JP2010134160A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキャナ等の画像読取手段を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus including an image reading unit such as a scanner.
複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、帯電装置により感光体ドラム等の像担持体表面を一様に帯電させ、露光装置からの露光(光照射)により像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, or a FAX, the surface of an image carrier such as a photosensitive drum is uniformly charged by a charging device, and the image is carried by exposure (light irradiation) from an exposure device. In general, the electrostatic latent image formed on the body is visualized by a developing device, the toner image is transferred onto a recording medium, and then a fixing process is performed.
ここで、静電潜像が形成される感光体ドラムは、製造上の諸要因によりドラム表面の軸方向において帯電特性や感度特性のむらが存在する。また、静電潜像を現像したトナー像を形成する場合、感光体ドラムにトナーを供給する現像剤担持体とのギャップのばらつきや、露光手段の主走査方向における光量のばらつき等の影響を受けて、軸方向に濃度むらが発生する。そこで、感光体ドラムの軸方向の表面電位状態や濃度状態を、露光装置の露光量を軸方向(主走査方向)に変化させて制御する方法が行われている。 Here, the photosensitive drum on which the electrostatic latent image is formed has uneven charging characteristics and sensitivity characteristics in the axial direction of the drum surface due to various factors in manufacturing. In addition, when forming a toner image obtained by developing an electrostatic latent image, it is affected by variations in the gap with the developer carrier that supplies toner to the photosensitive drum and variations in the amount of light in the main scanning direction of the exposure means. Thus, density unevenness occurs in the axial direction. Therefore, a method of controlling the surface potential state and density state in the axial direction of the photosensitive drum by changing the exposure amount of the exposure apparatus in the axial direction (main scanning direction) is performed.
濃度制御は、装置起動時或いは画像濃度(階調)を適正に設定するためのモード(キャリブレーションモード)が設定されたとき、トナー担持体上或いは記録媒体上にトナーを転写してテストパターン(基準画像)を形成し、その濃度を検出して階調補正を行う。例えばカラー画像形成装置の場合、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各画像形成部によりトナー担持体上或いは記録媒体上に各色のテストパターンが形成され、テストパターンを構成する各濃度パターンの濃度を検知して階調補正を行う。 In density control, when the apparatus is started up or when a mode (calibration mode) for appropriately setting image density (gradation) is set, toner is transferred onto a toner carrier or a recording medium and a test pattern ( (Standard image) is formed, and its density is detected to perform tone correction. For example, in the case of a color image forming apparatus, each magenta, cyan, yellow, and black image forming unit forms a test pattern of each color on a toner carrier or a recording medium, and detects the density of each density pattern constituting the test pattern. Then, gradation correction is performed.
ここで、テストパターンを記録媒体上に形成する場合、転写工程及び定着工程を経た実際の画像濃度を検知できるため、テストパターンを中間転写ベルト等のトナー担持体上に形成する場合に比べて高精度な補正が可能となる。例えば特許文献1には、記録媒体上に出力された階調パターンをスキャナ等の画像読取装置で読み取り、読み取られた濃度と目標濃度との濃度差から光量補正量を算出して画像形成条件にフィードバックさせることにより画像品質の安定性を向上させる画像形成装置が開示されている。
Here, when the test pattern is formed on the recording medium, since the actual image density after the transfer process and the fixing process can be detected, the test pattern is higher than when the test pattern is formed on a toner carrier such as an intermediate transfer belt. Accurate correction is possible. For example, in
しかし、感光体ドラムは、製法上の問題から軸方向のみでなく周方向にも帯電特性や感度特性のむらが存在する。また、帯電装置としてドラム表面に接触して帯電させる帯電ローラ(帯電部材)を用いた場合、帯電ローラの偏心によっても周方向の帯電むらが発生する。さらに、中間転写体や転写ローラの回転周期の変動によってドラム周方向の転写むらが発生する。 However, the photosensitive drum has uneven charging characteristics and sensitivity characteristics not only in the axial direction but also in the circumferential direction due to manufacturing problems. Further, when a charging roller (charging member) that is charged in contact with the drum surface as a charging device is used, circumferential charging unevenness also occurs due to eccentricity of the charging roller. Further, uneven transfer in the drum circumferential direction occurs due to fluctuations in the rotation cycle of the intermediate transfer member and the transfer roller.
一方、静電潜像を現像する際にも、ドラム表面にトナーを供給する現像剤担持体の偏心や、現像剤担持体上のトナー帯電量の影響を受けて軸方向のみでなく周方向の現像むらが発生する。特に、現像剤担持体上にトナー層のみを形成する現像装置では、1回転前にトナーが現像された領域と現像されなかった領域とで現像剤担持体上のトナー帯電量が異なるため、それぞれの領域で現像性能に差が生じ、濃度むらが発生し易くなる。 On the other hand, when developing an electrostatic latent image, not only in the axial direction but also in the circumferential direction due to the influence of the eccentricity of the developer carrier that supplies toner to the drum surface and the toner charge amount on the developer carrier. Uneven development occurs. In particular, in a developing device that forms only a toner layer on a developer carrier, the toner charge amount on the developer carrier differs between a region where the toner was developed before one rotation and a region where the toner was not developed before one rotation. Differences in development performance occur in these areas, and uneven density tends to occur.
上述したような理由によりドラム周方向に濃度むらが発生している場合、テストパターンを用いて軸方向の濃度制御を行う特許文献1の方法では、感光体ドラムや帯電ローラ、或いは現像剤担持体の回転位置によってテストパターンの濃度が変化し、濃度検出結果にばらつきが生じてしまう。その結果、光量補正の精度が低下して補正後の画像均一性の確保が困難となる。
When density unevenness occurs in the drum circumferential direction for the reasons described above, in the method of
そこで、感光体ドラムの周方向におけるテストパターンの濃度むらを低減して精度良く濃度補正を行う方法が提案されており、特許文献2には、像担持体、帯電器、或いは現像剤担持体のいずれかの回転位相差の360/N度(周長の1/N)だけずれた位置に濃度パターンをN回繰り返して形成されたテストパターンを用いて濃度補正を行う方法が開示されている。
しかしながら、特許文献2の方法では、同一のテストパターンを複数回形成する場合、各テストパターン中の濃度パターンが像担持体、帯電器、或いは現像剤担持体の同位相の位置に形成されることになるため、像担持体、帯電器、現像剤担持体の周方向の特性差に起因する周方向の濃度むらを除去できなかった。
However, in the method of
また、テストパターンを一枚のみ形成する場合であっても、アモルファスシリコン(a−Si)感光体では製造上1/2周期の成膜むらが発生する場合があり、特許文献2の方法でN=2とすると周期的な濃度変動を除去しきれなかった。また、N=3以上では小径化が進んだ感光体や現像剤担持体、帯電ローラ、転写ローラ等では各濃度パターンのピッチが狭くなりすぎるため、一枚のテストパターン上に配置する濃度パターンの数が限られてしまうという問題点があった。 Even when only one test pattern is formed, the amorphous silicon (a-Si) photoconductor may cause a film formation unevenness of ½ period in production. When = 2, periodic concentration fluctuations could not be removed. On the other hand, when N = 3 or more, the pitch of each density pattern is too narrow on a photoconductor, developer carrier, charging roller, transfer roller, etc. whose diameter has been reduced. There was a problem that the number was limited.
さらに、現像装置においては現像剤担持体上の1回転前にトナーが現像された領域とされなかった領域とでトナー帯電量が異なることから、複数色のテストパターンを同時に形成する場合、同一色の濃度パターンの現像には現像剤担持体上の1回転前にトナーが現像されなかった領域を用いるのが好ましい。 Further, in the developing device, the toner charge amount differs between the area where the toner was developed before one rotation on the developer carrier and the area where the toner was not developed. For the development of the density pattern, it is preferable to use a region on the developer bearing member where the toner was not developed before one rotation.
一方、濃度入力値(階調)の異なる複数の濃度パターンや複数色の濃度パターンから成る同一のテストパターンを複数枚出力して画像濃度むらを読み取り、感光体軸方向の濃度補正を行う場合、各濃度パターンが感光体の周方向に対し異なる位置に形成されていると、感光体の周方向の帯電むらがテストパターンの濃度に影響を及ぼし、光量補正の精度を低下させて濃度補正後の画像の均一性を悪化させることとなる。また、テストパターンが形成される際、帯電部材や現像剤担持体の周方向に異なる位置が感光体ドラムに対向していると、帯電器や現像剤担持体と感光体ドラムとのギャップが変化し、同様に画像の均一性を悪化させることとなる。 On the other hand, when the same test pattern consisting of a plurality of density patterns with different density input values (tones) or density patterns of a plurality of colors is output to read the image density unevenness and to perform density correction in the photoconductor axis direction, If each density pattern is formed at a different position with respect to the circumferential direction of the photoconductor, uneven charging in the circumferential direction of the photoconductor affects the density of the test pattern, reducing the accuracy of the light amount correction and reducing the density correction. The uniformity of the image will be deteriorated. Also, when the test pattern is formed, the gap between the charger or developer carrier and the photosensitive drum changes if the circumferential position of the charging member or developer carrier faces the photosensitive drum. In the same manner, the uniformity of the image is deteriorated.
本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体、帯電部材、現像剤担持体の周方向における特性のばらつきや偏心により像担持体の周方向に発生する濃度むらの影響が小さくなるような濃度補正を実行できる画像形成装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、濃度入力値或いは色の異なる複数の濃度パターンから成るテストパターンを複数枚出力する際の、各テストパターン間における濃度変動の小さい画像形成装置を提供することである。 In view of the above problems, the present invention provides a density that reduces the influence of density unevenness generated in the circumferential direction of the image carrier due to variation in characteristics and eccentricity of the image carrier, charging member, and developer carrier in the circumferential direction. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of executing correction. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus with small density fluctuation between test patterns when outputting a plurality of test patterns composed of a plurality of density patterns having different density input values or different colors. is there.
上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記像担持体表面を露光することにより静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体に対向配置される現像剤担持体を有し、前記露光装置により形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有する画像形成部と、該画像形成部において記録媒体上に形成されたテストパターンの濃度を読み取り可能な画像読取手段と、該画像読取手段によるテストパターンの読み取り結果に基づいて前記像担持体の軸方向のブロック毎に画像濃度を補正する濃度補正手段と、を備えた画像形成装置において、前記テストパターンは、同じ画素構成で形成された複数の濃度パターンを含み、同じ画素構成で形成された各濃度パターンは、前記像担持体、前記帯電部材、前記現像剤担持体のうち少なくとも一つの回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)の位置に配置されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electrostatic latent image by exposing an image carrier, a charging member for charging the surface of the image carrier, and the surface of the image carrier charged by the charging member. An image forming unit having an exposure device to be formed and a developing device having a developer carrier disposed opposite to the image carrier and developing an electrostatic latent image formed by the exposure device; An image reading unit capable of reading the density of the test pattern formed on the recording medium in the forming unit, and the image density for each block in the axial direction of the image carrier based on the result of reading the test pattern by the image reading unit. In the image forming apparatus including the density correction unit for correction, the test pattern includes a plurality of density patterns formed with the same pixel configuration, and each density pattern formed with the same pixel configuration is At least one rotation period of at least one of the image carrier, the charging member, and the developer carrier (M and N are relatively prime integers, M ≧ 2, N ≧ 3). It is characterized by being arranged.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンは、同じ画素構成で形成された濃度パターンをNの倍数含むことを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, the test pattern includes a multiple of N density patterns formed with the same pixel configuration.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、画素構成の異なる複数種類の濃度パターンを含む前記テストパターンを複数枚出力する場合、異なるテストパターン上に同じ画素構成で形成された各濃度パターンの静電潜像の形成位置は、前記像担持体、前記帯電部材、前記現像剤担持体のうち少なくとも一つの周方向に対して略同一領域であることを特徴としている。 Further, according to the present invention, in the image forming apparatus having the above configuration, when outputting a plurality of the test patterns including a plurality of types of density patterns having different pixel configurations, the density patterns formed with the same pixel configuration on the different test patterns. The formation position of the electrostatic latent image is substantially the same region with respect to at least one circumferential direction of the image carrier, the charging member, and the developer carrier.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記像担持体、前記帯電部材、前記現像剤担持体のうち少なくとも一つの回転位置を検知する位置検知機構を備え、該位置検知機構の検知結果に基づいて前記テストパターンの形成位置を制御することを特徴としている。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, the image forming apparatus further includes a position detection mechanism that detects a rotational position of at least one of the image carrier, the charging member, and the developer carrier, and a detection result of the position detection mechanism. The test pattern formation position is controlled based on the above.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記像担持体はアモルファスシリコン感光体であることを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, the image carrier is an amorphous silicon photoconductor.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンが複数色の濃度パターンで構成され、同一色の濃度パターンが前記現像剤担持体の回転周期の略M/N倍の位置に形成されており、前記テストパターン中の各色の濃度パターンは、前記現像剤担持体の1回転前に形成された同一色の濃度パターンと現像剤担持体上の周方向に重ならない領域の現像剤で形成されることを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the test pattern is formed of a plurality of color density patterns, and the same color density pattern is formed at a position approximately M / N times the rotation period of the developer carrier. The density pattern of each color in the test pattern is a developer in an area that does not overlap in the circumferential direction on the developer carrier with the density pattern of the same color formed before one rotation of the developer carrier. It is characterized by being formed.
本発明の第1の構成によれば、複数の濃度パターンから成るテストパターンを形成する際に、同じ画素構成で形成された各濃度パターンを、像担持体、帯電部材、現像剤担持体のうち少なくとも一つの回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)の位置に配置することにより、各濃度パターンの平均濃度を算出する場合の像担持体、帯電部材、或いは現像剤担持体の回転周期で発生する周方向(副走査方向)の濃度むらの影響を小さくすることができ、軸方向及び周方向の両方において濃度補正を精度良く行うことができる。 According to the first configuration of the present invention, when forming a test pattern composed of a plurality of density patterns, each density pattern formed with the same pixel configuration is selected from an image carrier, a charging member, and a developer carrier. In the case of calculating the average density of each density pattern by disposing at approximately M / N times (M and N are prime integers, M ≧ 2, N ≧ 3) at least one rotation period. The influence of density unevenness in the circumferential direction (sub-scanning direction) generated in the rotation cycle of the image carrier, charging member, or developer carrier can be reduced, and density correction can be performed accurately in both the axial direction and the circumferential direction. It can be carried out.
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の画像形成装置において、同じ画素構成で形成された濃度パターンをNの倍数含むテストパターンを形成することにより、同じ画素構成の濃度パターンが感光体ドラムの周方向全域を用いて形成されるため、各濃度パターンの平均濃度をより理論値に近づけることができる。 According to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first configuration, by forming a test pattern including a multiple of N density patterns formed with the same pixel configuration, the same pixel configuration can be obtained. Since the density pattern is formed using the entire circumferential direction of the photosensitive drum, the average density of each density pattern can be made closer to the theoretical value.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の画像形成装置において、画素構成の異なる複数種類の濃度パターンを含むテストパターンを複数枚出力する場合、異なるテストパターン上に同じ画素構成で形成された各濃度パターンの静電潜像の形成位置を、像担持体、帯電部材、現像剤担持体のうち少なくとも一つの周方向に対して略同一領域とすることにより、複数のテストパターン間で発生する像担持体、帯電部材、或いは現像剤担持体の周方向の特性差に起因する濃度むらを極力小さくすることができる。 Further, according to the third configuration of the present invention, when outputting a plurality of test patterns including a plurality of types of density patterns having different pixel configurations in the image forming apparatus having the first or second configuration, different test patterns are provided. By making the electrostatic latent image formation position of each density pattern formed with the same pixel configuration above substantially the same region with respect to at least one circumferential direction of the image carrier, the charging member, and the developer carrier. The density unevenness caused by the difference in the circumferential characteristics of the image carrier, the charging member, or the developer carrier generated between a plurality of test patterns can be minimized.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成の画像形成装置において、像担持体、帯電部材、現像剤担持体のうち少なくとも一つの回転位置を検知する位置検知機構の検知結果に基づいてテストパターンの形成位置を制御することにより、像担持体、帯電部材、或いは現像剤担持体の回転周期に応じた精確な位置にテストパターンを形成することができる。 According to the fourth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to third configurations, the rotational position of at least one of the image carrier, the charging member, and the developer carrier is detected. By controlling the test pattern formation position based on the detection result of the position detection mechanism, the test pattern can be formed at an accurate position according to the rotation period of the image carrier, the charging member, or the developer carrier. it can.
また、本発明の第5の構成によれば、上記第1乃至第4のいずれかの構成の画像形成装置において、製造時に周方向の成膜むらが発生し易いアモルファスシリコン感光体を用いた場合の、周方向の感度特性差に起因するテストパターンの周期的な濃度変動を除去することができる。 According to the fifth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to fourth configurations, an amorphous silicon photoconductor that easily generates circumferential film formation irregularities during manufacture is used. Thus, it is possible to eliminate periodic density fluctuations in the test pattern caused by the difference in sensitivity characteristics in the circumferential direction.
また、本発明の第6の構成によれば、上記第1乃至第5のいずれかの構成の画像形成装置において、テストパターンが複数色の濃度パターンで構成され、同一色の濃度パターンが現像剤担持体の回転周期の略M/N倍の位置に形成されるとき、テストパターン中の各色の濃度パターンを、現像剤担持体の1回転前に形成された同一色の濃度パターンと現像剤担持体上の周方向に重ならない領域の現像剤で形成することにより、濃度パターンの形成に用いるトナーの帯電量が安定し、濃度パターンの形成に悪影響を与えるトナー帯電量のばらつきを排除することができる。 According to the sixth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to fifth configurations, the test pattern includes a plurality of color density patterns, and the same color density pattern corresponds to the developer. When formed at a position approximately M / N times the rotation period of the carrier, the density pattern of each color in the test pattern is the same as the density pattern of the same color formed one rotation before the developer carrier. By forming with a developer in a region that does not overlap in the circumferential direction on the body, the charge amount of the toner used for forming the density pattern is stabilized, and variations in the toner charge amount that adversely affect the density pattern formation can be eliminated. it can.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を順次形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a color image forming apparatus of the present invention. In the main body of the
この画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、駆動手段(図示せず)により図1において時計回りに回転しながら各画像形成部に近接して移動する中間転写ベルト8上に順次転写(一次転写)された後、二次転写ローラ9において用紙P上に一度に転写(二次転写)され、さらに、定着部7において用紙P上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。
トナー像が転写される用紙Pは、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラ12a及びレジストローラ対12bを介して二次転写ローラ9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード19が配置されている。
The paper P onto which the toner image is transferred is housed in a
画像読取部40は、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するCCDセンサ等(いずれも図示せず)から構成されており、原稿画像を読み取って画像情報に変換する。また、後述するように画像形成部Pa〜Pdにおいて用紙P上に形成されたテストパターンのRGB値を読み取り、濃度を検知する機能も有している。
The
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置4と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング部5a、5b、5c及び5dが設けられている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置4によって光ビームを照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像読取部40からの画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dは、感光体ドラム1a〜1dに対向配置された現像ローラ(現像剤担持体)を備え、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置3a〜3dの現像ローラにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When the start of image formation is input by the user, first, the surfaces of the
そして、中間転写ベルト8に所定の転写電圧で電界が付与された後、転写ローラ6a〜6dにより感光体ドラム1a〜1d上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング部5a〜5dにより除去される。
After an electric field is applied to the
中間転写ベルト8は、従動ローラ10、駆動ローラ11及びテンションローラ20に掛け渡されており、駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回りに回転を開始すると、用紙Pがレジストローラ12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に近接して設けられた二次転写ローラ9へ搬送され、中間転写ベルト8とのニップ部(二次転写ニップ部)において用紙P上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Pは定着部7へと搬送される。
The
定着部7に搬送された用紙Pは、定着ローラ対13のニップ部(定着ニップ部)を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。用紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ15によって排出トレイ17に排出される。
The sheet P conveyed to the fixing
一方、用紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した用紙Pの一部を一旦排出ローラ15から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Pは排出ローラ15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ9に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラ9により用紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。
On the other hand, when forming images on both sides of the paper P, a part of the paper P that has passed through the fixing
図2は、図1における画像形成部Pa付近の拡大図である。なお、画像形成部Pb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。感光体ドラム1aの周囲には、ドラム回転方向(図2の反時計回り)に沿って帯電器2a、現像装置3a、クリーニング部5aが配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラ6aが感光体ドラム1aに対向配置されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the image forming portion Pa in FIG. Since the image forming units Pb to Pd have basically the same configuration, description thereof is omitted. Around the
帯電器2aは、感光体ドラム1aに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラ21と、帯電ローラ21をクリーニングするための帯電クリーニングローラ22とを有している。現像装置4aは、2本の攪拌搬送スクリュー23と、磁気ローラ24と、現像ローラ25とを有し、正帯電トナーを用いる場合は現像ローラ25にトナーと同極性(正)の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる。
The
クリーニング部5aは、摺擦ローラ26、クリーニングブレード27、及び回収スクリュー28を有している。摺擦ローラ26及びクリーニングブレード27によって感光体ドラム1a表面から除去された残留トナーは、回収スクリュー28の回転に伴ってクリーニング部5aの外部に排出される。
The
図3は、露光装置4の構成を示す側面断面図であり、説明の便宜上、各画像形成部Pa〜Pdに配設された感光体ドラム1a〜1dも併せて図示している。露光装置4は、画像信号に基づいて変調した光ビーム30を射出する光源(図示せず)、ポリゴンミラー31、走査レンズ32、補正レンズ33及び各光ビーム30の光路に設置された折り返しミラー34、35、36及び37を筐体4a内に備えている。
FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the
露光装置4には光源(図示せず)が4つ備えられており、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像信号に基づいて変調した光ビーム30Y、30C、30M及び30Kを射出するものである。ポリゴンミラー31は光ビームの偏向手段であり、回転軸31aを中心に回転することによって、反射面に入射された光ビーム30Y〜30Kを等角速度偏向させることができる。
The
走査レンズ32は、光ビーム30Y〜30Kが各感光体ドラム1a〜1dの表面を主走査方向に等速度で走査するように、ポリゴンミラー31によって等角速度偏向された光ビーム30Y〜30Kを等速度偏向させるものである。補正レンズ33は光ビーム30Y〜30Kの補正手段であり、ポリゴンミラー22の反射面が回転軸31aに対して倒れる面倒れによって生じる光ビーム30Y〜30Kの誤差を補正する面倒れ補正機能を備えている。
The
折り返しミラー34〜37は、各光ビーム30Y〜30Kの光路に設置される反射手段であって、薄板状のミラーから構成され、その両端部を保持されて露光装置4内に配置されている。なお、各光路に配置される折り返しミラー34〜37の枚数及び反射面の設置角度は適宜変更される。
The folding mirrors 34 to 37 are reflecting means installed in the optical paths of the
上記のように構成された露光装置4による光ビーム走査動作について説明する。まず、図示しない4つの光源から光ビーム30Y〜30Kがポリゴンミラー31の反射面へ入射される。この時、ポリゴンミラー31によって偏向された4つの光ビーム30Y〜30Kの光路分離を容易にするために、これらの光ビーム30K〜30Yはポリゴンミラー31に対して副走査方向にそれぞれ異なる角度で入射するように構成されている。
The light beam scanning operation by the
ポリゴンミラー31に入射された光ビーム30Y〜30Kは、ポリゴンミラー31によって等角速度偏向された後、走査レンズ32によって等速度偏向される。そして、等速度偏向された光ビーム30Y〜30Kは、それぞれの光路に配置された折り返しミラー34〜37によって所定回数折り返され、補正レンズ33を通過することよって面倒れ補正がされた後、光路の最後に設けられた最終の折り返しミラー34a〜37aによって折り返され、各感光体ドラム1a〜1dの表面へと配光されることとなる。
The light beams 30 </ b> Y to 30 </ b> K incident on the
また、各光ビームの主走査方向の走査開始タイミングを設定するために、ポリゴンミラー31で偏向した各ビームを検出するBDセンサ(図示せず)が被走査面の有効露光領域外に設けられている。このBDセンサに時刻をずらして複数の光源から光ビームを入射させることにより、各光ビームの同期検出信号を個別に発生させ、それに基づいて各光ビームの走査開始タイミングを高精度に一致させる。BDセンサが走査終了側に設けられている場合、走査開始側の光ビームは走査開始側に配置されたBDミラー(図示せず)により反射されてBDセンサに入射する。
In addition, in order to set the scanning start timing of each light beam in the main scanning direction, a BD sensor (not shown) for detecting each beam deflected by the
図4は、本発明のカラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図1と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置100は、画像形成部Pa〜Pd、画像読取部40、AD変換部41、制御部42、記憶部43、操作パネル44、定着部7、中間転写ベルト8等を含む構成である。
FIG. 4 is a block diagram showing a control path of the color image forming apparatus of the present invention. Portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The
画像読取部40で読み取られた画像信号はAD変換部41においてデジタル信号に変換された後、記憶部43内の画像メモリ50に送出される。記憶部43は、画像メモリ50、RAM51、及びROM52を備えており、画像メモリ50は、画像読取部40で読み取られ、AD変換部41においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部42に送出する。RAM51及びROM52は、制御部42の処理プログラムや処理内容等を記憶する。
The image signal read by the
また、RAM51には、画像読取部40で読み取られた画像光のRGB値と、RGB値に対応する出力濃度とを関連づけて記憶したルックアップテーブル(RGB−濃度LUT)、階調入力値(露光量設定値)とそれに対する出力濃度の目標値とを関連づけて記憶したルックアップテーブル(階調−濃度LUT)や、階調入力値と実際の階調出力値とを関連づけて記憶したγテーブルが格納されている。また、画像読取部40で読み取られ濃度補正に用いられるテストパターンの画素構成(濃度)や各画素構成に対応する階調入力値、及びテストパターンを構成する各濃度パターンの周期(ピッチ)等も記憶されている。
Further, the
操作パネル44は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部(いずれも図示せず)とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置100がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部43にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。
The
制御部42は、例えば中央処理装置(CPU)であり、設定されたプログラムに従って画像読取部40、画像形成部Pa〜Pd、定着部7、及び用紙カセット16(図1参照)からの用紙Pの搬送等を全般的に制御するとともに、画像読取部40から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光装置4は、処理後の画像データに基づいて光ビームを照射し、感光体ドラム1a〜1d上に潜像を形成する。
The
さらに制御部42は、操作パネル44のキー操作等によりキャリブレーションモードが設定されると、画像読取部40で読み取られたテストパターン中の各濃度パターンの出力濃度を目標値と比較してγテーブルを作成する機能、作成されたγテーブルを用いて画像メモリ50内に記憶された画像信号の階調データ(露光量)を調整することにより、各色について階調(濃度)補正を行う機能を有している。
Further, when the calibration mode is set by a key operation or the like on the
回転位置検知センサ45は、感光体ドラム1a〜1dの回転位置(回転角)を検知するものであり、検知結果は制御部42に送信されて後述するテストパターンの形成位置の制御に用いられる。回転位置検知センサ45としては、ドラム外周面に光を照射し、反射光を読み取ることで外周面の目印を検知する反射型光センサや、ドラム外周面に形成されたフラグの通過により検知部の受光信号レベルがLOW又はHIGHに切り換わることで回転位置を検知するPI(フォトインタラプタ)センサ等が用いられる。
The rotation
次に、本発明のカラー画像形成装置における濃度補正について説明する。図5及び図6は、本発明の画像形成装置の濃度補正に用いるテストパターンの一例である。なお、ここでは図1の画像形成部Pdで形成されるブラックのテストパターンを例に挙げて説明するが、イエロー、マゼンタ、シアンのテストパターンも同様に構成される。 Next, density correction in the color image forming apparatus of the present invention will be described. 5 and 6 are examples of test patterns used for density correction of the image forming apparatus of the present invention. Here, a black test pattern formed by the image forming unit Pd in FIG. 1 will be described as an example, but yellow, magenta, and cyan test patterns are similarly configured.
図5は、所定濃度のブラックの濃度パターンK1が3箇所に配置されたテストパターンTを示しており、図6は、3段階の濃度でブラックの濃度パターンK1〜K3が3箇所に配置されたテストパターンTを示している。各濃度パターンK1〜K3は、感光体ドラム1dの軸方向(主走査方向)における濃度むらを補正するために現像領域の幅方向全域に亘って形成されている。また、各濃度パターンK1〜K3は感光体ドラム1dの回転周期の2/3倍の周期となる位置に形成されている。即ち、感光体ドラム1dの1回転ピッチ(周長)をLとすると、濃度パターンK1〜K3のピッチは2/3Lとなっている。
FIG. 5 shows a test pattern T in which black density patterns K1 of a predetermined density are arranged in three places, and FIG. 6 shows black density patterns K1 to K3 arranged in three places in three levels. A test pattern T is shown. Each density pattern K1 to K3 is formed over the entire width direction of the developing area in order to correct density unevenness in the axial direction (main scanning direction) of the
そして、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのテストパターンTを用紙P上に形成して各色の濃度補正を実行する。具体的には、テストパターンTを形成した用紙Pを画像読取部40にセットして各パターンのRGB値を読み取り、出力信号を制御部42に送信する。制御部42は、数式またはRGB−濃度LUTを用いてRGB値(通常はRGBのうち最も感度の良い値)から各濃度パターンの出力濃度を算出する。
Then, magenta, cyan, yellow and black test patterns T are formed on the paper P, and the density correction of each color is executed. Specifically, the paper P on which the test pattern T is formed is set in the
このとき、図7に示すように、出力濃度は3箇所の濃度パターンで測定された出力濃度(図の黒丸)の3点平均濃度(図の白丸)として算出される。なお、ドラム周期に対する濃度パターンの形成位置(形成タイミング)の変動により、3点平均濃度に周期的なばらつき(破線で示す濃度むらの振幅)が発生するが、3点平均濃度のばらつきは出力濃度を平均しない場合の最大ばらつき(実線で示す濃度むらの振幅)の約1/8に抑えられる。そして、算出された出力濃度を目標値と比較し、階調入力値と出力濃度とを対応づけるγテーブルを各色について作成して濃度補正を実行する。なお、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのいずれか1色ないし3色のみについて濃度補正を行うこともできる。 At this time, as shown in FIG. 7, the output density is calculated as a three-point average density (white circle in the figure) of the output density (black circle in the figure) measured by the density pattern at three locations. It should be noted that the variation in density pattern formation position (formation timing) with respect to the drum cycle causes a periodic variation (amplitude of density unevenness indicated by a broken line) in the three-point average density. Can be suppressed to about 1/8 of the maximum variation (amplitude of density unevenness indicated by a solid line) in the case of not averaging. Then, the calculated output density is compared with the target value, and a γ table that associates the gradation input value with the output density is created for each color to execute density correction. It should be noted that density correction can be performed for only one to three colors of yellow, magenta, cyan, and black.
これにより、複数の濃度パターンから成るテストパターンを形成する際に、感光体ドラムの回転周期で発生する濃度むらの影響を小さくすることができ、軸方向(主走査方向)及び周方向(副走査方向)の両方において濃度補正を精度良く行うことができる。また、テストパターンの形成位置の制御は回転位置検知センサ45の検知結果に基づいて行われるため、感光体ドラムの回転周期に応じた精確な位置にテストパターンを形成することができる。
Thereby, when forming a test pattern composed of a plurality of density patterns, it is possible to reduce the influence of density unevenness generated in the rotation cycle of the photosensitive drum, and to reduce the axial direction (main scanning direction) and circumferential direction (sub-scanning). In both directions, density correction can be performed with high accuracy. Further, since the test pattern formation position is controlled based on the detection result of the rotation
なお、図5及び図6では各濃度パターンのピッチを感光体ドラムの回転周期の2/3倍としたが、例えば4/3倍でも良いし、3/4倍でも良い。即ち、各濃度パターンのピッチは同一の濃度パターンが感光体ドラムの同一箇所で形成されないように、感光体ドラムの回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)の位置に形成すれば良い。 5 and 6, the pitch of each density pattern is 2/3 times the rotation period of the photosensitive drum, but may be 4/3 times or 3/4 times, for example. That is, the pitch of each density pattern is approximately M / N times the rotation period of the photosensitive drum so that the same density pattern is not formed at the same location on the photosensitive drum (M and N are relatively prime integers, and M It may be formed at a position of ≧ 2, N ≧ 3).
そして、M/N倍の位置に形成された濃度パターンをNの倍数だけ形成することが好ましい。例えば、図5及び図6の例ではN=3であるから、各濃度パターンK1〜K3は3回ずつ繰り返し形成されている。これにより、同一の濃度パターンが感光体ドラムの周方向全域を用いて形成されることになり、各濃度パターンの平均濃度をより理論値に近づけることができる。 Then, it is preferable to form the density pattern formed at M / N times as many times as N. For example, since N = 3 in the example of FIGS. 5 and 6, each density pattern K1 to K3 is repeatedly formed three times. Accordingly, the same density pattern is formed using the entire circumferential direction of the photosensitive drum, and the average density of each density pattern can be made closer to the theoretical value.
図8は、異なる画像形成条件で複数枚(ここでは2枚)形成された同一のテストパターンを示す図である。ここで、2枚目のテストパターンT2は1枚目のテストパターンT1と異なる露光量設定で出力されており、テストパターンT1及びT2を画像読取部40で読み取り、同一の濃度パターン同士で出力濃度を比較することにより主走査方向に分割されたブロック毎の露光量を調整して濃度むらを補正する。
FIG. 8 is a diagram showing the same test pattern in which a plurality of sheets (here, two sheets) are formed under different image forming conditions. Here, the second test pattern T2 is output with an exposure amount setting different from that of the first test pattern T1, the test patterns T1 and T2 are read by the
このとき、図8に示すように、テストパターンT1とテストパターンT2との間の紙間Sを調整することで、テストパターンT1の最後の濃度パターンK3からテストパターンT1の最初の濃度パターンK1までを感光体ドラム1dの1回転ピッチLと同期させている。これにより、テストパターンT1及びT2において同一の画素構成(濃度)で形成された濃度パターンK1(或いはK2、K3)の静電潜像の形成位置は、感光体ドラム1dの周方向に対して略同一の位置となる。従って、複数のテストパターン間で発生する感光体ドラムの周方向の感度特性差に起因する濃度むらを極力小さくすることができる。
At this time, as shown in FIG. 8, by adjusting the sheet interval S between the test pattern T1 and the test pattern T2, from the last density pattern K3 of the test pattern T1 to the first density pattern K1 of the test pattern T1. Is synchronized with one rotation pitch L of the
図9は、テストパターンT1及びT2の他の形成例を示す図である。図9のテストパターンT2は、図8のテストパターンT2よりも感光体ドラムの回転周期に対して120°(1/3周期)遅れた位置に形成されている。即ち、テストパターンT1及びT2の各濃度パターンK1〜K3の静電潜像は、順番は異なるが感光体ドラム1dの周方向に対して略同一の位置に形成されており、3点平均濃度を算出することで周期的な濃度むらを解消することができる。
FIG. 9 is a diagram showing another example of forming the test patterns T1 and T2. The test pattern T2 in FIG. 9 is formed at a position delayed by 120 ° (1/3 period) with respect to the rotation period of the photosensitive drum from the test pattern T2 in FIG. That is, the electrostatic latent images of the density patterns K1 to K3 of the test patterns T1 and T2 are formed in substantially the same position with respect to the circumferential direction of the
また、図9ではテストパターンT2の形成タイミングを感光体ドラム1/3周期分遅らせたため、図8に比べて紙間Sが長くなっているが、逆にテストパターンT2の形成タイミングを早めて紙間Sを狭めることもできる。つまり、感光体ドラムの径や回転周期に応じて2枚目以降のテストパターンの形成タイミングを調整することで、複数のテストパターンを出力する際の紙間を任意に設定可能となる。 In FIG. 9, the formation timing of the test pattern T2 is delayed by 1/3 period of the photosensitive drum, so that the paper interval S is longer than that in FIG. 8. The space S can be narrowed. That is, by adjusting the test pattern formation timing for the second and subsequent sheets according to the diameter and rotation period of the photosensitive drum, it is possible to arbitrarily set the interval between sheets when outputting a plurality of test patterns.
図10は、4色の濃度パターンを配置したテストパターンを2枚出力した例を示す図であり、図11は各色について2水準の濃度パターンを配置したテストパターンを2枚出力した例を示す図である。これらの例においても、図8と同様に感光体ドラム1a〜1dの1回転ピッチ(周長)をLとすると、ブラックの濃度パターンK1及びK2、シアンの濃度パターンC1及びC2、マゼンタの濃度パターンM1及びM2、イエローの濃度パターンY1及びY2のピッチは2/3Lとなっている。これにより、一枚のテストパターン内に感光体ドラムの回転周期で発生する濃度むらの影響を小さくすることができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which two test patterns in which density patterns of four colors are arranged is output. FIG. 11 is a diagram in which two test patterns in which two levels of density patterns are arranged for each color are output. It is. Also in these examples, assuming that the rotation pitch (peripheral length) of the
また、テストパターンT1の最後の濃度パターンYからテストパターンT2の最初の濃度パターンKまでを感光体ドラム1a〜1dの1回転ピッチLと同期させている。これにより、単色の濃度パターンで構成される図8のテストパターンと同様に、複数のテストパターン間において同一色の濃度パターンを感光体ドラム上の同一の位置に形成して感光体ドラムの周方向の濃度むらを解消することができる。
Further, the last density pattern Y of the test pattern T1 to the first density pattern K of the test pattern T2 are synchronized with one rotation pitch L of the
なお、図10及び図11に示したテストパターンT2においても、テストパターンT2の形成タイミングを遅らせたり早めたりすることにより、テストパターンを出力する際の紙間Sを任意に設定可能となる。 In the test pattern T2 shown in FIGS. 10 and 11, the sheet interval S when outputting the test pattern can be arbitrarily set by delaying or speeding up the formation timing of the test pattern T2.
以上、テストパターンを構成する濃度パターンの形成位置を感光体ドラム1a〜1dの回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)とし、濃度パターンの平均濃度を算出することでドラム周方向(副走査方向)の感度特性差に起因する濃度むらを除去する方法について説明したが、帯電器2a〜2d内の帯電ローラ21(図2参照)の帯電特性や、現像装置3a〜3d内の現像ローラ25(図2参照)の現像性能も周方向の濃度むらの原因となる。
The density pattern forming position constituting the test pattern is approximately M / N times the rotation period of the
そこで、各濃度パターンを帯電ローラ21や現像ローラ25の回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)の位置に形成すれば、感光体ドラム1a〜1dの場合と同様に帯電ローラ21や現像ローラ25の1回転周期で発生する濃度むらの影響を極力抑えることができる。このとき、帯電ローラ21や現像ローラ25の回転位置を検知する回転位置検知センサ45を設けておけば、帯電ローラ21或いは現像ローラ25の回転周期に応じた精確な位置にテストパターンを形成可能となる。
Therefore, if each density pattern is formed at a position approximately M / N times the rotation period of the charging
図12は、ブラックのテストパターンTを構成する3段階の濃度パターンK1〜K3のピッチを帯電ローラ21の回転周期Qの3/4倍とした例である。また、図13は、4色のテストパターンTを構成するブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各濃度パターンK、C、M、Yのピッチを帯電ローラ21の回転周期Qの4/3倍とした例である。いずれも同じ画素構成の濃度パターンが感光体ドラム上において帯電器の同一箇所に対向する位置で形成されないため、濃度パターンの平均濃度を算出することで帯電特性差に起因する濃度むらを排除することができる。
FIG. 12 shows an example in which the pitch of the three-level density patterns K1 to K3 constituting the black test pattern T is 3/4 times the rotation period Q of the charging
図14は、ブラックのテストパターンTを構成する3段階の濃度パターンK1〜K3のピッチを現像ローラ29の回転周期Rの3/4倍とした例である。また、図15は、4色のテストパターンTを構成するブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各濃度パターンK、C、M、Yのピッチを現像ローラ25の回転周期Rの4/3倍とした例である。いずれも同じ画素構成の濃度パターンが現像ローラ25上の周方向に異なる領域で現像されるため、濃度パターンの平均濃度を算出することで現像特性差に起因する濃度むらを排除することができる。
FIG. 14 shows an example in which the pitch of the three-level density patterns K1 to K3 constituting the black test pattern T is set to 3/4 times the rotation period R of the developing roller 29. In FIG. 15, the pitch of the density patterns K, C, M, and Y of the black, cyan, magenta, and yellow constituting the four-color test pattern T is 4/3 times the rotation period R of the developing
なお、4色の濃度パターンK、C、M、YでテストパターンTを構成する図15では、テストパターンT中の各濃度パターンと、現像ローラ25の1回転前に形成された同一色の濃度パターンとは、現像ローラ25上の周方向に重ならない領域のトナーで形成されている。例えばブラックの濃度パターンKは、現像ローラ1回転目においては現像開始から1/3の領域、2回転目においては1/3〜2/3の領域、3回転目においては2/3以降の領域のトナーで形成されている。
In FIG. 15 in which the test pattern T is composed of four color density patterns K, C, M, and Y, each density pattern in the test pattern T and the density of the same color formed before the developing
これにより、各色の濃度パターンK、C、M、Yは常に現像ローラ25の1回転前にトナーが消費されなかった領域を用いて形成されるため、濃度パターンの形成に用いるトナーの帯電量が安定化し、濃度パターンの形成に悪影響を与えるトナー帯電量のばらつきを排除することができる。
As a result, the density patterns K, C, M, and Y of the respective colors are always formed using the area where the toner is not consumed before one rotation of the developing
なお、上記各実施形態では、感光体ドラム1a〜1d、帯電ローラ21、現像ローラ25のそれぞれの回転周期に応じてテストパターンの形成位置を制御する場合について説明したが、感光体ドラム1a〜1d、帯電ローラ21、現像ローラ25の回転周期やテストパターンのピッチを調整することにより、これらを組み合わせてテストパターンの形成位置を制御することもできる。
In each of the above-described embodiments, the case where the test pattern formation position is controlled in accordance with the respective rotation cycles of the
例えば、感光体ドラム1a〜1dの回転周期Lと帯電ローラ21の回転周期Qの両方に対して略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)となる位置に各濃度パターンを形成すれば、感光体ドラム1a〜1dの周方向における感度特性のばらつきと帯電ローラ21の周方向における帯電特性のばらつきに起因する濃度むらを同時に解消することができる。さらに、現像ローラ25の回転周期Rに対しても略M/N倍となる位置に形成すれば、現像ローラ25の周方向における現像特性のばらつきに起因する濃度むらも同時に解消できる。
For example, approximately M / N times (M and N are relatively prime integers, M ≧ 2, N ≧ 3) with respect to both the rotation cycle L of the
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、ポリゴンミラーを用いて光ビームを走査する露光装置を用いる構成について説明したが、主走査方向に多数のLEDが配置されたLEDヘッドを用いて感光体の露光を行う構成においても全く同様に適用できる。また、画像形成装置としてはタンデム式のカラー複写機についてのみ説明したが、本発明は、デジタル複写機やアナログ方式のモノクロ複写機等、他のタイプの複写機にも適用できるのはもちろんである。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, a configuration using an exposure apparatus that scans a light beam using a polygon mirror has been described. However, a configuration in which a photoconductor is exposed using an LED head in which a large number of LEDs are arranged in the main scanning direction. The same applies to. Although only the tandem type color copying machine has been described as the image forming apparatus, the present invention can be applied to other types of copying machines such as a digital copying machine and an analog type monochrome copying machine. .
本発明は、記録媒体上に出力されたテストパターンの濃度を画像読取手段により検知して濃度補正を行う画像形成装置に利用可能であり、テストパターンを構成する同じ画素構成で形成された複数の濃度パターンを、像担持体、帯電部材、現像剤担持体のうち少なくとも一つの回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)の位置に配置したものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an image forming apparatus that performs density correction by detecting the density of a test pattern output on a recording medium by an image reading unit, and includes a plurality of pixels formed with the same pixel configuration that constitutes a test pattern. A density pattern is a position that is approximately M / N times (M and N are relatively prime integers, M ≧ 2, N ≧ 3) at least one rotation period of at least one of an image carrier, a charging member, and a developer carrier. It is arranged in.
これにより、各濃度パターンの平均濃度を算出する場合の像担持体、帯電部材、或いは現像剤担持体の回転周期で発生する周方向(副走査方向)の濃度むらの影響を小さくすることができ、軸方向及び周方向の両方において濃度補正を精度良く実行可能な画像形成装置を提供することができる。このとき、1つのテストパターン中に同じ画素構成で形成された濃度パターンをNの倍数含むようにすれば、平均濃度をより理論値に近づけることができる。 Thereby, it is possible to reduce the influence of density unevenness in the circumferential direction (sub-scanning direction) generated in the rotation cycle of the image carrier, the charging member, or the developer carrier when calculating the average density of each density pattern. Thus, it is possible to provide an image forming apparatus capable of accurately performing density correction in both the axial direction and the circumferential direction. At this time, if the density pattern formed by the same pixel configuration is included in one test pattern so as to be a multiple of N, the average density can be made closer to the theoretical value.
また、画像形成条件を変化させて同一のテストパターンを複数枚出力する場合、異なるテストパターン上に同じ画素構成で形成された各濃度パターンの静電潜像の形成位置を、像担持体、帯電部材、現像剤担持体のうち少なくとも一つの周方向に対して略同一領域とすることで、複数のテストパターン間で発生する像担持体、帯電部材、或いは現像剤担持体の周方向の特性差に起因する濃度むらを排除し、画像形成条件の変化に基づく濃度変化を精度良く検知できる画像形成装置となる。 In addition, when outputting the same test pattern multiple times with different image formation conditions, the electrostatic latent image formation position of each density pattern formed with the same pixel configuration on the different test patterns can be Differences in the circumferential characteristics of the image carrier, charging member, or developer carrier that occur between multiple test patterns by using substantially the same region in at least one circumferential direction of the member and developer carrier Thus, an image forming apparatus capable of accurately detecting a density change based on a change in image forming conditions is obtained.
また、像担持体、帯電部材、現像剤担持体の回転位置を検知する位置検知機構を設けることにより、像担持体、帯電部材、或いは現像剤担持体の回転周期に応じた精確な位置にテストパターンを形成できる画像形成装置となる。 In addition, by providing a position detection mechanism that detects the rotational position of the image carrier, charging member, and developer carrier, the test is performed at an accurate position according to the rotation cycle of the image carrier, charging member, or developer carrier. The image forming apparatus can form a pattern.
また、複数色の濃度パターンで構成されるテストパターンの場合、各色の濃度パターンを現像剤担持体の1回転前に形成された同一色の濃度パターンと現像剤担持体上の周方向に重ならない領域の現像剤で形成すれば、濃度パターンの形成に悪影響を与えるトナー帯電量のばらつきを排除できる画像形成装置となる。 Further, in the case of a test pattern constituted by density patterns of a plurality of colors, the density pattern of each color does not overlap with the density pattern of the same color formed before one rotation of the developer carrier in the circumferential direction on the developer carrier. By forming with the developer in the region, the image forming apparatus can eliminate variations in the toner charge amount that adversely affect the formation of the density pattern.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電器
3a〜3d 現像装置
4 露光装置
5a〜5d クリーニング部
8 中間転写ベルト
21 帯電ローラ(帯電部材)
25 現像ローラ(現像剤担持体)
40 画像読取部(画像読取手段)
42 制御部(濃度補正手段)
45 回転位置検知センサ(位置検知機構)
100 画像形成装置
Pa to Pd
2a to
25 Development roller (developer carrier)
40 Image reading unit (image reading means)
42 control unit (density correction means)
45 Rotation position detection sensor (position detection mechanism)
100 Image forming apparatus
Claims (6)
該画像形成部において記録媒体上に形成されたテストパターンの濃度を読み取り可能な画像読取手段と、
該画像読取手段によるテストパターンの読み取り結果に基づいて前記像担持体の軸方向のブロック毎に画像濃度を補正する濃度補正手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記テストパターンは、同じ画素構成で形成された複数の濃度パターンを含み、同じ画素構成で形成された各濃度パターンは、前記像担持体、前記帯電部材、前記現像剤担持体のうち少なくとも一つの回転周期の略M/N倍(M,Nは互いに素な整数であり、M≧2、N≧3)の位置に配置されることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, a charging member that charges the surface of the image carrier, an exposure device that forms an electrostatic latent image by exposing the surface of the image carrier charged by the charging member, and the image carrier An image forming unit having a developer carrying member disposed oppositely and having a developing device for developing an electrostatic latent image formed by the exposure device;
Image reading means capable of reading the density of the test pattern formed on the recording medium in the image forming unit;
Density correction means for correcting the image density for each block in the axial direction of the image carrier based on the result of reading the test pattern by the image reading means;
In an image forming apparatus comprising:
The test pattern includes a plurality of density patterns formed with the same pixel configuration, and each density pattern formed with the same pixel configuration includes at least one of the image carrier, the charging member, and the developer carrier. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is disposed at a position of approximately M / N times the rotation period (M and N are relatively prime integers, M ≧ 2, N ≧ 3).
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