JP2006154059A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、FAX(ファクシミリ)等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, for example, an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a FAX (facsimile).
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置は、高速化、高画質化、カラー化が進められてきており、各種方式の複写機、プリンタ、FAXが上市されている。 In recent years, image forming apparatuses using an electrophotographic system have been improved in speed, image quality, and color, and various types of copying machines, printers, and fax machines have been put on the market.
カラー画像形成装置には、画像形成ユニットから直接転写材にトナーを転写する直接転写方式と中間転写体を経由して転写材にトナーを転写させる中間転写方式がある。 The color image forming apparatus includes a direct transfer method in which toner is directly transferred from an image forming unit to a transfer material, and an intermediate transfer method in which toner is transferred to a transfer material via an intermediate transfer member.
このうち、直接転写方式は、画像形成装置の小型化を図る上で利点がある。その中でも、複数の異なる色のトナー像を形成する画像形成ユニットを、転写材担持体としての転写ベルトに担持された転写材の搬送方向に直列に並置し、複数の像担持体から転写材へトナー像を順次多重転写する方式を、インライン方式のカラー画像形成装置と呼んでおり、高速でカラー画像形成を行うことが可能であるので、今後の主力になると考えられている。 Among these, the direct transfer method is advantageous in reducing the size of the image forming apparatus. Among them, image forming units for forming a plurality of different color toner images are juxtaposed in series in the transfer direction of a transfer material carried on a transfer belt as a transfer material carrying member, from the plurality of image carrying members to the transfer material. The method of sequentially transferring the toner images in a multiple manner is called an in-line color image forming apparatus, which is capable of forming a color image at high speed, and is considered to be the main force in the future.
又、カラー画像形成装置では、常に正確な色味の画像を提供するために、定期的に、自動でキャリブレーションが実行される機能を有していることが一般的となっている。色味が変動する要因には、使用する環境の変化や各種消耗品の使用履歴などが挙げられる。 In general, a color image forming apparatus has a function of automatically executing calibration periodically in order to always provide an accurate color image. Factors that cause the color to vary include changes in the environment in which it is used and usage history of various consumables.
キャリブレーションの一例としては、次のようなものがある。 An example of calibration is as follows.
即ち、転写ベルト上に直接、濃度検知用トナー像(パッチ)を試験的にそれぞれ作成させ、その濃度を光学式画像濃度検知器で検知し、その検知結果を基に、帯電電圧、露光強度、現像電圧等のダイナミックな作像条件やハートーン画像を形成する際の画像データ信号の補正等にフィードバックを掛けるというものである。以後、このキャリブレーションを画像濃度制御と呼ぶ。インライン方式のカラー画像形成装置で実行されている画像濃度制御に関しては、例えば特許文献1に記載されている。
That is, a density detection toner image (patch) is created on the transfer belt directly on a trial basis, the density is detected by an optical image density detector, and the charging voltage, exposure intensity, Feedback is applied to dynamic image forming conditions such as a developing voltage and correction of an image data signal when forming a hearton image. Hereinafter, this calibration is referred to as image density control. For example,
従来は、画像濃度制御実行時には、標準的な転写材への転写効率とほぼ同等の転写効率が得られるような転写高圧を印加することで、画像濃度制御の安定性を確保するような構成とするのが一般的であった。言い換えると、標準的な転写材へ転写する際に流れる転写電流とほぼ同等の転写電流が流れるような転写電圧を画像濃度制御実行時に印加するようにしていた。よって、通常は、転写材へのトナーを転写する際に印加する転写電圧よりも画像濃度制御時に印加する転写電圧の方が小さくなっていた。 Conventionally, when image density control is executed, a configuration that ensures the stability of image density control by applying a transfer high pressure that can achieve transfer efficiency almost equivalent to the transfer efficiency to a standard transfer material. It was common to do. In other words, a transfer voltage at which a transfer current substantially equal to the transfer current that flows when transferring to a standard transfer material flows is applied when executing image density control. Therefore, normally, the transfer voltage applied at the time of image density control is smaller than the transfer voltage applied when the toner is transferred to the transfer material.
しかしながら、転写材の種類は多種多様である。そして、転写材の種類によって、転写材への転写効率も異なる。一般的に、表面が平滑な転写材ほど、転写材と像担持体との密着度が増すため転写効率が良くなる。ラフ紙であっても、転写手段に流す電流を増大させることで、転写効率を改善させるような方法を講じることもあるが、その表面性の粗さゆえ、それが局所的な異常放電現象が誘発する結果となり、かえって画質の低下に繋がることがある。要するに、現在の技術では、転写材によらず、高い転写効率を保つことは不可能である。 However, there are various types of transfer materials. The transfer efficiency to the transfer material varies depending on the type of transfer material. In general, a transfer material having a smoother surface improves transfer efficiency because the degree of adhesion between the transfer material and the image carrier increases. Even with rough paper, a method that improves the transfer efficiency by increasing the current flowing to the transfer means may be taken, but due to the roughness of the surface, it causes local abnormal discharge phenomenon. This may cause an incentive and may lead to a decrease in image quality. In short, with the current technology, it is impossible to maintain high transfer efficiency regardless of the transfer material.
最近では、画質の向上のため、表面にコーティングして、平滑度を高めたようなメディアも一般的に市場に出回るようになってきている。その代表的なものが、光沢紙と呼ばれるものである。光沢紙等を使用するユーザは、高い光沢度や高画質ととも、忠実な色再現性を、最も必要としていると予測される。 Recently, in order to improve the image quality, media that have been coated on the surface to increase the smoothness are generally on the market. A typical example is called glossy paper. A user who uses glossy paper or the like is expected to require the most faithful color reproducibility with high glossiness and high image quality.
しかしながら、従来例記載の方式では、市販されている転写材の標準的な(中間的な)転写効率を基準として、それと同等の転写効率の状況下で、画像濃度制御を実行し、それを基に、画像形成時の各種フィードバック処理を行っていた。即ち、この制御は、光沢紙等の転写効率の良い転写材に対し最適化されたものではなかった。よって、従来は、ユーザが最も正確度を必要とする光沢紙等において、最も忠実な色再現性を発揮できるような構成となっていなかった。 However, in the method described in the conventional example, image density control is executed based on the standard (intermediate) transfer efficiency of a commercially available transfer material under the condition of the transfer efficiency equivalent to the standard transfer efficiency. In addition, various feedback processes during image formation are performed. That is, this control was not optimized for a transfer material with good transfer efficiency such as glossy paper. Therefore, conventionally, the glossy paper or the like that requires the most accuracy by the user has not been configured so as to exhibit the most faithful color reproducibility.
本課題に対しては、単純に、最高級の転写材の転写効率を基準として、それと同等の転写効率の状況下で、画像濃度制御を実行し、それを基に、画像形成時の各種フィードバック処理を行うことで、対処可能であるが、この場合、ラフ紙等に対しては、色再現性が著しく低下してしまうという欠点がある。 To solve this problem, simply perform image density control based on the transfer efficiency of the highest quality transfer material and use it as a reference, and use it as the basis for various feedback during image formation. This can be dealt with by performing the processing, but in this case, there is a disadvantage that the color reproducibility of the rough paper or the like is significantly reduced.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、最高品位の転写材に対して、最も忠実な色再現性を確保できるとともに、ラフ紙に対しても、従来の色再現性のレベルを維持できるような画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the purpose of the process is to ensure the most faithful color reproducibility with respect to the highest quality transfer material, and also with respect to rough paper, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of maintaining the level of color reproducibility.
上記目的を達成するため、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、移動体と、前記像担持体上のトナー像を前記移動体或は前記移動体に担持された転写材に転写する転写手段と、前記移動体上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、前記像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、前記テストパターンを移動体に転写する際に前記転写手段に流す転写電流を、トナー像を転写材に転写する際に前記転写手段に流す転写電流よりも大きくすることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides an image carrier that carries a toner image, a moving body, and a toner image on the image carrier that is transferred to the moving body or a transfer material carried on the moving body. Transfer means and image detection means for detecting information of a test pattern formed on the moving body, and based on the information detected by the image detection means, image forming conditions on the image carrier are determined. In the image forming apparatus to be controlled, the transfer current that flows to the transfer unit when the test pattern is transferred to the moving body is set to be larger than the transfer current that flows to the transfer unit when the toner image is transferred to the transfer material. Features.
又、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、移動体と、前記像担持体上のトナー像を前記移動体或は前記移動体に担持された転写材に転写する転写手段と、前記移動体上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、前記像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、前記転写手段に流す転写電流を変えて、前記画像検知手段を複数回実行し、印字される転写材の種類に関する情報を基に、複数回実行した前記画像検知手段の何れの検知結果を用いて、前記像担持体への作像条件を制御するかを判別することを特徴とする。 The present invention also provides an image carrier that carries a toner image, a moving body, a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to the moving body or a transfer material carried on the movable body, An image forming apparatus that includes image detection means for detecting information of a test pattern formed on the movable body, and that controls image forming conditions on the image carrier based on information detected by the image detection means The image detection means is executed a plurality of times by changing the transfer current passed through the transfer means, and the detection result of the image detection means executed a plurality of times is determined based on information on the type of transfer material to be printed. And determining whether to control image forming conditions on the image carrier.
本発明によれば、テストパターンを移動体に転写する際に流す転写電流を、トナー像を転写材に転写する際に流す転写電流よりも大きくすることによって、画像濃度検知時の転写効率と最高品位の転写材に対する転写効率をほぼ同等とすることができようになったため、最高品位の転写材に対する前記像担持体への作像条件制御の信頼度が増し、最も忠実な色再現性を確保できるようになった。 According to the present invention, by making the transfer current that flows when the test pattern is transferred to the moving body larger than the transfer current that flows when the toner image is transferred to the transfer material, the transfer efficiency at the time of detecting the image density is the highest. Since the transfer efficiency for high-quality transfer materials can be made almost equal, the reliability of image forming condition control on the image carrier for the highest-quality transfer materials is increased, and the most faithful color reproducibility is ensured. I can do it now.
又、本発明によれば、転写材の種類に関する情報を基に、前記像担持体への作像条件制御の補正実施する、或は転写電圧を変えて複数回実行した画像濃度検知の何れの検知結果を用いて像担持体への作像条件制御をするかを判別することによって、ラフ紙に対しても、従来並の色再現性のレベルを維持することができるようになった。 Further, according to the present invention, based on information on the type of transfer material, either correction of image forming condition control on the image carrier or image density detection executed a plurality of times by changing the transfer voltage is performed. By determining whether to control the image forming condition on the image carrier using the detection result, it becomes possible to maintain the same level of color reproducibility as with conventional paper even on rough paper.
以下に本発明の実施の形態形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は本実施の形態に係る電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置のエンジン部の概略断面図である。
<
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an engine unit of a color image forming apparatus using an electrophotographic process according to the present embodiment.
Yトナー、Mトナー、Cトナー、Bkトナー用の像担持体としての感光ドラム、現像手段としての現像器、回収手段としてのクリーニング装置を有する4つの独立した、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ7を縦方向に並置して、これらプロセスカートリッジ7で形成したそれぞれ色の異なるトナー像を、移動体としての転写ベルト11(転写材担持体)に吸着された転写材Pに順次に重ねて転写することでフルカラー画像を得る構成となっている。転写材Pは、カラー画像形成装置の下部の給紙ユニット17から給紙され、上方向に搬送された後、排紙トレイ26に排出される。
Four independent and detachable processes having a photosensitive drum as an image carrier for Y toner, M toner, C toner, and Bk toner, a developing device as a developing means, and a cleaning device as a collecting means. The cartridges 7 are juxtaposed in the vertical direction, and the toner images of different colors formed by the process cartridges 7 are sequentially superimposed on the transfer material P adsorbed by the transfer belt 11 (transfer material carrier) as a moving body. A full-color image is obtained by transferring. The transfer material P is fed from the
図1において、1は繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体(以下、「感光ドラム」と言う)であり、所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。
In FIG. 1,
感光ドラム1は、回転過程で、帯電手段である1次帯電ローラ(1次帯電器)2により所定の極性・電位(本実施の形態ではマイナス)に一様に帯電処理され、次いで画像露光手段3(レーザダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群等によって構成される)による画像露光を受けることにより、それぞれの目的のカラー画像の第1〜第4の色成分像(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像)に対応した静電潜像が形成される。
The
次いで、静電潜像は、それぞれの画像形成ステーションの現像ユニットにより現像される。各色のトナーを収容する現像手段としての現像器(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)内のトナーを担持する各現像スリーブ4は、回転駆動装置(不図示)によって回転し、現像過程で感光ドラム1に対向するように配設されている。そして、各現像器内でマイナスに摩擦帯電されて各現像スリーブ4に担持された各色のトナーは、各感光ドラム1に静電的に現像され、各色のトナー像が形成される。
Subsequently, the electrostatic latent image is developed by a developing unit of each image forming station. Each developing
転写ベルト11は、各感光ドラム1と接触しながら、感光ドラム1とほぼ同じ周速度をもって回転駆動されている。又、転写ベルト11は、108 〜1012 Ωcmの体積固有抵抗率を持たせた厚さ100〜150μm程度の無端のフィルム状部材で構成されている。尚、前記体積抵抗率は、JIS−K6911に準拠した測定プローブを用い、ADVATEST社製高抵抗計R8340にて、温度は23.5℃、相対湿度は60%で100Vを印加して得た値である。
The
給紙カセット17から給紙された転写材Pは、所定のタイミングにて駆動回転するレジストローラ対19によって、転写ベルト11に対して従動回転している吸着ローラ22部へ向けて給送され、転写ベルト11に静電吸着される。このとき、転写材Pを転写ベルト11に静電吸着させるために、吸着ローラ22には、所定の電圧が印加される。それにより、転写材P表面に電荷が付与され、転写ベルト11との間に鏡映力が生まれ、転写材Pが転写ベルト11に静電吸着される仕組みとなっている。
The transfer material P fed from the
吸着ローラ22は、直径6mmの芯金上にソリッドゴムを成型したものであり、芯金に吸着用の高圧バイアスを印加できるような構成となっている。吸着ローラ22は、EPDMゴムに抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた直径12mmのソリッドゴムローラであり、抵抗値は、幅1cmの金属箔をローラ外周に巻き付け、芯金との間に500Vの電圧を印加したときの抵抗値を約105 〜106 Ωに調整してある。離型性を確保するため、表層にコーティング層を設ける場合もある。
The
転写ベルト11に吸着された転写材Pは、各プロセスカートリッジ(各画像形成ステーション)7を通過するごとに、転写ベルト11を挟んで、感光ドラム1の対向に配置された転写ローラ12に印加した高圧による静電気の作用で、感光ドラム1から異なる各色のトナー像が転写される。
The transfer material P adsorbed on the
転写ローラ12は、直径6mmの芯金上にソリッドゴムを成型したものであり、芯金に転写用の高圧バイアスを印加できるような構成となっている。転写ローラ12は、エピクロルヒドリンゴムゴムに抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた直径12mmのソリッドゴムローラであり、抵抗値は前記の測定方法で約2×107 Ωに調整してある。
The
そして、転写ベルト11とローラ71とが接触する分離位置で、曲率分離された転写材Pは、フルカラートナー像が定着器20による加熱加圧によって、トナーが転写材P に定着され、機外(画像形成装置本体外部)に排出される。
Then, the transfer material P separated by curvature at the separation position where the
感光ドラム1から転写ベルト11上の転写材Pにトナー像の転写が行われた後、感光ドラム1上に残留するトナー(転写残トナー)は、クリーニング装置(回収手段)のクリーニングブレード6によって除去、回収される。回収されたトナーは、クリーニング装置内の廃トナータンク(廃トナータンク)に蓄積される。
After the toner image is transferred from the
続いて、本実施の形態における画像濃度制御に関して説明する。 Next, image density control in the present embodiment will be described.
本体内の転写ベルト11対向部に濃度検知センサ40を配置する。一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置は、消耗品の交換、使用する環境の変化、プリント枚数等の諸条件によって、トナーや上述した各キーパーツの特性が変化する。その特性の変化は、画像濃度の変動、色再現性の変化として顕在化する。即ち、この変動により、本来の正しい色調が得られなくなってしまう。そこで、本実施の形態では、常に所望の色調が得られるようにするため、転写ベルト11に濃度検知用トナー像(パッチ)を試験的にそれぞれ作成し、それらの濃度を濃度検知センサ40で検知し、その検知結果を基に、各種プロセスパラメータを制御する画像濃度制御を行う。各種プロセスパラメータとしては、帯電電圧、現像電圧、レーザー変調等がある。
A
濃度検知センサ40は、図2に示すように、波長950nmのLED発光素子40a、フォトダイオード等の受光素子40b及びホルダーから成っており、発光素子40aからの赤外光を転写ドラム4上のパッチTに照射させ、そこからの反射光を受光素子40bで測定することによりパッチTの濃度を測定する。パッチTからの反射光には正反射成分と乱反射成分が含まれている。基本的に、正反射成分は、下地である転写ベルト11による反射光であり、トナー量が増えるほど反射光量は少なくなる。乱反射成分は、トナーによる光の散乱であり、そのトナー量が増えるほど反射光量は多くなる。但し、ブラックトナーは、例外的に、本実施例で用いた950nmの赤外光を吸収するため、そのトナー量が増えるほど、反射光量は少なくなる。何れにしても、正反射光量、乱反射光量、何れを検出したとしても、トナー量を検知することは可能である。
As shown in FIG. 2, the
本実施の形態では、正反射成分を検出する方式を採用することとした。上述したように、正反射成分は、転写ベルト11の反射光であり、反射率の高い転写ベルト11を採用することで容易に検知精度(S/N)を高めることが可能であるからである。
In the present embodiment, a method of detecting a regular reflection component is adopted. As described above, the specular reflection component is the reflected light of the
図2に示した濃度検知センサ40では、受光素子に40b にパッチTからの正反射光成分を確保できるように、照射角度と受光角度が同一になるように設定してある。法線Iを基準にすると、パッチTへの照射角度を30゜、パッチTからの反射光の受光角度を30゜である。又、乱反射成分の乱入をできるだけ少なくするため、受光側のアパーチャ径を小さく設定(約1.5mm)してある。
In the
次に、濃度制御方式の具体例について説明する。 Next, a specific example of the density control method will be described.
パッチパターンとしては、10mm×10mmの四角状のパターンを使用する。これは特定のディザ処理を施したハーフトーンパターンである。そして、或る特定のプロセスパラメータを変化させながら、複数のパッチを作成し、その濃度値から、エンジンの状態を把握し、適正な画像が得られるように、画像作成パラメータを制御する。ここで言う或る特定のプロセスパラメータというのは、現像電圧、帯電電圧や画像イメージデータ等である。 As the patch pattern, a 10 mm × 10 mm square pattern is used. This is a halftone pattern subjected to a specific dither process. Then, while changing a specific process parameter, a plurality of patches are created, the engine state is grasped from the density value, and the image creation parameter is controlled so that an appropriate image can be obtained. The specific process parameters referred to here are development voltage, charging voltage, image image data, and the like.
ここでは、特に画像イメージデータを制御する方式について図3を用いて説明する。 Here, a method for controlling image image data will be described with reference to FIG.
以下、この制御のことをハーフトーン制御と呼ぶ。特定のディザ処理を施したハーフトーンパターンのパッチを、その階調(ディザマトリクスに対する露光時間)を変化させながら、複数個作成し、濃度検知センサ40により、それらの濃度の検出を行う。横軸は、(ディザマトリクス全体を露光した場合を100%)露光時間の比率(ディザマトリクス全体を露光した場合が100%)を示したものであり、階調に相当する。本実施の形態では、8個のパッチを作成した。図3(a)の縦軸は、濃度検知センサ40で検出された結果を、画像濃度に換算したものである。又、図3(b)は、図3(a)を概算される最大濃度(露光時間100%時の濃度)で規格化し、各ポイントを線形補間したものである。以後、この曲線のことを「素のγカーブ」と呼ぶ。
Hereinafter, this control is referred to as halftone control. A plurality of halftone pattern patches subjected to a specific dither process are created while changing their gradation (exposure time for the dither matrix), and their density is detected by the
図3(b)の結果からも分かる通り、階調(露光時間の比率)と濃度は線形の関係にはなっていない。これは、露光のON/OFF制御と発光強度の追随性(ONからOFFに切り替えてもすぐに発光が停止する訳ではない)、露光によって、形成される静電潜像の電位のプロファイル、現像特性等の種々の要因に起因している。 As can be seen from the result of FIG. 3B, the gradation (exposure time ratio) and density are not in a linear relationship. This is because exposure ON / OFF control and emission intensity follow-up (light emission does not stop immediately after switching from ON to OFF), potential profile of electrostatic latent image formed by exposure, development This is due to various factors such as characteristics.
即ち、単純にホストによる画像濃度指示に基づいて、ディザマトリクスに対する露光時間を選択した場合、その色調にはズレが生じてしまうことになる。そのため、ホストによる画像濃度指示を、ディザマトリクスに対する露光時間に変換するようなテーブル(以下、LUT(ルックアップテーブル)と呼ぶ)を用いて、色調(色再現性)のずれを防止する必要がある。「素のγカーブ」を基に、図4(a)に示すようなLUTを作成することで、ホストによる画像濃度指示と実際の濃度の間に、線形の関係(図4(b))が生まれ、正確な色再現を行うことができるようになる。言い換えると、LUTとは、「素のγカーブ」の縦軸と横軸を入れ替えたテーブルのことである。以上が、ハーフトーン制御の概略である。 That is, if the exposure time for the dither matrix is selected simply based on the image density instruction from the host, the color tone will be shifted. For this reason, it is necessary to prevent a shift in color tone (color reproducibility) using a table (hereinafter referred to as an LUT (Look Up Table)) that converts an image density instruction from the host into an exposure time for the dither matrix. . By creating an LUT as shown in FIG. 4A based on the “primary γ curve”, a linear relationship (FIG. 4B) exists between the image density instruction from the host and the actual density. Born and able to perform accurate color reproduction. In other words, the LUT is a table in which the vertical axis and the horizontal axis of the “primary γ curve” are interchanged. The above is the outline of the halftone control.
続いて、本実施の形態における転写材Pの種類の検知(以下、メディア検知)方法を図5及び図6に基づいて説明する。 Next, a method for detecting the type of transfer material P (hereinafter referred to as media detection) in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図5は転写材Pの表面平滑性及び反射光量又は透過光量検出を行う装置の概略構成を示す模式的断面図である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an apparatus for detecting the surface smoothness of the transfer material P and the amount of reflected light or transmitted light.
転写材Pの搬送経路のレジストローラ19と吸着ローラ22の中間に配置してある(不図示)。給紙カセット17から給紙された転写材Pを、吸着ローラ22への突入直前に一旦停止する。そして、以下に示す方法により転写材Pの種類を判別する。
It is arranged in the middle of the registration roller 19 and the
メディア検知センサ123は、図5に示すように、光照射手段たる反射用LED1111、読取手段たるCMOSエリアセンサ1110、結像レンズたるレンズ1113を有している。 As shown in FIG. 5, the media detection sensor 123 includes a reflection LED 1111 serving as a light irradiation unit, a CMOS area sensor 1110 serving as a reading unit, and a lens 1113 serving as an imaging lens.
反射用LED1111を光源とする光は、転写材Pの表面に対し照射される。 Light using the LED 1111 for reflection as a light source is applied to the surface of the transfer material P.
転写材Pからの反射光は、レンズ1113を介し集光されてCMOSエリアセンサ1110に結像される。これによって転写材Pの表面映像を読み取る。 The reflected light from the transfer material P is condensed through the lens 1113 and imaged on the CMOS area sensor 1110. Thereby, the surface image of the transfer material P is read.
本実施の形態では、LED1111は、LED光が転写材P表面に対し、図5に示すように所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置されている。 In the present embodiment, the LED 1111 is arranged so that the LED light irradiates the surface of the transfer material P obliquely with a predetermined angle as shown in FIG.
図6はメディア検知センサ123のCMOSエリアセンサ1110によって読み取られる転写材Pの表面とCMOSエリアセンサ1110からの出力を8・8ピクセルにディジタル処理した例との関係を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the surface of the transfer material P read by the CMOS area sensor 1110 of the media detection sensor 123 and an example in which the output from the CMOS area sensor 1110 is digitally processed to 8.8 pixels.
前記ディジタル処理は、CMOSエリアセンサ1110からのアナログ出力を変換手段たるA/D変換(図示せず)によって8ビットのピクセルデータに変換することによって行われる。 The digital processing is performed by converting the analog output from the CMOS area sensor 1110 into 8-bit pixel data by A / D conversion (not shown) as conversion means.
図6において、40は転写材Pの表面性において比較的粗く転写材Pの繊維による凹凸が判別し易い所謂ラフ紙の転写材Aの表面拡大映像である。41は一般のオフィスで普通に使用される所謂普通紙の転写材Bの表面拡大映像であり、42は紙の繊維の圧縮が十分になされている光沢紙の転写材Cの表面拡大映像である。
In FIG. 6,
CMOSセンサ1110に読み込まれたこれらの映像40〜42がディジタル処理され図4に示す映像43〜45となる。
These
このように、転写材Pの種類によって、表面の映像は異なる。これは、主に紙の表面における繊維の状態が異なるために起こる現象である。 Thus, the image on the surface varies depending on the type of the transfer material P. This is a phenomenon that occurs mainly because the fiber state on the paper surface is different.
又、このとき、それぞれの画素に入力された光の合計若しくは平均値から転写材Pの反射光量を検出する。このとき、1受光画素の結果のみを用いても良い。 At this time, the reflected light amount of the transfer material P is detected from the total or average value of the light input to each pixel. At this time, only the result of one light receiving pixel may be used.
上述のように、CMOSエリアセンサ1110で転写材P表面を読み込まれディジタル処理された映像は、転写材Pの紙繊維の表面状態と反射光量による判別が可能となる。 As described above, the image obtained by reading the surface of the transfer material P by the CMOS area sensor 1110 and digitally processing it can be discriminated based on the surface state of the paper fiber of the transfer material P and the amount of reflected light.
前記映像比較演算においては、転写材P表面の複数箇所の映像を読み込んだ結果から、最大濃度のピクセルDmax と最低濃度のピクセルDmin を導く。これを読み込んだ映像毎に実行し平均処理する。 In the image comparison calculation, the maximum density pixel Dmax and the minimum density pixel Dmin are derived from the result of reading a plurality of images on the surface of the transfer material P. This is executed for each read video and averaged.
つまり、転写材Aのように表面の紙繊維がガサついている場合には、繊維の影が多く発生する。その結果、明るい個所と暗い個所の差が大きく出るため、Dmax −Dmin は大きくなる。 That is, when the paper fiber on the surface is rough like the transfer material A, many shadows of the fiber are generated. As a result, the difference between the bright part and the dark part becomes large, and Dmax−Dmin becomes large.
一方、転写材Cのような表面では、繊維の影が少なく、Dmax −Dmin は小さくなる。 On the other hand, on the surface such as the transfer material C, the shadow of the fiber is small and Dmax−Dmin is small.
この比較によって、転写材Pの表面の粗さを判定する。 By this comparison, the roughness of the surface of the transfer material P is determined.
続いて、本実施の形態における転写材への転写性能(転写効率)に関して図7を用いて説明する。 Next, transfer performance (transfer efficiency) to a transfer material in the present embodiment will be described with reference to FIG.
トナー像を転写する際の転写効率は、転写材Pの種類によって大きく異なる。一般的に、表面が平滑な転写材Pほど、転写材Pと感光ドラム1との密着度が増すため転写効率が良くなる。即ち、光沢紙、普通紙、ラフ紙の順で転写効率は低下する。ラフ紙であっても、転写ローラ12に流す電流を増大させることで、或る程度、転写効率を改善させることもできるものの、その表面性の粗さ故、それが局所的な異常放電現象が誘発する結果となり、かえって画質の低下に繋がることがある。
The transfer efficiency when transferring the toner image varies greatly depending on the type of the transfer material P. In general, the transfer material P having a smoother surface improves the transfer efficiency because the degree of adhesion between the transfer material P and the
又、多過ぎる転写電流を流すと、転写メモリと呼ばれる画像欠陥が発生する場合もある。転写メモリとは、感光ドラム1へ過剰の転写電流が流れ込んだ際に、大幅に感光ドラム1の電位が低下した結果、その後の帯電ローラ2による感光ドラム1への電荷付与が間に合わず、感光ドラム1を所定の電位に戻すことができない現象である。具体的には、転写メモリは、「感光ドラム1の2周目以降のハーフトーン濃度アップという現象となって顕在化される。要約すると、本実施の形態では、異常放電現象や転写メモリが発生しない範囲で最大の転写電流を、転写ローラ12に流すような制御を行っていることになる。
In addition, when a transfer current that is too large is applied, an image defect called a transfer memory may occur. The transfer memory means that when an excessive transfer current flows into the
図7に、本実施の形態において、光沢紙(HP
High Gloss Paper 32# )及び普通紙(HP Color
Laser Paper 24#)に印刷した場合の階調(ディザマトリクスに対する露光時間)と画像濃度の関係をプロットしたものである。画像濃度は、Gretag Macbeth社製のRD918にて測定した。上述の通り、光沢紙の濃度は、全階調領域において、普通紙より濃度が濃くなっており、高転写効率を有していることが分かる。この傾向は特に高濃度側で顕著である。
FIG. 7 shows glossy paper (HP
High Gloss Paper 32 #) and plain paper (HP Color)
This plots the relationship between gradation (exposure time for dither matrix) and image density when printed on Laser Paper 24 #). The image density was measured with RD918 manufactured by Gretag Macbeth. As described above, the density of glossy paper is higher than that of plain paper in all gradation regions, and it can be seen that the glossy paper has high transfer efficiency. This tendency is particularly remarkable on the high concentration side.
続いて、本実施の形態における画像濃度制御時に、転写ベルト11へパッチTを転写する際の転写電流に関して説明する。
Next, a transfer current when the patch T is transferred to the
本実施の形態では、図8に示したように、各色毎に設けた8個のハーフトーンパッチの配列を感光ドラム1の周長より短くなるように設定した。これは画像濃度制御時に、上述の転写メモリの影響を受けるのを防止するためである。そして、本実施の形態では、最高の転写効率を実現するために、異常放電現象が発生しない範囲で最大の転写電流を流するようにした。本実施の形態で用いた転写ベルト11の表面は転写材に比べると、遥かにその表面は平滑である。よって、異常放電現象は発生しにくくなっており、可成り多い転写電流を流すことが可能である。表1に、本実施の形態において、23℃/50%RH環境下における転写電流値を示す。先に述べた光沢紙、普通紙への転写時の転写電流と比較する形で示している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the array of eight halftone patches provided for each color is set to be shorter than the circumference of the
続いて、本実施例におけるLUT(ルックアップテーブル)の補正方法について図9を用いて説明する。 Next, the LUT (lookup table) correction method in this embodiment will be described with reference to FIG.
ハートーン制御時に、本実施の形態に示したような転写高圧を印加した場合、図9に示すように、ハーフトーン制御時の検出された「素のγカーブ」と光沢紙上に転写された画像の「素のγカーブ」は非常に良く一致している。即ち、光沢紙に関しては、ハーフトーン制御によって算出されたLUTを使用することで、正確な色再現性を確保することが可能であると言える。 When a high transfer voltage as shown in the present embodiment is applied during the hearton control, as shown in FIG. 9, the “primary γ curve” detected during the halftone control and the image transferred on the glossy paper The “primary γ curve” agrees very well. That is, for glossy paper, it can be said that accurate color reproducibility can be ensured by using the LUT calculated by halftone control.
しかしながら、普通紙の「素のγカーブ」とは大きなズレが生じていることが分かる。これは、ハーフトーン制御時の転写ベルト11に対する転写効率に対して、普通紙に対する転写効率が低過ぎることが原因である。本実施の形態では、メディア検知の結果、普通紙やラフ紙と検出された場合には、この転写効率の違いを考慮して、ハーフトーン制御によって算出されたLUTの補正を行い、補正されたLUTを使って画像形成を行うようにした。
However, it can be seen that there is a large deviation from the “primary γ curve” of plain paper. This is because the transfer efficiency for plain paper is too low compared to the transfer efficiency for the
具体的には、以下のようにして行う。ここでは、図7のような転写効率の違いを持った普通紙を例に説明する。
(1)最大転写効率を有する最高級転写材(ここでは光沢紙)に対する画像濃度の低下率テーブルを用意する(図10)。
(2)ハーフトーン制御で得られた各パッチの濃度の検知結果を図10のテーブルを用いて変換する(図11(a))。
(3)変換したパッチ濃度を用いて普通紙用のLUTを作成する(図11(b))。
Specifically, this is performed as follows. Here, a plain paper having a difference in transfer efficiency as shown in FIG. 7 will be described as an example.
(1) An image density reduction rate table is prepared for the highest quality transfer material (here, glossy paper) having the maximum transfer efficiency (FIG. 10).
(2) The density detection result of each patch obtained by the halftone control is converted using the table of FIG. 10 (FIG. 11A).
(3) An LUT for plain paper is created using the converted patch density (FIG. 11B).
ラフ紙に対しても、同じように画像濃度の低下率テーブルを用意して、同じ処理を実施する。これにより、メディア検知の検知結果(光沢紙、普通紙、ラフ紙)に対応して、それぞれ最適なLUTで画像形成を行うことができるので、常に忠実に色再現された画像を提供できるようになる。この中でも、光沢紙に関しては、ハーフトーン検知結果を変換しないでLUTを作成できるため、最も誤差要因が少なくなり、特に優れた色再現画像を提供できるようになる。 The same processing is performed for a rough paper in the same manner by preparing an image density reduction rate table. As a result, it is possible to form an image with an optimum LUT corresponding to the detection result of the media detection (glossy paper, plain paper, rough paper), so that an image that is always faithfully reproduced in color can be provided. Become. Among these, for glossy paper, since the LUT can be created without converting the halftone detection result, the error factor is minimized, and a particularly excellent color reproduction image can be provided.
尚、本実施の形態では、転写材を画像形成装置がメディア検知センサ123を用いて自動判別し、その判別結果に応じて、最適なLUTを選択するような構成としたが、転写材の種類の判別方法は、それに限定されたものではない。例えば、プリンタドライバやオペレーションパネル上での指定から転写材の種類情報を入手することも可能である。 In this embodiment, the transfer material is automatically determined by the image forming apparatus using the media detection sensor 123, and the optimum LUT is selected according to the determination result. The determination method is not limited to this. For example, it is also possible to obtain transfer material type information from designation on a printer driver or operation panel.
又、本実施の形態では、画像濃度制御のうち、画像イメージデータを制御するハーフトーン制御を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。濃度検知センサ40で検知されたパッチ濃度を基に、帯電電圧や現像電圧を制御する場合等にも適用可能である。
In the present embodiment, the halftone control for controlling the image image data is described as an example of the image density control. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the case where the charging voltage and the development voltage are controlled based on the patch density detected by the
<実施の形態2>
本実施の形態は、実施の形態1と同じ構成の電子写真装置において、画像濃度検知を、転写電流を変えて複数回実行し、メディア検知等による手段で入手した転写材の情報に応じて、それら複数回行った制御のうち、何れの検知結果を基に、各種プロセスパラメータを制御するかを判断するようにしたことを特徴とするものである。
<
In this embodiment, in the electrophotographic apparatus having the same configuration as that of the first embodiment, the image density detection is performed a plurality of times while changing the transfer current, and according to the information on the transfer material obtained by means such as media detection, Of the control performed a plurality of times, it is determined which of the detection results to control various process parameters.
以下、本実施の形態でも、ハーフトーン制御を例に、以下説明する。 Hereinafter, also in the present embodiment, halftone control will be described as an example.
本実施の形態では、3回、ハーフトーン制御を繰り返し行う。そして、それぞれの検知結果を基に3個のLUTを作成する。そして、それら3個のLUTをそれぞれ光沢紙用、普通紙用、ラフ紙用として使用する。まとめると、以下のような流れで制御が行われることになる。
(1)転写電流設定(設定1)
(2)ハーフトーン制御実行LUT1作成(光沢紙用)
(3)転写電流変更(設定2)
(4)ハーフトーン制御実行LUT2作成(普通紙用)
(5)転写電流変更(設定3)
(6)ハーフトーン制御実行LUT2作成(ラフ紙用)
続いて、各転写電流設定(設定1、設定2、設定3)に関して説明する。
In this embodiment, halftone control is repeated three times. Then, three LUTs are created based on the respective detection results. These three LUTs are used for glossy paper, plain paper, and rough paper, respectively. In summary, control is performed according to the following flow.
(1) Transfer current setting (Setting 1)
(2) Halftone control execution LUT1 creation (for glossy paper)
(3) Transfer current change (setting 2)
(4) Halftone control execution LUT2 creation (for plain paper)
(5) Transfer current change (setting 3)
(6) Halftone control execution LUT2 creation (for rough paper)
Next, each transfer current setting (setting 1, setting 2, setting 3) will be described.
設定1(光沢紙用)の転写電流に関しては、実施の形態1に記載した転写電流(20μA)を用いれば良い。設定2、設定3の転写電流設定は、それぞれ普通紙、ラフ紙の転写効率とほぼ同等の転写効率となるような転写電流とすれば良い。
For the transfer current of setting 1 (for glossy paper), the transfer current (20 μA) described in the first embodiment may be used. The transfer current settings in the
図12は本実施の形態における画像形成装置における、濃度検知結果と転写電流の関係を示したものである。参考として、図7に示した普通紙(HP Color Laser paper 24#)における濃度測定結果を載せた。この実験結果から、画像濃度検知に12μA の転写電流を用いると、普通紙に転写する場合の転写効率とほぼ同等になることが分かった。そこで、本実施の形態では、設定2の設定を12μAとした。設定3の転写電流についても、ラフ紙に関して同様のことを行うことで設定することが可能である。 FIG. 12 shows the relationship between the density detection result and the transfer current in the image forming apparatus according to the present embodiment. For reference, the density measurement results on plain paper (HP Color Laser paper 24 #) shown in FIG. 7 are listed. From this experimental result, it was found that if a transfer current of 12 μA is used for image density detection, the transfer efficiency is almost the same as that when transferring to plain paper. Therefore, in the present embodiment, setting 2 is set to 12 μA. The transfer current of setting 3 can also be set by performing the same process for rough paper.
1a〜1d 像担持体(感光ドラム)
2a〜2d 帯電手段(1次帯電器、1次帯電ローラ)
3a〜3d 露光手段(画像露光手段)
4a〜4d 現像スリーブ
6a〜6d クリーニングブレード
7a〜7d プロセスカートリッジ(画像形成ステーション)
11 転写ベルト
12a〜12d 転写ローラ
17 給紙カセット
19 レジストローラ
20 定着器
22 吸着ローラ
26 排紙トレイ
40 濃度検知センサ
40a 発光素子
40b 受光素子
65 圧着解除カム
123 メディア検知センサ
1110 CMOSエリアセンサ
1111 反射用LED
1112 透過用LED
1113 レンズ
P 転写材
1a to 1d Image carrier (photosensitive drum)
2a to 2d Charging means (primary charger, primary charging roller)
3a to 3d exposure means (image exposure means)
4a to 4d Developing sleeve 6a to 6d Cleaning blade 7a to 7d Process cartridge (image forming station)
DESCRIPTION OF
1112 Transparent LED
1113 Lens P Transfer material
Claims (6)
前記テストパターンを移動体に転写する際に前記転写手段に流す転写電流を、トナー像を転写材に転写する際に前記転写手段に流す転写電流よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image, a moving body, a transfer means for transferring the toner image on the image carrier to the moving body or a transfer material carried on the moving body, and formed on the moving body In the image forming apparatus for controlling the image forming conditions on the image carrier based on the information detected by the image detecting means, the image detecting means for detecting the information of the test pattern that is performed,
An image forming apparatus, wherein a transfer current that flows to the transfer unit when the test pattern is transferred to a moving body is made larger than a transfer current that flows to the transfer unit when a toner image is transferred to a transfer material.
前記転写手段に流す転写電流を変えて、前記画像検知手段を複数回実行し、印字される転写材の種類に関する情報を基に、複数回実行した前記画像検知手段の何れの検知結果を用いて、前記像担持体への作像条件を制御するかを判別することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image, a moving body, a transfer means for transferring the toner image on the image carrier to the moving body or a transfer material carried on the moving body, and formed on the moving body In the image forming apparatus for controlling the image forming conditions on the image carrier based on the information detected by the image detecting means, the image detecting means for detecting the information of the test pattern that is performed,
Using the detection result of the image detection means executed a plurality of times based on information on the type of transfer material to be printed, changing the transfer current flowing through the transfer means and executing the image detection means a plurality of times. An image forming apparatus for determining whether to control image forming conditions on the image carrier.
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