JP2005025159A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which stably detects a toner density without causing a cleaning failure. <P>SOLUTION: A reference toner patch is so formed that it slides in the direction of shaft centers 90Y, 90C, 90M, and 90K of image carriers 20Y, 20C, 20M, and 20K respectively for each of the image carriers 20Y, 20C, 20M, and 20K, in the image forming apparatus to obtain a color image by transferring a toner image that is formed on a plurality of rotated image carriers 20Y, 20C, 20M and 20K, by an electrophotography, to an intermediate transfer body. A detector 310 is so disposed that it slides in the direction of the shaft centers 90Y, 90C, 90M and 90K of the image carriers 20Y, 20C, 20M, and 20K, and faces the image carriers 20Y, 20C, 20M and 20K for each of the image carriers 20Y, 20C, 20M, and 20K. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンター等のタンデム方式のカラー画像形成装置、詳しくは、トナー濃度検出を行いその結果を利用して画像濃度制御を行うカラー画像形成装置に関する。   The present invention relates to a tandem color image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, and more particularly to a color image forming apparatus that detects toner density and controls image density using the result.

近年、電子写真方式でカラー画像出力を行う画像形成装置に対する高生産性の要求が高まっており、これに応える作像方式として、複数の像担持体及び現像装置を含む画像形成ユニットを転写ベルトに対向させた位置に並列に並べ、像担持体上のトナー像を転写紙(あるいは転写ベルト)上に順次転写させる構成のタンデム方式と呼ばれる画像形成装置が主流を占めるようになってきた。   In recent years, there has been an increasing demand for high productivity for image forming apparatuses that perform color image output by an electrophotographic method. As an image forming method that meets this demand, an image forming unit including a plurality of image carriers and developing devices is used as a transfer belt. An image forming apparatus called a tandem method, which is arranged in parallel at opposed positions and sequentially transfers toner images on an image carrier onto transfer paper (or transfer belt), has come to dominate.

また、このような画像形成装置において、像担持体上や中間転写体上に基準トナーパッチを形成し、光学的なトナー濃度センサを用いてそのトナー濃度の測定結果に基づいて画像濃度制御を行う技術が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。   In such an image forming apparatus, a reference toner patch is formed on an image carrier or an intermediate transfer member, and image density control is performed based on the measurement result of the toner density using an optical toner density sensor. The technology has been put into practical use (for example, see Patent Document 1).

特開2000−206761公報JP 2000-206761 A

しかしながら、このような画像形成装置においては以下の課題がある。   However, such an image forming apparatus has the following problems.

1.各感光体毎に配置するトナー濃度センサの位置を感光体の幅方向(中間転写ベルトの幅方向)に対して全て同じ位置にして、それらのトナー濃度センサが検出可能なように各感光体の幅方向での同位置に1又は複数の基準トナーパッチを各色を並行して作像すると、これら各色の基準トナーパッチが中間転写ベルト上で重なり、中間転写ベルトクリーニング、2次転写クリーニング部に対する入力トナー量が増えて、クリーニング不良、トナー飛散が発生し、その後の画像品質を劣化させる。   1. The position of the toner density sensor arranged for each photoconductor is set to the same position with respect to the width direction of the photoconductor (width direction of the intermediate transfer belt), so that the toner density sensors can be detected. When one or more reference toner patches are formed in parallel at the same position in the width direction, the reference toner patches of these colors overlap on the intermediate transfer belt, and are input to the intermediate transfer belt cleaning and secondary transfer cleaning unit. The amount of toner increases, resulting in poor cleaning and toner scattering, which subsequently degrades image quality.

2.また、このような画像形成装置において、基準トナーパッチが中間転写ベルト上で重ならないように、まず、ある1色の1又は複数の基準トナーパッチの作像を終了してから、次の色の基準トナーパッチを作像する方法があるが、この方法では、空回し時間が必要となり、4色を使用する場合には、4色の基準トナーパッチを並行して作像する方式に比較して4倍近くの時間を要してしまい、ユーザーの待ち時間増加、生産性の低下につながる。   2. In such an image forming apparatus, in order to prevent the reference toner patches from overlapping on the intermediate transfer belt, first, the image formation of one or more reference toner patches of one color is finished, and then the next color of the next color is finished. There is a method of forming a reference toner patch, but this method requires idle time, and when four colors are used, compared to a method of forming four color reference toner patches in parallel. It takes nearly four times longer, leading to increased user waiting time and reduced productivity.

3.中間転写ベルトの幅方向に対して、各色に対応したトナー濃度センサの設置位置及び基準トナーパッチの作像位置をずらして、基準トナーパッチのトナー濃度の検出を行うものが開示されているが、中間転写ベルトは転写紙と擦れるために傷が付きやすく、これにより、転写ベルトの表面状態は不均一となり、中間転写ベルトの幅方向に対して異なる位置にある複数(色毎)のトナー濃度センサ間の検出にばらつきが大きくなり、検出が安定しない。   3. There is disclosed a technique for detecting the toner density of the reference toner patch by shifting the installation position of the toner density sensor corresponding to each color and the image forming position of the reference toner patch with respect to the width direction of the intermediate transfer belt. Since the intermediate transfer belt is rubbed with the transfer paper and easily damaged, the surface state of the transfer belt becomes non-uniform, and a plurality of (for each color) toner density sensors at different positions in the width direction of the intermediate transfer belt. Variations in detection during the period become large, and detection is not stable.

4.中間転写ベルト上でのトナー濃度を検出する画像形成装置においては、トナー濃度が変化した時に、その原因が現像装置内のトナー濃度なのか、感光体の電位なのか、中間転写ベルトへの転写率なのか等、不明確であり、例えば、原因として中間転写ベルトへの転写率が異常で中間転写ベルト上のトナー濃度が低い場合にも関わらず、現像装置内へのトナー補給量を増やしてトナー濃度を上げようとすれば、トナー飛散を生じてしまう場合がある。このように中間転写ベルト上でのトナー濃度の検出をする場合には問題が生じてしまう。   4). In an image forming apparatus that detects the toner density on the intermediate transfer belt, when the toner density changes, whether the cause is the toner density in the developing device, the potential of the photosensitive member, or the transfer rate to the intermediate transfer belt. For example, even if the transfer rate to the intermediate transfer belt is abnormal and the toner density on the intermediate transfer belt is low, the toner replenishment amount in the developing device is increased and the toner is increased. If an attempt is made to increase the density, toner scattering may occur. Thus, a problem arises when detecting the toner density on the intermediate transfer belt.

本発明の目的は、クリーニング不良を発生させず、かつ、安定したトナー濃度検出が可能な画像形成装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that does not cause a cleaning failure and is capable of stable toner density detection.

本発明の目的は、クリーニング不良を発生させず、かつ、安定したトナー濃度検出が可能であって、これにより、ユーザーに対して待ち時間が少なく、生産性が高く、画質の安定した画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of detecting a stable toner density without causing a cleaning defect, thereby reducing waiting time for a user, improving productivity, and stabilizing image quality. Is to provide.

請求項1記載の発明は、回転駆動される複数の像担持体に電子写真方式で形成したトナー像を中間転写体に転写しカラー画像を得る画像形成装置において、前記像担持体毎に前記像担持体に対向するように設けられ、少なくとも2つは互いに前記像担持体の軸心方向にずらして配置され、対向する前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出する複数の検出器を備える。   The invention according to claim 1 is an image forming apparatus that obtains a color image by transferring a toner image formed by electrophotography on a plurality of rotationally driven image carriers to an intermediate transfer member. A plurality of optical sensors for detecting the density of the toner image formed on the opposing image carrier are provided so as to face the carrier, and at least two of them are arranged shifted from each other in the axial direction of the image carrier. The detector is provided.

したがって、画像濃度制御を行うためのトナー像として基準トナーパッチを、複数の検出器が濃度を検出可能なように像担持体毎に形成するときに、検出器に対応させて少なくとも2つを像担持体の軸心方向にずらして形成すればよい。これにより、少なくとも2つの基準トナーパッチが中間転写ベルト上に互いにずれて転写されるので、全ての検出器を像担持体の軸心方向で同じ位置とした場合に比べて、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することが可能となる。   Therefore, when a reference toner patch is formed as a toner image for image density control for each image carrier so that a plurality of detectors can detect the density, at least two images are associated with the detectors. What is necessary is just to form it shifting in the axial center direction of a support body. As a result, at least two reference toner patches are transferred on the intermediate transfer belt so as to be shifted from each other, so that the intermediate transfer cleaning, 2 and 2 are compared with the case where all the detectors are in the same position in the axial direction of the image carrier. It becomes possible to prevent the occurrence of cleaning failure in the next transfer cleaning and toner scattering due to transfer scattering in each transfer process.

請求項2記載の発明は、回転駆動される複数の像担持体に電子写真方式で形成したトナー像を中間転写体に転写しカラー画像を得る画像形成装置において、前記像担持体毎に前記像担持体に対向するように設けられ、互いに前記像担持体の軸心方向にずらして配置され、対向する前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出する複数の検出器を備える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for obtaining a color image by transferring a toner image formed by electrophotography on a plurality of rotationally driven image carriers to an intermediate transfer member. A plurality of detectors that are provided so as to face the carrier and are shifted from each other in the axial direction of the image carrier and optically detect the density of the toner image formed on the opposite image carrier. Prepare.

したがって、画像濃度制御を行うためのトナー像として基準トナーパッチを、複数の検出器が濃度を検出可能なように像担持体毎に像担持体の軸心方向にずらして形成すればよい。これにより、各像担持体に対応する基準トナーパッチが中間転写ベルト上に互いにずれて転写されるので、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することが可能となる。   Therefore, a reference toner patch may be formed as a toner image for image density control by shifting in the axial direction of the image carrier for each image carrier so that a plurality of detectors can detect the density. As a result, the reference toner patches corresponding to the respective image carriers are transferred on the intermediate transfer belt so as to be shifted from each other, so that toner due to poor cleaning in the intermediate transfer cleaning and the secondary transfer cleaning, and transfer scattering in each transfer process. It is possible to prevent the occurrence of scattering.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、複数の前記検出器が濃度を検出可能に前記像担持体毎にトナー像である基準トナーパッチを形成する形成手段と、前記検出器の検出結果に基づいて画像濃度制御を実行する画像濃度制御手段と、を備える。
したがって、画像濃度制御を実行するための各像担持体に対応する基準トナーパッチのうちの少なくとも2つが検出器に対応させて像担持体の軸心方向にずらして形成されて、中間転写ベルト上にずれて転写されるので、全てのトナーパッチを像担持体の軸心方向で同じ位置に形成して場合に比べて、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a forming unit that forms a reference toner patch that is a toner image for each of the image carriers so that the plurality of detectors can detect the density; Image density control means for executing image density control based on the detection result of the detector.
Therefore, at least two of the reference toner patches corresponding to each image carrier for performing image density control are formed so as to be shifted in the axial direction of the image carrier in correspondence with the detector, and are formed on the intermediate transfer belt. As compared with the case where all the toner patches are formed at the same position in the axial center direction of the image carrier, the cleaning in the intermediate transfer cleaning and the secondary transfer cleaning, and in each transfer step, are transferred. It is possible to prevent toner scattering due to the transfer scattering.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の画像形成装置において、複数の前記検出器が濃度を検出可能に前記像担持体毎にトナー像である基準トナーパッチを前記像担持体の軸心方向にずらして形成する形成手段と、前記検出器の検出結果に基づいて画像濃度制御を実行する画像濃度制御手段と、を備える。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, a reference toner patch that is a toner image is provided for each of the image carriers so that the plurality of detectors can detect the density. Forming means for shifting in the direction, and image density control means for executing image density control based on the detection result of the detector.

したがって、画像濃度制御を実行するための各像担持体に対応する基準トナーパッチが中間転写ベルト上に互いにずれて転写されるので、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することが可能となる。   Accordingly, the reference toner patches corresponding to the respective image carriers for executing the image density control are transferred on the intermediate transfer belt so as to be shifted from each other. It is possible to prevent toner scattering due to transfer scattering in the process.

請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の画像形成装置において、複数の前記検出器は、全体が前記像担持体の軸心方向の中心付近に配置されている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the plurality of detectors are arranged in the vicinity of the center of the image carrier in the axial direction.

したがって、像担持体の軸心方向の位置によって画像濃度変動の仕方が異なるために生じる各検出器間の画像濃度変動を抑えることが可能となる。   Accordingly, it is possible to suppress image density fluctuations between the detectors, which occur because the image density fluctuation method differs depending on the position of the image carrier in the axial direction.

請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか一記載の画像形成装置において、前記形成手段は、複数の記録材への転写のための連続作像動作中における作像動作と作像動作との間に前記基準トナーパッチの形成を行う。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the forming means includes an image forming operation and an image forming operation during a continuous image forming operation for transferring to a plurality of recording materials. The reference toner patch is formed during the image operation.

したがって、特別な画像濃度制御用の時間を設けること無く、画像濃度制御を行うことが可能になる。   Therefore, it is possible to perform image density control without providing a special image density control time.

請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面の光沢度が、前記中間転写ベルトの表面の光沢度よりも高い値である。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the glossiness of the surface of the image carrier is higher than the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt. .

したがって、中間転写ベルト上においてトナー濃度の検出を行う場合に比べて安定してトナー濃度検出を行うことが可能となる。   Therefore, the toner density can be detected more stably than when the toner density is detected on the intermediate transfer belt.

請求項8記載の発明は、請求項1ないし7の何れか一記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトの表面の光沢度が、80以下である。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt is 80 or less.

したがって、中間転写ベルト上においてトナー濃度の検出を行う場合に比べて安定してトナー濃度検出を行うことが可能となる。   Therefore, the toner density can be detected more stably than when the toner density is detected on the intermediate transfer belt.

請求項9記載の発明は、請求項1ないし8の何れか一記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面の光沢度が、90以上である。   A ninth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the glossiness of the surface of the image carrier is 90 or more.

したがって、検出器として反射型の光センサを採用した場合、S/Nを高く維持できるので、従来に比較してより小型の受発光素子を採用して、タンデム方式においても像担持体に対向させて検出器を配置することができる。   Therefore, when a reflection type photosensor is used as a detector, the S / N can be maintained high. Therefore, a smaller light emitting / receiving element is employed as compared with the conventional case, and even in the tandem system, it is made to face the image carrier. Detectors can be arranged.

請求項10記載の発明は、請求項1ないし9の何れか一記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面と前記中間転写ベルトの表面との線速比が略1である。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, a linear velocity ratio between the surface of the image carrier and the surface of the intermediate transfer belt is approximately 1.

したがって、像担持体表面に中間転写ベルトと擦れることによって生じる傷が発生しにくくなる。   Therefore, scratches caused by rubbing the surface of the image carrier with the intermediate transfer belt are less likely to occur.

請求項1記載の発明によれば、回転駆動される複数の像担持体に電子写真方式で形成したトナー像を中間転写体に転写しカラー画像を得る画像形成装置において、前記像担持体毎に前記像担持体に対向するように設けられ、少なくとも2つは互いに前記像担持体の軸心方向にずらして配置され、対向する前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出する複数の検出器を備えることにより、画像濃度制御を行うためのトナー像として基準トナーパッチを、複数の検出器が濃度を検出可能なように像担持体毎に形成するときに、検出器に対応させて少なくとも2つを像担持体の軸心方向にずらして形成すればよい。これにより、少なくとも2つの基準トナーパッチが中間転写ベルト上に互いにずれて転写されるので、全ての検出器を像担持体の軸心方向で同じ位置とした場合に比べて、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することができる。また、全ての検出器を像担持体の軸心方向で同じ位置とした場合に比べて、中間転写ベルトのクリーニング負荷を下げることができる。また、各像担持体上に並行して基準トナーパッチの形成ができるので、電位制御等のセルフチェックを実行する際のユーザーの待ち時間を短縮することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the image forming apparatus that obtains a color image by transferring a toner image formed by electrophotography on a plurality of rotationally driven image carriers to an intermediate transfer member, for each of the image carriers. Provided so as to face the image carrier, and at least two of them are shifted from each other in the axial direction of the image carrier, and optically detect the density of the toner image formed on the opposite image carrier. By providing a plurality of detectors, a reference toner patch is formed as a toner image for image density control on each image carrier so that the plurality of detectors can detect the density. Correspondingly, at least two of them may be formed shifted in the axial direction of the image carrier. As a result, at least two reference toner patches are transferred on the intermediate transfer belt so as to be shifted from each other, so that the intermediate transfer cleaning, 2 and 2 are compared with the case where all the detectors are in the same position in the axial direction of the image carrier. It is possible to prevent the occurrence of cleaning failure in the next transfer cleaning and toner scattering due to transfer scattering in each transfer process. Further, the cleaning load on the intermediate transfer belt can be reduced as compared with the case where all the detectors are set at the same position in the axial direction of the image carrier. In addition, since the reference toner patch can be formed on each image carrier in parallel, it is possible to reduce the waiting time of the user when performing a self-check such as potential control.

請求項2記載の発明によれば、回転駆動される複数の像担持体に電子写真方式で形成したトナー像を中間転写体に転写しカラー画像を得る画像形成装置において、前記像担持体毎に前記像担持体に対向するように設けられ、互いに前記像担持体の軸心方向にずらして配置され、対向する前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出する複数の検出器を備えることにより、画像濃度制御を行うためのトナー像として基準トナーパッチを、複数の検出器が濃度を検出可能なように像担持体毎に像担持体の軸心方向にずらして形成すればよい。これにより、各像担持体に対応する基準トナーパッチが中間転写ベルト上に互いにずれて転写されるので、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することができる。また、各像担持体上に並行して基準トナーパッチの形成ができるので、電位制御等のセルフチェックを実行する際のユーザーの待ち時間を短縮することができる。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus for obtaining a color image by transferring a toner image formed by electrophotography on a plurality of rotationally driven image carriers to an intermediate transfer member, for each of the image carriers. A plurality of detections that are provided so as to face the image carrier and are shifted from each other in the axial direction of the image carrier, and optically detect the density of the toner image formed on the opposite image carrier. By providing an imager, a reference toner patch is formed as a toner image for image density control by shifting in the axial direction of the image carrier for each image carrier so that a plurality of detectors can detect the density. That's fine. As a result, the reference toner patches corresponding to the respective image carriers are transferred on the intermediate transfer belt so as to be shifted from each other, so that toner due to poor cleaning in the intermediate transfer cleaning and the secondary transfer cleaning, and transfer scattering in each transfer process. It is possible to prevent the occurrence of scattering. In addition, since the reference toner patch can be formed on each image carrier in parallel, it is possible to reduce the waiting time of the user when performing a self-check such as potential control.

請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、複数の前記検出器が濃度を検出可能に前記像担持体毎にトナー像である基準トナーパッチを形成する形成手段と、前記検出器の検出結果に基づいて画像濃度制御を実行する画像濃度制御手段と、を備えることにより、画像濃度制御を実行するための各像担持体に対応する基準トナーパッチのうちの少なくとも2つが検出器に対応させて像担持体の軸心方向にずらして形成されて、中間転写ベルト上にずれて転写されるので、全てのトナーパッチを像担持体の軸心方向で同じ位置に形成して場合に比べて、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the forming unit forms a reference toner patch that is a toner image for each of the image carriers so that the plurality of detectors can detect the density. Image density control means for executing image density control based on the detection result of the detector, so that at least two of the reference toner patches corresponding to each image carrier for executing image density control are provided. One of them is shifted in the axial direction of the image carrier corresponding to the detector and transferred onto the intermediate transfer belt so that all toner patches are formed at the same position in the axial direction of the image carrier. In comparison with the case, it is possible to prevent the occurrence of cleaning failure during intermediate transfer cleaning and secondary transfer cleaning, and toner scattering due to transfer scattering in each transfer process.

請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の画像形成装置において、複数の前記検出器が濃度を検出可能に前記像担持体毎にトナー像である基準トナーパッチを前記像担持体の軸心方向にずらして形成する形成手段と、前記検出器の検出結果に基づいて画像濃度制御を実行する画像濃度制御手段と、を備えることにより、画像濃度制御を実行するための各像担持体に対応する基準トナーパッチが中間転写ベルト上に互いにずれて転写されるので、中間転写クリーニング、2次転写クリーニングでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することができる。また、各像担持体上に並行して基準トナーパッチの形成ができるので、電位制御等のセルフチェックを実行する際のユーザーの待ち時間を短縮することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, a reference toner patch, which is a toner image, is provided for each image carrier so that the plurality of detectors can detect the density. Each image carrier for performing image density control by comprising forming means that is formed by shifting in the axial direction and image density control means for performing image density control based on the detection result of the detector Since the reference toner patches corresponding to the above are transferred to each other on the intermediate transfer belt, it is possible to prevent the occurrence of poor toner cleaning during intermediate transfer cleaning and secondary transfer cleaning, and toner scattering due to transfer scattering in each transfer process. can do. In addition, since the reference toner patch can be formed on each image carrier in parallel, it is possible to reduce the waiting time of the user when performing a self-check such as potential control.

請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし4の何れか一記載の画像形成装置において、複数の前記検出器は、全体が前記像担持体の軸心方向の中心付近に配置されていることにより、像担持体の軸心方向の位置によって画像濃度変動の仕方が異なるために生じる各検出器間の画像濃度変動を抑えることができる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the plurality of detectors are arranged in the vicinity of the center in the axial direction of the image carrier. Therefore, it is possible to suppress image density fluctuations between the detectors that occur because the image density fluctuation method varies depending on the position of the image carrier in the axial direction.

請求項6記載の発明によれば、請求項1ないし5の何れか一記載の画像形成装置において、前記形成手段は、複数の記録材への転写のための連続作像動作中における作像動作と作像動作との間に前記基準トナーパッチの形成を行うことにより、特別な画像濃度制御用の時間を設けること無く、画像濃度制御を行うことができる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the forming unit is configured to perform an image forming operation during a continuous image forming operation for transferring to a plurality of recording materials. By forming the reference toner patch between the image forming operation and the image forming operation, image density control can be performed without providing a special image density control time.

請求項7記載の発明によれば、請求項1ないし6の何れか一記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面の光沢度が、前記中間転写ベルトの表面の光沢度よりも高い値であることにより、中間転写ベルト上においてトナー濃度の検出を行う場合に比べて安定してトナー濃度検出を行うことができる。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the glossiness of the surface of the image carrier is higher than the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt. As a result, the toner density can be detected more stably than when the toner density is detected on the intermediate transfer belt.

請求項8記載の発明によれば、請求項1ないし7の何れか一記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトの表面の光沢度が、80以下であることにより、中間転写ベルト上においてトナー濃度の検出を行うよりも安定してトナー濃度検出を行うことができる。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, since the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt is 80 or less, the toner is formed on the intermediate transfer belt. Toner density detection can be performed more stably than density detection.

請求項9記載の発明によれば、請求項1ないし8の何れか一記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面の光沢度が、90以上であることにより、検出器として反射型の光センサを採用した場合、S/Nを高く維持できるので、従来に比較してより小型の受発光素子を採用して、タンデム方式においても像担持体上に検出器を配置することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, when the glossiness of the surface of the image carrier is 90 or more, the detector is a reflective type. When the optical sensor is employed, the S / N can be maintained high, and therefore, a detector that is smaller than that of the prior art can be employed and the detector can be disposed on the image carrier even in the tandem system.

請求項10記載の発明によれば、請求項1ないし9の何れか一記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面と前記中間転写ベルトの表面との線速比が略1であることにより、像担持体表面に中間転写ベルトと擦れることによって生じる傷が発生しにくくなり、転写紙との擦れにより表面状態が悪化する中間転写ベルトよりも安定してトナー濃度の検出を行うことができる。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, a linear velocity ratio between the surface of the image carrier and the surface of the intermediate transfer belt is approximately 1. This makes it difficult to generate scratches caused by rubbing against the surface of the image bearing member with the intermediate transfer belt, and the toner density can be detected more stably than the intermediate transfer belt whose surface condition deteriorates due to rubbing with the transfer paper. .

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、画像形成装置として、タンデム型のフルカラーの電子写真複写機(以下、単に「複写機」という。)への適用例である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is an application example to a tandem type full-color electrophotographic copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) as an image forming apparatus.

まず、本実施の形態の複写機全体の構成について説明する。図1は、本実施の形態の複写機全体を示す概略構成図である。複写機は、画像形成を行う複写機本体100と、この複写機本体100が載置され複写機本体100に対して記録材である転写紙5の供給を行う給紙装置200と、複写機本体100上に取り付けられ原稿画像を読み取るスキャナ300と、このスキャナ300の上部に取り付けられる原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。複写機本体100には、転写紙5を手差し給紙させるための手差しトレイ6、及び、画像形成済みの転写紙5が排紙される排紙トレイ7が設けられている。   First, the configuration of the entire copying machine according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire copying machine of the present embodiment. The copying machine includes a copying machine main body 100 that forms an image, a paper feeding device 200 on which the copying machine main body 100 is mounted and that supplies transfer paper 5 as a recording material to the copying machine main body 100, and a copying machine main body. A scanner 300 that is mounted on 100 and reads a document image, and an automatic document feeder (ADF) 400 that is mounted on the scanner 300 are provided. The copying machine main body 100 is provided with a manual feed tray 6 for manually feeding the transfer paper 5 and a paper discharge tray 7 for discharging the transfer paper 5 on which an image has been formed.

図2は、複写機本体100の構成を示す拡大図である。複写機本体100には、中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト10が設けられている。この中間転写ベルト10は、図3に示すように、ベース層11、弾性層12及びコート層13の3層構造となっている。ベース層11は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸びにくい材料を組み合わせた構成とされる。また、弾性層12は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層11の上に形成される。また、コート層13は、弾性層12の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。そして、この中間転写ベルト10は、3つの支持ローラ14,15,16に張架された状態で、図2中時計回り方向に回転駆動される。   FIG. 2 is an enlarged view showing the configuration of the copying machine main body 100. The copying machine main body 100 is provided with an endless belt-like intermediate transfer belt 10 which is an intermediate transfer member. As shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt 10 has a three-layer structure including a base layer 11, an elastic layer 12, and a coat layer 13. The base layer 11 is configured, for example, by combining a fluorine resin having a small elongation or a rubber material having a large elongation with a material that hardly stretches such as a canvas. The elastic layer 12 is made of, for example, fluorine rubber or acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and is formed on the base layer 11. The coat layer 13 is formed by coating the surface of the elastic layer 12 with, for example, a fluorine resin. The intermediate transfer belt 10 is rotationally driven in the clockwise direction in FIG. 2 while being stretched around the three support rollers 14, 15 and 16.

図2に示すように、支持ローラ14,15,16のうちの第1支持ローラ14と第2支持ローラ15との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成ユニット18Y,18C,18M,18Kが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット18Y,18C,18M,18Kの上方には、図1に示すように、露光装置21が設けられている。この露光装置21は、スキャナ300で読み取った原稿の画像情報に基づいて、レーザ制御部(図示せず)により半導体レーザ(図示せず)を駆動して書込光を出射し、各画像形成ユニット18Y,18C,18M,18Kに設けられる像担持体としての感光体ドラム20Y,20C,20M,20K上に静電潜像を形成するためのものである。ここで、書込光の出射は、レーザに限るものではなく、例えばLEDであってもよい。   As shown in FIG. 2, four images of yellow, cyan, magenta, and black are formed on the belt stretch portion between the first support roller 14 and the second support roller 15 of the support rollers 14, 15, and 16. The forming units 18Y, 18C, 18M, and 18K are arranged side by side. Above these image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18K, an exposure device 21 is provided as shown in FIG. The exposure apparatus 21 emits writing light by driving a semiconductor laser (not shown) by a laser control unit (not shown) based on the image information of the document read by the scanner 300, and each image forming unit. This is for forming an electrostatic latent image on the photoconductive drums 20Y, 20C, 20M, and 20K as image carriers provided on 18Y, 18C, 18M, and 18K. Here, the emission of the writing light is not limited to the laser, but may be an LED, for example.

画像形成ユニット18Y,18C,18M,18Kの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット18Kを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット18Y,18C,18Mも同様の構成を有する。ここで、図4は隣り合う2つの画像形成ユニット18M,18Kの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「M」及び「K」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。   The configuration of the image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18K will be described. In the following description, the image forming unit 18K that forms a black toner image will be described as an example, but the other image forming units 18Y, 18C, and 18M have the same configuration. Here, FIG. 4 is an enlarged view showing a configuration of two adjacent image forming units 18M and 18K. In addition, in the code | symbol in a figure, the symbol of "M" and "K" which shows distinction of a color is abbreviate | omitted, and a symbol is abbreviate | omitted suitably also in the following description.

画像形成ユニット18には、感光体ドラム20の周囲に、帯電装置60、現像装置61、感光体クリーニング装置63及び除電装置64が設けられている。また、感光体ドラム20に対して中間転写ベルト10を介して対向する位置には、1次転写装置62が設けられている。   In the image forming unit 18, a charging device 60, a developing device 61, a photoconductor cleaning device 63, and a charge removal device 64 are provided around the photoconductor drum 20. Further, a primary transfer device 62 is provided at a position facing the photosensitive drum 20 via the intermediate transfer belt 10.

帯電装置60は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム20に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム20の表面を一様に帯電する。この帯電装置60には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。   The charging device 60 is of a contact charging type that employs a charging roller, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 20 by applying a voltage in contact with the photosensitive drum 20. As the charging device 60, a non-contact charging type using a non-contact scorotron charger or the like can be used.

また、現像装置61では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用してもよい。この現像装置61は、現像ケース70内に設けられた攪拌部66と現像部67とに大別できる。攪拌部66では、二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という)が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての後述する現像スリーブ65上に供給される。この攪拌部66は、平行な2本のスクリュー68が設けられており、2本のスクリュー68の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース70には現像装置61内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ71が取り付けられている。一方、現像部67では、現像スリーブ65に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム20に転移される。この現像部67には、現像ケース70の開口を通して感光体ドラム20と対向する現像スリーブ65が設けられており、その現像スリーブ65内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ65に先端が接近するようにドクタブレード73が設けられている。本実施の形態では、このドクタブレード73と現像スリーブ65との間の最接近部における間隔が0.9mmとなるように設定されている。   The developing device 61 uses a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner. As the developer, a one-component developer may be used. The developing device 61 can be broadly divided into a stirring unit 66 and a developing unit 67 provided in the developing case 70. In the agitating unit 66, a two-component developer (hereinafter simply referred to as “developer”) is conveyed while being agitated and supplied onto a developing sleeve 65, which will be described later, as a developer carrying member. The stirring unit 66 is provided with two parallel screws 68, and a partition plate is provided between the two screws 68 for partitioning so that both ends communicate with each other. Further, a toner concentration sensor 71 for detecting the toner concentration of the developer in the developing device 61 is attached to the developing case 70. On the other hand, in the developing unit 67, the toner of the developer attached to the developing sleeve 65 is transferred to the photosensitive drum 20. The developing portion 67 is provided with a developing sleeve 65 that faces the photosensitive drum 20 through the opening of the developing case 70, and a magnet (not shown) is fixedly disposed in the developing sleeve 65. Further, a doctor blade 73 is provided so that the tip approaches the developing sleeve 65. In the present embodiment, the distance at the closest portion between the doctor blade 73 and the developing sleeve 65 is set to 0.9 mm.

この現像装置61では、現像剤を2本のスクリュー68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ65に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ65の回転に伴って搬送され、ドクタブレード73により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部66に戻される。このようにして感光体ドラム20と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ65に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム20上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム20上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム20上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ65から離れ、攪拌部66に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ71が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部66にトナーが補給される。   In the developing device 61, the developer is conveyed and circulated while being stirred by two screws 68, and is supplied to the developing sleeve 65. The developer supplied to the developing sleeve 65 is pumped and held by a magnet. The developer pumped up by the developing sleeve 65 is conveyed along with the rotation of the developing sleeve 65 and is regulated to an appropriate amount by the doctor blade 73. The regulated developer is returned to the stirring unit 66. Thus, the developer transported to the developing area facing the photosensitive drum 20 is brought into a spiked state by the magnet and forms a magnetic brush. In the developing region, a developing electric field for moving the toner in the developer to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum 20 is formed by the developing bias applied to the developing sleeve 65. As a result, the toner in the developer is transferred to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum 20, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 20 is visualized to form a toner image. The developer that has passed through the developing region is transported to a portion where the magnetic force of the magnet is weak, and thus is separated from the developing sleeve 65 and returned to the stirring unit 66. When the toner concentration in the stirring unit 66 becomes light by repeating such an operation, the toner concentration sensor 71 detects this, and the toner is supplied to the stirring unit 66 based on the detection result.

1次転写装置62は、1次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト10を挟んで感光体ドラム20に押し当てるようにして設置されている。1次転写装置62は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。   The primary transfer device 62 employs a primary transfer roller, and is installed so as to be pressed against the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 10 interposed therebetween. The primary transfer device 62 may not be a roller shape, but may be a conductive brush shape, a non-contact corona charger, or the like.

感光体クリーニング装置63は、先端を感光体ドラム20に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード75を備えている。また、本実施の形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム20に接触する導電性のファーブラシ76を併用している。このファーブラシ76には、金属製の電界ローラ77からバイアスが印加されており、その電界ローラ77にはスクレーパ78の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード75やファーブラシ76により感光体ドラム20から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置63の内部に収容される。その後、回収スクリュー79により感光体クリーニング装置63の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置80を通じて現像装置61へと戻され、再利用する。   The photoconductor cleaning device 63 includes a cleaning blade 75 made of, for example, polyurethane rubber, which is disposed so that the front end is pressed against the photoconductor drum 20. In the present embodiment, a conductive fur brush 76 that contacts the photosensitive drum 20 is used in combination to improve the cleaning performance. A bias is applied to the fur brush 76 from a metal electric field roller 77, and the tip of a scraper 78 is pressed against the electric field roller 77. The toner removed from the photoconductor drum 20 by the cleaning blade 75 and the fur brush 76 is accommodated in the photoconductor cleaning device 63. Thereafter, the toner is brought to one side of the photoconductor cleaning device 63 by the recovery screw 79, returned to the developing device 61 through a toner recycling device 80 described later, and reused.

除電装置64は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム20の表面電位を初期化する。   The static eliminator 64 is composed of a static elimination lamp, and irradiates light to initialize the surface potential of the photosensitive drum 20.

また、画像形成ユニット18には、各感光体ドラム20に対応させて、検出器であるトナー濃度センサ310と電位センサ320とが設けられている。詳しくは、図5に示すように、トナー濃度センサ310は、感光体ドラム20毎に感光体ドラム20に対向するように設けられ、互いに感光体ドラム20の軸心90方向にずらして配置されている。トナー濃度センサ310は、光学方式の赤外光反射型センサであり感光体ドラム20の表面に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出するものである。電位センサ320も、同じく感光体ドラム20毎に感光体ドラム20に対向するように設けられ、互いに感光体ドラム20の軸心90方向にずらして配置されている。これらの電位センサ320は感光体ドラム20表面の電位を検出する。   Further, the image forming unit 18 is provided with a toner density sensor 310 and a potential sensor 320 as detectors corresponding to the respective photosensitive drums 20. Specifically, as shown in FIG. 5, the toner density sensor 310 is provided so as to face the photosensitive drum 20 for each photosensitive drum 20, and is arranged so as to be shifted in the direction of the axis 90 of the photosensitive drum 20. Yes. The toner density sensor 310 is an optical infrared light reflection type sensor, and optically detects the density of the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 20. Similarly, the potential sensor 320 is also provided so as to face the photoconductor drum 20 for each photoconductor drum 20, and is arranged so as to be shifted in the direction of the axis 90 of the photoconductor drum 20. These potential sensors 320 detect the potential on the surface of the photosensitive drum 20.

画像形成ユニット18の具体的な設定について説明する。感光体ドラム20の直径は60mmであり、感光体ドラム20を282mm/sの線速で駆動している。また、現像スリーブ65の直径は25mmであり、現像スリーブ65を564mm/sの線速で駆動している。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−(マイナス)10〜−30μC/gの範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム20と現像スリーブ65との間隙である現像ギャップは、0.5〜0.3mmの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。また、感光体ドラム20の感光層の厚みは30μmであり、露光装置21の光学系のビームスポット径は50×60μmであり、その光量は約0.47mWである。一例として帯電装置60により、感光体ドラム20の表面は−700Vに一様帯電され、露光装置21によりレーザが照射された静電潜像部分の電位は、−120Vとなる。これに対して、現像バイアスの電圧を−470Vとし、350Vの現像ポテンシャルを確保する。このようなプロセス条件は電位制御の結果によって適時変更される。   Specific settings of the image forming unit 18 will be described. The diameter of the photosensitive drum 20 is 60 mm, and the photosensitive drum 20 is driven at a linear speed of 282 mm / s. The developing sleeve 65 has a diameter of 25 mm, and the developing sleeve 65 is driven at a linear speed of 564 mm / s. Further, the charge amount of the toner in the developer supplied to the development region is preferably in the range of about − (minus) 10 to −30 μC / g. The development gap, which is the gap between the photosensitive drum 20 and the development sleeve 65, can be set in the range of 0.5 to 0.3 mm, and the development efficiency can be improved by reducing the value. Further, the photosensitive layer of the photosensitive drum 20 has a thickness of 30 μm, the beam spot diameter of the optical system of the exposure device 21 is 50 × 60 μm, and the light quantity is about 0.47 mW. As an example, the surface of the photosensitive drum 20 is uniformly charged to −700 V by the charging device 60, and the potential of the electrostatic latent image portion irradiated with the laser by the exposure device 21 is −120 V. On the other hand, the developing bias voltage is set to -470V, and a developing potential of 350V is secured. Such process conditions are appropriately changed according to the result of the potential control.

以上の構成をもつ画像形成ユニット18では、感光体ドラム20の回転とともに、まず帯電装置60で感光体ドラム20の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ300により読み取った画像情報に基づいて露光装置21からレーザによる書込光を照射し、感光体ドラム20上に静電潜像を形成する。その後、現像装置61により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、1次転写装置62により中間転写ベルト10上に1次転写される。1次転写後に感光体ドラム20の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置63により除去され、その後、感光体ドラム20の表面は、除電装置64により除電されて、次の画像形成に供される。   In the image forming unit 18 having the above configuration, first, the surface of the photosensitive drum 20 is uniformly charged by the charging device 60 as the photosensitive drum 20 rotates. Next, based on the image information read by the scanner 300, the exposure light is irradiated from the exposure device 21 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 20. Thereafter, the electrostatic latent image is visualized by the developing device 61 to form a toner image. This toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the primary transfer device 62. The transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 20 after the primary transfer is removed by the photosensitive member cleaning device 63, and thereafter, the surface of the photosensitive drum 20 is discharged by the static eliminating device 64, and the next image formation is performed. Provided.

次いで、図2に示すように、支持ローラのうちの第3支持ローラ16に対向する位置には、2次転写装置である2次転写ローラ24が設けられている。そして、中間転写ベルト10上のトナー像を転写紙5上に2次転写する際には、2次転写ローラ24を第3支持ローラ16に巻回された中間転写ベルト10部分に押し当てて2次転写を行う。なお、2次転写装置としては2次転写ローラ24を用いた構成でなくても、例えば転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。この2次転写ローラ24には、2次転写ローラ24に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部91が当接している。   Next, as shown in FIG. 2, a secondary transfer roller 24 as a secondary transfer device is provided at a position facing the third support roller 16 among the support rollers. When the toner image on the intermediate transfer belt 10 is secondarily transferred onto the transfer paper 5, the secondary transfer roller 24 is pressed against the portion of the intermediate transfer belt 10 wound around the third support roller 16. Next transfer is performed. The secondary transfer device may not be configured using the secondary transfer roller 24 but may be configured using, for example, a transfer belt or a non-contact transfer charger. The secondary transfer roller 24 is in contact with a roller cleaning unit 91 that cleans toner adhering to the secondary transfer roller 24.

また、2次転写ローラ24の転写紙5搬送方向下流側には、2つのローラ23a,23b間に無端ベルト状の搬送ベルト22が張架した構成を有する。また、このさらに搬送方向下流側には、転写紙5上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置25が設けられている。この定着装置25は、加熱ローラ26に加圧ローラ27を押し当てた構成となっている。また、中間転写ベルト10の支持ローラのうちの第2支持ローラ15に対向する位置には、ベルトクリーニング装置17が設けられている。このベルトクリーニング装置17は、転写紙5に中間転写ベルト10上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去するためのものである。   Further, an endless belt-like transport belt 22 is stretched between the two rollers 23a and 23b on the downstream side of the secondary transfer roller 24 in the transport direction of the transfer paper 5. Further, a fixing device 25 for fixing the toner image transferred onto the transfer paper 5 is provided further downstream in the transport direction. The fixing device 25 has a configuration in which a pressure roller 27 is pressed against a heating roller 26. Further, a belt cleaning device 17 is provided at a position facing the second support roller 15 among the support rollers of the intermediate transfer belt 10. The belt cleaning device 17 is for removing residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after the toner image on the intermediate transfer belt 10 is transferred to the transfer paper 5.

次に、感光体クリーニング装置63により回収された転写残トナーを現像装置61で再利用するためのトナーリサイクル装置80の構成及び動作について説明する。図6は、トナーリサイクル装置80の概略構成を示す説明図、図7は感光体クリーニング装置63の回収スクリュー79の一端部分の拡大図である。   Next, the configuration and operation of the toner recycling device 80 for reusing the transfer residual toner collected by the photoconductor cleaning device 63 in the developing device 61 will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the toner recycling device 80, and FIG. 7 is an enlarged view of one end portion of the recovery screw 79 of the photoconductor cleaning device 63.

図7に示すように、トナーリサイクル装置80は、感光体クリーニング装置63の回収スクリュー79の一端に設けられるローラ部82を備えている。このローラ部82にはピン81が設けられている。このローラ部82は、回転軸86のローラ部87とともにベルト状の回収トナー搬送部材83を張架している。このとき、ローラ部82のピン81は、回収トナー搬送部材83に設けられる長孔84に入り込んだ状態になる。回収トナー搬送部材83の外周面には一定間隔おきに羽根85が設けられている。   As shown in FIG. 7, the toner recycling device 80 includes a roller portion 82 provided at one end of the recovery screw 79 of the photoconductor cleaning device 63. The roller portion 82 is provided with a pin 81. The roller portion 82 stretches a belt-like collected toner conveying member 83 together with the roller portion 87 of the rotating shaft 86. At this time, the pin 81 of the roller portion 82 enters a long hole 84 provided in the collected toner conveying member 83. On the outer peripheral surface of the collected toner conveying member 83, blades 85 are provided at regular intervals.

回収トナー搬送部材83は、図6に示すように、回転軸86とともに搬送路ケース88内に収容されている。この搬送路ケース88は、画像形成ユニット18の構成部品の少なくとも一部を一体に収納するカートリッジケース89と一体成型されている。この搬送路ケース88の内部には、2本のスクリュー68のうちの1本が現像装置61内部から突出している。   As shown in FIG. 6, the collected toner conveying member 83 is accommodated in the conveying path case 88 together with the rotating shaft 86. The transport path case 88 is integrally formed with a cartridge case 89 that integrally stores at least a part of the components of the image forming unit 18. One of the two screws 68 protrudes from the inside of the developing device 61 inside the conveyance path case 88.

このようなトナーリサイクル装置80では、外部から駆動力を伝達して回収スクリュー79を回転するとともに、回収トナー搬送部材83を回転駆動する。これにより、感光体クリーニング装置63で回収したトナーは、搬送路ケース88内を通して現像装置61に向かって搬送され、スクリュー68により現像装置61の内部に収容される。その後、回収したトナーは、上述したように、2本のスクリュー68で現像装置61内の現像剤と一緒に攪拌されて循環し、再度現像に寄与することになる。   In such a toner recycling apparatus 80, the recovery screw 79 is rotated by transmitting a driving force from the outside, and the recovery toner conveying member 83 is rotationally driven. Thus, the toner collected by the photoconductor cleaning device 63 is transported toward the developing device 61 through the transport path case 88 and is accommodated in the developing device 61 by the screw 68. Thereafter, the collected toner is stirred and circulated together with the developer in the developing device 61 by the two screws 68 as described above, and contributes to development again.

また、複写機本体100には、図1に示すように、給紙装置200から給紙された転写紙5を2次転写ローラ24を経由して排紙トレイ7に案内する搬送路48が設けられており、この搬送路48に沿って、搬送ローラ49a、レジストローラ49b、排出ローラ56などが設けられている。搬送路48の下流側には、転写後の転写紙5の搬送方向を排紙トレイ7又は用紙反転装置93に切り替える切替爪55が設けられている。用紙反転装置93は、転写紙5を反転させて再び2次転写ローラ24に向けて送り出すものである。さらに、複写機本体100には、手差しトレイ6から搬送路48へ合流する手差し給紙路53が設けられ、この手差し給紙路53の上流側には、手差しトレイ6にセットされた転写紙5を一枚ずつ給紙するための給紙ローラ50及分離ローラ51が設けられている。   Further, as shown in FIG. 1, the copying machine main body 100 is provided with a conveyance path 48 that guides the transfer paper 5 fed from the paper feeding device 200 to the paper discharge tray 7 via the secondary transfer roller 24. Along the conveyance path 48, a conveyance roller 49a, a registration roller 49b, a discharge roller 56, and the like are provided. A switching claw 55 is provided on the downstream side of the transport path 48 to switch the transport direction of the transfer paper 5 after transfer to the paper discharge tray 7 or the paper reversing device 93. The paper reversing device 93 reverses the transfer paper 5 and sends it again toward the secondary transfer roller 24. Further, the copying machine main body 100 is provided with a manual feed path 53 that joins from the manual feed tray 6 to the transport path 48, and the transfer paper 5 set in the manual feed tray 6 is located upstream of the manual feed path 53. A sheet feeding roller 50 and a separation roller 51 are provided for feeding sheets one by one.

給紙装置200は、転写紙5を収納する複数の給紙カセット44、これらの給紙カセット44に収納された転写紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ42及び分離ローラ45、送り出された転写紙を給紙路46に沿って搬送する搬送ローラ47などから構成されている。給紙路46は、複写機本体100の搬送路48に接続している。   The paper feeding device 200 includes a plurality of paper feeding cassettes 44 that store the transfer paper 5, a paper feeding roller 42 and a separation roller 45 that feed the transfer papers stored in these paper feeding cassettes 44 one by one, and the fed transfer paper Is composed of a transport roller 47 that transports the paper along the paper feed path 46. The paper feed path 46 is connected to the conveyance path 48 of the copying machine main body 100.

スキャナ300について図1に基づいて簡単に説明する。スキャナ300では、コンタクトガラス31上に載置される原稿(図示せず)の読取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した第1及び第2の走行体33,34が往復移動する。これらの走行体33,34により走査された画像情報は、結像レンズ35によってその後方に設置されている読取センサ36の結像面に集光され、読取センサ36によって画像信号として読込まれる。   The scanner 300 will be briefly described with reference to FIG. In the scanner 300, first and second traveling bodies 33 and 34 mounted with a document illumination light source and a mirror reciprocate in order to read and scan a document (not shown) placed on the contact glass 31. To do. The image information scanned by the traveling bodies 33 and 34 is collected by the imaging lens 35 on the imaging surface of the reading sensor 36 installed behind the imaging lens 35 and read by the reading sensor 36 as an image signal.

図8は本実施の形態の複写機が備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。図8に示すように、本実施の形態の複写機には、コンピュータ構成のメイン制御部500が備えられており、このメイン制御部500が各部を駆動制御する。メイン制御部500は、各種演算や各部の駆動制御を実行するCPU(Central Processing Unit)501にバスライン502を介して、コンピュータプロ
グラム等の固定的データを予め記憶するROM(Read Only Memory)503と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するRAM(Random Access Memory)504とが接続されて構成されている。
FIG. 8 is a block diagram showing the electrical connection of each part provided in the copying machine of the present embodiment. As shown in FIG. 8, the copying machine according to the present embodiment includes a main control unit 500 having a computer configuration, and the main control unit 500 controls driving of each unit. The main control unit 500 includes a ROM (Read Only Memory) 503 that stores in advance fixed data such as a computer program via a bus line 502 in a CPU (Central Processing Unit) 501 that executes various calculations and drive control of each unit. A RAM (Random Access Memory) 504 functioning as a work area for storing various data in a rewritable manner is connected.

ROM503には、トナー濃度センサ310の出力値に対する単位面積当りのトナー付着量への換算に関する情報を記憶した換算テーブル(図示せず)が格納されている。   The ROM 503 stores a conversion table (not shown) that stores information related to conversion of the output value of the toner density sensor 310 into the toner adhesion amount per unit area.

メイン制御部500には、複写機本体100の各部、給紙装置200、スキャナ300、原稿自動搬送装置400が接続されている。ここで、複写機本体100のトナー濃度センサ310及び電位センサ320は、検出した情報をメイン制御部500に送り出す。   Connected to the main controller 500 are each part of the copying machine main body 100, a paper feeding device 200, a scanner 300, and an automatic document feeder 400. Here, the toner density sensor 310 and the potential sensor 320 of the copying machine main body 100 send the detected information to the main control unit 500.

次に、本実施の形態の複写機の動作について説明する。上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置400の原稿台30に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス31上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス31上に搬送される。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体33および第2走行体34が走行を開始する。これにより、第1走行体33からの光がコンタクトガラス31上の原稿で反射し、その反射光が第2走行体34のミラーで反射されて、結像レンズ35を通じて読取センサ36に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。   Next, the operation of the copying machine of this embodiment will be described. When copying a document using the copying machine having the above configuration, first, the document is set on the document table 30 of the automatic document feeder 400. Alternatively, the automatic document feeder 400 is opened, a document is set on the contact glass 31 of the scanner 300, and the automatic document feeder 400 is closed and pressed by it. Thereafter, when the user presses a start switch (not shown), when the document is set on the automatic document feeder 400, the document is conveyed onto the contact glass 31. Then, the scanner 300 is driven and the first traveling body 33 and the second traveling body 34 start traveling. Thereby, the light from the first traveling body 33 is reflected by the document on the contact glass 31, and the reflected light is reflected by the mirror of the second traveling body 34 and guided to the reading sensor 36 through the imaging lens 35. . In this way, the image information of the original is read.

また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ14,15,16のうちの1つが回転駆動して中間転写ベルト10が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット18Y,18C,18M,18Kの感光体ドラム20Y,20C,20M,20Kも回転駆動する。その後、スキャナ300の読取センサ36で読み取った画像情報に基づいて、露光装置21から、各画像形成ユニット18Y,18C,18M,18Kの感光体ドラム20Y,20C,20M,20K上に書込光がそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム20Y,20C,20M,20Kには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置61Y,61C,61M,61Kにより可視像化される。そして、各感光体ドラム20Y,20C,20M,20K上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。   When the start switch is pressed by the user, a drive motor (not shown) is driven, and one of the support rollers 14, 15, 16 is rotationally driven to rotate the intermediate transfer belt 10. At the same time, the photosensitive drums 20Y, 20C, 20M, and 20K of the image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18K are also rotationally driven. Thereafter, based on the image information read by the reading sensor 36 of the scanner 300, writing light is emitted from the exposure device 21 onto the photosensitive drums 20Y, 20C, 20M, and 20K of the image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18K. Each is irradiated. As a result, electrostatic latent images are formed on the respective photosensitive drums 20Y, 20C, 20M, and 20K, and are visualized by the developing devices 61Y, 61C, 61M, and 61K. Then, yellow, cyan, magenta, and black toner images are formed on the photosensitive drums 20Y, 20C, 20M, and 20K, respectively.

このようにして形成された各色トナー像は、各1次転写装置62Y,62C,62M,62Kにより、順次中間転写ベルト10上に重なり合うようにそれぞれ1次転写される。これにより、中間転写ベルト10上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、2次転写後の中間転写ベルト10上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置17により除去される。   Each color toner image formed in this way is primarily transferred by the primary transfer devices 62Y, 62C, 62M, and 62K so as to sequentially overlap each other on the intermediate transfer belt 10. As a result, a composite toner image in which the toner images of the respective colors overlap is formed on the intermediate transfer belt 10. The transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after the secondary transfer is removed by the belt cleaning device 17.

また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙5に応じた給紙装置200の給紙ローラ42が回転し、給紙カセット44の1つから転写紙5が送り出される。送り出された転写紙5は、分離ローラ45で1枚に分離して給紙路46に入り込み、搬送ローラ47により複写機本体100内の搬送路48まで搬送される。このようにして搬送された転写紙5は、レジストローラ49bに突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット44にセットされていない転写紙5を使用する場合、手差しトレイ6にセットされた転写紙5を給紙ローラ50により送り出し、分離ローラ52で1枚に分離した後、手差し給紙路53を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ49bに突き当たったところで止められる。   When the user presses the start switch, the paper feed roller 42 of the paper feed device 200 corresponding to the transfer paper 5 selected by the user rotates, and the transfer paper 5 is sent out from one of the paper feed cassettes 44. The transferred transfer paper 5 is separated into one sheet by the separation roller 45 and enters the paper feed path 46, and is conveyed by the conveyance roller 47 to the conveyance path 48 in the copying machine main body 100. The transfer sheet 5 thus transported is stopped when it abuts against the registration roller 49b. When the transfer paper 5 not set in the paper feed cassette 44 is used, the transfer paper 5 set on the manual feed tray 6 is fed out by the paper feed roller 50 and separated into one sheet by the separation roller 52, and then manually fed. It is conveyed through the paper path 53. Then, it stops when it hits the registration roller 49b.

レジストローラ49bは、上述のようにして中間転写ベルト10上に形成された合成トナー画像が2次転写ローラ24に対向する2次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ49bは、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙5の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。レジストローラ49bにより送り出された転写紙5は、中間転写ベルト10と2次転写ローラ24との間に送り込まれ、2次転写ローラ24により、中間転写ベルト10上の合成トナー像が転写紙5上に2次転写される。その後、転写紙5は、2次転写ローラ24に吸着した状態で定着装置25まで搬送され、定着装置25で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置25を通過した転写紙5は、排出ローラ56により排紙トレイ7に排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置25を通過した転写紙5の搬送方向を切替爪55により切り換え、用紙反転装置93に送り込む。転写紙5は、そこで反転し再び2次転写ローラ24に案内される。   The registration roller 49 b starts to rotate in accordance with the timing at which the composite toner image formed on the intermediate transfer belt 10 as described above is conveyed to the secondary transfer unit facing the secondary transfer roller 24. Here, the registration roller 49b is generally used while being grounded, but a bias may be applied to remove the paper dust of the transfer paper 5. The transfer paper 5 sent out by the registration roller 49b is sent between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer roller 24, and the secondary transfer roller 24 causes the composite toner image on the intermediate transfer belt 10 to be transferred onto the transfer paper 5. Secondary transfer is performed. Thereafter, the transfer paper 5 is conveyed to the fixing device 25 while being attracted to the secondary transfer roller 24, and heat and pressure are applied by the fixing device 25 to perform a toner image fixing process. The transfer paper 5 that has passed through the fixing device 25 is discharged to the paper discharge tray 7 by the discharge roller 56 and stacked. When image formation is performed also on the back surface of the surface on which the toner image is fixed, the transfer paper 5 that has passed through the fixing device 25 is switched by the switching claw 55 and sent to the paper reversing device 93. The transfer paper 5 is then reversed and guided to the secondary transfer roller 24 again.

次に、本実施の形態のCPU501がコンピュータプログラムに基づいて行う画像濃度制御であってセルフチェックである電位制御処理について図9ないし図15に基づいて説明する。図9は電位制御ルーチンを示すフローチャート、図10は感光体ドラム20上に形成するパッチパタンを説明する図、図11は中間転写ベルト10上に転写されるパッチパタンを示す平面図、図12はそのパッチパタンを示す拡大図、図13は電位制御時の電位データとトナー付着量データとの各パッチパタンにおける関係を示すグラフ、図14は電位制御時のトナー付着量データに対する電位データと制御電位データとの直線近似を示すグラフ、図15は電位制御テーブルを示す模式図である。   Next, potential control processing, which is image density control and self-check performed by the CPU 501 of the present embodiment based on a computer program, will be described with reference to FIGS. 9 is a flowchart showing a potential control routine, FIG. 10 is a diagram for explaining patch patterns formed on the photosensitive drum 20, FIG. 11 is a plan view showing patch patterns transferred onto the intermediate transfer belt 10, and FIG. An enlarged view showing the patch pattern, FIG. 13 is a graph showing the relationship between potential data at the time of potential control and toner adhesion amount data in each patch pattern, and FIG. 14 is potential data and control potential for the toner adhesion amount data at potential control. FIG. 15 is a schematic diagram showing a potential control table.

図9に示す電位制御のルーチンでは、基本的に、複写機の起動時、予め定められたコピー枚数の複写毎(つまり連続作像動作中における作像動作と作像動作との間)、一定時間毎等必要に応じて行うようになっている。ここでは起動時の実行動作について説明する。まず電源オン時の状態をジャム等の異常処理時と区別するために、ステップS701で電位制御の実行条件として定着装置25の定着温度を検出する。定着温度センサからの入力信号を基に、定着装置25の定着温度が100℃を越えているか否かを判断し、定着装置25の定着温度が100℃を越えている場合には(ステップS701のN)、異常と判定して電位制御を実行せずに処理を終了する。   In the potential control routine shown in FIG. 9, basically, at the time of starting the copying machine, a predetermined number of copies is made for each copy (that is, between the image forming operation and the image forming operation during the continuous image forming operation). This is done as needed, such as every hour. Here, the execution operation at the time of activation will be described. First, in order to distinguish the power-on state from an abnormal process such as a jam, the fixing temperature of the fixing device 25 is detected as a potential control execution condition in step S701. Based on the input signal from the fixing temperature sensor, it is determined whether or not the fixing temperature of the fixing device 25 exceeds 100 ° C. If the fixing temperature of the fixing device 25 exceeds 100 ° C. (in step S701). N), it is determined as abnormal, and the process is terminated without executing the potential control.

定着装置25の定着温度が100℃を越えていない場合には(ステップS701のY)、所定条件で一様に帯電された各感光体ドラム20の表面電位のチェックを電位センサ320により行い(ステップS702)、次に、ステップS703においてVsg調整を行う(ステップS703)。このVsg調整では、トナー濃度センサ310から感光体ドラム20の地肌部(表面)に対する出力値を取り込んでトナー濃度センサ310から感光体ドラム20の地肌部へ照射された光の反射光が一定値になるようにトナー濃度センサ310の発光量を調整する。ここでステップS702〜ステップS703は各色の画像形成ユニット18で並列処理を行う。   If the fixing temperature of the fixing device 25 does not exceed 100 ° C. (Y in step S701), the surface potential of each photosensitive drum 20 uniformly charged under a predetermined condition is checked by the potential sensor 320 (step S701). Next, Vsg adjustment is performed in step S703 (step S703). In this Vsg adjustment, an output value for the background portion (surface) of the photosensitive drum 20 is taken from the toner concentration sensor 310, and the reflected light of the light irradiated from the toner concentration sensor 310 to the background portion of the photosensitive drum 20 becomes a constant value. The light emission amount of the toner density sensor 310 is adjusted so that Here, in steps S702 to S703, the image forming units 18 of the respective colors perform parallel processing.

ステップS704ではステップS702〜703の処理において異常が無いかどうかチェックする。異常がある場合は(ステップS704のY)、ステップS717へ進み、エラーコードを設定して処理を終了する。   In step S704, it is checked whether there is any abnormality in the processing in steps S702 to 703. If there is an abnormality (Y in step S704), the process proceeds to step S717, an error code is set, and the process ends.

ステップS704において、ステップS702〜703の処理において異常が無いと判断した場合には(ステップS704のY)、電位制御方式が自動に設定されているか、自動ではなく固定に設定されているかを判断する(ステップS5)。   If it is determined in step S704 that there is no abnormality in the processing in steps S702 to 703 (Y in step S704), it is determined whether the potential control method is set to automatic or fixed instead of automatic. (Step S5).

なお先のステップS703〜704では、電位制御方式に関わらず、他のトナー補給制御等で使用するためにステップS706に先立って動作を行ったものである。   In steps S703 to S704, the operation is performed prior to step S706 for use in other toner replenishment control regardless of the potential control method.

ステップS705で電位制御方式が自動ではなく固定であったと判断した場合は(ステップS705のN)、ステップS717でエラーコードを設定して処理を終了する。一方、ステップS705で電位制御方式が自動であったと判断した場合は(ステップS705のY)、ステップS706〜707の処理を各色の画像形成ユニット18に対して並行して行う。   If it is determined in step S705 that the potential control method is not automatic but fixed (N in step S705), an error code is set in step S717, and the process ends. On the other hand, if it is determined in step S705 that the potential control method is automatic (Y in step S705), the processes in steps S706 to 707 are performed on the image forming units 18 of the respective colors in parallel.

ステップS706では、図5に示すように、各感光体ドラム20上にトナー像である基準トナーパッチとしてパッチパタン(潜像パタン)600を形成する(形成手段)。パッチパタン600は、感光体ドラム20の軸心90方向(幅方向)に対して色毎にずらして作像する。本実施の形態では、一つの色毎に例えば図10に示すようにN個の階調濃度を持つ静電潜像であるN個のパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)を感光体ドラム20の回転方向に沿って所定の間隔で形成する。本実施の形態においては、16個の相異なる階調濃度を持つ各辺が15×20mmである矩形のパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)を感光体ドラム20の回転方向に対して、10mmの間隔をおいて形成している。また、これらの色毎のパッチパタン600同士の感光体ドラム20の軸心90方向の間隔は、5mmに設定されている。   In step S706, as shown in FIG. 5, a patch pattern (latent image pattern) 600 is formed on each photosensitive drum 20 as a reference toner patch that is a toner image (formation unit). The patch pattern 600 is formed by shifting each color with respect to the direction of the axis 90 (width direction) of the photosensitive drum 20. In this embodiment, N patch patterns 600 (600a, 600b, 600c,...) That are electrostatic latent images having N gradation densities are exposed for each color, for example, as shown in FIG. They are formed at predetermined intervals along the rotation direction of the body drum 20. In the present embodiment, 16 rectangular patch patterns 600 (600a, 600b, 600c,...) Each having a different gradation density and each side of 15 × 20 mm are arranged in the rotational direction of the photosensitive drum 20. And 10 mm apart. The interval between the patch patterns 600 for each color in the direction of the axis 90 of the photosensitive drum 20 is set to 5 mm.

このようにパッチパタン600を形成することにより、中間転写ベルト10にパッチパタン600が転写された際には、図11に示すように中間転写ベルト10上で各色のパッチパタン600が重なることなく形成される。ここで、図12に中間転写ベルト10上のパッチパタン600を拡大して示す。   By forming the patch pattern 600 in this way, when the patch pattern 600 is transferred to the intermediate transfer belt 10, the patch patterns 600 of the respective colors are formed on the intermediate transfer belt 10 without overlapping as shown in FIG. Is done. Here, FIG. 12 shows an enlarged view of the patch pattern 600 on the intermediate transfer belt 10.

次のステップS707では、感光体ドラム20上のこれらのパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)の電位に対する電位センサ320の出力値を読み込んでRAM504に格納する。そして、感光体ドラム20上の4色分のパッチパタン600を並列動作で、黒現像装置61K、シアン現像装置61C、マゼンタ現像装置61M、イエロー現像装置61Yに現像させて顕像化させることにより各色のトナー像とする。   In the next step S707, the output value of the potential sensor 320 with respect to the potential of these patch patterns 600 (600a, 600b, 600c...) On the photosensitive drum 20 is read and stored in the RAM 504. Then, the patch patterns 600 for the four colors on the photosensitive drum 20 are developed in the black developing device 61K, the cyan developing device 61C, the magenta developing device 61M, and the yellow developing device 61Y in a parallel operation to be visualized. Toner image.

次いで、CPU501は、感光体ドラム20のパッチパタン600に対するトナー濃度センサ310によるトナーの濃度検出を行う(ステップS708)。このトナー濃度検出では、各色のトナー像であるパッチパタン600に対するトナー濃度センサ310の出力値を各色毎にVpi(i=1〜N)としてRAM504に格納する。   Next, the CPU 501 performs toner density detection by the toner density sensor 310 with respect to the patch pattern 600 of the photosensitive drum 20 (step S708). In this toner density detection, the output value of the toner density sensor 310 for the patch pattern 600 that is a toner image of each color is stored in the RAM 504 as Vpi (i = 1 to N) for each color.

次に、トナーの付着量を算出する(ステップS709)。すなわち、RAM504に格納したトナー濃度センサ310の出力値をROM503に格納されている換算テーブルを参照し、単位面積当りのトナー付着量に換算してRAM504に再び格納する。そして、ステップS710〜712を実行する。以下、これらのステップについて詳細に説明する。   Next, the toner adhesion amount is calculated (step S709). That is, the output value of the toner density sensor 310 stored in the RAM 504 is converted into a toner adhesion amount per unit area with reference to a conversion table stored in the ROM 503 and stored again in the RAM 504. Then, steps S710 to 712 are executed. Hereinafter, these steps will be described in detail.

ここで、図13はステップS707で得られた電位データとステップS709で得られたトナー付着量データとの各パッチパタン600(600a,600b,600c・・・)における関係をX−Y平面上にプロットしたものである。X軸は電位ポテンシャル(現像バイアス電位VBと感光体ドラム20の表面電位との差)(単位V)を示し、Y軸は単位面積当りのトナー付着量(mg/cm
を示している。本実施の形態においては、上述したように赤外光反射型センサのような光学方式のセンサでトナー濃度センサ310を構成しており、赤外光反射型センサは、一般的に、図13に示すように、トナー付着量が多い多付着部において飽和特性を示し、得られた検出値が実際のトナー付着量に対応しなくなる。このため、多付着部において得られたトナー濃度センサ310の検出値をそのまま用いてトナー付着量を算出してしまうと、実際の付着量とは異なった付着量を得ることになり、このトナー付着量を基に行うトナー補給制御を正確に行うことができなくなってしまう。
13 shows the relationship between the potential data obtained in step S707 and the toner adhesion amount data obtained in step S709 in each patch pattern 600 (600a, 600b, 600c...) On the XY plane. It is a plot. The X axis indicates the potential (the difference between the developing bias potential VB and the surface potential of the photosensitive drum 20) (unit V), and the Y axis indicates the toner adhesion amount (mg / cm 2 ) per unit area.
Is shown. In the present embodiment, as described above, the toner density sensor 310 is configured by an optical sensor such as an infrared light reflection type sensor, and the infrared light reflection type sensor is generally shown in FIG. As shown, saturation characteristics are exhibited in a multi-adhesion portion where the toner adhesion amount is large, and the obtained detection value does not correspond to the actual toner adhesion amount. For this reason, if the toner adhesion amount is calculated by using the detection value of the toner density sensor 310 obtained in the multiple adhesion portion as it is, an adhesion amount different from the actual adhesion amount is obtained, and this toner adhesion is obtained. The toner replenishment control based on the amount cannot be performed accurately.

そこで、本実施の形態におけるCPU501は、各色のパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)毎に、電位センサ320とトナー濃度センサ310とから得られたパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)の電位と、その顕像化後のトナー付着量のデータとを後述のように電位データXn(n=1〜10)とトナー付着量データYnとの関係(現像装置61の現像γ特性)の直線区間だけ選択し、この区間のデータに対して最小自乗法を適用することにより各現像装置61の現像特性の直線近似を後述するような方法によって行い、現像特性の近似直線方程式(E)を各色毎に得、この近似直線方程式(E)により各色毎に制御電位を計算するようにしている。   Therefore, the CPU 501 according to the present embodiment uses the patch pattern 600 (600a, 600b, 600c) obtained from the potential sensor 320 and the toner density sensor 310 for each color patch pattern 600 (600a, 600b, 600c...). )) And the toner adhesion amount data after the visualization, as described later, the relationship between the potential data Xn (n = 1 to 10) and the toner adhesion amount data Yn (development of the developing device 61) By selecting only a straight section of (γ characteristics) and applying the least square method to the data in this section, a linear approximation of the developing characteristics of each developing device 61 is performed by a method as described later, and an approximate linear equation of the developing characteristics is obtained. (E) is obtained for each color, and the control potential is calculated for each color by the approximate linear equation (E).

最小自乗法の計算は次の式を用いる。
Xave=ΣXn/k・・・(1)
Yave=ΣYn/k・・・(2)
Sx=Σ(Xn−Xave)×(Xn−Xave)・・・(3)
Sy=Σ(Yn−Yave)×(Yn−Yave)・・・(4)
Sxy=Σ(Xn−Xave)×(Yn−Yave)・・・(5)
電位センサ320とトナー濃度センサ310とから得られたパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)の電位、顕像化後のトナー付着量のデータから求まる近似直線方程式(E)をY=A1×X+B1としたとき、係数A1、B1は上記変数を用いて、
A1=Sxy/Sx・・・(6)
B1=Yave−A1×Xave・・・(7)
と表せる。
The following formula is used for the calculation of the least square method.
Xave = ΣXn / k (1)
Yave = ΣYn / k (2)
Sx = Σ (Xn−Xave) × (Xn−Xave) (3)
Sy = Σ (Yn−Yave) × (Yn−Yave) (4)
Sxy = Σ (Xn−Xave) × (Yn−Yave) (5)
An approximate linear equation (E) obtained from the data of the potential of the patch pattern 600 (600a, 600b, 600c...) Obtained from the potential sensor 320 and the toner density sensor 310 and the toner adhesion amount after visualization is represented by Y = When A1 × X + B1, the coefficients A1 and B1 use the above variables,
A1 = Sxy / Sx (6)
B1 = Yave−A1 × Xave (7)
It can be expressed.

また、近似直線方程式(E)の相関係数Rは、
R×R=(Sxy×Sxy)/(Sx×Sy)・・・(8)
と表わせる。本実施の形態では、CPU501は、ステップS709までにおいて、各色毎に電位センサ320とトナー濃度センサ310とから得られたパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)の電位データXn、顕像化後のトナー付着量データYnの数値が若い方から5個のデータの組、
(X1〜X5、Y1〜Y5)
(X2〜X6、Y2〜Y6)
(X3〜X7、Y3〜Y7)
(X4〜X8、Y4〜Y8)
(X5〜X9、Y5〜Y9)
(X6〜X10、Y6〜Y10)
を取り出し、上述した式(1)〜(8)に従って直線近似計算を行うとともに、相関係数Rを算出して下記のような6組の近似直線方程式および相関係数(9)〜(14)を得る。
Y11=A11×X+B11;R11・・・(9)
Y12=A12×X+B12;R12・・・(10)
Y13=A13×X+B13;R13・・・(11)
Y14=A14×X+B14;R14・・・(12)
Y15=A15×X+B15;R15・・・(13)
Y16=A16×X+B16;R16・・・(14)
CPU501は、得られた6組の近似直線方程式のうちから相関係数R11〜R16内の最大値のものに対応する1組の近似直線方程式を近似直線方程式(E)として選択する。
The correlation coefficient R of the approximate linear equation (E) is
R × R = (Sxy × Sxy) / (Sx × Sy) (8)
It can be expressed as In the present embodiment, until step S709, the CPU 501 has the potential data Xn of the patch pattern 600 (600a, 600b, 600c...) Obtained from the potential sensor 320 and the toner density sensor 310 for each color, and the visible image. A set of five data from the younger numerical value of the toner adhesion amount data Yn after conversion,
(X1-X5, Y1-Y5)
(X2-X6, Y2-Y6)
(X3-X7, Y3-Y7)
(X4 to X8, Y4 to Y8)
(X5 to X9, Y5 to Y9)
(X6-X10, Y6-Y10)
And the linear approximation calculation is performed according to the above-described equations (1) to (8), and the correlation coefficient R is calculated to calculate the following six sets of approximate linear equations and correlation coefficients (9) to (14). Get.
Y11 = A11 × X + B11; R11 (9)
Y12 = A12 × X + B12; R12 (10)
Y13 = A13 × X + B13; R13 (11)
Y14 = A14 × X + B14; R14 (12)
Y15 = A15 × X + B15; R15 (13)
Y16 = A16 × X + B16; R16 (14)
The CPU 501 selects one set of approximate linear equations corresponding to the maximum value in the correlation coefficients R11 to R16 as the approximate linear equation (E) from the obtained six sets of approximate linear equations.

次に、メイン制御部500(CPU501)は、ステップS710で、各色毎に上述の選択した近似直線方程式(E)において、図14に示すようにYの値が必要最大トナー付着量Mmaxとなる時のXの値、すなわち現像ポテンシャルの値Vmaxを算出する。黒現像装置61K、シアン現像装置61C、マゼンタ現像装置61M、イエロー現像装置61Yの各現像バイアス電位VBと感光体ドラム20上の各色の画像露光による表面電位(露光電位)VLとは上述の式から次の式(15)、(16)で与えられる。
Vmax=(Mmax−B1)/A1・・・(15)
VB−VL=Vmax=(Mmax−B1)/A1・・・(16)
VBとVLとの関係は近似直線方式(E)の係数を用いて表わすことができる。したがって(16)式は、
Mmax=A1×Vmax+B1・・・(17)
となる。
Next, in step S710, the main control unit 500 (CPU 501) determines when the value of Y becomes the required maximum toner adhesion amount Mmax as shown in FIG. 14 in the above-described approximate linear equation (E) for each color. The value of X, that is, the value Vmax of the development potential is calculated. The developing bias potential VB of the black developing device 61K, the cyan developing device 61C, the magenta developing device 61M, and the yellow developing device 61Y and the surface potential (exposure potential) VL by image exposure of each color on the photosensitive drum 20 are obtained from the above formula. It is given by the following equations (15) and (16).
Vmax = (Mmax−B1) / A1 (15)
VB-VL = Vmax = (Mmax-B1) / A1 (16)
The relationship between VB and VL can be expressed using the coefficient of the approximate linear method (E). Therefore, equation (16) is
Mmax = A1 × Vmax + B1 (17)
It becomes.

ここで、感光体ドラム20の露光前の帯電電位VDと現像バイアス電位VBとの関係は、図14に示すような直線方程式、すなわち、
Y=A2*X+B2・・・(18)
とX軸との交点のX座標VK(現像装置61の現像開始電圧)と、実験的に求めた地汚れ余裕電圧Vαとから、
VD−VB=VK+Vα・・・(19)
で与えられる。
Here, the relationship between the charging potential VD before exposure of the photosensitive drum 20 and the developing bias potential VB is a linear equation as shown in FIG.
Y = A2 * X + B2 (18)
From the X coordinate VK (development start voltage of the developing device 61) of the intersection of the X axis and the scumming margin voltage Vα obtained experimentally,
VD−VB = VK + Vα (19)
Given in.

したがって、Vmax、VD、VB、VLの関係は、(16)、(19)式により決まる。この例ではVmaxを参照値として、これと各制御電圧VD、VB、VLの関係をあらかじめ実験等によって求め、図15に示すようにテーブル化して電位制御テーブルT1としてROM503に格納しておく。   Therefore, the relationship among Vmax, VD, VB, and VL is determined by the equations (16) and (19). In this example, using Vmax as a reference value, the relationship between this and the control voltages VD, VB, and VL is obtained in advance through experiments or the like, tabulated as shown in FIG. 15, and stored in the ROM 503 as the potential control table T1.

そして、CPU501はステップS711で、電位制御テーブルT1から各色毎に上記算出したVmaxに最も近いVmaxを選択し、その選択したVmaxに対応した各制御電圧(電位)VB、VD、VLを目標電位とする。   In step S711, the CPU 501 selects Vmax closest to the calculated Vmax for each color from the potential control table T1, and sets the control voltages (potentials) VB, VD, and VL corresponding to the selected Vmax as target potentials. To do.

次に、ステップS711で、露光装置21のレーザ制御部を介して半導体レーザのレーザ発光パワーを最大光量となるように制御し、電位センサ320の出力値を取り込むことにより感光体ドラム20の残留電位を検出する(ステップS712)。そして、ステップS713で、その残留電位が0でない時にはステップS711で決定した目標電位VB、VD、VLに対してその残留電位分の補正を行って目標電位とする。   Next, in step S711, the laser emission power of the semiconductor laser is controlled to the maximum light amount via the laser control unit of the exposure apparatus 21, and the residual potential of the photosensitive drum 20 is acquired by taking in the output value of the potential sensor 320. Is detected (step S712). In step S713, when the residual potential is not 0, the target potentials VB, VD, and VL determined in step S711 are corrected to the target potential.

ステップS714では、以上のステップS705〜713においてエラーが無いかどうか判断する。ここで1色でもエラーがあった場合は(ステップS714のN)、他の色だけ制御を行っても画像濃度変動が大きくなり、またこの後行うステップS715の動作が無駄になるために、エラーコードをセットして(ステップS717)、処理を終了する。この場合は作像条件は更新せず、次回セルフチェックが成功するまで前回と同じ作像条件で作像する。   In step S714, it is determined whether or not there is an error in steps S705 to 713 above. If there is an error even for one color (N in step S714), the image density fluctuation becomes large even if only the other colors are controlled, and the operation in step S715 to be performed thereafter is wasted. A code is set (step S717), and the process ends. In this case, the image forming conditions are not updated, and image forming is performed under the same image forming conditions as before until the next self-check is successful.

ステップS714において、エラー無しと判断した場合は(ステップS714のY)、ステップS715で、各色並行して感光体ドラム20の帯電装置60による帯電電位VDが上記目標電位になるように電源回路(図示せず)を調整し、レーザ制御部(図示せず)を介して半導体レーザにおけるレーザ発光パワーを感光体ドラム20の表面電位VLが上記目標電位になるように調整し、かつ、黒現像装置61K、シアン現像装置61C、マゼンタ現像装置61M、イエロー現像装置61Yの各現像バイアス電位VBがそれぞれ上記目標電位になるように電源回路を調整する(画像濃度制御手段)。   If it is determined in step S714 that there is no error (Y in step S714), in step S715, a power supply circuit (FIG. 5) is arranged so that the charging potential VD by the charging device 60 of the photosensitive drum 20 becomes the target potential in parallel with each color. (Not shown), the laser emission power of the semiconductor laser is adjusted via a laser control unit (not shown) so that the surface potential VL of the photosensitive drum 20 becomes the target potential, and the black developing device 61K. The power supply circuit is adjusted so that the developing bias potentials VB of the cyan developing device 61C, the magenta developing device 61M, and the yellow developing device 61Y become the target potential, respectively (image density control means).

そして、ステップS716では、ステップS715でエラーが有ったか否かを判断する。ステップS715でエラーが無かった場合には(ステップS716のY)、処理を終了する。一方、ステップS715でエラーが有った場合には(ステップS716のN)、ステップS717へ進みエラーコードを設定して処理を終了する。   In step S716, it is determined whether or not there is an error in step S715. If there is no error in step S715 (Y in step S716), the process ends. On the other hand, if there is an error in step S715 (N in step S716), the process proceeds to step S717, an error code is set, and the process is terminated.

このような電位制御は画像品質を一定に維持するために特にカラー画像形成装置においては重要な制御である。   Such potential control is an important control particularly in a color image forming apparatus in order to maintain a constant image quality.

そして、このような電位制御処理において形成された各感光体ドラム20上の各色のパッチパタン600(600a,600b,600c・・・)は、図11に示したように、中間転写ベルト10上で各色のパッチパタン600が重なることなく転写される。   Then, the patch patterns 600 (600a, 600b, 600c,...) Of the respective colors on the respective photosensitive drums 20 formed in such potential control processing are formed on the intermediate transfer belt 10 as shown in FIG. The patch patterns 600 for each color are transferred without overlapping.

以上説明したように、本実施の形態においては、画像濃度制御である電位制御を実行するための各感光体ドラム20に対応するパッチパタン600が図11に示すように、中間転写ベルト10上に互いにずれて転写されるので、ベルトクリーニング装置17、ローラクリーニング部91に対してかかる負荷が軽くなるので、それらでのクリーニング不良や、各転写工程での転写散りによるトナー飛散が発生することを防止することができる。また、各感光体ドラム20上に並行してパッチパタン600の形成ができるので、電位制御を実行する際のユーザーの待ち時間を短縮することができる。   As described above, in this embodiment, the patch pattern 600 corresponding to each photosensitive drum 20 for executing the potential control that is the image density control is provided on the intermediate transfer belt 10 as shown in FIG. Since the images are transferred out of alignment with each other, the load applied to the belt cleaning device 17 and the roller cleaning unit 91 is lightened. Therefore, it is possible to prevent poor cleaning and toner scattering due to transfer scattering in each transfer process. can do. In addition, since the patch pattern 600 can be formed on each photosensitive drum 20 in parallel, it is possible to reduce the waiting time of the user when executing the potential control.

また、このようにセルフチェックである電位制御において、ベルトクリーニング装置17やローラクリーニング部91でのクリーニング不良が防止されているので、セルフチェックに引き続いて通常の画像形成が可能となる。   Further, in this potential control that is self-checking, defective cleaning in the belt cleaning device 17 and the roller cleaning unit 91 is prevented, so that normal image formation can be performed following the self-checking.

また、電位制御におけるトナーパッチの形成を複数の記録材への転写のための連続作像動作中における作像動作と作像動作との間に行うことにより、特別な画像濃度制御用の時間を設けること無く、画像濃度制御を行うことが可能になる。   In addition, the toner patch formation in the potential control is performed between the image forming operation and the image forming operation during the continuous image forming operation for transferring to a plurality of recording materials. It is possible to control image density without providing it.

なお、本実施の形態は、画像形成装置として複写機を例に説明したが、これに限るものではなく、プリンタなどであってもよい。   In the present embodiment, a copying machine has been described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and a printer or the like may be used.

また、本実施の形態では、全てのトナー濃度センサ310及び色毎の全てのパッチパタン600を感光体ドラム20の軸心90方向にずらして配置した例を説明したが、これに限るものではなく、少なくとも2つのトナー濃度センサ310及びこれらのトナー濃度センサ310に対応するパッチパタン600を感光体ドラム20の軸心90方向にずらして配置するだけであってよい。例えば、黒色のトナー濃度センサ310及びこれに対応する黒色のパッチパタン600だけを他の色のトナー濃度センサ310及びパッチパタン600からずらした構成でもよい。この場合、全てのトナー濃度センサ310及びトナーパッチ60を軸心90方向でずらした場合に比べて、カラートナーに対する中間転写ベルト10のクリーニング負荷は高くなるが、この場合でも、全てのトナー濃度センサ310を軸心90方向で同じ位置としこれに対応させて全てのトナーパッチ600を軸心90方向で同じ位置とした場合に比べて、中間転写ベルト10のクリーニング負荷を下げることができる。また、一般に、カラー画像出力の頻度は黒色画像出力の頻度に比べて少ないので、カラー画像の色調整のときだけは時間をかけてクリーニングを十分行うように黒色画像に対する制御とカラー画像に対する制御を異なるものとすれば、それなりに装置を成立させることができる。しかも、この場合には、トナーパッチ600位置による色濃度のズレを小さくすることができるメリットもある。   In the present exemplary embodiment, the example in which all the toner density sensors 310 and all the patch patterns 600 for each color are shifted in the direction of the axis 90 of the photosensitive drum 20 has been described. However, the present invention is not limited to this. The at least two toner density sensors 310 and the patch patterns 600 corresponding to these toner density sensors 310 need only be shifted in the direction of the axis 90 of the photosensitive drum 20. For example, the configuration may be such that only the black toner density sensor 310 and the black patch pattern 600 corresponding thereto are shifted from the toner density sensors 310 and patch patterns 600 of other colors. In this case, the cleaning load of the intermediate transfer belt 10 with respect to the color toner is higher than when all the toner density sensors 310 and the toner patches 60 are shifted in the direction of the axial center 90. However, even in this case, all the toner density sensors The cleaning load on the intermediate transfer belt 10 can be reduced as compared with the case where 310 is set at the same position in the axial center 90 direction and all the toner patches 600 are set at the same position in the axial center 90 direction. In general, the frequency of color image output is less than the frequency of black image output. Therefore, only when adjusting the color of the color image, control over the black image and control over the color image are performed so that sufficient cleaning is performed over time. If different, the device can be established as such. In addition, in this case, there is also an advantage that the color density deviation due to the position of the toner patch 600 can be reduced.

次に、本発明の実施例を説明する。本実施例では、トナー濃度センサ310をタンデム式の感光体ドラム20上に配置するために、トナー濃度センサ310の小型化を図った。この小型化に重要なのは受発光素子の構成部分をいかに小さくできるかがポイントとなる。一般的に受発光素子が小型化するにつれて、発光強度、並びに受光感度(S/N)は低下する。そこで本実施例においては、像担持体の光沢度をGS(20)>90とした。また、本実施例では、中間転写ベルトの表面の光沢度を80以下とした。   Next, examples of the present invention will be described. In this embodiment, since the toner density sensor 310 is disposed on the tandem photosensitive drum 20, the toner density sensor 310 is downsized. What is important for downsizing is how small the components of the light emitting / receiving element can be. In general, as the light receiving / emitting element is downsized, the light emission intensity and the light receiving sensitivity (S / N) decrease. Therefore, in this embodiment, the glossiness of the image carrier is set to GS (20)> 90. In this embodiment, the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt is 80 or less.

また、本実施例では、感光体ドラム20の表面と中間転写ベルトの表面との線速比を略1としてそれらを駆動する。   In this embodiment, the linear speed ratio between the surface of the photosensitive drum 20 and the surface of the intermediate transfer belt is set to approximately 1, and they are driven.

また、本実施例においては、トナー濃度センサ310を配置するスペースを確保するために現像スリーブ65を感光体ドラム20の軸心90を通る水平線に対して約10度上方に配置している。   In this embodiment, the developing sleeve 65 is disposed approximately 10 degrees above the horizontal line passing through the axis 90 of the photosensitive drum 20 in order to secure a space for disposing the toner density sensor 310.

そしてまた、本実施例においては4色に対して電位センサ320、トナー濃度センサ310の出力を並列に処理するために、各チャンネルで独立したサンプリング周期4msecのA/Dを採用している。   In this embodiment, in order to process the outputs of the potential sensor 320 and the toner density sensor 310 in parallel for the four colors, A / D having an independent sampling period of 4 msec is adopted for each channel.

そしてまた、本実施例においては、検出位置における変動差を最少にするために、各色の基準トナーパッチであるパッチパタン600同士を近接させて、かつ感光体ドラム20の軸心90方向の中心に集めた配置とし、具体的にはA6幅以内に収まるようにした。   Further, in this embodiment, in order to minimize the difference in fluctuation at the detection position, the patch patterns 600 that are the reference toner patches for the respective colors are brought close to each other and centered in the direction of the axis 90 of the photosensitive drum 20. The arrangement was collected, and specifically, within the A6 width.

このような構成により、感光体ドラム20の表面の光沢度が、中間転写ベルト10の表面の光沢度よりも高い値であるので、中間転写ベルト10上においてトナー濃度の検出を行う場合に比べて安定してトナー濃度検出を行うことができる。   With such a configuration, the glossiness of the surface of the photosensitive drum 20 is higher than the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt 10, so that the toner density is detected on the intermediate transfer belt 10. The toner density can be detected stably.

また、中間転写ベルト10の表面の光沢度が、80以下であるので、中間転写ベルト10上においてトナー濃度の検出を行う場合に比べて安定してトナー濃度検出を行うことができる。   Further, since the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt 10 is 80 or less, the toner density can be detected more stably than when the toner density is detected on the intermediate transfer belt 10.

また、感光体ドラム20の表面の光沢度が、GS(20)>90であることにより、トナー濃度センサ310のS/Nを高く維持できるので、従来に比較してより小型の受発光素子を採用して、タンデム方式においても感光体ドラムに対向させてトナー濃度センサ310を配置することができる。   Further, since the glossiness of the surface of the photoconductor drum 20 is GS (20)> 90, the S / N of the toner density sensor 310 can be maintained high, so that a smaller light emitting / receiving element than that in the past can be obtained. The toner density sensor 310 can be disposed so as to face the photosensitive drum even in the tandem method.

また、感光体ドラム20の表面と中間転写ベルト10の表面との線速比が略1であることにより、感光体ドラム20の表面に中間転写ベルト10と擦れることによって生じる傷が発生しにくくなり、転写紙5との擦れにより表面状態が悪くなる中間転写ベルト10よりも安定した検出を行うことができる。   Further, since the linear velocity ratio between the surface of the photosensitive drum 20 and the surface of the intermediate transfer belt 10 is approximately 1, scratches caused by rubbing against the surface of the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 10 are less likely to occur. Further, it is possible to perform more stable detection than the intermediate transfer belt 10 whose surface condition is deteriorated due to rubbing with the transfer paper 5.

また、複数のトナー濃度センサ310は、全体が感光体ドラム20の軸心90方向の中心付近に配置して、それらの幅をA6幅以内に収まるようにしたので、通常出力される画像はA6幅以上であるため、これによって各色のパッチパタン600位置における変動が少なく、検出位置による色毎の検出誤差が少なくなり、高速で精度の高い複写機を提供することができる。   Further, since the plurality of toner density sensors 310 are arranged in the vicinity of the center in the direction of the axis 90 of the photosensitive drum 20 so that their widths are within A6 width, normally output images are A6. Since the width is greater than or equal to the width, the variation in the position of the patch pattern 600 of each color is small, the detection error for each color due to the detection position is reduced, and a high-speed and high-precision copying machine can be provided.

また、トナー濃度センサ310のうち、黒色のトナー濃度センサ310のみを軸心90方向で他の色のトナー濃度センサ310からずらし、他の濃度センサ310の位置を軸心90方向で揃え、これに対応させて、黒色のトナーパッチ600のみを軸心90方向で他のトナーパッチ600からずらした場合には、全てのトナー濃度センサ310及びトナーパッチ60を軸心90方向でずらした場合に比べて中間転写ベルト10のクリーニングに時間はかかるが、カラートナーの検出位置による誤差は無くなる。また、全てのトナーパッチ600位置が軸方向90で同じ場合に比べて中間転写ベルト10のクリーニング負荷は減り、色再現性は向上する。   Of the toner density sensors 310, only the black toner density sensor 310 is shifted from the toner density sensors 310 of other colors in the direction of the axis 90, and the positions of the other density sensors 310 are aligned in the direction of the axis 90. Correspondingly, when only the black toner patch 600 is shifted from the other toner patches 600 in the direction of the axial center 90, compared to the case where all the toner density sensors 310 and the toner patches 60 are shifted in the direction of the axial center 90. Although it takes time to clean the intermediate transfer belt 10, there is no error due to the color toner detection position. Further, the cleaning load on the intermediate transfer belt 10 is reduced and the color reproducibility is improved as compared with the case where all the toner patch 600 positions are the same in the axial direction 90.

本発明の一実施の形態の複写機全体を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an entire copying machine according to an embodiment of the present invention. 複写機本体の構成を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration of a copying machine main body. 中間転写ベルトの構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of an intermediate transfer belt. 隣り合う2つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。2 is an enlarged view showing a configuration of two adjacent image forming units. FIG. 反射濃度センサ、電位センサ、感光体とを示す平面図である。It is a top view which shows a reflection density sensor, an electric potential sensor, and a photoreceptor. トナーリサイクル装置の概略構成を示す説明図である。2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a toner recycling apparatus. FIG. 感光体クリーニング装置の回収スクリューの一端部分を示す拡大図である。It is an enlarged view showing one end portion of a recovery screw of the photoconductor cleaning device. 複写機が備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing electrical connections of respective units provided in the copying machine. 電位制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an electric potential control routine. 感光体ドラム上に形成するパッチパタンを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the patch pattern formed on a photoconductor drum. 中間転写ベルト上に転写されるパッチパタンを示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a patch pattern transferred onto an intermediate transfer belt. そのパッチパタンを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the patch pattern. 電位制御時の電位データとトナー付着量データとの各パッチパタンにおける関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between potential data and toner adhesion amount data for each patch pattern during potential control. 電位制御時のトナー付着量データに対する電位データと制御電位データとの直線近似を示すグラフである。6 is a graph showing linear approximation of potential data and control potential data with respect to toner adhesion amount data during potential control. 電位制御テーブルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an electric potential control table.

符号の説明Explanation of symbols

10 中間転写ベルト(中間転写体)
20 感光体ドラム(像担持体)
90 軸心
310 トナー濃度センサ(検出器)
600 パッチパタン(基準トナーパッチ)
S706 形成手段
S715 画像濃度制御手段
10 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
20 Photosensitive drum (image carrier)
90 Axle 310 Toner concentration sensor (detector)
600 patch pattern (reference toner patch)
S706 Formation unit S715 Image density control unit

Claims (10)

回転駆動される複数の像担持体に電子写真方式で形成したトナー像を中間転写体に転写しカラー画像を得る画像形成装置において、
前記像担持体毎に前記像担持体に対向するように設けられ、少なくとも2つは互いに前記像担持体の軸心方向にずらして配置され、対向する前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出する複数の検出器を備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for obtaining a color image by transferring a toner image formed by electrophotography on a plurality of rotationally driven image carriers to an intermediate transfer member,
Each image carrier is provided so as to face the image carrier, and at least two of them are arranged so as to be shifted from each other in the axial direction of the image carrier, and the toner image formed on the opposite image carrier is arranged. An image forming apparatus comprising a plurality of detectors for optically detecting density.
回転駆動される複数の像担持体に電子写真方式で形成したトナー像を中間転写体に転写しカラー画像を得る画像形成装置において、
前記像担持体毎に前記像担持体に対向するように設けられ、互いに前記像担持体の軸心方向にずらして配置され、対向する前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出する複数の検出器を備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for obtaining a color image by transferring a toner image formed by electrophotography on a plurality of rotationally driven image carriers to an intermediate transfer member,
Each of the image carriers is provided so as to face the image carrier, and is arranged so as to be shifted from each other in the axial direction of the image carrier, and the density of the toner image formed on the opposed image carrier is optically determined. An image forming apparatus comprising: a plurality of detectors for detecting;
複数の前記検出器が濃度を検出可能に前記像担持体毎にトナー像である基準トナーパッチを形成する形成手段と、
前記検出器の検出結果に基づいて画像濃度制御を実行する画像濃度制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
Forming means for forming a reference toner patch that is a toner image for each of the image carriers so that the plurality of detectors can detect the density;
Image density control means for performing image density control based on the detection result of the detector;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
複数の前記検出器が濃度を検出可能に前記像担持体毎にトナー像である基準トナーパッチを前記像担持体の軸心方向にずらして形成する形成手段と、
前記検出器の検出結果に基づいて画像濃度制御を実行する画像濃度制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
Forming means for forming a reference toner patch, which is a toner image, for each of the image bearing members by shifting in the axial direction of the image bearing member so that the plurality of detectors can detect the density;
Image density control means for performing image density control based on the detection result of the detector;
The image forming apparatus according to claim 2, further comprising:
複数の前記検出器は、全体が前記像担持体の軸心方向の中心付近に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4の何れか一記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of detectors are arranged in the vicinity of the center in the axial direction of the image carrier. 前記形成手段は、複数の記録材への転写のための連続作像動作中における作像動作と作像動作との間に前記基準トナーパッチの形成を行うことを特徴とする請求項1ないし5の何れか一記載の画像形成装置。   6. The forming unit according to claim 1, wherein the forming unit forms the reference toner patch between an image forming operation and an image forming operation during a continuous image forming operation for transferring to a plurality of recording materials. The image forming apparatus according to claim 1. 前記像担持体の表面の光沢度が、前記中間転写ベルトの表面の光沢度よりも高い値であることを特徴とする請求項1ないし6の何れか一記載の画像形成装置。   7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the glossiness of the surface of the image carrier is higher than the glossiness of the surface of the intermediate transfer belt. 前記中間転写ベルトの表面の光沢度が、80以下であることを特徴とする請求項1ないし7の何れか一記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface of the intermediate transfer belt has a glossiness of 80 or less. 前記像担持体の表面の光沢度が、90以上であることを特徴とする請求項1ないし8の何れか一記載の画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the glossiness of the surface of the image carrier is 90 or more. 前記像担持体の表面と前記中間転写ベルトの表面との線速比が略1であることを特徴とする請求項1ないし9の何れか一記載の画像形成装置。   10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a linear velocity ratio between the surface of the image carrier and the surface of the intermediate transfer belt is approximately 1.
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