. A map in which the relationship between the output signal and the adhesion amount is set is used.

トナーの付着量が割り出されると、次に現像能力を算出する(ステップS17)。
現像能力は、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す直線近似式を算出することにより取得する。
図11は、上記の現像ポテンシャルおよびトナー付着量をプロットした結果を示す線図である。詳しくは、潜像電位から算出された現像ポテンシャルとトナー付着量に関するデータを用いて得られた結果を最小二乗法により直線近似したもの(Y=α×X+β)が現像能力として用いられる。
図11において、近似直線式における傾きが現像γ(γ=α)となり、直線近似式とX軸との交点が現像開始電圧Vk(Vk=−β/α)となる。
Once the toner adhesion amount is determined, the developing ability is calculated (step S17).
The developing ability is obtained by calculating a linear approximation expression indicating the relationship between the developing potential and the toner adhesion amount.
FIG. 11 is a diagram showing the results of plotting the development potential and the toner adhesion amount. Specifically, the development ability is obtained by linearly approximating the result obtained by using the data relating to the development potential calculated from the latent image potential and the toner adhesion amount by the least square method (Y = α × X + β).
In FIG. 11, the slope in the approximate linear equation is development γ (γ = α), and the intersection of the linear approximate equation and the X axis is the development start voltage Vk (Vk = −β / α).

現像能力算出後に作像バイアスを算出する(ステップS18)。
図11においてステップ14において得られた源造ポテンシャルVpを求める。
手順は次の通りである。
(1)現像γの近似直線式を取得。
(2)最大目標付着量を取得。
(3)狙いの付着量が得られる源造ポテンシャルを算出。
以上の手順は図11において表記されている。
ステップS18において取得された現像ポテンシャルを現像バイアスに変換する。
ここで、トナー付着量をMとし、現像γをγとし、現像開始電圧をVkとし、潜像電位をVsとし、現像バイアスをVbとし、現像ポテンシャルをVpとしたとき、上記直線関係式からこれらの各パラメータは、次の関係を持つ。
(I)M=γ×(Vp−Vk)・・・(4)
(II)Vp=Vs−Vb・・・・・(5)
(III)Vs=(M/γ+Vk)+VB・・・(6)
以上の関係に基づき、ステップS13で検出したベタ部電位VL’を用いて現像バイアスVbが以下の式(7)により算出される。
現像バイアスVb(−V)=現像ポテンシャルVp’(−V)+ベタ部電位VL’(−V)・・・(7)
一方、算出された現像バイアスVbと潜像電位Vsおよび現像ポテンシャルVpにより目標とする帯電電位(帯電バイアス)を以下の式(8)により算出する。
帯電バイアス(−V)=現像バイアスYb(−V)+200(−V)・・・(8)
尚、200(−V)は、地肌汚れ防止のために現像バイアスVbをオフセットして設定する電位差である。
An image forming bias is calculated after calculating the developing ability (step S18).
In FIG. 11, the source potential Vp obtained in step 14 is obtained.
The procedure is as follows.
(1) Obtain approximate linear equation of development γ.
(2) Obtain the maximum target adhesion amount.
(3) Calculate the source potential for obtaining the target adhesion amount.
The above procedure is shown in FIG.
The development potential acquired in step S18 is converted into a development bias.
Here, when the toner adhesion amount is M, the development γ is γ, the development start voltage is Vk, the latent image potential is Vs, the development bias is Vb, and the development potential is Vp. Each parameter has the following relationship.
(I) M = γ × (Vp−Vk) (4)
(II) Vp = Vs−Vb (5)
(III) Vs = (M / γ + Vk) + VB (6)
Based on the above relationship, the developing bias Vb is calculated by the following equation (7) using the solid portion potential VL ′ detected in step S13.
Development bias Vb (−V) = Development potential Vp ′ (− V) + Solid section potential VL ′ (− V) (7)
On the other hand, a target charging potential (charging bias) is calculated by the following formula (8) based on the calculated developing bias Vb, latent image potential Vs, and developing potential Vp.
Charging bias (−V) = Development bias Yb (−V) +200 (−V) (8)
Incidentally, 200 (−V) is a potential difference set by offsetting the developing bias Vb in order to prevent background contamination.

上述したように現像バイアスVb,帯電バイアスがそれぞれ目標とする画像濃度が得られる値として算出されると、画像調整条件の残る一つのパラメータである書き込みLDの出力が算出される(ステップS19)。
現像ポテンシャルを用いて中間調部が目標の中間調濃度となるための狙いとする中間調電位Vpl’は、以下の式(10)により算出される。
Vpl’=ε×現像ポテンシャルVp+VL・・・・(10)
εは、作像システムに対して設計される値であり、狙いとする中間調濃度やライン幅などにより所定の定数適用するように決定される。
算出された中間調部電位に基づき、先に説明した基準パターンでの階調パターンと同様に書き込みようLD出力の調整用パターンを作成する。この場合のパターンは、図5に示した網点ディザあるいはDuty変化により作成された中間調パターンである。
詳しくは、図12において、帯電バイアス、現像バイアスを固定した状態で書き込みLD出力を複数段階のステップに変化させて階調毎の調整用パターンが作成される。
これら各調整用パターンでの潜像電位を電位センサ31により検知し、潜像電位と書き込みLD出力との相関を、図13に示すように、X−Y平面上にプロットする。
プロットした結果を直線近似することにより、狙いとする調整用パターン部電位Vpl’となるときの書き込みLD出力を算出する。
電位センサ31により検知される調整用パターンの潜像電位Vpは、以下の式(11)により補正される。これにより、上述した現像ポテンシャルを含めた補正後の値と同様に調整用パターンの潜像電位が校正されることになる。
調整用パターン潜像電位(補正後)Vp’=α×Vp+β・・・(11)
調整用パターンの潜像電位が補正されると、これに対応するように書き込みLDの出力が決定される。
As described above, when the development bias Vb and the charging bias are respectively calculated as values for obtaining the target image density, the output of the writing LD, which is one parameter remaining in the image adjustment condition, is calculated (step S19).
A halftone potential Vpl ′ which is a target for the halftone portion to have a target halftone density using the development potential is calculated by the following equation (10).
Vpl ′ = ε × development potential Vp + VL (10)
ε is a value designed for the image forming system, and is determined so that a predetermined constant is applied according to a target halftone density, a line width, or the like.
Based on the calculated halftone portion potential, an LD output adjustment pattern is created so as to be written in the same manner as the gradation pattern of the reference pattern described above. The pattern in this case is a halftone pattern created by the halftone dither or duty change shown in FIG.
Specifically, in FIG. 12, the write LD output is changed in a plurality of steps with the charging bias and the developing bias fixed, and an adjustment pattern for each gradation is created.
The latent image potential in each of these adjustment patterns is detected by the potential sensor 31, and the correlation between the latent image potential and the writing LD output is plotted on the XY plane as shown in FIG.
By approximating the plotted results to a straight line, the write LD output when the target adjustment pattern portion potential Vpl ′ is obtained is calculated.
The latent image potential Vp of the adjustment pattern detected by the potential sensor 31 is corrected by the following equation (11). As a result, the latent image potential of the adjustment pattern is calibrated in the same manner as the corrected value including the development potential described above.
Adjustment pattern latent image potential (after correction) Vp ′ = α × Vp + β (11)
When the latent image potential of the adjustment pattern is corrected, the output of the writing LD is determined so as to correspond to this.

以上の式に基づき、画像形成条件校正対象である現像バイアスVb,帯電バイアス、書き込みLDの出力がそれぞれ前回の基準パターンおよび調整用パターンを対象とした値から更新される(ステップS20)。   Based on the above equations, the development bias Vb, the charging bias, and the writing LD output that are subject to image formation condition calibration are updated from the values for the previous reference pattern and adjustment pattern, respectively (step S20).

上述した補正後の各パラメータを用いた結果は、図14に示すとおりである。
図14において、パッチパターンの電位補正処理を行わない場合には、現像γが高めに算出されることになるが、電位補正処理によりパッチパターンを対象として正確な潜像電位を算出することができる。これにより、画像濃度調整に必要な各パラメータの条件を目標とする条件に整合させ易くできる。
The results using the corrected parameters described above are as shown in FIG.
In FIG. 14, when the patch pattern potential correction process is not performed, the development γ is calculated to be higher, but an accurate latent image potential can be calculated for the patch pattern by the potential correction process. . Thereby, it is possible to easily match the condition of each parameter necessary for image density adjustment with the target condition.

上述した制御部200では、画像濃度の調整による画質調整を行うための電位補正処理を対象とするだけでなく、環境変動に対応しても実行するようになっている。この理由は次の通りである。
つまり、画像形成装置では、装置内の環境、特に温度の変化が生じると、筐体フレームの熱膨張係数に従って組み込まれている機器の対向関係が変化することがある。特に、電位センサと感光体との間の検知距離が変化することや、感光体ドラムでの帯電特性が変化することがある。
この結果、パッチ部電位補正処理に用いられる潜像電位検知結果に誤差が生じる虞がある。本発明では、このような環境変化の際に生じる検知誤差を解消するようになっている。
環境の変化が所定条件、例えば温度変化量が前回での電位補正処理時での温度変化量を超えた場合に、上述したパッチパターンの電位補正処理を行うようになっている。これにより、環境変化が生じた場合に電位検知誤差が生じるのを抑制することができる。
The control unit 200 described above is not only intended for potential correction processing for image quality adjustment by adjusting image density, but is also executed in response to environmental changes. The reason is as follows.
That is, in the image forming apparatus, when the environment in the apparatus, particularly temperature, changes, the facing relationship of the devices incorporated may change according to the thermal expansion coefficient of the housing frame. In particular, the detection distance between the potential sensor and the photoconductor may change, and the charging characteristics on the photoconductor drum may change.
As a result, an error may occur in the latent image potential detection result used for the patch portion potential correction process. In the present invention, detection errors that occur during such environmental changes are eliminated.
When the environmental change is a predetermined condition, for example, when the temperature change amount exceeds the temperature change amount in the previous potential correction process, the above-described patch pattern potential correction process is performed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of a potential detection error when an environmental change occurs.

一方、環境変化とは別に感光体の帯電特性が変化してしまう場合として、帯電を始めとする画像形成処理が繰り返し行われることが原因となることがある。
本発明では、このような場合、つまり、帯電特性の変化が生じる場合をも対象として、上述したパッチパターンの電位補正処理が実行されるようになっている。
また、パッチパターンの電位補正処理は、上述した場合に加えて、画像濃度調整処理時に算出される現像γが大きく変化した場合も対象とすることができる。
つまり、現像γが大きく変化すると、画像形成条件に用いられる各パラメータが大きく変化してしまうことや感光体の帯電特性が変化していることがある。
そこで、本発明では、現像γが許容範囲を超えるように大きく変化しやすくなる環境変動時に上述したパッチパターンの電位補正処理を行うことで潜像電位検知誤差が生じるのを防止するようになっている。
また、電位検知誤差が発生する場合として、装置内に装備されている機器類の機械的誤差が原因する場合がある、例えば、感光体や帯電電部材にローラなどに回転体を用いた場合にはそれらの偏心が電位センサの検知距離に変化を及ぼし、検知誤差が生じる。
そこで、本発明では、帯電電位設定に用いられる帯電ローラ等の回転部材の回転周期を考慮して、回転周期に対応するようにパッチパターンを形成するようになっている。これにより、回転部材に形成されるパッチパターンは、一様な回転周期条件の下で形成されることになり、偏心の影響、つまり回転ムラによる検知距離の変化を小さくすることができる。尚、感光体はドラム上に限らずベルトを用いる場合もある。この場合には、ベルトの弛みなどが原因して回転周期と同じようなムラが発生する。そこで、ベルトを用いた場合には感光体の移動周期に対応してパッチパターンを形成することも可能である。
On the other hand, as a case where the charging characteristics of the photoconductor change in addition to the environmental change, it may be caused by repeated image forming processing including charging.
In the present invention, the above-described patch pattern potential correction processing is executed in such a case, that is, in a case where a change in charging characteristics occurs.
Further, in addition to the above-described case, the patch pattern potential correction processing can also be performed when the development γ calculated during the image density adjustment processing changes greatly.
That is, when development γ changes greatly, each parameter used for image forming conditions may change greatly, or the charging characteristics of the photoreceptor may change.
Accordingly, in the present invention, the potential correction error of the latent image potential is prevented by performing the above-described patch pattern potential correction processing when the environment fluctuates so that the development γ easily changes so as to exceed the allowable range. Yes.
In addition, potential detection errors may occur due to mechanical errors in the equipment installed in the apparatus. For example, when a rotating body is used as a roller for a photosensitive member or charging member. These eccentricities change the detection distance of the potential sensor, resulting in detection errors.
Therefore, in the present invention, the patch pattern is formed so as to correspond to the rotation cycle in consideration of the rotation cycle of a rotating member such as a charging roller used for setting the charging potential. As a result, the patch pattern formed on the rotating member is formed under a uniform rotation cycle condition, and the influence of eccentricity, that is, the change in the detection distance due to rotation unevenness can be reduced. The photoreceptor is not limited to the drum but may be a belt. In this case, unevenness similar to the rotation period occurs due to slack of the belt. Therefore, when a belt is used, a patch pattern can be formed corresponding to the moving period of the photoreceptor.

また、パッチパターンの潜像電位検知結果とパッチパターンでのトナー付着量検知結果に基づく現像能力の変化量が前回の電位補正処理時の変化量に対して閾値を超えた場合に前記電位補正処理を実行するようになっている。   In addition, the potential correction processing is performed when the change amount of the developing ability based on the patch pattern latent image potential detection result and the toner adhesion amount detection result of the patch pattern exceeds a threshold value with respect to the change amount at the previous potential correction processing. Is supposed to run.

制御部200では、画像濃度調整処理に用いられるパッチパターンの主走査方向幅が異なるものを用いて基準パッチパターンでの潜像電位の検知精度を高めるようになっている。以下に、主走査方向幅が異なるパッチにおける適正幅を決定する処理について説明する。
このような主走査方向幅が異なるパッチパターンを形成する際には、トナーの消費量増加やトナーの量増加によるクリーニング部での負荷増加を防止する処理が実行される。この場合のパッチパターンの大きさに関しては、図6に示したAパッチおよびBパッチのうちのBパッチが対象となる。
In the control unit 200, the detection accuracy of the latent image potential in the reference patch pattern is increased by using the patch patterns having different main scanning direction widths used for the image density adjustment processing. Hereinafter, processing for determining an appropriate width for patches having different widths in the main scanning direction will be described.
When such patch patterns having different widths in the main scanning direction are formed, processing for preventing an increase in toner consumption and an increase in load on the cleaning unit due to an increase in toner amount is executed. Regarding the size of the patch pattern in this case, the B patch of the A patch and the B patch shown in FIG.

以下、制御部200で実行されるパッチ幅最適化処理について図15に示すフローチャートを用いて説明する。
(一)複数の異なる主走査方向幅を有するパッチパターン潜像を形成する(ステップS21)。
この場合には、作像条件(帯電バイアス、現像バイアス、書き込みLDパワー)を固定の状態で、図16に示すように、露光幅を変えることにより複数の主走査方向幅の異なるパターンを作成する。また、副走査長さは、画質調整動作時に作成するパッチパターンの副走査幅と同一とする。なお、図16は中間転写ベルト上のパターン画像を示している。
Hereinafter, patch width optimization processing executed by the control unit 200 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
(1) A patch pattern latent image having a plurality of different main scanning direction widths is formed (step S21).
In this case, a plurality of patterns having different widths in the main scanning direction are created by changing the exposure width as shown in FIG. . The sub-scanning length is the same as the sub-scanning width of the patch pattern created during the image quality adjustment operation. FIG. 16 shows a pattern image on the intermediate transfer belt.

(二)パッチパターン潜像の潜像電位を検知する(ステップS22)。
電位センサ31を用いてステップS21において作成されたパッチパターン潜像の電位を検知する。
(2) The latent image potential of the patch pattern latent image is detected (step S22).
Using the potential sensor 31, the potential of the patch pattern latent image created in step S21 is detected.

(三)パッチパターンの主走査方向幅に関する最適幅を算出する(ステップS23) 。
この場合には、ステップS21において作成したパッチパターンの主走査方向幅と、ステップS22において検出したパッチパターンの潜像電位の相関をプロットする。
その結果より、最も主走査幅の大きいパッチパターンの潜像電位からの誤差が所定の誤差範囲内に収まるときのパッチパターンの主走査幅を画質調整動作に用いる。
本形態では、電位センサが検知距離3.0mmを持たせて取り付けられている場合、次の条件が用いられている。最も主走査方向幅の大きいパターンの潜像電位からの誤差が±2%の範囲内に収まるときのパッチパターンをBパッチに用いるとした場合、Bパッチの主走査方向幅は20mmとなる。
(3) The optimum width related to the width of the patch pattern in the main scanning direction is calculated (step S23).
In this case, the correlation between the main scanning direction width of the patch pattern created in step S21 and the latent image potential of the patch pattern detected in step S22 is plotted.
As a result, the main scanning width of the patch pattern when the error from the latent image potential of the patch pattern having the largest main scanning width falls within a predetermined error range is used for the image quality adjustment operation.
In the present embodiment, when the potential sensor is attached with a detection distance of 3.0 mm, the following conditions are used. When the patch pattern when the error from the latent image potential of the pattern having the largest width in the main scanning direction is within a range of ± 2% is used for the B patch, the width of the B patch in the main scanning direction is 20 mm.

(四)ステップS23において求めたBパッチの主走査方向幅の最適値を保存する(ステップS24)。
Bパッチの主走査方向幅最適値を保存することにより、前述した画像調整処理の際のパッチ形成において参照することができる。
制御部200では、複数形成されたパッチパターンのうちで、最大主走査方向幅を有するパッチパターン同士での潜像電位の差分が所定範囲となるようにパッチパターンの主走査方向幅を算出し、その結果に基づき2以上の作像条件により作成されるパッチパターンを対象として潜像電位を検知する処理を行う。
(4) The optimum value of the width in the main scanning direction of the B patch obtained in step S23 is stored (step S24).
By storing the optimum value in the main scanning direction width of the B patch, it can be referred to in the patch formation in the image adjustment process described above.
The control unit 200 calculates the main scanning direction width of the patch pattern so that the difference in latent image potential between the patch patterns having the maximum main scanning direction width among the plurality of formed patch patterns falls within a predetermined range. Based on the result, a process of detecting a latent image potential is performed for a patch pattern created under two or more imaging conditions.

以上の処理による主走査方向幅の最適化が行われることで、基準パッチパターンに比べて大きさが大きくなる場合があるBパッチの形成時には、次の利点が得られる。つまり、Bパッチが過大な大きさとなるのを防止することにより無駄なトナーの消費を抑えると共に、トナー量増加によるクリーニング部への負荷増加を抑えることができる。   By optimizing the width in the main scanning direction by the above processing, the following advantages can be obtained when forming a B patch that may be larger than the reference patch pattern. That is, by preventing the B patch from becoming excessively large, wasteful toner consumption can be suppressed, and an increase in load on the cleaning unit due to an increase in the toner amount can be suppressed.

Bパッチの主走査方向幅を最適化した場合においても、前述した環境変動に応じてパッチ幅最適化処理を行うことで、Bパッチの主走査方向幅を最適な状態で得ることができる。また、パッチ最適化処理は、環境変動に限らず、前述した画像濃度調整処理と同様に、装置内での機器類の機械的誤差や感光体での帯電特性の変化等を対象として適宜行うことができる。これにより、パッチ部電位補正処理時での検知誤差を招くことない主走査方向幅を決定することができる。
尚、パッチ幅最適化処理を実施する際の条件としては、前述した電位補正処理の実施条件よりも実行頻度を下げた状態を維持することが望ましい。これは、正規の画像濃度調整処理の実行機会が妨げられないようにするためである。
Even when the main scanning direction width of the B patch is optimized, the main scanning direction width of the B patch can be obtained in an optimal state by performing the patch width optimizing process according to the environmental variation described above. In addition, the patch optimization process is not limited to environmental fluctuations, and should be performed as appropriate for mechanical errors of devices in the apparatus, changes in charging characteristics on the photoconductor, etc., as in the image density adjustment process described above. Can do. As a result, it is possible to determine the width in the main scanning direction without causing a detection error during the patch portion potential correction process.
It should be noted that as a condition for executing the patch width optimization process, it is desirable to maintain a state where the execution frequency is lower than the execution condition of the potential correction process described above. This is to prevent the execution opportunity of regular image density adjustment processing from being hindered.

以上の構成においては、画像濃度調整処理の際に形成される基準パッチパターンに加えて電位センサの占有領域が基準パッチパターンと異なるパッチパターンを用いることにより、地肌部の電位の影響を除外して実際のパッチパターンでの潜像電位を割り出せる。
これにより、パッチパターンの潜像電位を検知する際の誤検知を低減して画像濃度調整処理に対するパッチ電位補正処理を用いることにより画像濃度調整処理で得られる画像形成条件の精度を高めることができる。
しかも、異なる大きさのパッチパターンを形成する際には、パッチパターンの主走査方向幅を最適化することができるので、過度なトナー消費を抑えることができ、過度のトナーが侵入するクリーニング部での負荷増加を防止することができる。
さらに、画像濃度調整処理により決定された画像形成条件は、環境変動や機械的誤差等の影響に対応して調整できるので、常時適正化された精度の高い条件に更新することができる。
In the above configuration, in addition to the reference patch pattern formed at the time of image density adjustment processing, a patch pattern in which the area occupied by the potential sensor is different from the reference patch pattern is used, thereby eliminating the influence of the potential of the background portion. The latent image potential in the actual patch pattern can be determined.
Accordingly, it is possible to improve the accuracy of the image forming conditions obtained by the image density adjustment process by reducing the erroneous detection when detecting the latent image potential of the patch pattern and using the patch potential correction process for the image density adjustment process. .
In addition, when forming patch patterns of different sizes, the width of the patch pattern in the main scanning direction can be optimized, so that excessive toner consumption can be suppressed, and the cleaning unit into which excessive toner enters can be used. Can be prevented from increasing.
Furthermore, the image forming conditions determined by the image density adjustment process can be adjusted in accordance with the influence of environmental fluctuations, mechanical errors, and the like, and can be updated to conditions that are always optimized and have high accuracy.

1 中間転写ベルト
2 感光体
3 帯電チャージャ
4 書き込みユニット
5 現像ユニット
30 トナー像検知センサ
31 電位センサ
200 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intermediate transfer belt 2 Photoconductor 3 Charger charger 4 Writing unit 5 Developing unit 30 Toner image detection sensor 31 Potential sensor 200 Control unit

特開2004−184583号公報JP 2004-184583 A

Claims (9)

画像形成条件校正のために潜像担持体上に形成される複数のパッチパターンを対象として該パッチパターンの潜像電位およびトナー付着量をそれぞれ検知する検知手段と、該検知手段からの検知結果に応じて目標とする画像形成条件として用いられる帯電電位、書き込み出力、現像バイアスを対象として画質調整のための校正を行う制御部を備えた画像形成装置であって、
前記パッチパターンとして、少なくとも2段階以上の主走査方向幅を有するパターンを形成し、
前記パッチパターンの一つは、前記画像形成条件校正時に形成されるパッチパターンと同様な主走査方向幅を設定され、他のパッチパターンは、少なくとも2以上の画像形成条件による主走査方向幅が用いられ、
前記制御部は、固定した画像形成条件において前記各パッチパターンを対象とした潜像電位を検知し、検知結果に基づき前記画像形成条件を目標とする画像形成条件となるように校正する際に、前記パッチパターンの一つと他のパッチパターンからの潜像電位に基づいて、画像形成条件校正に用いられる画像形成条件を設定するための補正係数を割り出し、該補正係数に基づき画像形成条件校正時に用いられる、少なくとも前記画像形成条件校正対象であるパッチパターンの潜像電位を補正する電位補正処理を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
Detection means for detecting the latent image potential of the patch pattern and the toner adhesion amount for a plurality of patch patterns formed on the latent image carrier for calibration of image forming conditions, and detection results from the detection means An image forming apparatus including a control unit that performs calibration for image quality adjustment with respect to charging potential, writing output, and developing bias used as target image forming conditions in response,
As the patch pattern, a pattern having a width in the main scanning direction of at least two stages is formed,
One of the patch patterns has the same main scanning direction width as that of the patch pattern formed at the time of calibrating the image forming conditions, and the other patch pattern uses a main scanning direction width of at least two or more image forming conditions. And
The control unit detects a latent image potential for each patch pattern in a fixed image forming condition, and calibrates the image forming condition to be a target image forming condition based on a detection result. Based on the latent image potential from one of the patch patterns and the other patch pattern, a correction coefficient for setting the image forming condition used for the image forming condition calibration is calculated, and is used at the time of the image forming condition calibration based on the correction coefficient. An image forming apparatus capable of executing at least a potential correction process for correcting a latent image potential of a patch pattern to be calibrated for the image forming condition.
前記制御部は、前記補正係数として、前記画像形成条件校正時に形成されるものと同様な主走査方向幅を有するパッチパターンの一つから得られる潜像電位および前記2以上の画像形成条件による主走査方向幅を有する他のパッチパターンから得られる潜像電位をプロットした結果を直線近似させて得られた傾きおよび切片を用いることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The control unit uses the latent image potential obtained from one of the patch patterns having a width in the main scanning direction similar to that formed at the time of calibration of the image forming conditions as the correction coefficient and the main image based on the two or more image forming conditions. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an inclination and an intercept obtained by linearly approximating a result of plotting a latent image potential obtained from another patch pattern having a scanning direction width are used. 前記制御部には温度検知手段が接続され、該制御部は、該温度検知手段が前回の電位補正処理時での温度変化量を超えたときに前記電位補正処理を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   A temperature detection unit is connected to the control unit, and the control unit executes the potential correction process when the temperature detection unit exceeds a temperature change amount in the previous potential correction process. The image forming apparatus according to claim 1. 前記制御部には印刷枚数検知手段が接続され、該制御部は、前回の電位補正処理時から所定の印刷枚数を超えた時点で前記補正処理を実行することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。   The number of printed sheets detecting means is connected to the control section, and the control section executes the correction processing when a predetermined number of printed sheets has been exceeded since the previous potential correction processing. The image forming apparatus according to any one of the above. 前記制御部には、前記パッチパターンの潜像電位検知結果と前記パッチパターンでのトナー付着量検知結果に基づく現像能力の変化量が前回の電位補正処理時の変化量に対して閾値を超えた場合に前記電位補正処理を実行することを特徴とする請求項1乃至4のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。   In the control unit, the change amount of the developing ability based on the latent image potential detection result of the patch pattern and the toner adhesion amount detection result of the patch pattern exceeds the threshold with respect to the change amount in the previous potential correction process. 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the potential correction process is executed in some cases. 前記パッチパターンは、潜像担持体の移動周期に対応して形成されることを特徴とする請求項1乃至5のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the patch pattern is formed corresponding to a moving cycle of the latent image carrier. 前記パッチパターンは、前記帯電電位設定に用いられる部材が回転体である場合、該回転体の回転周期に対応して形成されることを特徴とする請求項1乃至6のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。   7. The patch pattern according to claim 1, wherein when the member used for setting the charging potential is a rotating body, the patch pattern is formed corresponding to a rotation cycle of the rotating body. The image forming apparatus described in 1. 前記制御部は、画像形成に用いられる帯電手段、現像手段および露光書き込み手段での作像条件を固定した状態で露光書き込み領域を変化させて複数のパッチパターンを形成し、複数のパッチパターンの潜像電位検知結果に基づきパッチパターンの主走査方向幅を設定することを特徴とする請求項1乃至5のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。   The control unit forms a plurality of patch patterns by changing the exposure writing area while fixing the image forming conditions in the charging unit, the developing unit, and the exposure writing unit used for image formation. 6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a main scanning direction width of the patch pattern is set based on an image potential detection result. 前記制御部は、前記複数形成されたパッチパターンのうちで、最大主走査方向幅を有するパッチパターン同士での潜像電位の差分が所定範囲となるようにパッチパターンの主走査方向幅を算出し、その結果に基づき2以上の作像条件により作成されるパッチ派端を対象として潜像電位を検知することを特徴とする請求項1乃至5または8のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。   The control unit calculates a main scanning direction width of the patch pattern so that a difference in latent image potential between patch patterns having the maximum main scanning direction width among the plurality of formed patch patterns falls within a predetermined range. 9. The image according to claim 1, wherein a latent image potential is detected for a patch end created under two or more imaging conditions based on the result. Forming equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017215460A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

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