JP2010091797A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】装置の大型化や価格上昇を抑制しつつ、短時間で画像濃度調整を安定して行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】前記キャリブレーションにおける前記画像濃度検出手段の発光光量調整値Lが所定範囲に設定された場合、次回のキャリブレーションの前に発光光量調整値Lにて通常のキャリブレーションの1/2以下の検出時間で該画像濃度検出手段の出力平均値Vsg(0)が所定値となっているか否かを判定するプレキャリブレーション動作を行い、該画像濃度検出手段の出力平均値Vsg(0)が所定値となっていた場合には、前記キャリブレーション動作を実行しない画像形成装置において、前記プレキャリブレーション動作にて画像濃度検出手段の前記出力平均値Vsg(0)を算出するためにサンプリングした複数の該像担持体非画像部検知出力値のばらつきが所定値以上となった場合に、前記キャリブレーション動作を実行する画像形成装置を特徴とする。
【選択図】図3An image forming apparatus capable of stably adjusting image density in a short time while suppressing an increase in size and price of the apparatus.
When the light emission amount adjustment value L of the image density detection means in the calibration is set to a predetermined range, the light emission amount adjustment value L is ½ of the normal calibration before the next calibration. A pre-calibration operation is performed to determine whether or not the output average value Vsg (0) of the image density detection means is a predetermined value during the following detection time, and the output average value Vsg (0) of the image density detection means. In the image forming apparatus that does not execute the calibration operation, sampling is performed to calculate the output average value Vsg (0) of the image density detection means in the pre-calibration operation. The calibration operation is executed when variations in the output values detected by the plurality of image carrier non-image parts are equal to or greater than a predetermined value. Wherein the image forming apparatus.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像濃度制御手段である光学式濃度センサの校正可能な画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus capable of calibrating an optical density sensor which is an image density control means of a copying machine, a printer, a facsimile machine or the like.
従来、形成装置は、感光体などのトナー像担持体上にトナーを付着させてパターンを形成し、その付着量を光学センサにより検出して、現像条件やトナー濃度の制御目標値などの画像形成条件の最適化を図っている。このように光学センサによって濃度制御されたパターンのトナー付着量を検出するために、先ずトナー像担持体にトナー像が存在しない領域で光学センサの出力が所定値になるようにキャリブレーションが行なわれる。
このときに設定した光学センサの出力値をVsgとし、トナーパターン像を検出した時の光学センサ出力をVspとする。そして、これらVspとVsgとの出力比率によってトナー付着量が適切であるか否かを判定している。この光学センサのキャリブレーションは、中間転写ベルトをトナー像担持体とする画像形成装置では、中間転写ベルト1周分の平均値を求めるのに10秒近くの動作時間がかかる。
また、中間転写ベルト1周分で検出を行なわずに、中間転写ベルトの撓みなどの影響を受けないように、例えば中間転写ベルトを回転駆動させる駆動ローラ若しくは従動ローラを対向とした近接領域に光学センサを設置する必要がある。その場合、前記中間転写ベルトの駆動若しくは従動ローラの偏心の影響をキャンセルするために、最低でも前記中間転写ベルトの駆動若しくは従動ローラの1周分以上の平均値を一つ光量調整値とした光学センサの検出出力として、光学センサ出力が所定値となるまで、前記光学センサの光量調整値を調整し、光学センサの検出値が最適値となるまでこの調整を繰り返していた。
Conventionally, a forming apparatus forms a pattern by depositing toner on a toner image carrier such as a photoconductor, and detects the amount of adhesion with an optical sensor to form an image such as a development target and a control target value of toner density. We are trying to optimize the conditions. In order to detect the toner adhesion amount of the pattern whose density is controlled by the optical sensor in this way, first, calibration is performed so that the output of the optical sensor becomes a predetermined value in a region where the toner image does not exist on the toner image carrier. .
The output value of the optical sensor set at this time is Vsg, and the optical sensor output when the toner pattern image is detected is Vsp. Then, it is determined whether or not the toner adhesion amount is appropriate based on the output ratio of Vsp and Vsg. In the image forming apparatus using the intermediate transfer belt as a toner image carrier, this optical sensor calibration requires an operation time of nearly 10 seconds to obtain an average value for one rotation of the intermediate transfer belt.
Further, the detection is not performed for one rotation of the intermediate transfer belt, so that the intermediate transfer belt is not affected by the deflection of the intermediate transfer belt. It is necessary to install a sensor. In this case, in order to cancel the influence of the drive of the intermediate transfer belt or the eccentricity of the driven roller, at least an optical value with an average value equal to or more than one rotation of the drive or driven roller of the intermediate transfer belt as one light amount adjustment value As the detection output of the sensor, the light amount adjustment value of the optical sensor is adjusted until the optical sensor output becomes a predetermined value, and this adjustment is repeated until the detection value of the optical sensor becomes the optimum value.
光学センサの検知面にはその表面に飛散するトナーやその他粉塵の付着を防ぐため、光学センサにシャッタを設置し検出する時以外はシャッタを閉じるようにしたり、光学センサの検知面に風を吹き付けて検知面の汚損防止を図ったり、または光学センサに清掃部材を設けて光学センサの検知面を定期的に清掃し、検出のため光学センサから外乱を排除する手段がなされてきた。
しかし、それでも光学センサ検知面には光学センサ上部に配置されたユニットからのトナー落下、従来は定期的な光学センサのキャリブレーションを実行していた。
近年、画像形成装置の性能も益々向上させ、印刷動作時間の短縮化の要求もされており、画質の安定維持に対する要求も高くなる一方である。この画質安定維持のために前記光学センサを初めとする種々のセンサが用いられ、各種センサの検出精度の向上も必要不可欠となっている。
一方、画質安定維持のために画質調整動作によって、画像形成装置の設置環境、現像剤などサプライの経時劣化や印刷枚数、画像面積率などの画像形成装置の操作者による使用条件などの外乱を含めた画像形成条件の最適化を図る必要がある。これらは印刷動作中に並行して実行できないものが多く、結果的に画像形成装置の操作者に待機する時間を強いたり、印刷業務の生産性を悪化させるなどの要因となっていた。
To prevent adhesion of toner and other dust scattered on the detection surface of the optical sensor, the shutter should be closed except when a shutter is installed on the optical sensor for detection, or air is blown on the detection surface of the optical sensor. In order to prevent the detection surface from being soiled or to provide a cleaning member on the optical sensor to periodically clean the detection surface of the optical sensor, a means for removing disturbance from the optical sensor for detection has been made.
However, the toner has fallen from the unit arranged above the optical sensor on the optical sensor detection surface, and conventionally, the optical sensor is periodically calibrated.
In recent years, the performance of image forming apparatuses has been further improved, and there has been a demand for shortening the printing operation time, and the demand for maintaining stable image quality is increasing. Various sensors including the optical sensor are used in order to maintain stable image quality, and improvement in detection accuracy of various sensors is indispensable.
On the other hand, image quality adjustment operations to maintain stable image quality include disturbances such as installation conditions of the image forming apparatus, deterioration of supply such as developer over time, usage conditions by the operator of the image forming apparatus such as the number of printed sheets and image area ratio. It is necessary to optimize the image forming conditions. Many of these cannot be executed in parallel during the printing operation, resulting in factors such as increasing the waiting time for the operator of the image forming apparatus and deteriorating the productivity of the printing job.
前記した光学センサによるキャリブレーション動作もその一つであり、その動作の実行頻度を極力低減する必要がある。
そこで、前記光学センサのキャリブレーション動作の前に短時間で光学センサ出力値を確認し、キャリブレーション動作の要否判定を短時間で実行するプレキャリブレーション動作が考案された(たとえば特許文献1〜2参照のこと)。
これによって光学センサのキャリブレーションが不要と判定された場合には、無用なキャリブレーション動作を実行せずに画質調整動作の時間短縮を図ることができた。
Accordingly, a pre-calibration operation has been devised in which the optical sensor output value is confirmed in a short time before the calibration operation of the optical sensor and the necessity of the calibration operation is determined in a short time (for example, Patent Documents 1 to 3). 2).
As a result, when it is determined that the calibration of the optical sensor is unnecessary, it is possible to shorten the time of the image quality adjustment operation without performing unnecessary calibration operation.
従来の画像形成装置に搭載されている画像濃度制御のための光学センサにおいて用いられるプレキャリブレーションは、画質調整動作の時間短縮のために行なうものである。これによって検出時間が短かくなるが、像担持体表面の傷や磨耗等の部分的な劣化までは検出できず、キャリブレーション動作時における不具合の検出が困難となる可能性があることが判った。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、プレキャリブレーション動作を実行した結果、検出値のばらつきが大きいと判定された場合には、プレキャリブレーション動作による光学センサでの検出が適切でないと判定し、キャリブレーション動作を実行すると共に、状況によっては画像濃度の制御の中止、および異常を警告する動作を自動的に行なうようにする。これによって、装置の大型化や価格上昇を抑制しつつ、短時間で画像濃度調整を安定して行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
Pre-calibration used in an optical sensor for image density control mounted on a conventional image forming apparatus is performed to shorten the time of image quality adjustment operation. Although this shortens the detection time, it has been found that partial deterioration such as scratches and wear on the surface of the image carrier cannot be detected, and it may be difficult to detect defects during the calibration operation. .
The present invention has been made in view of such a problem, and when it is determined that the variation in detection values is large as a result of executing the pre-calibration operation, the detection by the optical sensor by the pre-calibration operation is appropriate. In other words, the calibration operation is executed, and depending on the situation, the operation of stopping the control of the image density and the operation of warning the abnormality are automatically performed. Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably adjusting image density in a short time while suppressing an increase in size and price of the apparatus.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成されたトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、前記像担持体上の非画像部に対する前記画像濃度検出手段の出力値が所定値となるようにキャリブレーションを実行し前記像担持体上に形成された基準画像に対する前記画像濃度検出手段の出力値等に基づいて前記トナー補給手段から前記現像装置へのトナー補給を制御する制御手段とを有し、前記キャリブレーションにおける前記画像濃度検出手段の発光光量調整値が所定範囲に設定された場合、次回のキャリブレーションの前に発光光量調整値にて通常のキャリブレーションの1/2以下の検出時間で前記画像濃度検出手段の出力平均値が所定値となっているか否かを判定するプレキャリブレーション動作を行い、前記画像濃度検出手段の出力平均値が所定値となっていた場合には、前記キャリブレーション動作を非実行とする画像形成装置において、前記プレキャリブレーション動作にて画像濃度検出手段の前記出力平均値を算出するためにサンプリングした複数の該像担持体非画像部検知出力値のばらつきが所定値以上となった場合に、前記キャリブレーション動作を実行することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is directed to an image carrier, an image density detector for detecting an image density of a toner image formed on the image carrier, and the image carrier. Calibration is performed so that the output value of the image density detection unit for the upper non-image portion becomes a predetermined value, and based on the output value of the image density detection unit for the reference image formed on the image carrier. Control means for controlling toner replenishment from the toner replenishing means to the developing device, and when the light emission amount adjustment value of the image density detecting means in the calibration is set within a predetermined range, the next calibration A pre-judgment to determine whether the output average value of the image density detection means is a predetermined value or not in the detection time of 1/2 or less of the normal calibration before the light emission quantity adjustment value. In the image forming apparatus in which the calibration operation is not executed when the reblation operation is performed and the output average value of the image density detection means is a predetermined value, the image density detection is performed by the pre-calibration operation. The calibration operation is executed when the variation of the plurality of image carrier non-image portion detection output values sampled to calculate the output average value of the means becomes a predetermined value or more.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記サンプリングした複数のサンプリングデータ中の、順次サンプリングするn番目の出力平均値とその前の出力平均値の差分との絶対値を前記像担持体非画像部検知出力値のばらつきとし、前記所定値が第1の所定値であり、前記絶対値が前記第1の所定値以上である第1の判定基準の場合に、前記出力平均値のばらつきを大と判定することを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記サンプリングした複数のサンプリングデータ中の最大値と最小値の差分値を前記像担持体非画像部検知出力値のばらつきとし、前記所定値が第2の所定値であり、前記差分値が前記第2の所定値以上である第2の判定基準の場合に、前記出力平均値のばらつきを大と判定することを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記出力平均値のばらつきが所定値の回数以上積算されたと判定された第3の判定基準により、警告を発することを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項2乃至4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第1乃至第3の判定基準に係る所定値を任意に設定できることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the difference between the nth output average value sequentially sampled and the previous output average value in the plurality of sampled sampling data. Of the image carrier non-image portion detection output value, the predetermined value is a first predetermined value, and the absolute value is greater than or equal to the first predetermined value. In this case, the variation of the output average value is determined to be large.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a difference value between a maximum value and a minimum value in the plurality of sampled sampling data is calculated as the image carrier non-image portion detection output value. Variation of the output average value is determined to be large when the predetermined value is a second predetermined value and the second determination criterion is that the difference value is greater than or equal to the second predetermined value. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, a third determination criterion in which it is determined that the variation in the output average value is accumulated more than a predetermined number of times. To issue a warning.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any of the second to fourth aspects, the predetermined value relating to the first to third determination criteria can be arbitrarily set.
本発明によれば、プレキャリブレーション動作を実行した結果、検出値のばらつきが大きいと判定された場合には、プレキャリブレーション動作による光学センサ検出が適切でないと判定し、キャリブレーション動作を実行すると共に、状況によっては画像濃度制御の中止、および異常を警告するなどの処置を自動的に行なうようにしており、装置の大型化や価格上昇を抑制しつつ、短時間で画像濃度調整を安定して行うことができる。 According to the present invention, when it is determined that the variation in the detected value is large as a result of executing the pre-calibration operation, it is determined that the optical sensor detection by the pre-calibration operation is not appropriate, and the calibration operation is executed. At the same time, depending on the situation, image density control is automatically stopped and warnings such as warnings are automatically issued, so that image density adjustment can be stabilized in a short time while suppressing the increase in size and price of the device. Can be done.
以下、図面を参照しながら、本発明の画像形成装置を、実施形態により詳細に説明する。
本発明に係る画像形成装置の作像に関する周辺のレイアウトを、図1に示す。
本発明の画像形成装置は、中間転写ベルト7を水平方向に長く配設して、モノカラーからフルカラーに至る画像を適宜形成することができるように構成されている。
本実施の形態では、像担持体としての感光体2(2Y、2C、2M、2K)、帯電手段としての帯電ローラ3(3Y、3C、3M、3K)、画像書込手段としてのレーザー露光装置(図示しない)及び現像手段としての現像器4(4Y、4C、4M、4K)、前記感光体表面の転写残トナーを除去するクリーニング6(6Y、6C、6M、6K)を少なくとも有するユニット(画像形成ユニット)を、色毎(本実施の形態では4組(Y、M、C、K)の色毎のユニット)に備えている。図1に示すように、これらイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色の前記画像形成ユニットが、中間転写体である中間転写ベルト7の下側に、左からY、C、M、Kの順に配設される。これら各色の画像形成ユニットは、Y〜Kの4組とも同じ構成にしてある。
帯電ローラ3は、それぞれ、所定の電位に保持されたトナーと同極性の帯電によって感光体を一様帯電(本実施の形態ではマイナス帯電)させ、感光体を一様な電位を与える。
Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a peripheral layout related to image formation of the image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus of the present invention is configured such that an intermediate transfer belt 7 is disposed long in the horizontal direction so that an image from monocolor to full color can be appropriately formed.
In the present embodiment, a photoreceptor 2 (2Y, 2C, 2M, 2K) as an image carrier, a charging roller 3 (3Y, 3C, 3M, 3K) as a charging unit, and a laser exposure apparatus as an image writing unit. (Not shown), a developing unit 4 (4Y, 4C, 4M, 4K) as developing means, and a unit (image) having at least cleaning 6 (6Y, 6C, 6M, 6K) for removing transfer residual toner on the surface of the photoreceptor. Forming units) are provided for each color (units for each color of four sets (Y, M, C, K) in this embodiment). As shown in FIG. 1, the image forming units of these yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors are disposed below the intermediate transfer belt 7 that is an intermediate transfer member. Arranged in order of Y, C, M, K from the left. These four color image forming units have the same configuration in the four sets Y to K.
Each of the charging rollers 3 uniformly charges the photosensitive member (negatively charged in this embodiment) by charging with the same polarity as the toner held at a predetermined potential, and applies the uniform potential to the photosensitive member.
また図示しないレーザー露光装置は、帯電ローラに対して前記感光体2Y、2C、2M、2Kの回転方向下流側で、かつ現像器4Y、4C、4M、4Kの上流側に配置される。このレーザー露光装置は、各画像形成ユニット中の感光体の回転軸と平行に主走査方向に配列されている(図1中に、各レーザー露光装置からの走査光を矢印で示している)。
レーザー露光装置は、例えば、紙面上の情報が画像読み取り装置によって読み取られ各色の画像データ毎のメモリに記録されたデータに従い、一様な電位が与えられた感光体2Y、2C、2M、2K上に露光して、各色毎に静電潜像を形成する。
感光体2Y、2C、2M、2Kは、たとえば導電性円筒状の支持体に形成された下引き層上に、前記電荷発生層(下層)、前記電荷輸送層(上層)の順、又はこの逆の順に感光層が積層され、前記電荷輸送層又は前記電荷発生層の表面に更に公知の表面保護層(例えば、熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを主体とするオーバーコート層など)が形成されている。本実施の形態では、感光体の支持体が接地されている。
A laser exposure device (not shown) is arranged on the downstream side in the rotation direction of the
The laser exposure apparatus, for example, on the
The
現像器4は、感光体2に対し所定の間隙を保ち、感光体2の回転方向と順方向に回転する円筒状の現像スリーブ41(41Y、41C、41M、41K)を有している。そのスリーブ41の内部には、各色毎の現像色に従い、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の一成分現像剤或いは二成分現像剤を収容している(たとえばマイナスに帯電する二成分現像剤を収容している)。なお現像スリーブ41は、非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成されている。
現像器4の現像スリーブ41は図示しない突き当てコロにより、感光体2のドラム面と所定の間隙(例えば100〜500μmの間隙)を介して、感光体2と非接触に保たれている。その現像スリーブ41に直流電圧と交流電圧を重畳した電圧が印加されて、感光体2のドラム上に前記した静電潜像が現像器4により現像されて、トナー画像が形成される。
中間転写体(中間転写ベルト)7は、中間転写ベルト駆動ローラ(二次転写バックアップローラを兼ねる)8、中間転写ベルトテンションローラ10a、10b、中間転写ベルト支持ローラ9および逆屈曲ローラに外接して張架され、中間転写体(中間転写ベルト)8の回転方向が反時計方向になるように、この図では設けられている。
The developing device 4 has a cylindrical developing sleeve 41 (41Y, 41C, 41M, 41K) that maintains a predetermined gap with respect to the
The developing sleeve 41 of the developing device 4 is kept in non-contact with the
The intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 7 circumscribes an intermediate transfer belt drive roller (also serving as a secondary transfer backup roller) 8, intermediate transfer
また、二次転写バックアップローラ(兼二次転写バックアップローラ)8に対向して中間転写体(中間転写ベルト)7を介して二次転写ローラが設けられている。
そしてクリーニングブレード12aが前記支持ローラの位置の中間転写体(中間転写ベルト)7に、クリーニングブレードBが像担持体としての感光体2に、何れもカウンタ方向に当接して設けられている。また、同様に、中間転写体(中間転写ベルト)7を挟んで各色毎の一次転写ローラ5Y、5C、5M、5K、が感光体2Y、2C、2M、2K、に対向して設けられている。
この中間転写体(中間転写ベルト)7は、体積抵抗が106〜1012Ω・cmの無端ベルトである。例えばこの無端ベルトは、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂材料、EPDM、NBR、CR、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたもの、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが挙げられる。その厚みは、無端ベルトとして樹脂材料の場合、50〜200μm程度であり、ゴム材料の場合、300〜700μm程度の設定にすることが好ましい。なお樹脂ベルト上にゴム層を設けたり、さらに表層にコーティング層を設けたりすることもある。
Further, a secondary transfer roller is provided via an intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 7 so as to face the secondary transfer backup roller (also serves as a secondary transfer backup roller) 8.
The
The intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 7 is an endless belt having a volume resistance of 10 6 to 10 12 Ω · cm. For example, this endless belt is made of a resin material such as polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), EPDM, NBR, Examples thereof include those obtained by dispersing conductive fillers such as carbon in rubber materials such as CR and polyurethane, and those containing ionic conductive materials. The thickness of the endless belt is preferably about 50 to 200 μm in the case of a resin material, and is preferably set to about 300 to 700 μm in the case of a rubber material. A rubber layer may be provided on the resin belt, or a coating layer may be provided on the surface layer.
中間転写体(中間転写ベルト)7は図示しない駆動モータによる駆動ローラ(兼二次転写バックアップローラ)8の回転によって駆動される。
駆動ローラ(兼二次転写バックアップローラ)8は、例えばステンレス等の導電性芯金(符号なし)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させた導電または半導電性(符号なし)を被覆したものが用いられる。
前記一次転写ローラ5(5Y、5C、5M、5K)は、中間転写体(中間転写ベルト)7を挟んで感光体2(2Y、2C、2M、2K)に対向して設けられ、中間転写体(中間転写ベルト)7と感光体2(2Y、2C、2M、2K)との間に転写域を形成する。一次転写ローラ5にはトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧を印加し、前記転写域に転写電界を形成することにより、感光体2上に形成される各色のトナー像が中間転写体(中間転写ベルト)7上に転写される。
この各色毎の第1の転写手段である一次転写ローラ5(5Y、5C、5M、5K)は、例えば外径8mmのステンレス等の導電性芯金(図示しない)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が105〜109Ω・cm程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが5mm、ゴム硬度がAsker−Cで20〜70°程度の半導電性弾性ゴム(図示しない)を被覆して形成される。
The intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 7 is driven by rotation of a driving roller (also serving as a secondary transfer backup roller) 8 by a driving motor (not shown).
The drive roller (also known as secondary transfer backup roller) 8 is made of, for example, a conductive core metal (not indicated) such as stainless steel, a rubber or resin material such as polyurethane, EPDM, or silicone, and a conductive filler such as carbon. A coating of dispersed conductive or semiconductive (no symbol) is used.
The primary transfer roller 5 (5Y, 5C, 5M, 5K) is provided to face the photosensitive member 2 (2Y, 2C, 2M, 2K) with an intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 7 interposed therebetween. A transfer area is formed between the (intermediate transfer belt) 7 and the photoreceptor 2 (2Y, 2C, 2M, 2K). To each primary transfer roller 5, a DC voltage having a polarity opposite to that of the toner (in this embodiment, a positive polarity) is applied, and a transfer electric field is formed in the transfer area, thereby forming a toner image of each color formed on the
The primary transfer roller 5 (5Y, 5C, 5M, 5K), which is the first transfer means for each color, is made of polyurethane, EPDM, or the like on a peripheral surface of a conductive metal core (not shown) such as stainless steel having an outer diameter of 8 mm. Solid state or foamed sponge state in which volume resistance is about 10 5 to 10 9 Ω · cm by dispersing conductive filler such as carbon in rubber material such as silicone or containing ionic conductive material Thus, it is formed by coating a semiconductive elastic rubber (not shown) having a thickness of 5 mm and a rubber hardness of Asker-C of about 20 to 70 °.
転写材Sの表面に転写を行う二次転写ローラ13は中間転写体(中間転写ベルト)7を挟んで接地された二次転写バックアップローラ8に対向して設けられ、トナーと反対極性(本実施の形態においてはプラス)の直流電圧が直流電源によって印加される。中間転写体(中間転写ベルト)7上に担持される重ね合わせトナー画像を、二次転写ローラ13を介して転写材Sの表面に転写する。
中間転写体(中間転写ベルト)7上のカラートナー像を記録材である転写材S上に再転写する第2の転写手段である二次転写ローラも、前記した一次転写ローラ5と同様の半導電性弾性ゴム(図示しない)を被覆して形成される。二次転写ローラは一次転写ローラと異なりトナーが接するため、表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写バックアップローラは、ステンレス等の導電性芯金(図示しない)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが0.05〜0.5mm程度被覆して形成される。
The
The secondary transfer roller, which is a second transfer means for retransferring the color toner image on the intermediate transfer body (intermediate transfer belt) 7 onto the transfer material S, which is a recording material, is also the same half as the primary transfer roller 5 described above. It is formed by covering a conductive elastic rubber (not shown). Since the secondary transfer roller is in contact with toner unlike the primary transfer roller, the surface may be coated with a material having good releasability such as semiconductive fluorine resin or urethane resin. The secondary transfer backup roller has a conductive core such as stainless steel (not shown) with a conductive filler such as carbon dispersed in a rubber or resin material such as polyurethane, EPDM or silicone, or an ionic It is formed by covering a semiconductive material containing a conductive material with a thickness of about 0.05 to 0.5 mm.
感光体や中間転写ベルト表面に接したクリーニングブレード12a、Bは、板金ホルダー上に厚み1〜3mmでJIS−A硬度で60〜80°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が5〜12mm程度になるようにしたものである。このクリーニングブレード12a、Bは、荷重5〜50gf程度で感光体や中間転写ベルトに当接されている。ブレードが捲れ上らないように、ブレード先端部にフッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。
ここに、記録紙等の転写材Sは模式的に示した集積装置から一枚ずつ搬送され、前記二次転写ローラ13と二次転写バックアップローラ8に挟まれた中間転写ベルト7に重ねられるように搬送され、二次転写を受けて定着ローラ15a及び加圧ローラ15bからなる定着ユニット15に送られ熱溶着による定着がなされて回収される。
尚、本実施の形態においては、感光体2(2Y、2C、2M、2K)の帯電手段として帯電ローラ3(3Y、3C、3M、3K)を用い、一次転写部材として一次転写ローラ5(5Y、5C、5M、5K)を用いている。これは、有害なオゾンの発生の抑制という観点からは好ましい。本発明では、この例に限られるものでなく、コロトロン放電器を非接触の状態の帯電手段として使うこともできる。
The
Here, the transfer material S such as recording paper is conveyed one by one from the schematically shown stacking device so as to be superimposed on the intermediate transfer belt 7 sandwiched between the
In the present embodiment, the charging roller 3 (3Y, 3C, 3M, 3K) is used as the charging means for the photoreceptor 2 (2Y, 2C, 2M, 2K), and the primary transfer roller 5 (5Y) is used as the primary transfer member. 5C, 5M, 5K). This is preferable from the viewpoint of suppressing generation of harmful ozone. The present invention is not limited to this example, and a corotron discharger can be used as a charging means in a non-contact state.
感光体2上のトナー像を中間転写体(中間転写ベルト)7に転写(一次転写)した後、転写紙などへ中間転写体(中間転写ベルト)7からトナー像を転写ローラ13により転写(二次転写)させ、二次転写位置より中間転写体(中間転写ベルト)7の回転方向下流側に中間転写体表面に対向させた画像調整用パターンの検知センサ16を備えている。
そしてその検知情報によって次画像の画像形成条件を変え、適正な画像が得られるように、プロセス制御はCPU等からなる制御手段によって行ない、またトナー濃度制御のためのトナー補給量最適化なども行っている。この制御手段により、光学センサなどから情報を入力し、トナー濃度補給制御部等によりトナー補給量の最適化を実行し、また光学センサの光路を遮蔽可能なように、プレキャリブレーション動作などを実行し、画像濃度検出手段の出力平均値Vsg(0)を算出するためにサンプリングした複数の該像担持体非画像部検知出力値のばらつきが所定値以上となった場合に、キャリブレーション動作を実行するようにすることができる。
更に、該制御手段は画質などへの影響を防止しつつコピー生産性を効率よく確保するように、二次転写ローラ13の当接及びその解除動作(図1に示す点線位置へ解除)時期の設定が行なえるように制御している。
After the toner image on the
Then, the process control is performed by a control means such as a CPU so that an appropriate image can be obtained by changing the image formation conditions of the next image according to the detection information, and the toner replenishment amount optimization for toner density control is also performed. ing. This control means inputs information from an optical sensor, etc., optimizes the toner replenishment amount by the toner density replenishment control unit, etc., and executes pre-calibration operations so that the optical path of the optical sensor can be blocked. The calibration operation is executed when the variation of the plurality of image carrier non-image portion detection output values sampled for calculating the output average value Vsg (0) of the image density detection means is equal to or greater than a predetermined value. To be able to.
Further, the control means prevents contact with the
本発明では、Y、C、M、Kの各色のトナー付着パターン検出を極力短時間で実施するようにしているため、図1の符号16に示す光反射型フォトセンサ(パターン検知センサ)は、二次転写部からのトナー飛散、落下等の汚れを避けるために二次転写ローラの下流側に(下向きに)中間転写ベルト駆動軸方向に各色毎の計4個を配列し、光反射型フォトセンサ4個を同時に用いて検出可能にしている。
しかし、このような配置においても、二次転写時にトナーの飛翔は発生し得るので、図2に示すように、光反射型フォトセンサと中間転写ベルトの間に光路遮蔽部材(たとえばシャッタ)18を設け、ソレノイド20によって任意のタイミングで前記シャッタの開閉動作を行なえるようにしている。
In the present invention, since the toner adhesion pattern detection of each color of Y, C, M, and K is performed in a short time as much as possible, the light reflection type photosensor (pattern detection sensor) indicated by
However, even in such an arrangement, toner flying may occur during the secondary transfer. Therefore, as shown in FIG. 2, an optical path shielding member (for example, a shutter) 18 is provided between the light reflection type photosensor and the intermediate transfer belt. The
図3に示すように、前記シャッタ18は、光反射型フォトセンサの校正すなわちキャリブレーション(Vsg調整(後述する*1参照のこと))S1またはプレキャリブレーション(Vsg(0)検知(後述する*2参照のこと))の実行S3および濃度制御用トナーパターン検知タイミング以外は閉状態にしておく。これによって光反射型フォトセンサの検知面が飛散トナーや機内を浮遊している異物が付着することを高度に抑制している。
また、シャッタ閉状態において、光反射型フォトセンサのオフセット電圧(Voffset)を検出している。
光反射型フォトセンサの検知面に対向するシャッタの表面に、光反射率が10%以下となるように暗褐色の植毛シールを貼り付けている。これによって、シャッタ開閉時の光反射型フォトセンサ検知面の磨耗やキズの発生を防止すると共に、シャッタ閉状態における飛散トナーの進入を防止し、かつシャッタ閉状態における光反射型フォトセンサのオフセット電圧(Voffset)を精度良く検出するという効果を有している。
As shown in FIG. 3, the
Further, the offset voltage (Voffset) of the light reflection type photosensor is detected in the shutter closed state.
A dark brown flocked seal is attached to the surface of the shutter facing the detection surface of the light reflection type photosensor so that the light reflectance is 10% or less. This prevents the detection surface of the light reflecting photosensor from being worn or scratched when the shutter is opened and closed, prevents the scattered toner from entering when the shutter is closed, and the offset voltage of the light reflecting photosensor when the shutter is closed. This has the effect of detecting (Voffset) with high accuracy.
ここで前記のVsg調整*1について述べる。
トナーパターン像を形成しない中間転写ベルト7の表面を光反射型フォトセンサ16により検出し(S3)、その出力Vsgが、調整目標値の4.0±0.5vとなるように、発光素子LEDに流れる電流値Ifsgを調整し、決定している(S4)。この時、中間転写ベルト7は標準速度で回転駆動している。
Ifsgの調整(S8)は、先ず可変範囲の中央値に設定した時の前記Vsgを600msecの間150データ取得し、その平均値を算出する。この算出された平均値がVsg調整目標値に対して低かった場合、Vsgが高くなるように前記Ifsgを2分割法で高くする。逆にVsg調整目標値に対して高かった場合には、Vsgが低くなるように前記Ifsgを2分割法で低くする。このようにして、Vsgが目標値になるまで2分割法でIfsgを調整していき(S9)、Vsgが調整目標値となった時点で(S10/Y)、その時のIfsgを光反射型フォトセンサのLED電流:Ifsg(0)として設定する(S11)。
また、この時に以下のデータも取得してメモリしておく。
Ifsg(0)調整値・・・Vsg=4.0±0.5vに調整された時のLED電流値
万一、Vsg=4.0±0.5vに調整されなかった場合(S10/N)には、Vsg調整結果失敗として、画像形成装置より警告を発し(S10/N→S12)、その後の画質調整動作は実行しない(S12→終了)。
Here, the Vsg adjustment * 1 will be described.
The surface of the intermediate transfer belt 7 on which the toner pattern image is not formed is detected by the light reflection type photosensor 16 (S3), and the light emitting element LED is set so that the output Vsg becomes the adjustment target value 4.0 ± 0.5v. Is adjusted and determined (S4). At this time, the intermediate transfer belt 7 is driven to rotate at a standard speed.
In the adjustment of Ifsg (S8), first, 150 data are acquired for 600 msec when Vsg is set to the median value of the variable range, and the average value is calculated. If the calculated average value is lower than the Vsg adjustment target value, the Ifsg is increased by the two-division method so that Vsg is increased. Conversely, if it is higher than the Vsg adjustment target value, the Ifsg is lowered by the two-division method so that Vsg becomes lower. In this way, Ifsg is adjusted by the two-division method until Vsg reaches the target value (S9). When Vsg reaches the adjustment target value (S10 / Y), the Ifsg at that time is converted into a light-reflective photo The LED current of the sensor is set as Ifsg (0) (S11).
At this time, the following data is also acquired and stored in memory.
Ifsg (0) adjustment value ... LED current value when adjusted to Vsg = 4.0 ± 0.5v Should not be adjusted to Vsg = 4.0 ± 0.5v (S10 / N) The image forming apparatus issues a warning as a result of Vsg adjustment failure (S10 / N → S12), and the subsequent image quality adjustment operation is not executed (S12 → end).
次に前記のVsg(0)検知(S3)について、以下に述べる。
画質調整動作の直前に、Vsg調整動作と同様に、トナーパターン像を形成しない中間転写ベルト表面を、前回のVsg調整動作にて設定されたLED電流値:Ifsg(0)にて検出した光反射型フォトセンサの出力(Vsg)を検知する。
Vsgのサンプリング時間は400msecで、100個のサンプリングデータの平均値をVsg(0)として算出し、過去10回分を本体に設置した記憶装置に保存する(S3)。
Vsg(0)=4.0±0.5vであった場合(S4/Y)には、Vsg調整動作を実行せず、既に設定済みのIfsg(0)を画質調整パターン検知条件として用いるが、Vsg(0)≠4.0±0.5vと検出した場合(S4/N)には、光反射型フォトセンサのキャリブレーション(Vsg調整*1)実行フラグを立てて、引き続きVsg調整動作を実行し、新たに設定されたIfsg(0)を用いて画質調整動作を実行する。
なお、100データをサンプリング中に逐次Vsg(n)とVsg(n−1)を比較し、以下の条件(式1)を満足しない場合には、Vsg(0)ばらつき大と判定する(S13/N→S15:図4参照)。
|Vsg(n)−Vsg(n−1)|≦α・・・・・・式1
Next, the Vsg (0) detection (S3) will be described below.
Similar to the Vsg adjustment operation, just before the image quality adjustment operation, the light reflection detected on the surface of the intermediate transfer belt that does not form a toner pattern image with the LED current value: Ifsg (0) set by the previous Vsg adjustment operation. The output (Vsg) of the photosensor is detected.
The sampling time of Vsg is 400 msec, the average value of 100 sampling data is calculated as Vsg (0), and the past 10 times are stored in the storage device installed in the main body (S3).
If Vsg (0) = 4.0 ± 0.5v (S4 / Y), the Vsg adjustment operation is not executed and the already set Ifsg (0) is used as the image quality adjustment pattern detection condition. If Vsg (0) ≠ 4.0 ± 0.5v is detected (S4 / N), the light reflection type photosensor calibration (Vsg adjustment * 1) execution flag is set and the Vsg adjustment operation is subsequently executed. Then, the image quality adjustment operation is executed using the newly set Ifsg (0).
Note that Vsg (n) and Vsg (n-1) are sequentially compared during sampling of 100 data, and if the following condition (Equation 1) is not satisfied, it is determined that the Vsg (0) variation is large (S13 / N → S15: see FIG.
| Vsg (n) −Vsg (n−1) | ≦ α ··· Equation 1
また、Vsg(0)検知時にサンプリングした100データの中の最小値および最大値を本体の記憶装置に記録し、以下の条件(式2)を満足しない場合には、光Vsg(0)ばらつき大と判定する(S14/N→S15:図4)。
Vsg(0)検知min値・・・Vsg(0)検知時に検出したVsg(n):n=1〜100の下限値
Vsg(0)検知max値・・・Vsg(0)検知時に検出したVsg(n):n=1〜100の上限値
Vsg(0)検知max−Vsg(0)検知min≦β・・・・・・式2
Vsg調整時に記録するIfsg(0)は、光反射型フォトセンサ16の受光感度、発光素子のLED輝度や光反射型フォトセンサ16の取り付け位置、角度ばらつきやセンサ検知面若しくは検知対象である中間転写ベルト表面の汚損状態などによって変化する。画像形成装置および中間転写ベルト、光反射型フォトセンサが新品状態である場合には、Ifsgは通常10mA以下となる。
Further, the minimum value and the maximum value among the 100 data sampled at the time of detecting Vsg (0) are recorded in the storage device of the main body, and when the following condition (Equation 2) is not satisfied, the light Vsg (0) variation is large. (S14 / N → S15: FIG. 4).
Vsg (0) detection min value ... Vsg (n) detected at the time of Vsg (0) detection: lower limit value Vsg (0) detection max value of n = 1 to 100 ... Vsg detected at the time of Vsg (0) detection (N): Upper limit value n = 1 to 100 Vsg (0) detection max−Vsg (0) detection min ≦
Ifsg (0) recorded at the time of Vsg adjustment is the light-receiving sensitivity of the light-
センサ検知面に汚損が発生した場合には、Vsg出力が全体的に低下するため、反射型フォトセンサのプレキャリブレーションによる検知結果であるVsg(0)の値も低下する。この場合、Vsg調整目標値に達しない場合には、反射型フォトセンサのキャリブレーション動作(Vsg調整動作)を実行することになり、通常はIfsg(0)の値を高くすることで、Vsg(0)がVsg調整目標値に設定される。
ところが反射型フォトセンサの検知対象である中間転写ベルト表面のキズや部分的な汚損が発生した場合には、その部分を検出したVsgのみ極端に上昇または低下することになり、反射型フォトセンサ16のプレキャリブレーションによる検知結果であるVsg(0)の値がある時は高く、ある時は低くなり、プレキャリブレーション毎のVsg(0)のばらつきが大きくなってしまう。このような状態においては、中間転写ベルト上に形成したトナーパターン像を検知した場合でも、前記トナーパターン像検知結果(Vsp)にも同様なばらつきが発生してしまい、画像濃度制御結果も不安定なものになってしまう(S15)。
When the sensor detection surface is fouled, the Vsg output decreases as a whole, so the value of Vsg (0), which is the detection result by the pre-calibration of the reflective photosensor, also decreases. In this case, if the Vsg adjustment target value is not reached, the calibration operation (Vsg adjustment operation) of the reflection type photosensor is executed. Normally, by increasing the value of Ifsg (0), Vsg (0 0) is set as the Vsg adjustment target value.
However, when a scratch or partial fouling occurs on the surface of the intermediate transfer belt, which is a detection target of the reflective photosensor, only the Vsg that detects the portion is extremely increased or decreased, and the
Vsg調整目標値:4.0±0.5vはセンサ特性ばらつきやセンサの取り付けばらつき等を考慮した公差を含めたものであり、反射型フォトセンサのプレキャリブレーション結果のVsg(0)の値も前記Vsg調整目標値であればOKの判定をしている。しかし、Vsg(0)の値がVsg調整目標値の範囲内であっても、検出の度に大きく変動してしまう場合には、前記の画像濃度制御を不安定にする要因となってしまうため、再度反射型フォトセンサのキャリブレーション動作を実行して、Ifsg(0)の最適化を図る。
前記のVsg(0)ばらつきが一時的な中間転写ベルトの汚損などによるものであれば、反射型フォトセンサ16のキャリブレーション動作実行によって、不具合が解消される。
ただし、中間転写ベルト表面に発生したキズなどの恒久的な原因や、反射型フォトセンサシャッタの動作不良などランダムに発生することが原因となっている場合には、Vsg(0)ばらつきは解消されず、画像濃度制御性も不安定なものになってしまう。
The Vsg adjustment target value: 4.0 ± 0.5 v includes a tolerance in consideration of sensor characteristic variation, sensor mounting variation, etc., and the value of Vsg (0) of the pre-calibration result of the reflection type photosensor is also If it is the Vsg adjustment target value, OK is determined. However, even if the value of Vsg (0) is within the range of the Vsg adjustment target value, if the value fluctuates every time it is detected, it becomes a factor that makes the image density control unstable. Then, the calibration operation of the reflection type photosensor is executed again to optimize Ifsg (0).
If the Vsg (0) variation is due to temporary contamination of the intermediate transfer belt or the like, the problem is solved by executing the calibration operation of the
However, the Vsg (0) variation is eliminated if the cause is a permanent cause such as a scratch on the surface of the intermediate transfer belt or a random occurrence such as a malfunction of the reflective photosensor shutter. In addition, the image density controllability becomes unstable.
図4に示すように、Vsg(0)ばらつきが大きいと判定される場合、すなわち上記(式1)または(式2)が満足されない場合(S13またはS14でNの場合)には、その都度専用の積算カウンタを加算していき(S15)、前記積算カウンタが所定回数:γ(本実施の形態では、5回)以上となった場合には(S16/Y)、警告を表示して(S17)、反射型フォトセンサの周辺に不具合が発生していることをオペレータに知らせる。
警告表示は本体操作画面上に文字でメンテナンスの必要性を表示するが、この警告は音声や音、或いはLEDなどの光の点滅でも良く、また、これらと文字を併用しても良い。
また、上記の不具合が発生しても、反射型フォトセンサ以外の代用手段によってしばらくは画像濃度変化が顕著に現れない場合には直ぐに警告表示せずに、電話回線やインターネット回線などを使った手段で、サービスメンテナンス情報としてメンテナンス契約拠点に通報するようにしても良い。
また前記S16において、前記積算カウンタが所定回数:γ(本実施の形態では、5回)以未満の場合には(S16/N)、図3のBに進む(S16/N→図3のBへ)。
なお、前記の各判定基準値α、β、γは、図示しない画像形成装置本体の操作部より任意に設定することができるので、ユーザーの要求に応じて最適化設定することが可能である。
本実施の形態では、α、β、γの初期設定値をそれぞれ0.5v、0.5v、5回としている(図4)。
As shown in FIG. 4, when it is determined that the variation in Vsg (0) is large, that is, when the above (Expression 1) or (Expression 2) is not satisfied (N in S13 or S14), dedicated for each case Are added (S15), and when the total counter reaches a predetermined number of times: γ (in this embodiment, 5 times) or more (S16 / Y), a warning is displayed (S17). ) Inform the operator that a defect has occurred around the reflective photosensor.
The warning display indicates the necessity of maintenance with characters on the main body operation screen, but this warning may be a sound or sound, or blinking of light such as an LED, or these may be used in combination.
In addition, even if the above problems occur, if a change in image density does not appear noticeably for a while due to a substitute means other than the reflection type photosensor, a warning line is not displayed immediately, but a means using a telephone line or Internet line. Therefore, the maintenance contract base may be notified as service maintenance information.
In S16, if the integration counter is less than the predetermined number of times: γ (5 in the present embodiment) (S16 / N), the process proceeds to B in FIG. 3 (S16 / N → B in FIG. 3). What).
Since each of the determination reference values α, β, and γ can be arbitrarily set from an operation unit of the image forming apparatus main body (not shown), it can be set to be optimized according to a user request.
In the present embodiment, the initial setting values of α, β, and γ are 0.5 v, 0.5 v, and 5 times, respectively (FIG. 4).
本発明では二次転写手段として、前述のように接触方式の二次転写ローラを用いたので、放電方式のコロトロンを用いた場合よりもオゾンの発生を抑制でき、又、転写材の搬送性も好ましい。
通常の作像領域外の感光体2上に形成されたトナー付着パターンは、中間転写ベルト上に転写され、二次転写ローラの下流に配置された光反射型フォトセンサ16によって反射光量、すなわちトナー付着量を検出する。この時、中間転写ベルト上のトナー付着パターンが乱れないようにするため、二次転写ローラは中間転写ベルト7から離間している必要がある。
また、二次転写ローラの中間転写体(転写ベルト)7への接離時における振動が画像に悪影響を与える事が問題になることがある。
そのため二次転写ローラを中間転写ベルト7に対して接離を行う時期を、画像への乱れ等の影響の起こらない時期に選定した。すなわち、作像動作に際して最初に動作開始する先頭の画像形成ユニット(本実施例ではイエロー(Y))の書き込み動作が開始される前に二次転写ローラを中間転写ベルトから離間させることで、二次転写ローラ離間時の振動の影響を受けることなく、書き込み露光、現像や一次転写などの作像動作が確実に実行することができる(単一パターン形成の場合)。
In the present invention, as described above, the contact type secondary transfer roller is used as the secondary transfer unit, so that the generation of ozone can be suppressed as compared with the case where the discharge type corotron is used, and the transfer material is also transportable. preferable.
The toner adhesion pattern formed on the
Further, there may be a problem that the vibration when the secondary transfer roller is brought into contact with or separated from the intermediate transfer member (transfer belt) 7 adversely affects the image.
For this reason, the timing when the secondary transfer roller is brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt 7 is selected so as not to affect the image disturbance. That is, the secondary transfer roller is separated from the intermediate transfer belt before the writing operation of the first image forming unit (yellow (Y) in this embodiment) that starts the operation first during the image forming operation is started. Image forming operations such as writing exposure, development, and primary transfer can be reliably executed without being affected by vibrations when the next transfer roller is separated (in the case of single pattern formation).
一方、電位制御時には、トナー付着量の異なる複数個のパターンを形成し、該センサによって検知する場合には、全てのパターン形成および検知するのに必要な時間が長くなってしまう。
従って、このように前記複数パターンの先頭が前記二次転写ローラ部に達しても、前記複数パターンをすべて一次転写しきれない場合には、二次転写ローラ離間タイミングを前記単一パターン形成時とは異なるタイミングで行う。
実施例では、イエロー(Y)の画像形成動作開始後、複数パターンの先頭が二次転写ローラに達する前に二次転写ローラを離間させる。
このとき、二次転写ローラ離間時の振動が複数の画像形成ユニットに伝わり、画像調整用パターンが乱れる可能性がある。
この振動が画像調整結果に影響を及ぼさないために、前記二次転写ローラ離間タイミングで転写もしくは露光していたパターンを前記光学式センサで検出した値を、画像調整の入力情報から除外するようにしている。
On the other hand, when a plurality of patterns having different toner adhesion amounts are formed and detected by the sensor during potential control, the time required to form and detect all the patterns becomes long.
Therefore, even if the top of the plurality of patterns reaches the secondary transfer roller portion even when the plurality of patterns cannot be completely transferred to the primary transfer, the secondary transfer roller separation timing is set to the time when the single pattern is formed. Do at different times.
In the embodiment, after the yellow (Y) image forming operation is started, the secondary transfer roller is separated before the head of the plurality of patterns reaches the secondary transfer roller.
At this time, vibration when the secondary transfer roller is separated may be transmitted to the plurality of image forming units, and the image adjustment pattern may be disturbed.
In order that this vibration does not affect the image adjustment result, the value detected by the optical sensor for the pattern transferred or exposed at the secondary transfer roller separation timing is excluded from the input information of the image adjustment. ing.
また、最初から入力情報として採用しないものであれば、トナー消費量低減や中間転写ベルトクリーニングへの負担低減のために、二次転写ローラ離間タイミングの顕像パターンを形成しないようにするために、パターン露光を実行しないように複数の書き込みパターンを配列させている。
以上のように、プリント出力時に中間転写ベルトに当接している二次転写ローラを、プリント出力動作直後に画像調整動作を行う場合など、次のプリント出力動作を控えて、画像調整動作をできるだけ短くし効率的になるようにし、かつ二次転写位置以後の広い場所を使って検知センサを設けることにより画像装置の最終一次転写部から二次転写部にかけてのスペースを小さくしつつ、一次転写位置から二次転写位置までの距離を小さくしファーストプリントアウトの時間が早くなるようにした。
なお、画像調整用パターンは各色単一の場合も、複数個の場合も同一のトナー付着量パターンを、中間転写ベルト上に走査方向一線に並べて形成し、その画像濃度等を検知して画像形成に反映させている。そして得られる画像の色バランスや階調が濃度と共に適正になるようにしてある。これらの動作は通常、数10〜数100プリントおきに実行して、画像調整用パターンで消費するトナー消費量を所定値以下に抑えている。
If the input information is not adopted from the beginning, in order not to form a visible image pattern of the secondary transfer roller separation timing in order to reduce the toner consumption and the burden on the intermediate transfer belt cleaning, A plurality of write patterns are arranged so as not to perform pattern exposure.
As described above, for the secondary transfer roller that is in contact with the intermediate transfer belt during print output, when performing the image adjustment operation immediately after the print output operation, the next print output operation is avoided and the image adjustment operation is made as short as possible. By providing a detection sensor using a wide area after the secondary transfer position, the space from the final primary transfer part to the secondary transfer part of the image device is reduced, and from the primary transfer position. The distance to the secondary transfer position was reduced so that the first printout time was shortened.
The same toner adhesion amount pattern is formed on the intermediate transfer belt so as to be aligned in the scanning direction for both single color and multiple image adjustment patterns, and image density is detected to form an image. It is reflected in. The color balance and gradation of the obtained image are made appropriate along with the density. These operations are normally executed every several tens to several hundreds of prints, and the amount of toner consumed in the image adjustment pattern is suppressed to a predetermined value or less.
次に主な画像調整動作に関して簡単に説明する。
[トナー補給制御]
これは、トナー濃度センサ出力、トナー濃度制御基準値および画素検知データより、トナー補給時間を算出しトナー補給モータを駆動するように制御する動作である。
[電位制御]
これは、所定のLDパワーと帯電電圧を出力し、現像バイアス電圧を変化させながら、複数のトナー付着パターン(10個)を作像し、光反射型フォトセンサにて検知する。光反射型フォトセンサ出力より現像入出力特性を求めて、この特性が目標値となるように現像バイアスを変更するように制御する動作である。
2次転写時に中間転写ベルトから転写紙等の転写体にトナー像を転写する際に、僅かに飛散するトナーや、2次転写時に転写体に転写されずに中間転写ベルト7表面に残った転写残トナーの飛散等によって、前記光反射型フォトセンサへの汚損が発生しやすい。
Next, main image adjustment operations will be briefly described.
[Toner supply control]
This is an operation for calculating the toner replenishment time from the toner density sensor output, the toner density control reference value and the pixel detection data, and controlling to drive the toner replenishment motor.
[Potential control]
This outputs a predetermined LD power and charging voltage, creates a plurality of toner adhesion patterns (10) while changing the developing bias voltage, and detects them with a light reflection photosensor. In this operation, the development input / output characteristic is obtained from the light reflection type photosensor output, and the development bias is changed so that this characteristic becomes a target value.
When transferring a toner image from an intermediate transfer belt to a transfer material such as transfer paper at the time of secondary transfer, toner that slightly scatters or transfer remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the transfer member at the time of secondary transfer The light-reflective photosensor is easily damaged due to scattering of residual toner.
このトナー飛散は画像面積が大きい程、また単位面積当たりのトナー付着量が多い程増加する傾向がある。
従って、このトナー飛散量が増加する状態において、前記の「光反射型フォトセンサシャッタの開閉動作が正常か否かの状態判定」動作を実行することで、無用なお待たせ時間を発生させずに効果的にシャッタ異常検知を行うことができる。
本発明においては、印刷動作によって蓄積される画像面積が300,000cm2以上となった場合に、前記の「光反射型フォトセンサシャッタの開閉動作が正常か否かの状態判定」動作を実行する。
また、その後は10,000cm2毎に前記判定動作を実行する。
前記のように、電位制御用にトナー付着量の異なる複数個のパターンを形成した際に、現像能力が高く単位面積当たりのトナー付着量が高い場合には現像γ検出値も高くなる。
従って本発明においては、現像γ≧現像γ目標値×1.2と検知した場合に、前記の「光反射型フォトセンサシャッタの開閉動作が正常か否かの状態判定」動作を実行する(現像γ目標値=0.9mg/cm2・kV)。
This toner scattering tends to increase as the image area increases and as the amount of toner adhesion per unit area increases.
Therefore, in the state where the toner scattering amount increases, the above-described “determination of whether or not the light reflection type photosensor shutter opening / closing operation is normal” is executed, so that unnecessary waiting time is not generated. The shutter abnormality can be detected effectively.
In the present invention, when the image area accumulated by the printing operation becomes 300,000 cm 2 or more, the above-described “state determination as to whether the opening / closing operation of the light-reflective photosensor shutter is normal” is executed. .
Thereafter, the determination operation is executed every 10,000 cm 2 .
As described above, when a plurality of patterns having different toner adhesion amounts are formed for potential control, if the developing ability is high and the toner adhesion amount per unit area is high, the development γ detection value also becomes high.
Therefore, in the present invention, when it is detected that development γ ≧ development γ target value × 1.2, the above-described “state determination as to whether the opening / closing operation of the light reflection type photosensor shutter is normal” is executed (development). γ target value = 0.9 mg / cm 2 · kV).
画像形成動作中に、転写紙などの転写体が搬送経路途中で詰まるなどの異常動作が発生して印刷動作が緊急停止した場合、未定着のトナー像が中間転写ベルト上、もしくは転写体表面上に存在した状態で機内を移動した場合、前記未定着トナーが飛散したり、転写体を介して前記光反射型フォトセンサに直接接触した場合、それが原因でフォトセンサが汚損される可能性がある。その際に、万一前記光反射型フォトセンサシャッタが動作不良で閉じていなかった場合には、光反射型フォトセンサの検知出力にも影響が及ぼされてしまう。
従って、前記の如く紙詰まり等の異常動作が発生した場合には、異常動作から復帰した直後に、前記の「光反射型フォトセンサシャッタの開閉動作が正常か否かの状態判定」動作を実行する。
During an image forming operation, if an abnormal operation such as a transfer material such as transfer paper being jammed in the middle of the transport path occurs and the printing operation stops urgently, an unfixed toner image will be on the intermediate transfer belt or on the surface of the transfer material If the unfixed toner is scattered or directly contacts the light-reflective photosensor via a transfer member, the photosensor may be contaminated. is there. At that time, if the light-reflective photosensor shutter is not closed due to malfunction, the detection output of the light-reflective photosensor is also affected.
Therefore, when an abnormal operation such as a paper jam occurs as described above, immediately after returning from the abnormal operation, the “determination of whether or not the light reflection type photosensor shutter opening / closing operation is normal” operation is executed. To do.
A 画像形成装置、2(Y、C、M、K) 像担持体(感光体)、7 中間転写体(中間転写ベルト)、16 光学センサ(反射型フォトセンサ、パターン検知センサ)、16a 枠体、17 光路遮蔽部材(シャッタ)、18 開閉動作手段、20 開閉動作手段のソレノイド、20a 開閉動作手段のソレノイドのコア、22 開閉動作手段の連結棒、23 開閉動作手段のスプリング、Isfg 発光素子に流れる電流値、Voffset オフセット電圧、Vsg(ave) 光学センサの検知値の変動幅の平均値、Vsg(min) 最小値 A Image forming apparatus, 2 (Y, C, M, K) Image carrier (photosensitive member), 7 Intermediate transfer body (intermediate transfer belt), 16 Optical sensor (reflection type photo sensor, pattern detection sensor), 16a Frame body , 17 optical path shielding member (shutter), 18 opening / closing operation means, 20 solenoid of opening / closing operation means, 20a solenoid core of opening / closing operation means, 22 connecting rod of opening / closing operation means, 23 spring of opening / closing operation means, Isfg Current value, Voffset offset voltage, Vsg (ave) Average value of fluctuation range of detection value of optical sensor, Vsg (min) minimum value
Claims (5)
前記プレキャリブレーション動作にて画像濃度検出手段の前記出力平均値を算出するためにサンプリングした複数の該像担持体非画像部検知出力値のばらつきが所定値以上となった場合に、前記キャリブレーション動作を実行することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, an image density detector for detecting an image density of a toner image formed on the image carrier, and an output value of the image density detector for a non-image portion on the image carrier is a predetermined value. Control means for controlling the toner supply from the toner replenishing means to the developing device based on the output value of the image density detecting means for the reference image formed on the image carrier and performing calibration so that And the light emission amount adjustment value of the image density detection means in the calibration is set to a predetermined range, the light emission amount adjustment value is ½ or less of the normal calibration before the next calibration. A pre-calibration operation is performed to determine whether the output average value of the image density detection means is a predetermined value during the detection time, and the output of the image density detection means is performed. If the average value has been a predetermined value, the image forming apparatus for the non-execution of the calibration operation,
The calibration is performed when variations in a plurality of the image carrier non-image portion detection output values sampled for calculating the output average value of the image density detection means in the pre-calibration operation become a predetermined value or more. An image forming apparatus that performs an operation.
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2008
- 2008-10-08 JP JP2008261722A patent/JP2010091797A/en active Pending
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| US9565319B2 (en) | 2014-10-17 | 2017-02-07 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus having an optical sensor for converting a toner adhesion amount and image forming method |
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