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JP2008203733A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2008203733A
JP2008203733A JP2007042163A JP2007042163A JP2008203733A JP 2008203733 A JP2008203733 A JP 2008203733A JP 2007042163 A JP2007042163 A JP 2007042163A JP 2007042163 A JP2007042163 A JP 2007042163A JP 2008203733 A JP2008203733 A JP 2008203733A
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JP
Japan
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image
pattern
gradation
patch
forming apparatus
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007042163A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kuroki
謙治 黒木
Takashi Fujimori
貴司 藤森
Hiroaki Tomiyasu
裕昭 冨安
Hiroyuki Eda
裕之 江田
Eiichi Motoyama
栄一 本山
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2007042163A priority Critical patent/JP2008203733A/en
Publication of JP2008203733A publication Critical patent/JP2008203733A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus achieving both reduction in downtime and waste toner while stably measuring density without lowering accuracy of sampling patch patterns for correcting image density or for correcting image gradation. <P>SOLUTION: The image forming apparatus forms the image of the patch pattern for correcting the image density or the image gradation and measures reflected light quantity by a reflected light quantity sensor 108 for feedback. When continuously arranging a plurality of color patch patterns or a plurality of gradation patch patterns, the length of the top patch pattern 303y in the forward direction F of an intermediate transfer body 104 is longer than the length of other patch patterns 303m to 303k, and then the patch patterns 503 and 508 having a large difference in a gradation level from the previous patch pattern out of the plurality of gradation patch patterns arranged continuously are formed longer than other patch patterns 504 to 507 and 509 to 512. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、用紙等の表面に可視画像を形成するプリンタや複写機、複合機等の画像形成装置における、出力画像の補正方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a method for correcting an output image in an image forming apparatus such as a printer, a copier, or a multifunction peripheral that forms a visible image on a surface of a sheet or the like.

現在、電子写真プロセスを用いた複写機等の画像形成装置においては、装置の使用による経時変化や装置の置かれる環境の変化などに影響されずに安定した画像形成を行うことが求められている。そのための手段として、安定して画像を出力するために様々な自動調整制御が行われている。   Currently, in an image forming apparatus such as a copying machine using an electrophotographic process, it is required to perform stable image formation without being affected by a change with time due to use of the apparatus or a change in an environment where the apparatus is placed. . For this purpose, various automatic adjustment controls are performed in order to stably output an image.

電子写真プロセスでは、感光ドラム等の像担持体の表面を均一な帯電量の電荷を与えて均一に帯電し、レーザ等の露光手段によって走査することで静電潜像を形成する。そして、これにトナー等を用いた現像器を接触(または近接)回転させることにより可視トナー像を形成し、さらに用紙上に転写するというステップによって画像が形成される構成となっている。しかし、電子写真プロセスを用いるにあたり、帯電部材や現像剤、転写部材は温度や湿度を始めとするさまざまな要因によって影響を受ける。このため、形成されるトナー像を均一な状態に保つことは困難であるため、随時適切な画像安定化制御を講じる必要がある。   In the electrophotographic process, a surface of an image carrier such as a photosensitive drum is uniformly charged by applying a uniform charge amount, and an electrostatic latent image is formed by scanning with an exposure unit such as a laser. Then, a visible toner image is formed by rotating (or approaching) a developing device using toner or the like on the developing device, and an image is formed by transferring the image onto a sheet. However, in using the electrophotographic process, the charging member, the developer, and the transfer member are affected by various factors such as temperature and humidity. For this reason, it is difficult to keep the formed toner image in a uniform state, and therefore it is necessary to take appropriate image stabilization control as needed.

画像安定化制御のうち、なかでも画像濃度を一定に保つための制御は重要である。その手段のひとつとして、次のような制御が行われている。すなわち、感光ドラムや中間転写体等の像担持体にトナー像として特定のパターン画像を作像して、パターン画像に対してLED等の発光を照射して得られた反射光量を測定することで濃度情報を取得している。そして、これを可視トナー像を形成する際のトナーの制御量へとフィードバックする制御が行われている。特許文献1や特許文献2などはその一例である。   Among image stabilization controls, control for keeping the image density constant is important. As one of the means, the following control is performed. That is, by forming a specific pattern image as a toner image on an image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer member, and measuring the amount of reflected light obtained by irradiating the pattern image with light emitted from an LED or the like. Concentration information is acquired. Then, control is performed to feed back this to a control amount of toner when forming a visible toner image. Patent Document 1 and Patent Document 2 are examples thereof.

これらのパターン画像(以下、パッチパターンと呼ぶ)の反射光量を測定するために用いられるセンサは受光部にフォトトランジスタ等の素子を使用している。しかし、入射される反射光量の変化に遅延無く追従して電気信号を出力するのではなく、材料として用いられる半導体材料や信号増幅を行う回路の構成に応じた遅延量を持って出力信号が変化するものである。また、入射光量の変化に対する出力信号変化の遅延量は、入射光量の変化量に依存している。   A sensor used to measure the amount of reflected light of these pattern images (hereinafter referred to as a patch pattern) uses an element such as a phototransistor in the light receiving portion. However, instead of following the change in the amount of incident reflected light without delay and outputting an electrical signal, the output signal changes with a delay that depends on the semiconductor material used as the material and the configuration of the signal amplification circuit. To do. Further, the delay amount of the output signal change with respect to the change of the incident light amount depends on the change amount of the incident light amount.

中間転写体上に作像されたパッチパターン部と、何も作像されていない中間転写体の下地部とでは反射光量が大きく違う。このため、反射光量を得るセンサの出力信号電圧が変化するには若干の時間が掛かるので、安定した濃度測定を行うためには出力信号変化の追従性に応じてパッチパターンの進行方向のサイズを拡大する必要があった。   The amount of reflected light is greatly different between the patch pattern portion formed on the intermediate transfer member and the base portion of the intermediate transfer member on which nothing is formed. For this reason, since it takes some time for the output signal voltage of the sensor that obtains the reflected light amount to change, the size of the patch pattern in the traveling direction is set according to the followability of the output signal change in order to perform stable density measurement. There was a need to expand.

また、電子写真プロセスによる画像形成は、中間階調の入力データに対する出力濃度の線形性にずれが生じることが多い。そのため、特許文献3や特許文献4などのように様々な中間階調を補正する手段が講じられている。例えば、複数の階調からなるグラデーションパターン(パッチパターン)を光学センサで読み取ることで、中間階調の入力データと出力濃度の相関関係を予め求めておき、通常の画像形成時に入力データを補正してから画像形成を行うことが提案されている。
特開平06−011936号公報 特開平10−186831号公報 特開平07−264412号公報 特開平09−037080号公報
In addition, in image formation by the electrophotographic process, there is often a shift in the linearity of output density with respect to input data of intermediate gradation. For this reason, various means for correcting halftones are taken, such as Patent Document 3 and Patent Document 4. For example, a gradation pattern (patch pattern) consisting of a plurality of gradations is read by an optical sensor to obtain a correlation between intermediate gradation input data and output density in advance, and the input data is corrected during normal image formation. It has been proposed to form an image after that.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-011936 Japanese Patent Laid-Open No. 10-186831 JP 07-264212 A JP 09-037080 A

しかしながら、複数の反射光量センサでの反射光量センサ間のばらつきを抑えるために、単一の反射光量センサで各色のグラデーションパターンを連続して読み取ろうとすると、隣接して配置されたパターン同士で濃度差が大きい部分が生じることが有り得る。これは、各グラデーションパターンは高濃度階調から低濃度階調へと推移するパターン(もしくはその逆でも構わない)であるためである。すなわち、例えばイエローからマゼンタに推移するときに、イエローの低濃度階調からマゼンタの高濃度階調へと推移し、この場合大きな濃度差が生じる。このような場合も、反射光量の差が大きく違うため、安定した濃度測定を行うためにも出力信号変化の追従性に応じて各階調レベルごとの、パッチパターンの進行方向のサイズを拡大する必要があった。   However, in order to suppress the variation among the reflected light quantity sensors among the plurality of reflected light quantity sensors, if the gradation pattern of each color is continuously read with a single reflected light quantity sensor, the density difference between adjacently arranged patterns is different. It is possible that a large portion will occur. This is because each gradation pattern is a pattern that transitions from a high density gradation to a low density gradation (or vice versa). That is, for example, when transitioning from yellow to magenta, the transition is from a low density gradation of yellow to a high density gradation of magenta, and in this case, a large density difference occurs. Even in such cases, the difference in the amount of reflected light is greatly different, so in order to perform stable density measurement, the size of the patch pattern in the direction of travel must be increased for each gradation level in accordance with the followability of the output signal change. was there.

しかし、パッチパターンは現在の作像条件下における出力濃度を測定するだけのために作像されるが、通常の用紙上への画像出力と同じプロセスユニットを用いて画像形成するために、通常の画像出力と同時にパッチパターンを形成することは不可能である。よって、パッチパターンを作像するためには通常の画像出力を一時中断しなければならない。   However, while the patch pattern is created only to measure the output density under the current imaging conditions, the normal pattern is used to form an image using the same process unit as the image output on normal paper. It is impossible to form a patch pattern simultaneously with image output. Therefore, normal image output must be temporarily interrupted in order to create a patch pattern.

また、パッチパターンは用紙上へは転写しないため、パッチパターンの反射光量の測定後は、クリーニングブレードなどを用いて廃トナーとして回収する必要がある。   Further, since the patch pattern is not transferred onto the paper, it is necessary to collect it as waste toner using a cleaning blade after measuring the amount of reflected light of the patch pattern.

このため、前述のように安定した濃度測定を行うためにパッチパターンの進行方向のサイズを増加させると、その分ユーザの画像形成ができない時間(つまりダウンタイム)が長くなり、かつ、廃トナーが増加してしまうという問題があった。   For this reason, if the size of the patch pattern in the advancing direction is increased in order to perform stable density measurement as described above, the time during which the user cannot form an image (that is, the down time) is increased correspondingly, and the waste toner is removed. There was a problem of increasing.

本発明は以上の点に着目して成されたものであり、画像濃度補正用や画像階調補正用のパッチパターンのサンプリング精度を落とすことなく安定した濃度測定を行いつつ、ダウンタイムを短縮し廃トナーを軽減できる画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above points, and reduces downtime while performing stable density measurement without degrading the sampling accuracy of patch patterns for image density correction and image gradation correction. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing waste toner.

本発明の画像形成装置は、前記課題を解決するために、以下の特徴を有するものである。   The image forming apparatus of the present invention has the following features in order to solve the above problems.

すなわち、像担持体上に画像を形成する画像形成装置において、前記画像の濃度を制御するために、前記像担持体上にパターン像を形成させるパターン形成手段と、前記パターン形成手段により形成された前記パターン像に光を照射し反射光量を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記反射光量に基づいて、前記画像の濃度を補正する画像濃度補正手段とを有し、前記画像濃度補正手段で前記画像の濃度を補正する際に、前記パターン形成手段は、複数のパターン像を前記像担持体の進行方向に平行に順に形成し、前記複数のパターン像のうち前記進行方向に対して先頭に位置するパターン像は、他のパターン像よりも前記像担持体の進行方向に長く形成することを特徴とする。   That is, in an image forming apparatus for forming an image on an image carrier, the pattern forming unit for forming a pattern image on the image carrier and the pattern forming unit are used to control the density of the image. Measuring means for irradiating the pattern image with light and measuring the amount of reflected light; and image density correcting means for correcting the density of the image based on the amount of reflected light measured by the measuring means; When correcting the density of the image by the correcting unit, the pattern forming unit sequentially forms a plurality of pattern images in parallel with the traveling direction of the image carrier, and among the plurality of pattern images, The pattern image located at the head is formed longer in the traveling direction of the image carrier than the other pattern images.

本発明によれば、補正用のパッチパターンのサンプリング精度を落とすことなく、ダウンタイムの短縮と廃トナーの軽減との両立を実現することが可能である。   According to the present invention, it is possible to achieve both reduction of downtime and reduction of waste toner without reducing the sampling accuracy of the correction patch pattern.

以下に本発明の一実施形態を示す。もちろん以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。   An embodiment of the present invention is shown below. Of course, the individual embodiments described below will be helpful in understanding various concepts, such as the superordinate concept, intermediate concept and subordinate concept of the present invention. Further, the technical scope of the present invention is determined by the scope of the claims, and is not limited by the following individual embodiments.

[第1の実施形態]
(1)画像形成装置の構成:図1
図1は、実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置は、原稿の複写動作を行う場合の原稿読み取り部1Rとプリンタ部1Pを有している。
[First Embodiment]
(1) Configuration of image forming apparatus: FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus includes a document reading unit 1R and a printer unit 1P for performing a document copying operation.

プリンタ部1Pは主に次の構成要素を有している。トナーボトル101y、101m、101c、101k(以下、101y〜101kのように記す)は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、YMCKと記す)の現像剤(トナー)が充填されている。プロセスユニット102y〜102k(パターン形成手段に相当)は、感光ドラムの外周面に対向してその回転方向に帯電ローラ(一次帯電器)、現像器、感光ドラムクリーナが配置されている。   The printer unit 1P mainly has the following components. The toner bottles 101y, 101m, 101c, and 101k (hereinafter referred to as 101y to 101k) are filled with developer (toner) of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter referred to as YMCK), respectively. In the process units 102y to 102k (corresponding to the pattern forming means), a charging roller (primary charger), a developing device, and a photosensitive drum cleaner are arranged in the rotation direction facing the outer peripheral surface of the photosensitive drum.

帯電ローラは感光ドラムの表面に均一な帯電量の電荷を付与して感光ドラムを帯電させる。光走査部であるレーザスキャナユニット103y〜103kは、プロセスユニット102y〜102k内の一様に帯電された感光ドラム上に入力画像情報に従ってレーザ露光を行い、静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、プロセスユニット102y〜102k内の現像器によってトナー像(画像に相当)に現像される。   The charging roller applies a uniform charge amount to the surface of the photosensitive drum to charge the photosensitive drum. Laser scanner units 103y to 103k, which are optical scanning units, perform laser exposure on the uniformly charged photosensitive drums in the process units 102y to 102k according to input image information to form electrostatic latent images. The formed electrostatic latent image is developed into a toner image (corresponding to an image) by a developing device in the process units 102y to 102k.

中間転写体(像担持体に相当)104は、無端ベルトによって構成される。感光ドラム上に作像されたトナー像は、中間転写体104上に各色逐次重ね合わせて一次転写され、中間転写体104上に形成された画像は、様々な種類の用紙上に二次転写される。中間転写体104は作像動作時には、150mm/sの速度で回転駆動される。   The intermediate transfer member (corresponding to an image carrier) 104 is constituted by an endless belt. The toner image formed on the photosensitive drum is primary-transferred by sequentially superimposing each color on the intermediate transfer member 104, and the image formed on the intermediate transfer member 104 is secondary-transferred onto various types of paper. The The intermediate transfer member 104 is rotationally driven at a speed of 150 mm / s during the image forming operation.

一次転写ローラ105y〜105kは、感光ドラムから中間転写体104に一次転写する際に安定した転写を実現するためのものである。   The primary transfer rollers 105y to 105k are for realizing stable transfer when performing primary transfer from the photosensitive drum to the intermediate transfer member 104.

中間転写体104に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ106によって用紙上に二次転写される。二次転写ローラ106で転写しきれなかった残留トナーや、用紙上に転写することを意図しない調整用のトナー像(パッチパターン)は、中間転写体クリーナ107によって回収される。反射光量センサ(測定手段に相当)108は、中間転写体104上のトナー濃度を反射光量によって検知する。   The toner image primarily transferred to the intermediate transfer member 104 is secondarily transferred onto the sheet by the secondary transfer roller 106. Residual toner that could not be transferred by the secondary transfer roller 106 and adjustment toner image (patch pattern) that is not intended to be transferred onto the paper are collected by the intermediate transfer body cleaner 107. A reflected light amount sensor (corresponding to a measuring unit) 108 detects the toner density on the intermediate transfer member 104 based on the reflected light amount.

用紙は用紙カセット109から給紙ローラ110によって搬送され、レジストローラ112によって斜行を補正された後、二次転写ローラ106に送られる。用紙は、二次転写ローラ106で中間転写体104からトナー像を転写された後、定着ローラ113および加圧ローラ114によってトナー像を熱定着される。さらに排紙フラッパ115によってインナー排紙トレイ116もしくは排紙トレイ117に送られる。なお、111は手差しトレイである。   The sheet is conveyed from the sheet cassette 109 by the sheet feeding roller 110, and after skew correction is corrected by the registration roller 112, the sheet is sent to the secondary transfer roller 106. After the toner image is transferred from the intermediate transfer member 104 by the secondary transfer roller 106, the toner image is heat-fixed by the fixing roller 113 and the pressure roller 114. Further, the sheet is sent to the inner discharge tray 116 or the discharge tray 117 by the discharge flapper 115. Reference numeral 111 denotes a manual feed tray.

(2)反射光量センサの構成:図2
図2は、反射光量センサ108の構成を示した概略断面図である。
(2) Configuration of reflected light amount sensor: FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the reflected light amount sensor 108.

反射光量センサ108は、LED等によって構成された発光部202と、フォトトランジスタ等によって構成された受光部203とによって構成されている。発光部202と受光部203とは、発光部202が発光した光が中間転写体104によって反射し、さらに反射光が受光部203に入射するような角度で取り付けられている。受光部203によって受光された反射光は、反射光量に応じた電気信号に変換される。出力される電気信号の電圧は、反射光量が少なければ電圧も低く、また反射光量が多ければ電圧が高くなる。一般的に中間転写体104上に載っているトナー量が多ければ多いほど反射光量は少なくなる。このため、反射光量センサ108の出力信号の電圧が高いほど作像されたトナー濃度は低く(薄く)、また出力信号の電圧が低いほど作像されたトナー濃度は高く(濃く)なり、出力信号の電圧とトナー濃度は比例の関係にある。205は中間転写体104上にトナー像205が載っている場合を示したものである。なお、図中矢印Fは中間転写体104の進行方向を示す。   The reflected light amount sensor 108 includes a light emitting unit 202 configured by an LED or the like, and a light receiving unit 203 configured by a phototransistor or the like. The light emitting unit 202 and the light receiving unit 203 are attached at such an angle that the light emitted from the light emitting unit 202 is reflected by the intermediate transfer member 104 and the reflected light is incident on the light receiving unit 203. The reflected light received by the light receiving unit 203 is converted into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light. The voltage of the output electrical signal is low when the amount of reflected light is small, and the voltage is high when the amount of reflected light is large. Generally, the greater the amount of toner placed on the intermediate transfer member 104, the smaller the amount of reflected light. For this reason, the higher the output signal voltage of the reflected light amount sensor 108, the lower the density of the imaged toner, and the lower the output signal voltage, the higher the density of the imaged toner (higher). The voltage and the toner density are in a proportional relationship. Reference numeral 205 denotes a case where the toner image 205 is placed on the intermediate transfer member 104. In the figure, an arrow F indicates the traveling direction of the intermediate transfer member 104.

反射光量センサ108の出力信号は、背景技術の項で述べたとおり、入射する反射光に対して遅延を持って応答し、入射光量に対して出力信号の電圧レベルが一致するまで時間(つまり安定時間)は入射光量の変化量に応じて変化するものである。   As described in the background art section, the output signal of the reflected light amount sensor 108 responds with a delay to the incident reflected light, and the time until the voltage level of the output signal matches the incident light amount (that is, stable). Time) changes according to the amount of change in the amount of incident light.

(3)画像濃度補正用のパッチパターン:図3
次に、画像濃度補正用のパッチパターン(パターン像に相当)について図3を用いて説明する。図3は、中間転写体104を上面から見た図である。中間転写体104は無端ベルトであるため、図面に対して左右(矢印Fの前後方向)はループになっているものとする。反射光量センサ108は、中間転写体104に対し、図のような位置関係で配置されている。
(3) Patch pattern for correcting image density: FIG.
Next, a patch pattern for image density correction (corresponding to a pattern image) will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view of the intermediate transfer member 104 as viewed from above. Since the intermediate transfer member 104 is an endless belt, it is assumed that the left and right sides (the front-rear direction of the arrow F) are loops with respect to the drawing. The reflected light amount sensor 108 is arranged with respect to the intermediate transfer member 104 in the positional relationship as shown in the figure.

画像濃度補正用のパッチパターン303y〜303kは、プロセスユニット102y〜102kによって、所定のレーザ変調パターンを用いて複数色(YMCK各色)のトナー像を中間転写体104上(像担持体上)に形成したものである。パッチパターン303y〜303kのサイズは、進行方向Fに対して垂直方向、つまり主走査方向の長さは共通で20mmである。また進行方向F、つまり副走査方向の長さは、先頭に位置するパッチパターン303yは20mmであるが、後続のパッチパターン303m〜303kは15mmであり、先頭のパッチパターン303yだけ5mm余分に長い。   The image density correction patch patterns 303y to 303k are formed by the process units 102y to 102k on the intermediate transfer member 104 (on the image carrier) with a plurality of colors (YMCK colors) using predetermined laser modulation patterns. It is a thing. The sizes of the patch patterns 303y to 303k are 20 mm in common with the length in the direction perpendicular to the traveling direction F, that is, in the main scanning direction. Further, the length in the traveling direction F, that is, the sub-scanning direction, is 20 mm for the patch pattern 303y positioned at the head, but 15 mm for the subsequent patch patterns 303m to 303k, and the head patch pattern 303y is longer by 5 mm.

反射光量センサ108を複数設けるとコストアップにつながるため、1つの反射光量センサ108を用いて連続して各色のパッチパターン濃度を読み取る。このため、YMCK各色とも中間転写体104の進行方向Fに対して平行に順に配置し、単一の反射光量センサ108が連続して反射光量を読み取れるよう構成している。   Providing a plurality of reflected light amount sensors 108 leads to an increase in cost, so that the patch pattern density of each color is read continuously using one reflected light amount sensor 108. For this reason, each color of YMCK is sequentially arranged in parallel with the traveling direction F of the intermediate transfer body 104, and the single reflected light amount sensor 108 can continuously read the reflected light amount.

形成されたパッチパターン303y〜303kのトナー像は、中間転写体104の回転に従って反射光量センサ108まで進み、反射光量を測定される。反射光量に応じて反射光量センサ108は各パッチパターンの濃度に比例した信号を出力する。この出力信号レベルに従って、プロセスユニット102y〜102kにおける帯電バイアス電圧や現像バイアス電圧を制御することによって、作像濃度を一定のレベルに保つよう補正している。なお、帯電バイアス電圧や現像バイアス電圧の制御、作像濃度を一定のレベルに保つ補正を行うのは後述の制御部704(画像濃度補正手段に相当)である。   The formed toner images of the patch patterns 303y to 303k proceed to the reflected light amount sensor 108 according to the rotation of the intermediate transfer body 104, and the reflected light amount is measured. The reflected light amount sensor 108 outputs a signal proportional to the density of each patch pattern in accordance with the reflected light amount. According to this output signal level, the charging bias voltage and the developing bias voltage in the process units 102y to 102k are controlled to correct the image forming density so as to be maintained at a constant level. Note that a control unit 704 (corresponding to an image density correction unit), which will be described later, performs control of charging bias voltage and development bias voltage and correction for maintaining the image forming density at a constant level.

なお、パッチパターン303yは後続の303m〜303kに比べ5mm(差分量)長い20mmであるが、これは中間転写体104が150mm/sの速度で回転している場合についての例である。一般的に電子写真式のプリンタエンジン(画像形成部)は使用する用紙が厚紙の場合の厚紙モードを有しており、この厚紙モードの場合には画像形成部は通常時より低速で動作する。本実施形態のプリンタエンジンでは、厚紙モードにおいては中間転写体104の回転速度は90mm/sの速度で回転駆動するが、この時パッチパターン303yは後続の303m〜303kに比べ3mm(差分量)長い18mmである。   The patch pattern 303y is 20 mm, which is 5 mm (difference) longer than the subsequent 303 m to 303 k. This is an example of the case where the intermediate transfer member 104 is rotated at a speed of 150 mm / s. In general, an electrophotographic printer engine (image forming unit) has a thick paper mode when the paper to be used is thick paper. In this thick paper mode, the image forming unit operates at a lower speed than usual. In the printer engine of this embodiment, in the thick paper mode, the rotation speed of the intermediate transfer member 104 is rotated at a speed of 90 mm / s. At this time, the patch pattern 303y is 3 mm (difference amount) longer than the subsequent 303m to 303k. 18 mm.

(4)制御ブロック図:図7
図7は、実施形態に係る画像形成装置を制御する制御ブロック図である。
(4) Control block diagram: FIG.
FIG. 7 is a control block diagram for controlling the image forming apparatus according to the embodiment.

CPU701、ROM702、RAM703、制御部704、スキャナ制御ASIC 705及びコントローラユニット706は制御ユニット700に搭載される。ROM702には、ファームウエアなどの制御プログラムが記憶されている。   The CPU 701, ROM 702, RAM 703, control unit 704, scanner control ASIC 705, and controller unit 706 are mounted on the control unit 700. The ROM 702 stores a control program such as firmware.

CPU701は、プリンタ部1Pの駆動負荷を制御する制御マイコンである。CPU701は、ROM702、RAM703に格納されているプログラムを実行し、制御部704を介してプロセスユニット102y〜102kを制御する。CPU701は、スキャナ制御ASIC 705に駆動速度等のパラメータを指定することにより、レーザスキャナユニット103y〜103kを駆動制御する。   The CPU 701 is a control microcomputer that controls the driving load of the printer unit 1P. The CPU 701 executes programs stored in the ROM 702 and the RAM 703 and controls the process units 102 y to 102 k via the control unit 704. The CPU 701 drives and controls the laser scanner units 103y to 103k by designating parameters such as a driving speed to the scanner control ASIC 705.

CPU701は、反射光量センサ108からの出力信号に基づきプロセスユニット102y〜102kを制御する。   The CPU 701 controls the process units 102y to 102k based on the output signal from the reflected light amount sensor 108.

コントローラユニット706は、操作パネルの複写開始ボタンの操作者(ユーザ)による押下で複写指令を受け付け(プリントジョブが投入、開始指示)、プリンタ部1Pに対してプリント指令を出し、画像データを送信する。同時に、原稿読み取り部1Rとの通信で原稿画像データを読み込む。   The controller unit 706 accepts a copy command by pressing the copy start button on the operation panel by an operator (user) (print job is input and start command), issues a print command to the printer unit 1P, and transmits image data. . At the same time, the document image data is read by communication with the document reading unit 1R.

(5)反射光量センサの出力信号:図4
図4のグラフは、パッチパターン303y〜303kの反射光量を反射光量センサ108によって読み取った出力信号の波形を示したものである。横軸は時間軸(t[ms])であり、縦軸は出力信号の電圧(V[v])を示している。
(5) Output signal of reflected light amount sensor: FIG.
The graph of FIG. 4 shows a waveform of an output signal obtained by reading the reflected light amount of the patch patterns 303y to 303k by the reflected light amount sensor 108. The horizontal axis is the time axis (t [ms]), and the vertical axis indicates the voltage (V [v]) of the output signal.

波形401は反射光量センサ108の出力信号電圧である。区間402は、中間転写体104の下地部からパッチパターン303yに達するまでの下地部を示す。区間403と区間404はパッチパターン303yがもたらす(パッチパターン303yからの反射光量)出力信号の部分、区間405はパッチパターン303mがもたらす信号出力の部分である。また、区間406はパッチパターン303cがもたらす出力信号の部分、区間407はパッチパターン303kがもたらす出力信号の部分、区間408はパッチパターン303kの後ろに続く中間転写体104の下地部である。   A waveform 401 is an output signal voltage of the reflected light amount sensor 108. A section 402 indicates a base portion from the base portion of the intermediate transfer member 104 to the patch pattern 303y. An interval 403 and an interval 404 are output signal portions provided by the patch pattern 303y (amount of reflected light from the patch pattern 303y), and an interval 405 is a signal output portion provided by the patch pattern 303m. The section 406 is an output signal portion provided by the patch pattern 303c, the section 407 is an output signal portion provided by the patch pattern 303k, and the section 408 is a base portion of the intermediate transfer member 104 following the patch pattern 303k.

出力信号の各レベルの長さはパッチパターンのサイズに比例するため、パッチパターン303m〜303kの進行方向の長さは同じであるから、区間405〜407はそれぞれほぼ同じ時間である。また、パッチパターン303yの長さは他の色のパッチパターン303m〜303kより長い(パッチパターン303yだけ5mm余分に長い)ため、区間403と区間404を加算した長さは、区間405〜407のそれぞれよりも長い。   Since the length of each level of the output signal is proportional to the size of the patch pattern, the lengths in the traveling direction of the patch patterns 303m to 303k are the same, so the sections 405 to 407 are substantially the same time. Further, since the length of the patch pattern 303y is longer than the patch patterns 303m to 303k of other colors (only the patch pattern 303y is 5 mm longer), the length obtained by adding the section 403 and the section 404 is the length of each of the sections 405 to 407. Longer than.

区間402は中間転写体104の下地部であるため反射光量が多いので出力信号電圧が高く、パッチパターン303y〜303kが中間転写体104に載る区間403以降になると、急激に出力信号電圧は低下する。区間403は中間転写体104の下地部からパッチパターン303yの反射光量へと変化する際の安定待ち期間であり、この部分の信号のサンプリング値は画像濃度補正には用いない。出力信号のサンプリングを行った結果を実際に画像濃度補正に利用するのは区間404〜407上の出力信号値である。区間404と、区間405〜407のそれぞれの時間は等しい。   Since the section 402 is a base portion of the intermediate transfer member 104 and the amount of reflected light is large, the output signal voltage is high. After the section 403 where the patch patterns 303y to 303k are placed on the intermediate transfer member 104, the output signal voltage rapidly decreases. . A section 403 is a stabilization waiting period when the background portion of the intermediate transfer member 104 changes to the reflected light amount of the patch pattern 303y, and the sampling value of the signal in this portion is not used for image density correction. The output signal values in the sections 404 to 407 are actually used for the image density correction as a result of sampling the output signal. The times of the section 404 and the sections 405 to 407 are equal.

図3で示した先頭のパッチパターン303yが他のパッチパターンより余分に長い部分は区間403に該当する(つまり余分に長い5mm)。区間403では、反射光量センサ108が急激な反射光量の変化に追従しきれず緩やかな出力信号電圧の変化を示した分を吸収することで、先頭のパッチパターン303yを安定した状態で正しく濃度を読み取ること可能である。また、パッチパターンを長くするのは先頭のパッチパターン303yだけであるため、全てのパッチパターン303y〜303kを長くするのに比べて廃トナー量を削減することが可能であり、また作像にかかる時間を短縮することができる。   A portion where the top patch pattern 303y shown in FIG. 3 is longer than the other patch patterns corresponds to the section 403 (that is, 5 mm which is extra long). In the section 403, the reflected light amount sensor 108 does not follow the sudden change in the reflected light amount and absorbs the gradual change in the output signal voltage, thereby reading the density correctly in a stable state of the leading patch pattern 303y. It is possible. Since only the first patch pattern 303y lengthens the patch pattern, it is possible to reduce the amount of waste toner as compared with lengthening all the patch patterns 303y to 303k, and it takes an image. Time can be shortened.

このような画像濃度補正用のパッチパターンは、プロセスユニット102y〜102kの動作パラメータを変えつつ、複数回連続で作像されることが多い。プロセスユニット102y〜102kの動作パラメータは帯電バイアスや現像バイアスの出力値などであり、これらを変化させるには100ms程度の安定化時間を要するため、画像濃度補正用のパッチパターン同士の間隔は数十mm程度開くことになる。パッチパターン同士が密接して作像されず、また複数回繰り返して画像濃度補正用のパッチパターンが作像される場合に、本発明のように先頭のパッチパターン303yのみを長いパターンとすることは、廃トナー量の削減と補正時間の短縮の観点から有効な手段である。また、廃トナー量の削減と補正時間の短縮の観点のみならず、感光ドラム等の消耗部材の寿命面からも有効な手段である。   Such a patch pattern for image density correction is often formed continuously a plurality of times while changing the operation parameters of the process units 102y to 102k. The operation parameters of the process units 102y to 102k are the output values of the charging bias and the developing bias, and it takes a stabilization time of about 100 ms to change them. Therefore, the interval between patch patterns for image density correction is several tens. It will open about mm. When patch patterns are not closely imaged and a patch pattern for image density correction is formed multiple times, only the first patch pattern 303y can be made a long pattern as in the present invention. This is an effective means from the viewpoint of reducing the amount of waste toner and shortening the correction time. Further, this is an effective means not only from the viewpoint of reducing the amount of waste toner and the correction time, but also from the viewpoint of the life of consumable members such as a photosensitive drum.

なお、前述の厚紙モードにおいては、中間転写体104の速度は通常の3/5である90mm/sである。中間転写体104の速度が遅くなった場合、パッチパターンの長さが同じであれば各パッチパターンの読み取り時間は長くなる。しかし、反射光量センサ108(308)の受光部203に用いられているフォトトランジスタは、その入射光量の変化に対する出力信号の変化時間は変わらないため、出力信号値が入射光量に追従して安定するまでの時間は同じである。このため、出力信号値の安定化を図るために先頭のパッチパターン303yについて他のパッチパターン303m〜303kより余分に作像する時間は同じで良いため、中間転写体104の速度に応じてその最適な長さは異なることになる。   In the above-described thick paper mode, the speed of the intermediate transfer member 104 is 90 mm / s, which is a normal 3/5. When the speed of the intermediate transfer member 104 is decreased, the reading time of each patch pattern becomes longer if the patch pattern length is the same. However, in the phototransistor used in the light receiving unit 203 of the reflected light amount sensor 108 (308), the change time of the output signal with respect to the change of the incident light amount does not change, so the output signal value follows the incident light amount and becomes stable. The time until is the same. For this reason, in order to stabilize the output signal value, the time required to form an extra image for the leading patch pattern 303y may be the same as that for the other patch patterns 303m to 303k. The length will be different.

このプリンタエンジンの場合は、中間転写体104が150mm/sで回転する通常モード時は先頭のパッチパターン303yは後続のパッチパターン303m〜303kに比べ5mm長い。また中間転写体104の回転速度は90mm/sの速度で回転する厚紙モードでは先頭のパッチパターン303yは後続のパッチパターン303m〜303kに比べ3mm長い。この数値は通常モード時と厚紙モード時での中間転写体104の回転速度の比によって計算されたものである。   In the case of this printer engine, the leading patch pattern 303y is 5 mm longer than the subsequent patch patterns 303m to 303k in the normal mode in which the intermediate transfer member 104 rotates at 150 mm / s. In the thick paper mode in which the rotation speed of the intermediate transfer member 104 is rotated at a speed of 90 mm / s, the leading patch pattern 303y is 3 mm longer than the subsequent patch patterns 303m to 303k. This numerical value is calculated by the ratio of the rotational speed of the intermediate transfer member 104 in the normal mode and the thick paper mode.

つまり、反射光量センサ108がパッチパターン303y〜303kを読み取る対象である中間転写体104の速度に応じて先頭のパッチパターン303yの長さを異ならしめることにより、次のようなことが可能である。すなわち、画像形成速度に応じたより安定したパッチパターン303y〜303kの濃度の読み取りと、廃トナー量の削減とを両立させることが可能である。   In other words, by changing the length of the leading patch pattern 303y in accordance with the speed of the intermediate transfer body 104 from which the reflected light amount sensor 108 reads the patch patterns 303y to 303k, the following is possible. That is, it is possible to achieve both a more stable reading of the density of the patch patterns 303y to 303k according to the image forming speed and a reduction in the amount of waste toner.

[第2の実施形態]
第1の実施形態と同じ構成には同じ符号を付して説明する。
[Second Embodiment]
The same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

電子写真式のプリンタエンジンは、同じ階調レベルで作像を行っても、実際に中間転写体104上に作像される濃度は必ずしも比例するとは限らない。このため、所定の階調パターン(パッチパターン)を作像し、これを反射光量センサ108で読み取ることで、理想の階調レベルと実際の階調レベルとの濃度差を測定し、入力画像データに対する出力階調レベルを補正するといった制御が一般的に行われている。なお、これらの制御を行うのは図7で説明した制御部704(画像階調補正手段に相当)である。   Even if an electrophotographic printer engine performs image formation at the same gradation level, the density actually formed on the intermediate transfer member 104 is not necessarily proportional. For this reason, a predetermined gradation pattern (patch pattern) is formed and read by the reflected light amount sensor 108 to measure the density difference between the ideal gradation level and the actual gradation level, and the input image data In general, control is performed such as correcting the output gradation level for. These controls are performed by the control unit 704 described in FIG. 7 (corresponding to image gradation correction means).

図5は、階調補正用のパッチパターン(パターン像に相当)を作像した例で、中間転写体104を上面から見た形態である。また、図5の矢印Fは、中間転写体104の進行方向を示す。   FIG. 5 shows an example in which a patch pattern for gradation correction (corresponding to a pattern image) is formed, and the intermediate transfer member 104 is viewed from above. An arrow F in FIG. 5 indicates the traveling direction of the intermediate transfer member 104.

階調補正用のパッチパターン503〜512は、それぞれの階調レベルは8ビットで示され、16進数で00h〜FFhまで5段階の階調レベルに従ったレーザPWM変調パターンにて複数階調のパッチパターンを作像している。階調レベルの値が高いほど可視トナー像の濃度は高く作像される。各パッチパターンは、プロセスユニット102y〜102kの動作パラメータである帯電バイアス電圧や現像バイアス電圧は変えず、レーザスキャナユニット103y〜103kのPWM変調パターンのみを階調レベルに応じて変えて作像したものである。   The gradation correction patch patterns 503 to 512 each have a gradation level of 8 bits, and a laser PWM modulation pattern according to five gradation levels from 00h to FFh in hexadecimal notation. A patch pattern is being created. The higher the gradation level, the higher the density of the visible toner image. Each patch pattern is formed by changing only the PWM modulation pattern of the laser scanner units 103y to 103k according to the gradation level without changing the charging bias voltage and the developing bias voltage, which are the operation parameters of the process units 102y to 102k. It is.

パッチパターン503〜507まではYトナーで作像され、階調レベルが高い順に配置されている。パッチパターン503は階調レベルFFhのパッチパターンであり、パッチパターン504は階調レベルD0hのパッチパターン、パッチパターン505は階調レベルA0hのパッチパターンである。また、パッチパターン506は階調レベル60hのパッチパターン、パッチパターン507は階調レベル20hのパッチパターンである。   The patch patterns 503 to 507 are formed with Y toner, and are arranged in descending order of gradation level. The patch pattern 503 is a patch pattern with a gradation level FFh, the patch pattern 504 is a patch pattern with a gradation level D0h, and the patch pattern 505 is a patch pattern with a gradation level A0h. The patch pattern 506 is a patch pattern with a gradation level of 60h, and the patch pattern 507 is a patch pattern with a gradation level of 20h.

この階調レベルの5パターンを1セットとして扱い、各色YMCKに1セットのパッチパターンを作像している。   The five patterns of gradation levels are treated as one set, and one set of patch patterns is created for each color YMCK.

パッチパターン508〜512まではMトナーで作像され、階調レベルが高い順に配置されている。パッチパターン508は階調レベルFFhのパッチパターンであり、パッチパターン509は階調レベルD0hのパッチパターン、パッチパターン510は階調レベルA0hのパッチパターンである。また、パッチパターン511は階調レベル60hのパッチパターン、パッチパターン512は階調レベル20hのパッチパターンである。   The patch patterns 508 to 512 are formed with M toner, and are arranged in descending order of gradation level. The patch pattern 508 is a patch pattern having a gradation level FFh, the patch pattern 509 is a patch pattern having a gradation level D0h, and the patch pattern 510 is a patch pattern having a gradation level A0h. The patch pattern 511 is a patch pattern with a gradation level of 60h, and the patch pattern 512 is a patch pattern with a gradation level of 20h.

図5では省略するが、同様にC、Kトナーにおいても同様のパッチパターンを1セットずつ作像している。   Although not shown in FIG. 5, similarly, the same patch pattern is imaged for each set of C and K toners.

パッチパターン503〜512の主走査方向の長さは共通で、それぞれ20mmである。また各色の階調の先頭にある、階調レベルFFhのパッチパターン503、パッチパターン508の副走査方向の長さは20mmであり、その他の階調レベルのパッチパターン504〜507、パッチパターン509〜512の副走査方向の長さは15mmである。図面にないC、Kトナーにおいても階調レベルFFhのパッチパターンは副走査方向の長さは20mmとする。その他の階調レベルのパッチパターンの副走査方向の長さは15mmである。   The lengths of the patch patterns 503 to 512 in the main scanning direction are common and 20 mm, respectively. Further, the patch pattern 503 and the patch pattern 508 of the gradation level FFh at the head of the gradation of each color are 20 mm in length in the sub-scanning direction, and the patch patterns 504 to 507 and the patch pattern 509 to other gradation levels. The length of 512 in the sub-scanning direction is 15 mm. For C and K toners not shown in the drawings, the patch pattern of gradation level FFh has a length in the sub-scanning direction of 20 mm. The lengths in the sub-scanning direction of patch patterns of other gradation levels are 15 mm.

階調レベルFFhで作像されているパッチパターン503の直前は、中間転写体104の下地部であり、同じくパッチパターン508の直前は前の色Yのパターン中で最も階調レベルが低い20hで作像される濃度の低いパッチパターン507である。なお、主走査方向は中間転写体104の進行方向Fに対して垂直である方向、副走査方向は進行方向Fに対して平行な方向である。   Immediately before the patch pattern 503 imaged at the gradation level FFh is the base portion of the intermediate transfer body 104. Similarly, immediately before the patch pattern 508, the lowest gradation level is 20h in the previous color Y pattern. This is a patch pattern 507 having a low density. The main scanning direction is a direction perpendicular to the traveling direction F of the intermediate transfer member 104, and the sub-scanning direction is a direction parallel to the traveling direction F.

図6のグラフは、パッチパターン503〜512の反射光量を反射光量センサ108によって読み取った出力信号波形を示したものである。横軸は時間軸(t[ms])であり、縦軸は出力信号の電圧(V[v])を示している。なお、601は反射光量センサ108の出力信号電圧の波形を示す。   The graph of FIG. 6 shows an output signal waveform obtained by reading the reflected light amount of the patch patterns 503 to 512 by the reflected light amount sensor 108. The horizontal axis is the time axis (t [ms]), and the vertical axis indicates the voltage (V [v]) of the output signal. Reference numeral 601 denotes the waveform of the output signal voltage of the reflected light amount sensor 108.

区間602は、中間転写体104の下地部からパッチパターン503に達するまでの下地部である。   A section 602 is a base portion from the base portion of the intermediate transfer member 104 to the patch pattern 503.

区間603と区間604はパッチパターン503がもたらす出力信号の部分、区間605はパッチパターン504がもたらす信号出力の部分、区間606はパッチパターン505がもたらす出力信号の部分である。また、区間607はパッチパターン506がもたらす出力信号の部分、そして区間608はパッチパターン507がもたらす出力信号の部分である。   An interval 603 and an interval 604 are portions of an output signal provided by the patch pattern 503, an interval 605 is an output signal portion provided by the patch pattern 504, and an interval 606 is an output signal portion provided by the patch pattern 505. A section 607 is a portion of the output signal provided by the patch pattern 506, and a section 608 is a portion of the output signal provided by the patch pattern 507.

引き続き、区間609と区間610はパッチパターン508がもたらす出力信号の部分、区間611はパッチパターン509がもたらす信号出力の部分、区間612はパッチパターン510がもたらす出力信号の部分である。また、区間613はパッチパターン511がもたらす出力信号の部分、そして区間614はパッチパターン512がもたらす出力信号の部分である。なお、区間615はパッチパターン512に続く次の色Cの階調レベルFFhで作像される濃度の高いパッチパターンがもたらす出力信号の部分となる。   Subsequently, a section 609 and a section 610 are output signal parts provided by the patch pattern 508, a section 611 is a signal output part provided by the patch pattern 509, and a section 612 is an output signal part provided by the patch pattern 510. A section 613 is a part of an output signal provided by the patch pattern 511, and a section 614 is a part of an output signal provided by the patch pattern 512. The section 615 is a portion of an output signal that is brought about by a patch pattern having a high density that is formed at the gradation level FFh of the next color C following the patch pattern 512.

出力信号の各レベルの長さはパッチパターンのサイズに比例するので、パッチパターン504〜507、パッチパターン509〜512は副走査方向の長さが同じであるから、区間605〜608、区間611〜614はそれぞれ同じ時間である。また、階調レベルFFhのパッチパターン503、508の長さは等しいので、区間603と区間604を加算した長さと、区間609と区間610を加算した長さとは等しい。   Since the length of each level of the output signal is proportional to the size of the patch pattern, since the patch patterns 504 to 507 and the patch patterns 509 to 512 have the same length in the sub-scanning direction, the sections 605 to 608 and the sections 611 to 611 614 is the same time. Further, since the lengths of the patch patterns 503 and 508 of the gradation level FFh are equal, the length obtained by adding the sections 603 and 604 is equal to the length obtained by adding the sections 609 and 610.

パッチパターン503、508の長さは他の色のパッチパターン504〜507、パッチパターン509〜512のそれぞれより長いため、区間603と区間604を足したものは、区間605〜608、区間611〜614のそれぞれよりも長い。   Since the lengths of the patch patterns 503 and 508 are longer than the patch patterns 504 to 507 and patch patterns 509 to 512 of other colors, the sections 603 and 604 are added to the sections 603 to 608 and sections 611 to 614. Longer than each of.

ここで区間603に着目すると、区間603の前の区間602は中間転写体104の下地部であり出力信号電圧が高い。また区間603以降は階調レベルFFhで作像されたトナー像であるため、区間602から区間603へは、出力信号電圧が非常に低い値に向かって変化しており、続く区間604に達する頃には安定した値を示している。よって、同じ階調レベルFFhのパターン領域であっても区間604では区間603より安定した出力信号を読み取ることが可能である。   When attention is paid to the section 603, the section 602 before the section 603 is a base portion of the intermediate transfer member 104 and has a high output signal voltage. Further, since the section 603 and the subsequent toner images are formed at the gradation level FFh, the output signal voltage changes from the section 602 to the section 603 toward a very low value. Indicates a stable value. Therefore, a stable output signal can be read in the section 604 even in the pattern area of the same gradation level FFh than in the section 603.

同じく、区間609に着目すると、区間609の前の区間608はYトナーによって作像されたパッチパターンのうち階調レベルが最も低い20hのレベルで作像されたパッチパターン507の部分である。このため、区間608は、中間転写体104の下地部ほどではないが出力信号電圧が高い。また、区間609以降は次の色のMトナーによって階調レベルFFhで作像されたトナー像であるため出力信号電圧が非常に低い値に向かって変化しており、続く区間610に達する頃には安定した値を示している。よって、同じ階調レベルFFhのパッチパターン領域であっても区間610では区間609より安定した出力信号を読み取ることが可能である。   Similarly, when attention is paid to the section 609, the section 608 before the section 609 is a portion of the patch pattern 507 formed at the level of 20h having the lowest gradation level among the patch patterns formed by the Y toner. For this reason, the output signal voltage is higher in the section 608 than in the background portion of the intermediate transfer member 104. In the section 609 and thereafter, the output signal voltage changes toward a very low value because it is a toner image formed at the gradation level FFh by the M toner of the next color. Indicates a stable value. Therefore, it is possible to read a more stable output signal in the section 610 than in the section 609 even in the patch pattern region having the same gradation level FFh.

区間604は、後続する区間605〜608と同じ長さの時間であり、同じ読み取り間隔で出力信号電圧のサンプリングが可能である。同じく、区間610は、後続する区間611〜614と同じ長さの時間であり、同じ読み取り間隔で出力信号電圧のサンプリングが可能である。   The section 604 has the same length of time as the subsequent sections 605 to 608, and the output signal voltage can be sampled at the same reading interval. Similarly, the section 610 has the same length of time as the subsequent sections 611 to 614, and the output signal voltage can be sampled at the same reading interval.

この区間604〜608、および、区間610〜614の出力信号電圧をサンプリングし、各区間のサンプリング結果とパッチパターンを作像するときの各階調レベルとを演算してγテーブルを作成する。このようにすることで、通常のユーザ画像の作像時における入力データに対して階調レベルを補正することにより、線形に近い階調特性を持った画像形成を実現している。   The output signal voltages in the sections 604 to 608 and sections 610 to 614 are sampled, and the γ table is created by calculating the sampling result of each section and each gradation level when the patch pattern is formed. In this way, an image formation having gradation characteristics close to linear is realized by correcting the gradation level for input data at the time of normal user image creation.

以上示したとおり、複数の階調レベルが連続するよう配置された階調補正用のパッチパターンにおいて、先頭に位置する階調パターンだけ副走査方向の長さを他のパッチパターンより長くする。これにより、全体の階調補正用のパッチパターンを長くすること無く安定した反射光量の読み取りを実現することができる。   As described above, in the patch pattern for gradation correction arranged so that a plurality of gradation levels are continuous, the length in the sub-scanning direction is made longer than the other patch patterns by the gradation pattern located at the head. As a result, it is possible to realize stable reading of the reflected light amount without lengthening the entire tone correction patch pattern.

また、複数の階調レベルが連続するような階調パターンの配置で、かつ、配置の途中で階調レベル差が大きい場合には、階調レベル変化直後に配置されたパッチパターンだけ副走査方向の長さを他のパッチパターンより長くする。例えば、図5の階調レベル20hのパッチパターン507と階調レベルFFhのパッチパターン508に着目すると、この連続する2つのパッチパターン507、508では階調レベル差が大きい。このように、階調レベル差が大きい場合は後続のパッチパターン508の副走査方向の長さを他のパッチパターンより長くする。なお、階調レベル差の大小の判断は、例えば予め閾値を設定しておき、閾値と比較(閾値以上となるか否かを判断する)することで行う。これにより、同様に全体の階調補正用のパッチパターンを長くすること無く安定した反射光量の読み取りを実現することができる。   Also, when the gradation pattern is arranged such that a plurality of gradation levels are continuous and the gradation level difference is large in the middle of the arrangement, only the patch pattern arranged immediately after the gradation level change is in the sub-scanning direction. The length of is longer than other patch patterns. For example, when attention is paid to the patch pattern 507 having the gradation level 20h and the patch pattern 508 having the gradation level FFh in FIG. 5, the difference between the gradation levels of the two continuous patch patterns 507 and 508 is large. Thus, when the gradation level difference is large, the length of the subsequent patch pattern 508 in the sub-scanning direction is made longer than the other patch patterns. Note that the determination of the magnitude of the gradation level difference is performed, for example, by setting a threshold value in advance and comparing it with the threshold value (determining whether or not the threshold level is exceeded). Accordingly, it is possible to realize stable reading of the reflected light amount without lengthening the entire tone correction patch pattern.

階調補正用のパッチパターンを短く収めることができると、階調補正動作中の廃トナー発生量を少なくすることができるとともに、階調補正動作によるダウンタイムを軽減することができ、ユーザの負担を減らすために有効であるといえる。   If the patch pattern for gradation correction can be kept short, the amount of waste toner generated during the gradation correction operation can be reduced, and the downtime due to the gradation correction operation can be reduced. It can be said that it is effective in reducing

本発明に係る画像形成装置の内部構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an internal configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置が備える反射光量センサの構成を示した概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a reflected light amount sensor included in an image forming apparatus according to the present invention. 第1の実施形態において作像される画像濃度補正用のパッチパターンのサイズと位置関係を例示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the size and positional relationship of an image density correction patch pattern formed in the first embodiment. 第1の実施形態において作像された画像濃度補正用のパッチパターンを反射光量センサで測定したときの出力波形を例示したグラフである。5 is a graph illustrating an output waveform when an image density correction patch pattern formed in the first embodiment is measured by a reflected light amount sensor. 第2の実施形態において作像される画像階調補正用のパッチパターンのサイズと位置関係を例示した図である。FIG. 10 is a diagram exemplifying a size and a positional relationship of an image gradation correction patch pattern formed in the second embodiment. 第2の実施形態において作像された画像階調補正用のパッチパターンを反射光量センサで測定したときの出力波形を例示したグラフである。It is the graph which illustrated the output waveform when the patch pattern for image gradation correction formed in the 2nd embodiment is measured with the reflected light amount sensor. 本発明に係る画像形成装置を制御する制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram for controlling the image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101y,101m,101c,101k トナーボトルY,M,C,K
102y,102m,102c,102k プロセスユニットY,M,C,K(パターン形成手段に相当)
103y,103m,103c,103k レーザスキャナユニットY,M,C,K
104 中間転写体(像担持体に相当)
105y,105m,105c,105k 一次転写ローラY,M,C,K
106 二次転写ローラ
107 中間転写体クリーナ
108 反射光量センサ(測定手段に相当)
109 用紙カセット
110 給紙ローラ
112 レジストローラ
113 定着ローラ
114 加圧ローラ
115 排紙フラッパ
116 インナー排紙トレイ
117 排紙トレイ
202 反射光量センサの発光部
203 反射光量センサの受光部
303y,303m,303c,303k 画像濃度補正用のパッチパターンY,M,C,K
401 反射光量センサの出力信号電圧波形
402,408 中間転写体の下地部に対応する出力信号の区間
403、404 パッチパターン303yに対応する出力信号の区間
405〜407 パッチパターン303m〜303kに対応する出力信号の区間
503〜507 階調補正用のパッチパターン(Yトナー)
508〜512 階調補正用のパッチパターン(Mトナー)
601 反射光量センサの出力信号電圧波形
602 中間転写体の下地部に対応する出力信号の区間
603〜608 パッチパターン503〜507に対応する出力信号の区間
609〜614 パッチパターン508〜512に対応する出力信号の区間
704 制御部(画像濃度補正手段、画像階調補正手段に相当)
101y, 101m, 101c, 101k Toner bottles Y, M, C, K
102y, 102m, 102c, 102k Process units Y, M, C, K (corresponding to pattern forming means)
103y, 103m, 103c, 103k Laser scanner units Y, M, C, K
104 Intermediate transfer member (equivalent to an image carrier)
105y, 105m, 105c, 105k Primary transfer rollers Y, M, C, K
106 Secondary transfer roller 107 Intermediate transfer body cleaner 108 Reflected light quantity sensor (corresponding to measuring means)
109 Paper cassette 110 Paper feed roller 112 Registration roller 113 Fixing roller 114 Pressure roller 115 Paper discharge flapper 116 Inner paper discharge tray 117 Paper discharge tray 202 Light emitting part 203 of reflected light quantity sensor Light receiving parts 303y, 303m, 303c of reflected light quantity sensor 303k Patch pattern Y, M, C, K for image density correction
401 Output signal voltage waveforms 402 and 408 of the reflected light amount sensor Output signal sections 403 and 404 corresponding to the background portion of the intermediate transfer member Output signal sections 405 to 407 corresponding to the patch pattern 303y Output corresponding to the patch patterns 303m to 303k Signal section 503 to 507 Tone correction patch pattern (Y toner)
508 to 512 Tone correction patch pattern (M toner)
601 Output signal voltage waveform of reflected light amount sensor 602 Output signal sections 603 to 608 corresponding to the background portion of the intermediate transfer member Output signal sections 609 to 614 corresponding to patch patterns 503 to 507 Output corresponding to patch patterns 508 to 512 Signal section 704 Control unit (corresponding to image density correction means and image gradation correction means)

Claims (6)

像担持体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記画像の濃度を制御するために、前記像担持体上にパターン像を形成させるパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により形成された前記パターン像に光を照射し反射光量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記反射光量に基づいて、前記画像の濃度を補正する画像濃度補正手段とを有し、
前記画像濃度補正手段で前記画像の濃度を補正する際に、
前記パターン形成手段は、複数のパターン像を前記像担持体の進行方向に平行に順に形成し、
前記複数のパターン像のうち前記進行方向に対して先頭に位置するパターン像は、他のパターン像よりも前記像担持体の進行方向に長く形成することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on an image carrier,
Pattern control means for forming a pattern image on the image carrier in order to control the density of the image;
Measuring means for irradiating the pattern image formed by the pattern forming means with light and measuring the amount of reflected light;
Image density correction means for correcting the density of the image based on the amount of reflected light measured by the measurement means;
When correcting the density of the image by the image density correction means,
The pattern forming means sequentially forms a plurality of pattern images parallel to the traveling direction of the image carrier,
An image forming apparatus characterized in that a pattern image positioned at the head of the plurality of pattern images with respect to the traveling direction is formed longer in the traveling direction of the image carrier than other pattern images.
前記パターン形成手段が形成する前記複数のパターン像のうち、前記先頭に位置するパターン像と、前記他のパターン像との前記像担持体の進行方向の長さの差分量は、前記像担持体の回転速度に応じて異ならせることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   Of the plurality of pattern images formed by the pattern forming means, the amount of difference in the length in the traveling direction of the image carrier between the pattern image located at the head and the other pattern image is the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is made different according to the rotation speed of the image forming apparatus. 像担持体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記画像の階調を制御するために、前記像担持体上にパターン像を形成させるパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により形成された前記パターン像に光を照射し反射光量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記反射光量に基づいて、前記画像の階調を補正する画像階調補正手段とを有し、
前記画像階調補正手段で前記画像の階調を補正する際に、
前記パターン形成手段は、複数のパターン像を前記像担持体の進行方向に平行に順に形成し、
前記複数のパターン像のうち前記進行方向に対して先頭に位置するパターン像は、他のパターン像よりも前記像担持体の進行方向に長く形成することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on an image carrier,
Pattern forming means for forming a pattern image on the image carrier in order to control the gradation of the image;
Measuring means for irradiating the pattern image formed by the pattern forming means with light and measuring the amount of reflected light;
Image gradation correction means for correcting the gradation of the image based on the amount of reflected light measured by the measurement means;
When correcting the gradation of the image by the image gradation correcting means,
The pattern forming means sequentially forms a plurality of pattern images parallel to the traveling direction of the image carrier,
An image forming apparatus characterized in that a pattern image positioned at the head of the plurality of pattern images with respect to the traveling direction is formed longer in the traveling direction of the image carrier than other pattern images.
前記パターン形成手段が形成する前記複数のパターン像のうち、前記先頭に位置するパターン像と、前記他のパターン像との前記像担持体の進行方向の長さの差分量は、前記像担持体の回転速度に応じて異ならせることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   Of the plurality of pattern images formed by the pattern forming means, the amount of difference in the length in the traveling direction of the image carrier between the pattern image located at the head and the other pattern image is the image carrier. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is made different according to the rotation speed of the image forming apparatus. 像担持体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記画像の階調を制御するために、前記像担持体上にパターン像を形成させるパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により形成された前記パターン像に光を照射し反射光量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記反射光量に基づいて、前記画像の階調を補正する画像階調補正手段とを有し、
前記画像階調補正手段で前記画像の階調を補正する際に、
前記パターン形成手段は、複数のパターン像を前記像担持体の進行方向に平行に順に形成し、
前記複数のパターン像のうち、連続する2つのパターン像の階調レベル差が予め設定された閾値以上となる場合、前記連続する2つのパターン像のうち前記進行方向に対して後に配置されるパターン像は、他のパターン像よりも前記像担持体の進行方向に長く形成することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on an image carrier,
Pattern forming means for forming a pattern image on the image carrier in order to control the gradation of the image;
Measuring means for irradiating the pattern image formed by the pattern forming means with light and measuring the amount of reflected light;
Image gradation correction means for correcting the gradation of the image based on the amount of reflected light measured by the measurement means;
When correcting the gradation of the image by the image gradation correcting means,
The pattern forming means sequentially forms a plurality of pattern images parallel to the traveling direction of the image carrier,
When the gradation level difference between two consecutive pattern images among the plurality of pattern images is greater than or equal to a preset threshold value, the pattern that is arranged later in the traveling direction among the two consecutive pattern images The image forming apparatus is characterized in that the image is formed longer in the traveling direction of the image carrier than the other pattern images.
前記連続する2つのパターン像のうち、前記進行方向に対して前に配置されるパターン像と、前記後に配置されるパターン像との前記像担持体の進行方向の長さの差分量は、前記像担持体の回転速度に応じて異ならせることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。   Of the two consecutive pattern images, the amount of difference in the length of the image carrier in the traveling direction between the pattern image disposed in front of the traveling direction and the pattern image disposed later is the 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the image forming apparatus is made different according to the rotation speed of the image carrier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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