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JP2011150182A - Toner concentration control method and image forming apparatus - Google Patents

Toner concentration control method and image forming apparatus Download PDF

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JP2011150182A
JP2011150182A JP2010012184A JP2010012184A JP2011150182A JP 2011150182 A JP2011150182 A JP 2011150182A JP 2010012184 A JP2010012184 A JP 2010012184A JP 2010012184 A JP2010012184 A JP 2010012184A JP 2011150182 A JP2011150182 A JP 2011150182A
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JP
Japan
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toner
image
adhesion amount
paper
pattern
Prior art date
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Application number
JP2010012184A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Hirayama
裕士 平山
Hitoshi Ishibashi
均 石橋
Tetsuya Muto
哲也 武藤
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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Publication date
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Abstract

【課題】トナーパターンに対応する現像スリーブ一周分手前の領域がベタ画像であったとしても、本来検知したかったトナーパターン付着量に補正し、トナー濃度制御にフィードバックできるようにして、常に安定した画像品質を維持できるようにする。
【解決手段】トナーパターン512に対応する現像スリーブ一周分503手前(作像順序において時間的にスリーブ一周長分過去に位置する)の領域504の画像面積率を取得し、取得した画像面積率に応じて、光学的検知手段による検知データに基づいて算出されたトナーパターン512トナー付着量を補正する。
【選択図】図5
Even if a region corresponding to a toner pattern one round before a developing sleeve is a solid image, the toner pattern adhesion amount that was originally detected is corrected and fed back to toner density control so that it is always stable. Help maintain image quality.
An image area ratio of a region 504 corresponding to a toner pattern 512 before a developing sleeve round 503 (positioned in the past in the image forming order by the length of the circumference of the sleeve in the past) is acquired, and the acquired image area percentage is obtained. Accordingly, the toner adhesion amount of the toner pattern 512 calculated based on the detection data by the optical detection unit is corrected.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、トナーの付着量検知に基づくトナー濃度制御方法、該トナー濃度制御方法を実施するための機能を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも1つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a toner density control method based on toner adhesion amount detection, a copier, a printer, a facsimile machine, a plotter having a function for carrying out the toner density control method, and a multifunction machine provided with at least one of these. The present invention relates to an image forming apparatus.

従来より、電子写真方式を用いた複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置では、常に安定した画像濃度が得られるようにするために、感光体等の像担持体上に濃度検知用トナーパッチ(以下、「トナーパターン」、「濃度パターン」又は「濃度検知用パターン」ともいう)を作成し、そのパッチ濃度を光学的検知手段により検知し、その検知結果に基づいて現像ポテンシャルを変更(具体的には、LDパワー、帯電バイアス、現像バイアスの変更)するようになっている。
また、二成分現像剤を担持して回転する現像スリーブにより像担持体上の静電潜像を可視像化する二成分現像方式の場合には、現像器内のトナー濃度制御目標値を変更することにより最大目標付着量(目標IDを得るための付着量)が狙いの値となるような画像濃度制御を行っている。
Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, a density detection toner patch is provided on an image carrier such as a photoconductor in order to always obtain a stable image density. (Hereinafter also referred to as “toner pattern”, “density pattern” or “density detection pattern”), the patch density is detected by optical detection means, and the development potential is changed based on the detection result (specifically Specifically, the LD power, the charging bias, and the developing bias are changed).
Also, in the case of the two-component development method in which the electrostatic latent image on the image carrier is visualized by a developing sleeve that carries and rotates the two-component developer, the toner density control target value in the developing device is changed. By doing so, image density control is performed such that the maximum target adhesion amount (adhesion amount for obtaining a target ID) becomes a target value.

このような濃度検知用パッチ検出手段としては、発光素子(発光手段)としてLEDを、受光素子(受光手段)としてPD(フォトダイオード)又はPTr(フォトトランジスタ)を組み合わせた反射型センサが一般的に知られている。
そのセンサ構成としては、図9に示すように、正反射光のみを検出するタイプ(特開2001‐324840号公報等参照)、図10に示すように、拡散反射光のみを検出するタイプ(特開平5‐249787号公報、特許第3155555号公報等参照)、図11に示すように、両者を検出するタイプ(特開2001‐194843号公報等参照)の3つのタイプがある。図9、図10、図11において、符号50A、50B、50Cは素子ホルダを、51はLEDを、52は正反射受光素子を、53は検知対象面を、54は検知対象面上のトナーパッチを、55は拡散反射受光素子をそれぞれ示している。
As such a density detection patch detection means, a reflection type sensor in which an LED as a light emitting element (light emitting means) and a PD (photodiode) or PTr (phototransistor) as a light receiving element (light receiving means) is generally combined. Are known.
The sensor configuration includes a type that detects only specularly reflected light as shown in FIG. 9 (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-324840), and a type that detects only diffusely reflected light as shown in FIG. As shown in FIG. 11, there are three types of types (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-194443). 9, 10, and 11, reference numerals 50 </ b> A, 50 </ b> B, and 50 </ b> C are element holders, 51 is an LED, 52 is a regular reflection light receiving element, 53 is a detection target surface, and 54 is a toner patch on the detection target surface. , 55 denotes a diffuse reflection light receiving element.

近年においては、図12に示すように、発光側、受光側の光路にビームスプリッタを設けたタイプ(特許第2729976号公報、特開平10‐221902号公報、特開2002‐72612号公報等参照)も多く用いられるようになってきた。
図12において、符号56はLEDを、57、58はビームスプリッタを、59はP波光(正反射光)に対する受光手段としてのフォトダイオードを、60はS波光(拡散反射光)に対する受光手段としてのフォトダイオードをそれぞれ示している。
In recent years, as shown in FIG. 12, a type in which a beam splitter is provided in the light path on the light emitting side and the light receiving side (refer to Japanese Patent No. 2729976, Japanese Patent Laid-Open No. 10-221902, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-72612, etc.) Has also been used a lot.
In FIG. 12, reference numeral 56 denotes an LED, 57 and 58 denote beam splitters, 59 denotes a photodiode as a light receiving means for P wave light (regular reflection light), and 60 denotes a light receiving means for S wave light (diffuse reflected light). Each photodiode is shown.

二成分現像方式では、後述するように、ベタ現像時に、現像スリーブ一周後のトナー濃度が低下する。
そのため、例えば紙間(記録媒体間)にトナーパッチを形成してトナー付着量を検知し、検知されたトナー付着量に基づいてトナー濃度を制御するトナー濃度制御において、トナーパターンに対応する現像スリーブ一周前の領域がベタ画像の場合、ベタ画像でない場合に比べてトナーパターン付着量が低くなってしまう。
トナーパターン付着量が低く検知されると、トナー濃度を高くする制御がなされ、画像濃度が高くなって濃度不安定となり画像品質が低下する。
In the two-component development method, as will be described later, the toner density after one round of the developing sleeve decreases during solid development.
For this reason, for example, in toner density control in which toner patches are formed by forming toner patches between paper (between recording media) and the toner density is controlled based on the detected toner adhesion quantity, a developing sleeve corresponding to the toner pattern is used. When the previous area is a solid image, the toner pattern adhesion amount is lower than when the solid image is not a solid image.
When the toner pattern adhesion amount is detected low, control is performed to increase the toner density, the image density becomes high, the density becomes unstable, and the image quality is lowered.

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、トナーパターンに対応する現像スリーブ一周分手前の領域がベタ画像であったとしても、本来検知したかったトナーパターン付着量に補正し、トナー濃度制御にフィードバックできるようにして、常に安定した画像品質を維持することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a current situation, and even if the area in front of the developing sleeve corresponding to the toner pattern is a solid image, it is corrected to the toner pattern adhesion amount originally desired to be detected, The object is to maintain stable image quality at all times by enabling feedback to toner density control.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、検知対象面上の画像形成領域間に二成分系現像剤を用いて形成されたトナーパターンを光学的検知手段で検知し、該検知データに基づいて前記トナーパターンのトナー付着量を算出し、算出されたトナー付着量に基づいてトナー濃度を制御するトナー濃度制御方法において、前記トナーパターンに対応する前記現像スリーブ一周分手前の領域の画像面積率を取得し、取得した画像面積率に応じて前記算出されたトナー付着量を補正することを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 detects a toner pattern formed by using a two-component developer between image forming regions on a detection target surface with an optical detection means, and In the toner concentration control method for calculating the toner adhesion amount of the toner pattern based on the detection data and controlling the toner concentration based on the calculated toner adhesion amount, an area before the developing sleeve corresponding to the toner pattern The image area ratio is acquired, and the calculated toner adhesion amount is corrected according to the acquired image area ratio.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトナー濃度制御方法において、予め求められた、前記現像スリーブ一周分手前の画像面積率と、トナーパターン付着量低下率との関係データテーブルを記憶しておき、該データテーブルを用いてトナー付着量を補正することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、画像形成装置において、請求項1又は2に記載のトナー濃度制御方法を実施する機能を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the toner density control method according to the first aspect of the present invention, a relational data table between the image area ratio one round before the developing sleeve and the toner pattern adhesion amount decrease rate obtained in advance is provided. It is stored, and the toner adhesion amount is corrected using the data table.
According to a third aspect of the present invention, the image forming apparatus has a function of executing the toner density control method according to the first or second aspect.

本発明によれば、ベタ画像等の高画像面積率の画像を形成する場合でも、トナーパターンについてのトナー付着量の低下による画像濃度制御の精度低下を抑制することができ、常に安定した画像品質を維持することができる。   According to the present invention, even when an image with a high image area ratio such as a solid image is formed, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of image density control due to a decrease in the amount of toner attached to the toner pattern, and it is possible to always maintain a stable image quality. Can be maintained.

ベタ画像の現像時にトナー濃度が低下するメカニズムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mechanism in which a toner density falls at the time of development of a solid image. 低画像面積率通紙時の紙間トナーパターンにおけるトナー付着状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a toner adhesion state in an inter-sheet toner pattern when a low image area ratio is passed. 高画像面積率通紙時の紙間トナーパターンにおけるトナー付着状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a toner adhesion state in an inter-sheet toner pattern when a high image area ratio is passed. 低画像面積率通紙時におけるトナーパターンと、このトナーパターンに対応する現像スリーブ一周分手前の領域との位置関係を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a positional relationship between a toner pattern when a low image area ratio is passed and a region corresponding to the toner pattern one round before the developing sleeve. 高画像面積率通紙時におけるトナーパターンと、このトナーパターンに対応する現像スリーブ一周分手前の領域との位置関係を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship between a toner pattern when a high image area rate is passed and a region corresponding to the toner pattern one round before the developing sleeve. 制御ブロック図である。It is a control block diagram. 現像スリーブ一周分手前の領域の画像面積率とトナーパターンにおけるトナー付着量の低下割合との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an image area ratio in a region before the development sleeve and a reduction rate of the toner adhesion amount in the toner pattern. 画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの概要構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a color laser printer as an image forming apparatus. 正反射光のみを検出するタイプの光学的検知手段の構成図である。It is a block diagram of the optical detection means of the type which detects only regular reflection light. 拡散反射光のみを検出するタイプの光学的検知手段の構成図である。It is a block diagram of the optical detection means of the type which detects only diffuse reflection light. 正反射光と拡散反射光を同時に検出するタイプの光学的検知手段の構成図である。It is a block diagram of the optical detection means of the type which detects a regular reflection light and diffuse reflection light simultaneously. 正反射光と拡散反射光を同時に検出するタイプで、ビームスプリッタを用いた光学的検知手段の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an optical detection means using a beam splitter, which is a type that detects specular reflection light and diffuse reflection light simultaneously. 画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作のフローチャートである。6 is a flowchart of a process control operation for optimizing the image density. トナーパターンとしての階調パターンを示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a gradation pattern as a toner pattern. 画像形成装置の他例としてのカラー画像形成装置の概要構成図である。It is a schematic block diagram of a color image forming apparatus as another example of the image forming apparatus. 画像形成装置のさらに他例としてのカラー画像形成装置の概要構成図である。It is a schematic block diagram of the color image forming apparatus as another example of an image forming apparatus.

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図8に基づいて、本実施形態における画像形成装置としての4連タンデム直接転写方式のカラーレーザプリンタの概略構成を説明する。
カラーレーザプリンタは、1つの手差しトレイ36、2つの給紙カセット34(第1給紙トレイ)、34(第2給紙トレイ)の3つの給紙トレイを有しており、手差しトレイ36より給紙されたシート状記録媒体としての図示しない転写紙は給紙コロ37により最上のものから順に1枚ずつ分離され、レジストローラ対23へ向けて搬送される。
第1給紙トレイ34又は第2給紙トレイ34から給紙された転写紙は、給紙コロ35により最上のものから順に1枚ずつ分離され、搬送ローラ対39を介してレジストローラ対23へ向けて搬送される。
給紙された転写紙は、レジストローラ対23で一旦停止され、スキューを修正された後、後述する最上流に位置する感光体ドラム14Y上に形成された画像の先端と転写紙の搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで、図示しないレジストクラッチのオン制御によるレジストローラ対23の回転動作により検知対象面としての転写ベルト18へ向けて搬送される。
転写紙は、転写ベルト18とこれに当接した紙吸着ローラ41とで構成される紙吸着ニップを通過する際、紙吸着ローラ41に印加されるバイアスにより転写ベルト18に静電力で吸着され、プロセス線速125mm/secにて搬送される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of a color laser printer of a 4-drum tandem direct transfer system as an image forming apparatus in the present embodiment will be described based on FIG.
The color laser printer has three paper feed trays, one manual feed tray 36, two paper feed cassettes 34 (first paper feed tray), and 34 (second paper feed tray). A transfer sheet (not shown) as a sheet-like recording medium that has been formed is separated one by one in order from the uppermost one by a paper feeding roller 37 and conveyed toward the registration roller pair 23.
The transfer sheets fed from the first sheet feed tray 34 or the second sheet feed tray 34 are separated one by one from the uppermost one by the sheet feed roller 35 and are transferred to the registration roller pair 23 via the transport roller pair 39. It is conveyed toward.
The fed transfer paper is temporarily stopped by the pair of registration rollers 23, the skew is corrected, and then the leading edge of the image formed on the photosensitive drum 14Y positioned at the uppermost stream described later and the transfer paper in the transport direction. At a timing coincident with the predetermined position, the sheet is conveyed toward the transfer belt 18 as a detection target surface by a rotation operation of the registration roller pair 23 by ON control of a registration clutch (not shown).
When the transfer paper passes through a paper suction nip composed of the transfer belt 18 and a paper suction roller 41 in contact with the transfer belt 18, the transfer paper is attracted to the transfer belt 18 by an electrostatic force by a bias applied to the paper suction roller 41. It is conveyed at a process linear velocity of 125 mm / sec.

転写ベルト18に吸着された転写紙には、転写ベルト18を挟んで各色の感光体ドラム14B、14C、14M、14Yと対向した位置に配置された転写ブラシ21B、21C、21M、21Yにトナーの帯電極性(マイナス)と逆極性の転写バイアス(プラス)が印加されることにより、各感光体ドラム14B、14C、14M、14Yに作像された各色のトナー像がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)の順で転写される。
各色の転写工程を経た転写紙は、下流側の駆動ローラ19部位で転写ベルト18から曲率分離され、定着装置24へ搬送される。
定着装置24における定着ベルト25と加圧ローラ26により構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が熱と圧力により転写紙に定着される。
定着がなされた転写紙は、片面印刷モードの場合には、装置本体上面に形成されたFD(フェイスダウン)トレイ30へと排出される。
予め両面印刷モードが選択されている場合には、定着装置24を出た転写紙は、図示しない反転ユニットへ送られ、該ユニットにて表裏を反転されてから転写ユニット下部に位置する両面搬送ユニット33に搬送される。
転写紙は該両面搬送ユニット33から再給紙され、搬送ローラ対39を経てレジストローラ対23へ搬送される。以降は、片面印刷モード時と同様の動作を経て定着装置24を通過し、FDトレイ30へと排出される。
The transfer paper adsorbed by the transfer belt 18 has toner transferred to the transfer brushes 21B, 21C, 21M, and 21Y disposed at positions facing the photosensitive drums 14B, 14C, 14M, and 14Y of the respective colors with the transfer belt 18 interposed therebetween. By applying a transfer bias (plus) opposite to the charging polarity (minus), the toner images of the respective colors formed on the photoconductor drums 14B, 14C, 14M, and 14Y are converted into yellow (Y) and magenta (M ), Cyan (C), and black (Bk).
The transfer paper that has undergone the transfer process of each color is separated from the transfer belt 18 by the downstream drive roller 19 and is conveyed to the fixing device 24.
By passing through a fixing nip formed by the fixing belt 25 and the pressure roller 26 in the fixing device 24, the toner image is fixed on the transfer paper by heat and pressure.
In the single-sided printing mode, the fixed transfer paper is discharged to an FD (face-down) tray 30 formed on the upper surface of the apparatus main body.
When the double-sided printing mode is selected in advance, the transfer paper that has exited the fixing device 24 is sent to a reversing unit (not shown), and the front and back sides are reversed by the unit, and then the double-sided transport unit positioned below the transfer unit. It is conveyed to 33.
The transfer paper is fed again from the double-sided conveyance unit 33 and conveyed to the registration roller pair 23 through the conveyance roller pair 39. Thereafter, it passes through the fixing device 24 through the same operation as in the single-sided printing mode, and is discharged to the FD tray 30.

次に、上記カラーレーザプリンタの画像形成部における構成及び作像動作を詳細に説明する。
画像形成部は、各色共に同様の構成及び動作を有しているのでイエロー画像を形成する構成及び動作を代表して説明し、その他については各色に対応する符号を付して説明を省略する。
転写紙搬送方向の最上流側に位置する感光体ドラム14Yの周囲には、帯電ローラ42Y、クリーニング手段43Yを有する作像ユニット12Yと、現像ユニット13Y、光書き込みユニット16等が設けられている。
画像形成時、感光体ドラム14Yは図示しないメインモータにより時計回り方向に回転駆動され、帯電ローラ42Yに印加されたACバイアス(DC成分はゼロ)により除電され、その表面電位が略‐50vの基準電位となる。
Next, the configuration and image forming operation in the image forming unit of the color laser printer will be described in detail.
Since the image forming unit has the same configuration and operation for each color, the configuration and operation for forming a yellow image will be described as a representative.
An image forming unit 12Y having a charging roller 42Y and a cleaning unit 43Y, a developing unit 13Y, an optical writing unit 16, and the like are provided around the photosensitive drum 14Y positioned on the most upstream side in the transfer paper conveyance direction.
At the time of image formation, the photosensitive drum 14Y is rotated clockwise by a main motor (not shown), is neutralized by an AC bias (DC component is zero) applied to the charging roller 42Y, and its surface potential is a reference of approximately −50v. It becomes a potential.

次に、感光体ドラム14Yは、帯電ローラ42YにACバイアスを重畳したDCバイアスを印加することによりほぼDC成分に等しい電位に均一に帯電され、その表面電位がほぼ‐500v〜‐700v(目標帯電電位はプロセス制御部により決定される)に帯電される。
プリント画像として図示しないコントローラ部より送られてきたデジタル画像情報は、各色毎の2値化されたLD発光信号に変換され、シリンダレンズ、ポリゴンモータ、fθレンズ、第1〜第3ミラー、及びWTLレンズ等を有する光書き込みユニット16により感光体ドラム14Y上に露光光16Yが照射される。
照射された部分のドラム表面電位が略‐50vとなり、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
Next, the photosensitive drum 14Y is uniformly charged to a potential approximately equal to the DC component by applying a DC bias with an AC bias superimposed on the charging roller 42Y, and the surface potential thereof is approximately −500 v to −700 v (target charging). The potential is determined by the process control unit).
Digital image information sent from a controller unit (not shown) as a print image is converted into a binarized LD light emission signal for each color, and a cylinder lens, a polygon motor, an fθ lens, first to third mirrors, and a WTL. Exposure light 16Y is irradiated onto the photosensitive drum 14Y by an optical writing unit 16 having a lens or the like.
The drum surface potential of the irradiated portion becomes approximately −50 v, and an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed.

感光体ドラム14Y上のイエロー画像情報に対応した静電潜像は、現像ユニット13Yにより可視像化される。
現像ユニット13Yの現像スリーブ44YにACバイアスを重畳したDC(‐300〜‐500v)が印加されることにより、書き込みにより電位が低下した画像部分にのみトナー(Q/M:‐20〜‐30μC/g)が現像され、トナー像が形成される。
作像された各色の感光体ドラム14B、14C、14M、14Y上のトナー画像は、転写ベルト18上に吸着された転写紙上に上記転写バイアスにより転写される。
The electrostatic latent image corresponding to the yellow image information on the photosensitive drum 14Y is visualized by the developing unit 13Y.
By applying DC (-300 to -500v) with AC bias superimposed on the developing sleeve 44Y of the developing unit 13Y, toner (Q / M: -20 to -30 μC / g) is developed to form a toner image.
The formed toner images on the photosensitive drums 14B, 14C, 14M, and 14Y of the respective colors are transferred onto the transfer paper adsorbed on the transfer belt 18 by the transfer bias.

なお、本実施形態におけるカラーレーザプリンタでは、上記のような画像形成モードとは別に、電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作(以下「プロコン動作」と略す)が実行される。このプロコン動作の流れは図13に示す通りである。
図14に示す所定階調パターン(=濃度検知用パターン(トナーパターン)、以下Pパターンと略す)70を、各色毎に帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り換えることにより転写ベルト18上に作像し(STEP2)、これらPパターンの出力電圧を、駆動ローラ19の近傍における転写ベルト18の外部に配置された光学的検知手段としての濃度検知センサ(以下、「Pセンサ」と略す)40により検知し(STEP3)、その出力電圧を本発明の付着量変換アルゴリズム(粉体付着量変換方法)により付着量変換して(STEP4〜5)、現在の現像能力を表す(現像γ、現像開始電圧Vk)の算出を行い(STEP6)、この算出値に基づき、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更を行い(STEP7)、計算値(現像γ、現像開始電圧Vk、感度補正係数α、γ)を後述する制御手段(カラーレーザプリンタのメインコントローラが兼ねることができる)のメモリに保存する(STEP8)ような処理を行っている。
ここで、所定階調パターンとは、所定数のパッチ数を有する通常の濃度検知用パターンを意味する。以下、単に「階調パターン」ともいう。
In the color laser printer according to the present embodiment, in addition to the image forming mode as described above, a process control operation (hereinafter referred to as “process control”) is performed in order to optimize the image density of each color when the power is turned on or after a predetermined number of sheets have passed. Abbreviated as “operation”). The flow of the process control operation is as shown in FIG.
A predetermined gradation pattern (= density detection pattern (toner pattern), hereinafter abbreviated as a P pattern) 70 shown in FIG. 14 is switched on the transfer belt 18 by sequentially switching the charging bias and the developing bias at appropriate timing for each color. An image is formed (STEP 2), and the output voltage of these P patterns is a density detection sensor (hereinafter abbreviated as “P sensor”) 40 as an optical detection means disposed outside the transfer belt 18 in the vicinity of the drive roller 19. (STEP 3), and the output voltage is converted by the adhesion amount conversion algorithm (powder adhesion amount conversion method) of the present invention (STEP 4 to 5) to represent the current development capability (development γ, development start) (Voltage Vk) is calculated (STEP 6), and the development bias value and the toner density control target value are changed based on the calculated value (STEP 6). ), And the calculated values (development γ, development start voltage Vk, sensitivity correction coefficients α, γ) are stored in the memory of the control means (which can also serve as the main controller of the color laser printer) described later (STEP 8). Is going.
Here, the predetermined gradation pattern means a normal density detection pattern having a predetermined number of patches. Hereinafter, it is also simply referred to as “gradation pattern”.

Pセンサ40の構成は、図11に示す通りのものであり、またその諸元については既述した通りである。
ここでは受光素子としてPTr(フォトトランジスタ)を用いたが、PD(フォトダイオード)などの受光素子を用いても良い。
The configuration of the P sensor 40 is as shown in FIG. 11, and its specifications are as described above.
Here, PTr (phototransistor) is used as the light receiving element, but a light receiving element such as PD (photodiode) may be used.

以下、図1乃至図7に基づいて本実施形態の要部を説明する。図示しないが、現像スリーブ44内には、潜像担持体(感光体ドラム)に形成された静電潜像の可視像化に供せられる二成分系現像剤の磁気ブラシを現像スリーブ表面上に形成する主極と、潜像担持体の移動方向に対して前記主極よりも下流側に位置する現像スリーブ表面上の二成分系現像剤を、現像スリーブの回転と協働して搬送し、該二成分系現像剤を現像ケースの側に戻す搬送極が備えられている。なお、以下の説明においては現像スリーブ44を単に「スリーブ」と略す。   The main part of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. Although not shown, a magnetic brush of a two-component developer used for visualizing the electrostatic latent image formed on the latent image carrier (photosensitive drum) is provided on the surface of the developing sleeve 44. The two-component developer on the surface of the developing sleeve positioned downstream of the main electrode with respect to the moving direction of the latent image carrier is conveyed in cooperation with the rotation of the developing sleeve. A transport electrode for returning the two-component developer to the developing case side is provided. In the following description, the developing sleeve 44 is simply abbreviated as “sleeve”.

図1に示すように、二成分現像方式では、ベタ現像時に、(1)〜(4)のメカニズムによりスリーブ一周後のトナー濃度が低下する。
(1)ベタ現像時、現像電界が矢印方向にかかるため、スリーブ近傍の剤のトナー濃度が下がりトナー帯電量が上がる。
(2)ベタ現像後の剤はトナー帯電量が高いため、剤離れ部で剤離れしない。
(3)剤離れしなかった剤は、スリーブ上の現像剤の層厚みを規制するドクタブレード45の裏の抱え込み剤と混ざり合ってスリーブと感光体が対向する現像ニップへ搬送される。
(4)ベタ現像時に(1)〜(3)を経た剤は、地肌部の剤よりもトナー帯電量が上がっているため、スリーブ一周後は粉体濃度(トナー濃度)が低下する。
As shown in FIG. 1, in the two-component development method, the toner density after one round of the sleeve is lowered by the mechanisms (1) to (4) during solid development.
(1) At the time of solid development, since the developing electric field is applied in the direction of the arrow, the toner concentration of the agent in the vicinity of the sleeve is reduced and the toner charge amount is increased.
(2) Since the toner after solid development has a high toner charge amount, the agent is not separated at the agent separation portion.
(3) The agent that has not separated the agent is mixed with the holding agent on the back of the doctor blade 45 that regulates the layer thickness of the developer on the sleeve, and is conveyed to the developing nip where the sleeve and the photoconductor face each other.
(4) Since the toner charge amount of the agent that has undergone (1) to (3) during solid development is higher than that of the background portion, the powder concentration (toner concentration) decreases after one round of the sleeve.

そのため、紙間にトナーパッチを形成してそのトナー付着量を検知し、これに基づいてトナー濃度(画像濃度)を制御するトナー濃度制御において、全ベタ現像時(高画像面積率の画像を形成する場合)は、トナーパターン512のトナー付着量(図3参照)が、低画像面積率の画像を形成する場合の通紙時のトナーパターン511のトナー付着量よりも低くなってしまう(図2参照)という課題があった。
このトナー付着量の低下は上記メカニズムに起因するものであり、本来検知したいトナー付着量ではなく、この検知結果をもとにトナー濃度の制御を実行すると、トナーを多く供給する制御となって濃度過多を招くことになる。
図2において、符号501は低画像面積率の画像が転写される転写紙を示し、矢印Sは転写紙の搬送方向、すなわち転写ベルト18の移動方向を示している。図3において、符号502は、高画像面積率の画像が転写される転写紙を示している。
(1)〜(4)のメカニズムから言えば、全面ベタでなくても、トナーパターンに対応するスリーブ一周分手前の領域がベタ画像であれば、トナーパターン512のトナー付着量(図5参照)が低画像面積率通紙時の場合のトナーパターン511のトナー付着量よりも低くなってしまう(図4参照)という課題である。
Therefore, a toner patch is formed between papers, the amount of toner adhesion is detected, and the toner density control (controlling the toner density (image density) based on this is detected. In this case, the toner adhesion amount of the toner pattern 512 (see FIG. 3) is lower than the toner adhesion amount of the toner pattern 511 when a sheet is passed when an image having a low image area ratio is formed (FIG. 2). There was a problem of reference).
This decrease in the toner adhesion amount is due to the mechanism described above. If the toner density control is executed based on the detection result, not the toner adhesion amount that is originally desired to be detected, the toner concentration is controlled to increase. Too much will be invited.
In FIG. 2, reference numeral 501 indicates a transfer sheet on which an image having a low image area ratio is transferred, and an arrow S indicates the transfer sheet conveyance direction, that is, the transfer belt 18 movement direction. In FIG. 3, reference numeral 502 indicates a transfer sheet onto which an image with a high image area ratio is transferred.
Speaking from the mechanisms (1) to (4), even if the entire surface is not solid, if the area corresponding to the toner pattern is a solid image before the entire circumference of the sleeve, the toner adhesion amount of the toner pattern 512 (see FIG. 5). Is lower than the toner adhesion amount of the toner pattern 511 when the low image area ratio is passed (see FIG. 4).

そこで、本発明では、紙間トナーパッチのスリーブ一周分手前がベタ画像でトナーパターン512のトナー付着量が低下してしまった場合に、付着量が低下していない低画像面積率通紙時のトナーパッチ付着量に補正して、トナー濃度制御にフィードバックすることとした。
具体的には、図4、図5に示すように、紙間のトナーパターンに対応するスリーブ一周分手前の領域504の画像面積率を求め、領域504の画像面積率が所定値(例えば図7における80%)よりも高い場合には、紙間トナーパターン512のトナー付着量を補正して、低画像面積率通紙時の紙間トナーパターン511のトナー付着量とした場合にどのくらいの値になるのか算出した。
符号503で示す「スリーブ一周分(=スリーブ一周分長)」は、作像順序においてトナーパターンよりも時間的に先(過去)の位置を示している。
図6に示すように、領域504の画像面積率(トナーパターンに対応する領域に占める画像面積の割合)は、従来の画像処理手段である画像面積率取得手段601により取得される。
領域504の画像面積率は、画像面積率取得手段601からの画像データに基づいてトナー濃度制御手段としての制御手段600により算出するようにしてもよい。
画像面積率取得手段601はページ単位での画像面積率を取得できるとともに、領域504のように特定の局所的な領域の画像面積率を取得する機能を有している。
Therefore, in the present invention, when the toner adhesion amount of the toner pattern 512 is reduced when the toner image 512 is a solid image before the sleeve of the inter-sheet toner patch, the adhesion amount does not decrease. The amount of toner patch adhesion was corrected and fed back to toner density control.
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the image area ratio of the area 504 that is one round of the sleeve corresponding to the toner pattern between the sheets is obtained, and the image area ratio of the area 504 is a predetermined value (for example, FIG. 7). If the toner adhesion amount of the inter-paper toner pattern 512 is corrected to obtain the toner adhesion amount of the inter-paper toner pattern 511 when the low image area ratio is passed, what value is obtained? It was calculated.
“Sleeve circumference (= length of sleeve circumference)” indicated by reference numeral 503 indicates a position earlier (past) in time than the toner pattern in the image forming sequence.
As shown in FIG. 6, the image area ratio of the area 504 (the ratio of the image area to the area corresponding to the toner pattern) is acquired by the image area ratio acquisition means 601 which is a conventional image processing means.
The image area ratio of the region 504 may be calculated by the control means 600 as the toner density control means based on the image data from the image area ratio acquisition means 601.
The image area ratio acquisition unit 601 can acquire the image area ratio in units of pages and has a function of acquiring an image area ratio of a specific local area such as the area 504.

補正には、予め測定してある「スリーブ一周分手前の画像面積率と、トナーパターンのトナー付着量低下率との関係データテーブル」をメモリ(例えば図6に示すROM602)に記憶しておき、このデータを用いた。
例えば、スリーブ一周分長手前の画像面積率x=90%の場合に、紙間トナーパターンのトナー付着量=0.35mg/cmで、予め測定してあるデータが図7に示すような関係、つまり、y=f(90%)=75%だったとして、
低画像面積通紙時のトナー付着量
=(x=90%時のトナー付着量)/f(90%)
=0.35/(75/100)
=0.47mg/cm
のように補正した。
高画像面積率通紙時(ベタ画像通紙時)に、この補正値をトナー濃度制御にフィードバックすることで、安定した画像品質を維持することができる。
For the correction, a pre-measured “relation data table between the image area ratio of the sleeve one round before and the toner adhesion amount reduction rate of the toner pattern” is stored in a memory (for example, ROM 602 shown in FIG. 6). This data was used.
For example, in the case where the image area ratio x = 90% before the length of one full circumference of the sleeve, the amount of toner adhesion of the inter-paper toner pattern = 0.35 mg / cm 2 and the data measured in advance have a relationship as shown in FIG. That is, y = f (90%) = 75%
Toner adhesion amount when passing through a low image area = (Toner adhesion amount when x = 90%) / f (90%)
= 0.35 / (75/100)
= 0.47 mg / cm 2
It was corrected as follows.
By feeding this correction value back to the toner density control when a high image area ratio is passed (when a solid image is passed), stable image quality can be maintained.

図15に基づいて画像形成装置の他例としてのタンデム型のカラー複写機の構成及び動作の概要を説明する。
カラー複写機1は、装置本体中央部に位置する画像形成部1Aと、該画像形成部1Aの下方に位置する給紙部1Bと、画像形成部1Aの上方に位置する画像読取部1Cを有している。
画像形成部1Aには、水平方向に延びる転写面を有する転写体としての中間転写ベルト2が配置されており、該中間転写ベルト2の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。本例では、中間転写ベルト2が検知対象面となり、Pセンサ40は中間転写ベルト2に対向して配置されている。
すなわち、補色関係にある色のトナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)による像を担持可能な像担持体としての感光体ドラム3Y、3M、3C、3Bが中間転写ベルト2の転写面に沿って並置されている。
An outline of the configuration and operation of a tandem type color copying machine as another example of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
The color copying machine 1 has an image forming unit 1A located at the center of the apparatus main body, a paper feeding unit 1B located below the image forming unit 1A, and an image reading unit 1C located above the image forming unit 1A. is doing.
An intermediate transfer belt 2 as a transfer body having a transfer surface extending in the horizontal direction is disposed in the image forming unit 1A, and an image of a color complementary to the color separation color is disposed on the upper surface of the intermediate transfer belt 2. The structure for forming is provided. In this example, the intermediate transfer belt 2 is a detection target surface, and the P sensor 40 is disposed to face the intermediate transfer belt 2.
That is, the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3B as image carriers capable of carrying an image of complementary color toners (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged along the transfer surface of the intermediate transfer belt 2. It is juxtaposed.

各感光体ドラム3Y、3M、3C、3Bはそれぞれ同じ反時計回り方向に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電手段としての帯電装置4、各感光体ドラム3Y、3M、3C、3B上に画像情報に基づいて電位VLの静電潜像を形成するための露光手段としての光書込装置5、各感光体ドラム3上の静電潜像を該静電潜像と同極性のトナーで現像する現像手段としての現像装置6、一次転写手段としての転写バイアスローラ7、印加電圧部材15、クリーニング装置8が配置されている。
各符号に付記しているアルファベットは、感光体ドラム3と同様、トナーの色別に対応している。各現像装置6にはそれぞれのカラートナーが収容されている。
中間転写ベルト2は、複数のローラ2A〜2Cに掛け回されて感光体ドラム3Y、3M、3C、3Bとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を備えている。
転写面を支持するローラ2A、2Bとは別のローラ2Cは、中間転写ベルト2を挟んで2次転写装置9に対向している。
図15中、符号10は中間転写ベルト2を対象としたクリーニング装置を示している。
Each of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3B is composed of a drum that can rotate in the same counterclockwise direction, and around the charging device 4 is a charging unit that performs image forming processing in the rotation process. , An optical writing device 5 as an exposure means for forming an electrostatic latent image having a potential VL on the basis of image information on each of the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, 3B. A developing device 6 as a developing means for developing the latent image with toner having the same polarity as that of the electrostatic latent image, a transfer bias roller 7 as a primary transfer means, an applied voltage member 15, and a cleaning device 8 are arranged.
The alphabets attached to the respective symbols correspond to the colors of the toner as in the photosensitive drum 3. Each developing device 6 accommodates each color toner.
The intermediate transfer belt 2 is configured to be wound around a plurality of rollers 2A to 2C and to move in the same direction at a position facing the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3B.
A roller 2C, which is different from the rollers 2A and 2B that support the transfer surface, faces the secondary transfer device 9 with the intermediate transfer belt 2 interposed therebetween.
In FIG. 15, reference numeral 10 indicates a cleaning device for the intermediate transfer belt 2.

感光体ドラム3Yの表面が帯電装置4Yにより一様に帯電され、画像読取部1Cからの画像情報に基づいて感光体3ドラムY上に静電潜像が形成される。
該静電潜像はイエローのトナーを収容した二成分(キャリアとトナー)現像装置6Yによりトナー像として可視像化され、該トナー像は第1の転写工程として、中間転写ベルト2上に、転写バイアスローラ7Yに印加された電圧による電界で引き付けられて転写される。
印加電圧部材15Yは感光体ドラム3Yの回転方向における転写バイアスローラ7Yの上流側に設けられている。
印加電圧部材15Yにより、中間転写ベルト2に感光体ドラム3Yの帯電極性と同極性で且つ絶対値がベタ時VLより大きい電圧を印加し、転写領域にトナー像が入る以前に感光体ドラム3Yから中間転写ベルト2へトナーが転写することを防止して、感光体ドラム3Yから中間転写ベルト2へのトナーの転写時のチリによる乱れを防止する。
The surface of the photosensitive drum 3Y is uniformly charged by the charging device 4Y, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3Y based on the image information from the image reading unit 1C.
The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a two-component (carrier and toner) developing device 6Y containing yellow toner, and the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 2 as a first transfer step. The image is attracted and transferred by the electric field generated by the voltage applied to the transfer bias roller 7Y.
The applied voltage member 15Y is provided on the upstream side of the transfer bias roller 7Y in the rotation direction of the photosensitive drum 3Y.
The applied voltage member 15Y applies a voltage to the intermediate transfer belt 2 that has the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 3Y and has an absolute value that is greater than the solid VL. From the photosensitive drum 3Y before the toner image enters the transfer area. The toner is prevented from being transferred to the intermediate transfer belt 2, and the disturbance due to dust during the transfer of the toner from the photosensitive drum 3Y to the intermediate transfer belt 2 is prevented.

他の感光体ドラム3M、3C、3Bでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト2上に順に転写されて重ね合わせられる。
転写後感光体ドラム3上に残留したトナーはクリーニング装置8により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体ドラム3の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
2次転写装置9は、帯電駆動ローラ9A及び従動ローラ9Bに掛け回されて中間転写ベルト2と同方向に移動する転写ベルト9Cを有している。
転写ベルト9Cを帯電駆動ローラ9Aにより帯電させることで、中間転写ベルト2に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像をシート状記録媒体としての用紙28に転写することができる。
The other photoconductor drums 3M, 3C, and 3B also form similar images only with different toner colors, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 2 and superimposed.
The toner remaining on the photosensitive drum 3 after the transfer is removed by the cleaning device 8, and the potential of the photosensitive drum 3 is initialized by a neutralizing lamp (not shown) after the transfer to prepare for the next image forming process.
The secondary transfer device 9 includes a transfer belt 9 </ b> C that is wound around the charging drive roller 9 </ b> A and the driven roller 9 </ b> B and moves in the same direction as the intermediate transfer belt 2.
By charging the transfer belt 9C with the charging drive roller 9A, it is possible to transfer a multicolor image superimposed on the intermediate transfer belt 2 or a supported single color image onto a paper 28 as a sheet-like recording medium.

2次転写位置には給紙部1Bから用紙28が給送されるようになっている。
給紙部1Bには用紙28が積載収容される複数の給紙カセット1B1と、給紙カセット1B1に収容された用紙28を最上のものから順に1枚ずつ分離して給紙する給紙コロ1B2と、搬送ローラ対1B3と、2次転写位置の上流に位置するレジストローラ対1B4等が設けられている。
給紙カセット1B1から給紙された用紙28は、レジストローラ対1B4で一旦停止され、斜めずれ等を修正された後、中間転写ベルト2上のトナー像の先端と搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイイングでレジストローラ対1B4により2次転写位置に送られる。
装置本体の右側には起倒可能に手差しトレイ29が設けられており、該手差しトレイ29に収容された用紙28は給紙コロ31により給送された給紙カセット1B1からの用紙搬送路と合流する搬送路によりレジストローラ対1B4に向けて送られる。
The paper 28 is fed from the paper feed unit 1B to the secondary transfer position.
The paper feed unit 1B has a plurality of paper feed cassettes 1B1 in which papers 28 are stacked and housed, and a paper feed roller 1B2 that separates and feeds the papers 28 contained in the paper feed cassette 1B1 one by one in order from the top. A pair of conveying rollers 1B3, a pair of registration rollers 1B4 positioned upstream of the secondary transfer position, and the like.
The paper 28 fed from the paper feed cassette 1B1 is temporarily stopped by the registration roller pair 1B4, and after correcting the oblique displacement and the like, the front end of the toner image on the intermediate transfer belt 2 and a predetermined position at the front end in the transport direction are set. Are sent to the secondary transfer position by the registration roller pair 1B4.
A manual feed tray 29 is provided on the right side of the apparatus main body so that it can be turned up and down, and the paper 28 accommodated in the manual feed tray 29 joins the paper feed path from the paper feed cassette 1B1 fed by the paper feed roller 31. The paper is sent toward the registration roller pair 1B4 by the conveying path.

光書込装置5では、画像読取部1Cからの画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体ドラム3Y、3M、3C、3Bに対して画像情報に応じた書き込み光を出射して静電潜像を形成するようになっている。
画像読取部1Cは、自動原稿給送装置1C1と、原稿載置台としてのコンタクトガラス80を有するスキャナ1C2等を有している。
自動原稿給送装置1C1は、コンタクトガラス80上に繰り出される原稿を反転可能な構成を有し、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
光書込装置5により形成された感光体ドラム3上の静電潜像は現像装置6によって可視像処理され、中間転写ベルト2に1次転写される。
中間転写ベルト2に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、2次転写装置9により用紙28上に一括して2次転写される。
2次転写された用紙28は定着装置11へ送られ、ここで熱と圧力により未定着画像を定着される。
2次転写後の中間転写ベルト2上の残留トナーは、クリーニング装置10により除去される。
In the optical writing device 5, writing light is controlled by image information from the image reading unit 1C or image information output from a computer (not shown), and the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3B correspond to the image information. Writing light is emitted to form an electrostatic latent image.
The image reading unit 1C includes an automatic document feeder 1C1, a scanner 1C2 having a contact glass 80 as a document table, and the like.
The automatic document feeder 1C1 has a configuration capable of reversing the document fed on the contact glass 80, and can perform scanning on each surface of the document.
The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3 formed by the optical writing device 5 is subjected to visible image processing by the developing device 6 and is primarily transferred to the intermediate transfer belt 2.
When the toner images for each color are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 2, they are secondarily transferred onto the paper 28 by the secondary transfer device 9.
The second-transferred paper 28 is sent to the fixing device 11 where the unfixed image is fixed by heat and pressure.
Residual toner on the intermediate transfer belt 2 after the secondary transfer is removed by the cleaning device 10.

定着装置11を通過した用紙28は、定着装置11の下流側に設けられた搬送路切り換え爪12により、排紙トレイ27に向けた搬送路と反転搬送路RPとに選択的に案内される。
排紙トレイ27に向けて搬送された場合には、排紙ローラ対32により排紙トレイ27上に排出され、スタックされる。
反転搬送路RPへ案内された場合には反転装置38により反転され、再度レジストローラ対1B4に向けて送られる。
The paper 28 that has passed through the fixing device 11 is selectively guided to the conveyance path toward the paper discharge tray 27 and the reverse conveyance path RP by the conveyance path switching claw 12 provided on the downstream side of the fixing apparatus 11.
When the paper is conveyed toward the paper discharge tray 27, it is discharged onto the paper discharge tray 27 by the paper discharge roller pair 32 and stacked.
When guided to the reversal conveyance path RP, it is reversed by the reversing device 38 and sent again toward the registration roller pair 1B4.

以上の構成により、カラー複写機1では、コンタクトガラス80上に載置された原稿を露光走査することにより、あるいはコンピュータからの画像情報により、一様に帯電された感光体ドラム3に対して静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置6によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト2に1次転写される。
中間転写ベルト2に転写されたトナー像は、単一画像の場合にはそのまま給紙部1Bから繰り出された用紙28に転写される。
多色画像の場合には1次転写が繰り返されることにより重畳された後、用紙28に一括して2次転写される。
2次転写後の用紙28は定着装置11により未定着画像を定着された後、排紙トレイ27に排出され、あるいは反転されて両面画像形成のために再度レジストローラ対1B4に向けて送られる。本実施形態では、検知対象面を転写体としての中間転写ベルト2としたが、各感光体ドラムを検知対象面としてもよい。
この場合、Pセンサ40は各感光体ドラムに対向して設けられる。
With the above configuration, in the color copying machine 1, the photosensitive drum 3 that is uniformly charged is statically exposed by scanning the document placed on the contact glass 80 or by image information from the computer. An electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is subjected to visible image processing by the developing device 6, and then the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 2.
In the case of a single image, the toner image transferred to the intermediate transfer belt 2 is transferred as it is to the paper 28 fed out from the paper supply unit 1B.
In the case of a multi-color image, the images are superimposed by repeating primary transfer, and then secondary transferred onto the paper 28 at once.
After the secondary transfer, the paper 28 is fixed with an unfixed image by the fixing device 11 and then discharged to the paper discharge tray 27 or reversed and sent again toward the registration roller pair 1B4 for double-sided image formation. In this embodiment, the detection target surface is the intermediate transfer belt 2 as a transfer member, but each photosensitive drum may be a detection target surface.
In this case, the P sensor 40 is provided to face each photosensitive drum.

また、1つ感光体ドラムとリボルバー方式の現像装置を用いて各色のトナー像を形成し、各トナー像を中間転写体に重ね合わせ転写した後、シート状記録媒体としての転写紙上に一括転写する方式のカラー画像形成装置においても同様に実施することができる。
その一例を図16に示す。本例では、図14に示す濃度検知用のPパターンが中間転写体としての中間転写ベルト426上に形成され、これを駆動ローラ444の近傍に配置されたPセンサ40により検出する。すなわち、本例では中間転写ベルト426を検知対象面としている。
検知方式、動作(検知データの取り扱い等)は上記実施形態と同様である。
Further, each color toner image is formed by using one photosensitive drum and a revolver type developing device, and each toner image is transferred onto an intermediate transfer member, and then transferred onto a transfer sheet as a sheet-like recording medium. The same can be applied to the color image forming apparatus of the type.
An example is shown in FIG. In this example, the P pattern for density detection shown in FIG. 14 is formed on an intermediate transfer belt 426 as an intermediate transfer member, and this is detected by a P sensor 40 disposed in the vicinity of the drive roller 444. That is, in this example, the intermediate transfer belt 426 is the detection target surface.
The detection method and operation (handling of detection data, etc.) are the same as in the above embodiment.

図16に示す画像形成装置としてのカラー複写機の構成の概要を説明する。
カラー複写機において、露光手段としての書き込み光学ユニット400は、カラースキャナ200からのカラー画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した光書き込みを行い、像担持体である感光体ドラム402上に静電潜像を形成する。
該書き込み光学ユニット400は、レーザーダイオード404、ポリゴンミラー406とその回転用モータ408、fθレンズ410や反射ミラー412等により構成されている。
感光体ドラム402は、矢印で示すように反時計回りの向きに回転され、その周囲には、感光体クリーニングユニット414、除電ランプ416、電位センサ420、回転式現像装置422のうちの選択された現像器、現像濃度パターン検知器424、中間転写体としての中間転写ベルト426等が配置されている。
An outline of the configuration of the color copying machine as the image forming apparatus shown in FIG. 16 will be described.
In a color copying machine, a writing optical unit 400 serving as an exposure unit converts color image data from the color scanner 200 into an optical signal and performs optical writing corresponding to a document image, on a photosensitive drum 402 serving as an image carrier. An electrostatic latent image is formed on the surface.
The writing optical unit 400 includes a laser diode 404, a polygon mirror 406, a rotation motor 408 thereof, an fθ lens 410, a reflection mirror 412, and the like.
The photosensitive drum 402 is rotated in the counterclockwise direction as indicated by an arrow, and the photosensitive drum cleaning unit 414, the charge eliminating lamp 416, the potential sensor 420, and the rotary developing device 422 are selected around the photosensitive drum 402. A developing device, a development density pattern detector 424, an intermediate transfer belt 426 as an intermediate transfer member, and the like are arranged.

回転式現像装置422は、ブラック用現像器428、シアン用現像器430、マゼンタ用現像器432、イエロー用現像器434と、各現像器を回転させる図示しない回転駆動部を有している。
各現像器は、キャリアとトナーとの混合現像剤が入った、いわゆる二成分現像方式の現像器であり、上記実施形態で示した現像装置4と同様の構成を有している。
磁性キャリアの条件や仕様等も同様である。
待機状態では、回転式現像装置422は、ブラック現像の位置にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ200で所定のタイミングからブラック画像のデータの読み取りがスタートし、この画像データに基づいてレーザ光による光書き込み・静電潜像(ブラック潜像)の形成が始まる。
The rotary developing device 422 includes a black developing unit 428, a cyan developing unit 430, a magenta developing unit 432, a yellow developing unit 434, and a rotation driving unit (not shown) that rotates each developing unit.
Each developing device is a so-called two-component developing type developer containing a mixed developer of carrier and toner, and has the same configuration as the developing device 4 shown in the above embodiment.
The conditions and specifications of the magnetic carrier are the same.
In the standby state, the rotary developing device 422 is set at the black development position. When the copying operation is started, the color scanner 200 starts reading the black image data at a predetermined timing. Based on the above, optical writing with a laser beam and formation of an electrostatic latent image (black latent image) are started.

このブラック潜像の先端部から現像するために、ブラック用現像器428の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブを回転開始してブラック潜像をブラックトナーで現像する。感光体ドラム402にはマイナス極性のトナーが作像される。
そして、以後、ブラック潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がブラック現像位置を通過した時点で、速やかにブラックのための現像位置から次の色の現像位置まで、回転式現像装置422が回転する。当該動作は、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像形成サイクルが開始されると、まず、感光体ドラム402は矢印で示すように反時計回りの向きに、中間転写ベルト426は時計回りの向きに、図示しない駆動モータによって回転させられる。
中間転写ベルト426の回転に伴って、ブラックトナー像形成、シアントナー像形成、マゼンタトナー像形成、イエロートナー像形成が行われ、最終的にブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に、中間転写ベルト426上に重ねられ(1次転写)、トナー像が形成される。
In order to develop from the leading edge of the black latent image, before the leading edge of the latent image reaches the developing position of the black developing device 428, the developing sleeve is started to rotate and the black latent image is developed with black toner. A negative polarity toner is formed on the photosensitive drum 402.
Thereafter, the development operation of the black latent image area is continued, but when the trailing edge of the latent image passes the black development position, the rotary development is quickly performed from the development position for black to the development position for the next color. The device 422 rotates. This operation is completed at least before the leading edge of the latent image by the next image data arrives.
When the image forming cycle is started, first, the photosensitive drum 402 is rotated counterclockwise as indicated by an arrow, and the intermediate transfer belt 426 is rotated clockwise by a drive motor (not shown).
As the intermediate transfer belt 426 rotates, black toner image formation, cyan toner image formation, magenta toner image formation, and yellow toner image formation are performed. Finally, black (Bk), cyan (C), and magenta (M) are formed. , Yellow (Y) in this order (primary transfer) on the intermediate transfer belt 426 to form a toner image.

中間転写ベルト426は、感光体ドラム402に対向する1次転写電極ローラ450、駆動ローラ444、2次転写ローラ454に対向する2次転写対向ローラ446、中間転写ベルト426の表面を清掃するクリーニング手段452に対向するクリーニング対向ローラ448Aの各支持部材間に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御されるようになっている。
感光体ドラム402に順次形成されるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像が中間転写ベルト426上で正確に順次位置合わせされ、これによって4色重ねのベルト転写画像が形成される。
このベルト転写画像は2次転写対向ローラ446により用紙に一括転写される。
The intermediate transfer belt 426 includes a primary transfer electrode roller 450 that faces the photosensitive drum 402, a drive roller 444, a secondary transfer counter roller 446 that faces the secondary transfer roller 454, and a cleaning unit that cleans the surface of the intermediate transfer belt 426. It is stretched between the supporting members of the cleaning facing roller 448A facing the surface 452, and is driven and controlled by a driving motor (not shown).
The black, cyan, magenta, and yellow toner images sequentially formed on the photosensitive drum 402 are accurately and sequentially aligned on the intermediate transfer belt 426, thereby forming a four-color superimposed belt transfer image.
This belt transfer image is collectively transferred onto a sheet by a secondary transfer counter roller 446.

給紙バンク456内の各記録紙カセット458、460、462には装置本体内のカセット464に収容された用紙のサイズとは異なる各種サイズの用紙が収容されており、これらのうち、指定されたサイズ紙の収容カセットから、該指定された用紙が給紙コロ466によってレジストローラ対470方向に給紙・搬送される。
図16において、符号468はOHP用紙や厚紙等のための手差し給紙トレイを示す。
像形成が開始される時期に、用紙は上記いずれかのカセットの給紙口から給送され、レジストローラ対470のニップ部で待機する。
そして、2次転写対向ローラ446に中間転写ベルト426上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度用紙先端がこの像先端に一致するようにレジストローラ対470が駆動され、用紙と像のレジスト合わせが行われる。
Each of the recording paper cassettes 458, 460, and 462 in the paper supply bank 456 contains various sizes of paper different from the size of the paper stored in the cassette 464 in the apparatus body. The designated paper is fed and conveyed in the direction of the registration roller pair 470 by the paper feed roller 466 from the size paper storage cassette.
In FIG. 16, reference numeral 468 denotes a manual paper feed tray for OHP paper, thick paper, and the like.
At the time when image formation is started, the paper is fed from the paper feed port of one of the above cassettes and waits at the nip portion of the registration roller pair 470.
Then, when the leading edge of the toner image on the intermediate transfer belt 426 approaches the secondary transfer counter roller 446, the registration roller pair 470 is driven so that the leading edge of the sheet exactly coincides with the leading edge of the image. Is done.

このようにして、用紙が中間転写ベルト426と重ねられて、トナーと同極性の電圧が印加される2次転写対向ローラ446の下を通過する。このとき、トナー画像が用紙に転写される。続いて、用紙は除電され、中間転写ベルト426から剥離して紙搬送ベルト472に移る。
中間転写ベルト426から4色重ねトナー像を一括転写された用紙は、紙搬送ベルト472によりベルト定着方式の定着装置470へ搬送され、この定着装置470で熱と圧力によりトナー像を定着される。
定着を終えた用紙は排出ローラ対480で機外へ排出され、図示しないトレイにスタックされる。これにより、フルカラーコピーが得られる。
本実施形態では、検知対象面を転写体としての中間転写ベルト426としたが、感光体ドラム402を検知対象面としてもよい。この場合、Pセンサ40は感光体ドラム402に対向して設けられ、現像濃度パターン検知器424がこれに相当する。
In this manner, the sheet is overlapped with the intermediate transfer belt 426 and passes under the secondary transfer counter roller 446 to which a voltage having the same polarity as the toner is applied. At this time, the toner image is transferred to the paper. Subsequently, the sheet is neutralized, peeled off from the intermediate transfer belt 426, and moved to the sheet conveying belt 472.
The sheet onto which the four-color superimposed toner images have been collectively transferred from the intermediate transfer belt 426 is conveyed to the belt fixing type fixing device 470 by the paper conveying belt 472, and the toner image is fixed by the fixing device 470 by heat and pressure.
The sheet that has been fixed is discharged out of the apparatus by the discharge roller pair 480 and stacked on a tray (not shown). Thereby, a full color copy is obtained.
In this embodiment, the detection target surface is the intermediate transfer belt 426 as a transfer body, but the photosensitive drum 402 may be the detection target surface. In this case, the P sensor 40 is provided facing the photosensitive drum 402, and the development density pattern detector 424 corresponds to this.

上記各実施形態では、粉体としてトナーを用いる濃度制御方法を例示したが、トナー以外の粉体を扱う濃度制御方法においても同様の処理方式により同様の検知機能を得ることができる。   In each of the above embodiments, the density control method using toner as the powder is exemplified, but the same detection function can be obtained by the same processing method in the density control method that handles powder other than the toner.

18 検知対象面としての転写ベルト
44 現像スリーブ
512 トナーパターン
18 Transfer Belt as Detection Target Surface 44 Developing Sleeve 512 Toner Pattern

特開2001‐194843号公報JP 2001-194443 A 特許第2729976号公報Japanese Patent No. 2729976 特開2002‐72612号公報JP 2002-72612 A 特開2001‐215850号公報JP 2001-215850 A 特開2000‐39746号公報JP 2000-39746 A 特開2000‐66463号公報JP 2000-66463 A 特開2000‐227692号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-227692 特開2000‐231254号公報JP 2000-231254 A 特開2000‐250286号公報JP 2000-250286 A 特開2000‐275167号公報JP 2000-275167 A 特開2001‐34027号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-34027 特開2001‐215762号公報JP 2001-215762 A 特開2001‐312115号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-312115 特開2002‐40746号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-40746 特開平8‐123110号公報JP-A-8-123110 特開平8‐21990号公報JP-A-8-21990 特開平8‐271230号公報JP-A-8-271230 特開平9‐73215号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-73215 特開平10‐221902号公報JP-A-10-221902 特開平11‐174753号公報JP-A-11-174753 特開平11‐249373号公報JP 11-249373 A 特許第2577354号公報Japanese Patent No. 2577354 特開平5‐249787号公報JP-A-5-249787

Claims (3)

検知対象面上の画像形成領域間に二成分系現像剤を用いて形成されたトナーパターンを光学的検知手段で検知し、該検知データに基づいて前記トナーパターンのトナー付着量を算出し、算出されたトナー付着量に基づいてトナー濃度を制御するトナー濃度制御方法において、
前記トナーパターンに対応する前記現像スリーブ一周分手前の領域の画像面積率を取得し、取得した画像面積率に応じて前記算出されたトナー付着量を補正することを特徴とするトナー濃度制御方法。
A toner pattern formed by using a two-component developer between image forming areas on the detection target surface is detected by an optical detection means, and a toner adhesion amount of the toner pattern is calculated based on the detection data, and is calculated In the toner concentration control method for controlling the toner concentration based on the applied toner adhesion amount,
A toner density control method, comprising: acquiring an image area ratio of a region corresponding to the toner pattern one round before the developing sleeve, and correcting the calculated toner adhesion amount according to the acquired image area ratio.
請求項1に記載のトナー濃度制御方法において、
予め求められた、前記現像スリーブ一周分手前の画像面積率と、トナーパターン付着量低下率との関係データテーブルを記憶しておき、該データテーブルを用いてトナー付着量を補正することを特徴とするトナー濃度制御方法。
The toner concentration control method according to claim 1,
Storing a relational data table of an image area ratio that is obtained in advance of one round of the developing sleeve and a toner pattern adhesion amount reduction rate, which is obtained in advance, and correcting the toner adhesion amount using the data table; Toner density control method.
請求項1又は2に記載のトナー濃度制御方法を実施する機能を有する画像形成装置。   An image forming apparatus having a function of executing the toner density control method according to claim 1.
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