JP2007003688A - Image forming apparatus - Google Patents

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Yuki Sekura
友樹 瀬倉
Hiroo Soga
洋雄 曽我
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of very accurately detecting the density of a toner image and also controlling the density of the toner image inexpensively by enhancing the sensitivity of a density sensor. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is equipped with: a photoreceptor drum on which an electrostatic latent image is formed and which carries the toner image obtained by making the electrostatic latent image visible with toner; an intermediate transfer belt being an endless belt to which the toner image formed on the photoreceptor drum is transferred; the density sensor which detects the density of the toner image transferred to the intermediate transfer belt; and a cleaning device which performs cleaning to remove the toner image transferred to the intermediate transfer belt. In the apparatus, a transfer cycle in which cleaning is performed after the toner image of a predetermined pattern is formed on the predetermined spot of the intermediate transfer belt is repeated by the predetermined number of times in the initial stage of driving the intermediate transfer belt. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式などを適用したプリンタ、複写機、及びファクシミリ、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile to which an electrophotographic system is applied, or a multifunction machine having these functions.

特開平06−148992号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-148992 特開平11−202569号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-202569

一般に、電子写真方式を採用した画像形成装置としては、静電潜像が形成されこの静電潜像がトナーで可視化されたトナー像を担持する像担持体と、この像担持体に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、この中間転写体に転写されるトナー像の濃度を制御する濃度制御手段とを備えるものが知られている。濃度制御手段は、中間転写体の所定箇所に所定パターンで形成されるトナー像の濃度を検出する濃度センサを備える。濃度センサは、発光素子と受光素子とから構成され発光素子から出射された光が上記所定パターンのトナー像で反射してその反射光が受光素子に入射されて所定の電圧が発生する。そして、濃度センサの電圧値に基づいて像担持体に静電潜像を形成する露光量及び/又は像担持体にトナー像を形成するトナー量を調節する。   In general, as an image forming apparatus employing an electrophotographic system, an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is formed on the image carrier that carries a toner image visualized with toner. An apparatus including an intermediate transfer body to which a toner image is transferred and density control means for controlling the density of the toner image transferred to the intermediate transfer body is known. The density control means includes a density sensor that detects the density of a toner image formed in a predetermined pattern at a predetermined location on the intermediate transfer member. The density sensor includes a light emitting element and a light receiving element, and light emitted from the light emitting element is reflected by the toner image having the predetermined pattern, and the reflected light is incident on the light receiving element to generate a predetermined voltage. Then, the exposure amount for forming the electrostatic latent image on the image carrier and / or the toner amount for forming the toner image on the image carrier is adjusted based on the voltage value of the density sensor.

しかし、濃度センサで検出する電圧値は、中間転写体の表面状態に依存して中間転写体が経時劣化することでその値が変化する。即ち、濃度センサで検出する電圧値は同じ濃度のトナー像であっても経時で異なる値になるため、中間転写体に形成されるトナー像の濃度が経時で異なることとなる。   However, the voltage value detected by the density sensor changes as the intermediate transfer member deteriorates with time depending on the surface state of the intermediate transfer member. That is, since the voltage value detected by the density sensor becomes a different value with time even for toner images having the same density, the density of the toner image formed on the intermediate transfer member varies with time.

そこで、中間転写体の経時劣化で中間転写体に形成されるトナー像の濃度が異ならないようにした下記の技術が開示されている。   In view of this, the following technique is disclosed in which the density of the toner image formed on the intermediate transfer member does not differ due to deterioration of the intermediate transfer member over time.

第1には、顕画化されたトナー像を保持する像担持体と、前記像担持体上の予め定められた位置に予め定められたパターンを形成する像形成手段と、前記パターンの濃度を検出する濃度センサを有し、前記パターンが形成される位置の前記像担持体の地肌濃度を画像濃度の白基準とすることを特徴とする電子写真装置が知られている(特許文献1参照)。
本例によれば、従来中間転写体の表面に経時変化等で傷が入ったりすると、階調補正パターンを正常に計測できなくなっていたが、白基準を各パターンの位置毎に定めることで、階調補正パターンの濃度を正確に計測できる。
First, an image carrier that holds a visualized toner image, an image forming unit that forms a predetermined pattern at a predetermined position on the image carrier, and a density of the pattern. 2. Description of the Related Art An electrophotographic apparatus having a density sensor for detection and using a background density of the image carrier at a position where the pattern is formed as a white reference for image density is known (see Patent Document 1). .
According to this example, when the surface of the intermediate transfer member is scratched due to changes over time, the gradation correction pattern cannot be measured normally, but by setting the white reference for each pattern position, The density of the gradation correction pattern can be accurately measured.

第2には、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、前記像担持体の表面に赤外光を当てることによって拡散反射光を生じさせ、その拡散反射光の光量を検出する拡散反射光量検出手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置が知られている(特許文献2参照)。
本例によれば、カラーのトナー像であっても、そのトナー付着量を正確に検出することができ、経時においても安定してトナー付着量を検出することができるため、画像濃度の変動による異常画像を長期に亘って防止し、画像濃度変動のない安定した画像を得ることができる。また、像担持体の表面に潤滑剤を塗布することによって、その像担持体の表面の微少な凹凸を減少させることができると共に、その表面を保護することができるので、その表面に赤外光を当てた際に生じる拡散反射光を検出する際のリップルを低減することができる。それによって、精度の高い画像濃度の検出ができる。
Second, a lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of the image carrier, and diffuse reflected light is generated by applying infrared light to the surface of the image carrier, and the amount of the diffuse reflected light is reduced. There is known an image forming apparatus provided with a diffused reflection light amount detecting means for detecting (see Patent Document 2).
According to this example, even for a color toner image, the toner adhesion amount can be accurately detected, and the toner adhesion amount can be detected stably over time. Abnormal images can be prevented over a long period of time, and a stable image without image density fluctuation can be obtained. In addition, by applying a lubricant to the surface of the image carrier, minute irregularities on the surface of the image carrier can be reduced and the surface can be protected. It is possible to reduce ripples when detecting diffusely reflected light generated when the light is applied. Thereby, it is possible to detect the image density with high accuracy.

しかしながら、上記従来技術の場合には、第1の例の場合では、像担持体の地肌濃度を画像濃度の白基準としているため、中間転写体の経時劣化に伴うトナー像の濃度変化を防止することができるが、中間転写体の経時劣化伴うトナー像の濃度変化は中間転写体の駆動初期において濃度センサの反射性が高く、濃度センサのダイナミックレンジを広い範囲で設定する必要があって、トナー濃度の濃度検出の精度が低いという問題点がある。   However, in the case of the above prior art, in the case of the first example, since the background density of the image carrier is used as the white reference of the image density, the change in the density of the toner image accompanying the deterioration of the intermediate transfer body with time is prevented. However, the change in the density of the toner image due to the deterioration of the intermediate transfer body over time has high reflectivity of the density sensor in the initial driving stage of the intermediate transfer body, and it is necessary to set the dynamic range of the density sensor in a wide range. There is a problem that the accuracy of density detection is low.

第2の例の場合では、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けているため、中間転写体の経時劣化に伴うトナー像の濃度変化を防止することができるが、潤滑剤塗布手段が必要であって、装置のコストが嵩むと共に装置を小型化できないという問題点がある。   In the case of the second example, since the lubricant application means for applying the lubricant to the surface of the image carrier is provided, it is possible to prevent a change in the density of the toner image due to the deterioration of the intermediate transfer body over time. Lubricant application means is required, which increases the cost of the device and prevents the device from being downsized.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、濃度センサの感度を高くして、トナー像の濃度検出が高精度である共に低コストにトナー像の濃度制御ができる画像形成装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to increase the sensitivity of the density sensor and to detect the density of the toner image with high accuracy. Both of them are to provide an image forming apparatus capable of controlling the density of a toner image at low cost.

即ち、本発明は、静電潜像が形成されこの静電潜像がトナーで可視化されたトナー像を担持する像担持体と、この像担持体に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、この中間転写体に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサと、中間転写体に転写されたトナー像をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、中間転写体の駆動初期に、中間転写体の所定箇所に所定パターンのトナー像を形成した後にクリーニングする転写サイクルを所定回数繰り返すことを特徴とする画像形成装置である。
これによれば、中間転写体の駆動初期に、中間転写体の所定箇所に所定パターンのトナー像を形成した後にクリーニングする転写サイクルを所定回数繰り返す。トナー像の濃度センサの反射性が高い初期に、転写サイクルを所定回数繰り返すことで中間転写体の反射性を低下させることができ、濃度センサの感度を高くして、トナー像の濃度検出が高精度である共に低コストにトナー像の濃度制御ができる画像形成装置を提供することができる。
That is, the present invention provides an image carrier that carries a toner image in which an electrostatic latent image is formed and the electrostatic latent image is visualized with toner, and an intermediate transfer on which the toner image formed on the image carrier is transferred. In an image forming apparatus comprising a body, a density sensor that detects the density of a toner image transferred to the intermediate transfer body, and a cleaning unit that cleans the toner image transferred to the intermediate transfer body, the initial drive of the intermediate transfer body In addition, the image forming apparatus is characterized in that a transfer cycle for cleaning after a toner image having a predetermined pattern is formed at a predetermined portion of the intermediate transfer member is repeated a predetermined number of times.
According to this, a transfer cycle for cleaning after a toner image having a predetermined pattern is formed at a predetermined position of the intermediate transfer body at the initial driving stage of the intermediate transfer body is repeated a predetermined number of times. In the initial stage when the toner image density sensor is highly reflective, the transfer cycle can be repeated a predetermined number of times to reduce the reflectivity of the intermediate transfer member, thereby increasing the sensitivity of the density sensor and increasing the toner image density detection. It is possible to provide an image forming apparatus capable of controlling the density of a toner image with high accuracy and low cost.

本発明において、濃度センサの出力値が所定値以下になるまで転写サイクルを繰り返すのがよく、これによれば、濃度センサの出力値が所定値以下になるまで転写サイクルを繰り返すので、中間転写体の反射性を所定値まで低下させることができ、中間転写体のバラツキを考慮する必要をなくすことができる。   In the present invention, it is preferable to repeat the transfer cycle until the output value of the density sensor becomes a predetermined value or less. According to this, the transfer cycle is repeated until the output value of the density sensor becomes a predetermined value or less. Therefore, it is possible to eliminate the necessity of considering the variation of the intermediate transfer member.

また、本発明において、所定パターンは、中間転写体の周方向に延びる帯であるのがよく、これによれば、中間転写体の走行方向に濃度センサがトナー濃度を検出する位置の自由度を向上させることができる。   In the present invention, the predetermined pattern may be a band extending in the circumferential direction of the intermediate transfer member. According to this, the degree of freedom of the position where the density sensor detects the toner density in the running direction of the intermediate transfer member is increased. Can be improved.

また、本発明において、所定パターンは、転写サイクルの所定回数毎にサイズが異なるのがよく、これによれば、所定パターンが位置ずれした場合においても所定パターンを完全に重ねることができると共に、中間転写体の表面から所定パターンまでの濃度変化をなだらかにすることができる。   In the present invention, the predetermined pattern should have a different size for each predetermined number of transfer cycles. According to this, even when the predetermined pattern is misaligned, the predetermined pattern can be completely overlapped, The density change from the surface of the transfer body to the predetermined pattern can be made smooth.

また、本発明において、所定パターンは、単色のトナーで形成することができ、モノクロ画像形成装置に適用することができる。
また、所定パターンは単色で形成されるため所定パターンの作成が単色で所定パターンを作成する動作のみでなすことができる。
In the present invention, the predetermined pattern can be formed with a single color toner, and can be applied to a monochrome image forming apparatus.
Further, since the predetermined pattern is formed in a single color, the predetermined pattern can be created only by an operation for generating the predetermined pattern in a single color.

また、本発明において、複数色のトナーで形成することができ、カラー画像形成装置に適用することができる。
また、複数の所定パターンを複数色のトナーで形成した場合には一色あたりのトナーの消費量を抑えることができると共に、複数の所定パターンを作成する時間を短縮することができる。
In the present invention, the toner can be formed with a plurality of colors of toner, and can be applied to a color image forming apparatus.
Further, when a plurality of predetermined patterns are formed with toners of a plurality of colors, it is possible to reduce the amount of toner consumed per color and to shorten the time for creating the plurality of predetermined patterns.

本発明によれば、濃度センサの感度を高くして、トナー像の濃度検出が高精度である共に低コストにトナー像の濃度制御ができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can increase the sensitivity of the density sensor, can detect the density of the toner image with high accuracy, and can control the density of the toner image at low cost.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1〜図7は、本発明に係る画像形成装置おける実施の形態を示す図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 7 are diagrams showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

図1は、本実施の形態における画像形成装置10を示す概略図である。本画像形成装置10は、ブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤を用いたカラー画像形成装置である。画像形成装置10には、像担持体である感光体ドラム12が設けられている。感光体ドラム12は、円筒状に形成され静電潜像及び静電潜像が可視化されたトナー像がその表面に形成される。感光体ドラム12は、前後方向の軸に対して時計回り方向に回転する。感光体ドラム12の周辺には、感光体ドラム12の表面を帯電させる帯電器14が設けられている。また、感光体ドラム12の周辺であって感光体ドラム12の回転方向に向けて帯電器14の下流側には、帯電器14で帯電された感光体ドラム12の表面に静電潜像を形成する露光装置(ROS)16が設けられている。また、感光体ドラム12の周辺であって感光体ドラム12の回転方向に向けて露光装置16の下流側には、現像装置18が設けられている。現像装置18は、円筒状に形成されている。現像装置18は、前後方向の軸に対して反時計回り方向に回転する。現像装置18は、感光体ドラム12に形成されている静電潜像をブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化するものである。現像装置18は、ブラック色(Bk)現像ユニット18a、イエロー色(Y)現像ユニット18b、マゼンタ色(M)現像ユニット18c、シアン色(C)現像ユニット18dを有している。ブラック色(Bk)現像ユニット18a、イエロー色(Y)現像ユニット18b、マゼンタ色(M)現像ユニット18c、シアン色(C)現像ユニット18dは、現像装置18の円周上に略均等の間隔で配置されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an image forming apparatus 10 according to the present embodiment. The image forming apparatus 10 is a color image forming apparatus using black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) developers. The image forming apparatus 10 is provided with a photosensitive drum 12 that is an image carrier. The photosensitive drum 12 is formed in a cylindrical shape, and an electrostatic latent image and a toner image in which the electrostatic latent image is visualized are formed on the surface thereof. The photosensitive drum 12 rotates in the clockwise direction with respect to the longitudinal axis. A charger 14 for charging the surface of the photosensitive drum 12 is provided around the photosensitive drum 12. Further, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 12 charged by the charger 14 around the photosensitive drum 12 and on the downstream side of the charger 14 in the rotation direction of the photosensitive drum 12. An exposure device (ROS) 16 is provided. Further, a developing device 18 is provided around the photosensitive drum 12 and downstream of the exposure device 16 in the rotation direction of the photosensitive drum 12. The developing device 18 is formed in a cylindrical shape. The developing device 18 rotates counterclockwise with respect to the longitudinal axis. The developing device 18 visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 with black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) developers. is there. The developing device 18 includes a black (Bk) developing unit 18a, a yellow (Y) developing unit 18b, a magenta (M) developing unit 18c, and a cyan (C) developing unit 18d. The black (Bk) developing unit 18a, the yellow (Y) developing unit 18b, the magenta (M) developing unit 18c, and the cyan (C) developing unit 18d are arranged at substantially equal intervals on the circumference of the developing device 18. Has been placed.

また、感光体ドラム12の周辺であって感光体ドラム12の回転方向に向けて現像装置18の下流側には、中間転写体ユニット20が設けられている。中間転写体ユニット20は、現像装置18のブラック色(Bk)現像ユニット18a、イエロー色(Y)現像ユニット18b、マゼンタ色(M)現像ユニット18c、シアン色(C)現像ユニット18dで感光体ドラム12にブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化されたトナー像を転写材22上に転写するものである。中間転写体ユニット20には、感光体ドラム12に接触してブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化されるトナー像を重ねあわせる中間転写ベルト(中間転写体)20aが設けられている。中間転写ベルト20aは、一次転写ロール20bで感光体ドラム12に押圧されている。中間転写ベルト20aは、無端状ベルトであって駆動ロールで周回駆動され駆動ロール及び従動ロールで周回軌道が形成されている。また、中間転写体ユニット20には、感光体ドラム12に接触してブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化されたトナー像を転写材22に転写する二次転写ロール20cが設けられている。また、中間転写体ユニット20の所定箇所には、二次転写ロール20cで中間転写ベルト20aの表面からブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化されたトナー像が転写材22に転写された後、中間転写ベルト20aの表面に残存する現像剤を取り除くためのクリーニングブレード20dを有するクリーニング装置20e(クリーニング手段)が配置されている。また、中間転写ベルト20aの所定箇所には、所定パターンに形成されたトナー像の濃度を検出する濃度センサ50が配置されている。   Further, an intermediate transfer body unit 20 is provided around the photosensitive drum 12 and downstream of the developing device 18 in the rotation direction of the photosensitive drum 12. The intermediate transfer unit 20 includes a black (Bk) developing unit 18a, a yellow (Y) developing unit 18b, a magenta (M) developing unit 18c, and a cyan (C) developing unit 18d of the developing device 18. In FIG. 12, a toner image visualized with a black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) developer is transferred onto the transfer material 22. On the intermediate transfer unit 20, a toner image visualized with a developer of black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is superimposed on the photosensitive drum 12. An intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 20a to be combined is provided. The intermediate transfer belt 20a is pressed against the photosensitive drum 12 by the primary transfer roll 20b. The intermediate transfer belt 20a is an endless belt, and is driven around by a drive roll, and a circulation track is formed by the drive roll and a driven roll. The intermediate transfer unit 20 is in contact with the photosensitive drum 12 and is visualized with a black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) developer image. A secondary transfer roll 20c for transferring the toner to the transfer material 22 is provided. Further, black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) of black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) from the surface of the intermediate transfer belt 20a by the secondary transfer roll 20c are provided at predetermined positions of the intermediate transfer unit 20. After the toner image visualized with the developer is transferred to the transfer material 22, a cleaning device 20e (cleaning means) having a cleaning blade 20d for removing the developer remaining on the surface of the intermediate transfer belt 20a is disposed. . Further, a density sensor 50 for detecting the density of the toner image formed in a predetermined pattern is disposed at a predetermined position of the intermediate transfer belt 20a.

また、感光体ドラム12の周辺であって感光体ドラム12の回転方向に向けて中間転写体ユニット20の下流側には、感光体ドラム12の表面からブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化されたトナー像が中間転写ベルト20aに転写された後、感光体ドラム12の表面に残存する現像剤を取り除くためのクリーニングブレード24aを有するクリーニング装置24が配置されている。   Further, black (Bk) and yellow (Y) from the surface of the photosensitive drum 12 around the photosensitive drum 12 and downstream of the intermediate transfer unit 20 in the rotation direction of the photosensitive drum 12. After the toner image visualized with the magenta (M) and cyan (C) developers is transferred to the intermediate transfer belt 20a, the cleaning blade 24a for removing the developer remaining on the surface of the photosensitive drum 12 is removed. A cleaning device 24 is disposed.

画像形成装置10の下部には、転写材22を収納するための転写材トレイ26が設けられている。転写材トレイ26の上方には、転写材22を上方から押圧して転写材22を上方に搬送するための搬送ロール28が設けられている。また、搬送ロール28の上方であって二次転写ロール20cの下方には、転写材22をレジストするレジストローラ対30が設けられている。二次転写ロール20cの上方には、中間転写体ユニット20でブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の現像剤で可視化された未定着トナー像を転写材22上に定着させる定着装置32が設けられている。また、中間転写体ユニット20の二次転写ロール20cと定着装置32との間には、転写材22を除電するための転写材除電部材34が設けられている。   A transfer material tray 26 for storing the transfer material 22 is provided in the lower part of the image forming apparatus 10. A transfer roll 28 is provided above the transfer material tray 26 for pressing the transfer material 22 from above to transfer the transfer material 22 upward. A registration roller pair 30 for registering the transfer material 22 is provided above the transport roll 28 and below the secondary transfer roll 20c. Above the secondary transfer roll 20c, an unfixed toner image visualized with a black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) developer by the intermediate transfer body unit 20. Is provided on the transfer material 22. Further, a transfer material neutralizing member 34 for neutralizing the transfer material 22 is provided between the secondary transfer roll 20 c of the intermediate transfer body unit 20 and the fixing device 32.

図2は、画像形成装置10における中間転写ベルト20aを示す図である。尚、中間転写ベルト20aは、図2に示すものに限定されるものではなく、他の樹脂材料等を用いることができる。   FIG. 2 is a diagram illustrating the intermediate transfer belt 20 a in the image forming apparatus 10. The intermediate transfer belt 20a is not limited to the one shown in FIG. 2, and other resin materials can be used.

以上における画像形成装置10では、最初に感光体ドラム12が帯電器14で帯電され、次いで、ブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の何れかに対応する静電潜像が露光装置16で書き込まれ、そして、上記の色に対応するトナー像が現像装置18で可視化され、次いで、中間転写体ユニット20の中間転写ベルト20aに上記のトナー像が転写される。上記工程を全ての色についてトナー像が確実に重なるように実施する。その後、転写材22上にトナー像を転写して定着装置32で定着させる。   In the image forming apparatus 10 described above, the photosensitive drum 12 is first charged by the charger 14, and then any one of black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is used. And the toner image corresponding to the above color is visualized by the developing device 18, and then the above toner image on the intermediate transfer belt 20 a of the intermediate transfer body unit 20. Is transcribed. The above process is performed so as to ensure that the toner images overlap for all colors. Thereafter, the toner image is transferred onto the transfer material 22 and fixed by the fixing device 32.

図3は、画像形成装置10における濃度制御の構成を示すブロック図である。画像形成装置10における濃度制御は、下記の構成で実行される。ADCセンサ(濃度センサ)50は、中間転写ベルト20aの所定箇所に所定パターンで形成されたトナー像の濃度を検出するためのものである。濃度センサ50は、発光素子と受光素子とから構成され発光素子から出射された光が上記所定パターンのトナー像で反射してその反射光が受光素子に入射されて所定の電圧が発生する。パッチ(所定パターン)濃度算出部52は、濃度センサ50の出力に基づいてブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)のそれぞれの濃度を算出する。露光量算出部54は、パッチ濃度算出部52の出力に基づいて上記の色の所定パターンが所定の濃度となる露光量を算出する。ROS(露光装置)制御部56は、露光量算出部54の出力に基づいて露光装置16を制御する。露光装置16は、露光装置制御部56の出力に基づいて感光体ドラム12に静電潜像を書き込む。トナー濃度補正算出部60は、パッチ濃度算出部52の出力に基づいて上記の色の所定パターンが所定の濃度となるトナー濃度補正を算出する。トナー供給モーター62は、トナー濃度補正算出部60の出力に基づいて現像装置18のトナー供給量を調節する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of density control in the image forming apparatus 10. The density control in the image forming apparatus 10 is executed with the following configuration. The ADC sensor (density sensor) 50 is for detecting the density of a toner image formed in a predetermined pattern at a predetermined location on the intermediate transfer belt 20a. The density sensor 50 includes a light emitting element and a light receiving element. Light emitted from the light emitting element is reflected by the toner image having the predetermined pattern, and the reflected light enters the light receiving element to generate a predetermined voltage. The patch (predetermined pattern) density calculation unit 52 calculates the densities of black color (Bk), yellow color (Y), magenta color (M), and cyan color (C) based on the output of the density sensor 50. The exposure amount calculation unit 54 calculates an exposure amount at which the predetermined pattern of the above color has a predetermined density based on the output of the patch density calculation unit 52. The ROS (exposure apparatus) control unit 56 controls the exposure apparatus 16 based on the output of the exposure amount calculation unit 54. The exposure device 16 writes an electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 based on the output of the exposure device control unit 56. The toner density correction calculation unit 60 calculates toner density correction based on the output of the patch density calculation unit 52 so that the predetermined pattern of the above color has a predetermined density. The toner supply motor 62 adjusts the toner supply amount of the developing device 18 based on the output of the toner density correction calculation unit 60.

図4は、本発明の要部である画像形成装置10における濃度制御手段を示すフローチャートである。最初に、画像形成装置10に、前回と異なる像担持体(中間転写ベルト20a)が装着されたか、又は、画像形成装置10の初期設置時であるか否かを判断する(S102)。Yesの場合には、次いで、濃度センサ50にて指定位置の像担持体(中間転写ベルト20a)表面反射光を検出する(S104)。尚、S102でNoの場合には終了する。そして、濃度センサ50の検出電圧が1.6Vを超えているか否かを判断する(S106)。尚、本濃度センサ50の電圧検出範囲は4Vであって、上記判断は、濃度センサ50の電圧検出範囲の40%を超えているか否かを判断する。また、本濃度センサ50は、一例であって濃度センサは本濃度センサ50とは異なる電圧検出範囲のものを用いることができる。更に、本濃度センサ50とは異なる濃度センサを用いた場合に本例とは異なる閾値(本例の1.6Vに相当)を用いることができる。尚、S106でNoの場合には終了する。次いで、中間転写ベルト20aの指定位置に、画像パッチ(所定パターン)A、B、C、Dを作成、クリーニングする(S108)。尚、画像パッチA、B、C、Dは一例であってその他のパターンとすることができる。その後、S104に戻る(転写サイクル)。   FIG. 4 is a flowchart showing the density control means in the image forming apparatus 10 which is the main part of the present invention. First, it is determined whether an image carrier (intermediate transfer belt 20a) different from the previous one is attached to the image forming apparatus 10 or whether the image forming apparatus 10 is in the initial installation (S102). In the case of Yes, the image sensor (intermediate transfer belt 20a) surface reflected light at the designated position is then detected by the density sensor 50 (S104). If the answer is No in S102, the process ends. Then, it is determined whether or not the detection voltage of the concentration sensor 50 exceeds 1.6V (S106). The voltage detection range of the concentration sensor 50 is 4V, and the above determination is made as to whether or not it exceeds 40% of the voltage detection range of the concentration sensor 50. The density sensor 50 is an example, and a density sensor having a voltage detection range different from that of the density sensor 50 can be used. Further, when a density sensor different from the density sensor 50 is used, a threshold value (corresponding to 1.6 V in this example) different from the present example can be used. If the answer is No in S106, the process ends. Next, image patches (predetermined patterns) A, B, C, and D are created and cleaned at designated positions on the intermediate transfer belt 20a (S108). Note that the image patches A, B, C, and D are examples, and other patterns can be used. Thereafter, the process returns to S104 (transfer cycle).

図5は、画像パッチ(所定パターン)の一例を示す図である。本例の所定パターンは、矩形状のパッチA、パッチB、パッチC、パッチDであって、パッチAからパッチDまでサイズが徐々に大きくなっている。また、パッチAからパッチDは、単色又は複数色とすることができる。複数色とする場合には、パッチAからパッチDは、ブラック色(Bk)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)のいずれかの色とすることができる。尚、所定パターンのその他のパターンとしては、中間転写ベルト20aの周方向に延びる帯とすることができる。また、パッチの形状は、本例の場合では矩形状であるが、円形状等の他の形状とすることができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image patch (predetermined pattern). The predetermined pattern in this example is a rectangular patch A, patch B, patch C, and patch D, and the size is gradually increased from patch A to patch D. Further, the patch A to the patch D can be a single color or a plurality of colors. In the case of a plurality of colors, the patches A to D can be any one of black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). In addition, as another pattern of the predetermined pattern, a belt extending in the circumferential direction of the intermediate transfer belt 20a can be used. In addition, the patch has a rectangular shape in this example, but may have other shapes such as a circular shape.

図6は、従来の画像形成装置において、濃度センサ50で検出する像担持体(中間転写ベルト20a)反射光出力の経時変化及びパッチ濃度反射光出力の経時変化を示すグラフと、その検出RADC(濃度センサ50で検出する中間転写ベルト20a反射光出力の経時変化とパッチ濃度反射光出力の経時変化の比)を示すグラフである。本グラフによれば、従来の画像形成装置において、濃度センサ50は、電圧検出0〜4Vの範囲を感度として使用しているため、画像形成装置の駆動初期において反射光出力の低下の傾きが大きいと共に検出RADCのバラツキが大きいことが判る。   FIG. 6 is a graph showing the change over time in the reflected light output of the image carrier (intermediate transfer belt 20a) detected by the density sensor 50 and the change over time in the patch density reflected light output in the conventional image forming apparatus, and the detected RADC ( 6 is a graph showing a ratio of a change with time of reflected light output of the intermediate transfer belt 20a detected by the density sensor 50 to a change with time of patch density reflected light output). According to this graph, in the conventional image forming apparatus, since the density sensor 50 uses the voltage detection range of 0 to 4 V as the sensitivity, the inclination of the decrease in the reflected light output is large in the initial driving of the image forming apparatus. It can also be seen that the variation in the detected RADC is large.

図7は、本発明に係る画像形成装置10において、濃度センサ50で検出する像担持体(中間転写ベルト20a)反射光出力の経時変化及びパッチ濃度反射光出力の経時変化を示すグラフと、その検出RADC(濃度センサ50で検出する中間転写ベルト20a反射光出力の経時変化とパッチ濃度反射光出力の経時変化の比)を示すグラフである。本グラフによれば、本発明の画像形成装置10において、濃度センサ50は、反射光出力を1.6V以下に抑えたことを受けて、反射光出力の低下の傾きが小さいと共に、電圧検出0〜2Vの範囲を感度として使用しているため、検出RADCのバラツキが小さいことが判る。   FIG. 7 is a graph showing the change over time in the reflected light output of the image carrier (intermediate transfer belt 20a) and the change over time in the patch density reflected light output detected by the density sensor 50 in the image forming apparatus 10 according to the present invention. 5 is a graph showing detection RADC (a ratio of a change with time in reflected light output of the intermediate transfer belt 20a detected by the density sensor 50 to a change with time in output of patch density reflected light). According to the graph, in the image forming apparatus 10 according to the present invention, the density sensor 50 has a small inclination of the decrease in the reflected light output and the voltage detection 0 in response to the reflected light output being suppressed to 1.6 V or less. Since the range of ˜2 V is used as the sensitivity, it can be seen that the variation in the detected RADC is small.

以上、本実施の形態によれば、中間転写ベルト20aの駆動初期に、中間転写ベルト20aの所定箇所に所定パターンのトナー像を形成した後にクリーニングする転写サイクルを所定回数繰り返し、トナー像の濃度センサ50の反射性が高い初期に、転写サイクルを所定回数繰り返すことで中間転写ベルト20aの反射性を低下させることができ、濃度センサ50の感度を高くして、トナー像の濃度検出が高精度である共に低コストにトナー像の濃度制御ができる画像形成装置10を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, at the initial stage of driving of the intermediate transfer belt 20a, a transfer cycle for cleaning after a toner image having a predetermined pattern is formed at a predetermined position on the intermediate transfer belt 20a is repeated a predetermined number of times, thereby In the initial stage when the reflectivity of 50 is high, the transfer cycle can be repeated a predetermined number of times to reduce the reflectivity of the intermediate transfer belt 20a. The sensitivity of the density sensor 50 is increased, and the density detection of the toner image is performed with high accuracy. In addition, it is possible to provide the image forming apparatus 10 capable of controlling the density of the toner image at low cost.

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.

図1は、本発明に係る画像形成装置を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an image forming apparatus according to the present invention. 図2は、本発明に係る画像形成装置における中間転写ベルトを示す図である。FIG. 2 is a view showing an intermediate transfer belt in the image forming apparatus according to the present invention. 図3は、本発明に係る画像形成装置における濃度制御の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of density control in the image forming apparatus according to the present invention. 図4は、本発明の要部である本発明に係る画像形成装置における濃度制御手段を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the density control means in the image forming apparatus according to the present invention, which is a main part of the present invention. 図5は、画像パッチ(所定パターン)の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image patch (predetermined pattern). 図6は、従来の画像形成装置において、濃度センサで検出する像担持体反射光出力の経時変化及びパッチ濃度反射光出力の経時変化を示すグラフと、その検出RADCを示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the change with time of the image carrier reflected light output detected by the density sensor and the change with time of the patch density reflected light output detected by the density sensor in the conventional image forming apparatus, and a graph showing the detected RADC. 図7は、本発明に係る画像形成装置において、濃度センサで検出する像担持体反射光出力の経時変化及びパッチ濃度反射光出力の経時変化を示すグラフと、その検出RADCを示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a change with time of the image carrier reflected light output detected by the density sensor and a change with time of the patch density reflected light output detected by the density sensor, and a graph showing the detected RADC in the image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10:画像形成装置、12:感光体ドラム、16:露光装置、18:現像装置、20:中間転写体ユニット、20a:中間転写ベルト、50:濃度センサ   10: Image forming device, 12: Photosensitive drum, 16: Exposure device, 18: Developing device, 20: Intermediate transfer unit, 20a: Intermediate transfer belt, 50: Density sensor

Claims (6)

静電潜像が形成されこの静電潜像がトナーで可視化されたトナー像を担持する像担持体と、この像担持体に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、この中間転写体に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサと、中間転写体に転写されたトナー像をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置において、
中間転写体の駆動初期に、中間転写体の所定箇所に所定パターンのトナー像を形成した後にクリーニングする転写サイクルを所定回数繰り返すことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that carries a toner image in which an electrostatic latent image is formed and visualized with toner, an intermediate transfer member to which a toner image formed on the image carrier is transferred, and the intermediate transfer An image forming apparatus comprising: a density sensor that detects a density of a toner image transferred to a body; and a cleaning unit that cleans the toner image transferred to an intermediate transfer body.
An image forming apparatus, wherein a transfer cycle for cleaning after a toner image having a predetermined pattern is formed at a predetermined position of an intermediate transfer member is repeated a predetermined number of times in the initial driving stage of the intermediate transfer member.
濃度センサの出力値が所定値以下になるまで転写サイクルを繰り返す請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer cycle is repeated until the output value of the density sensor becomes a predetermined value or less. 所定パターンは、中間転写体の周方向に延びる帯である請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined pattern is a band extending in a circumferential direction of the intermediate transfer member. 所定パターンは、転写サイクルの所定回数毎にサイズが異なる請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined pattern has a different size every predetermined number of transfer cycles. 所定パターンは、単色のトナーで形成される請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined pattern is formed of a single color toner. 所定パターンは、複数色のトナーで形成される請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined pattern is formed of a plurality of colors of toner.
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JP2017049376A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

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