JP2008139516A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。詳しくは、作成する基準パターンで画像濃度を調整して記録画像を形成する静電記録方式や電子写真方式などのプロセスでトナーの記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus. Specifically, a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a combination of these, which forms a toner recording image by a process such as an electrostatic recording method or an electrophotographic method in which a recorded image is formed by adjusting the image density with a reference pattern to be created The present invention relates to an image forming apparatus.
従来の画像形成装置において、電子写真方式を用いた画像形成装置では、画像濃度の安定化のために、所定の作像条件において像坦持体上に基準パターンを作成している。所定の作像条件は、現像剤のトナー濃度、像坦持体上の電位や現像スリーブに印加するバイアス等の条件である。
そして、画像濃度検出手段の光学式画像濃度センサによってその画像濃度を検出し、それを作像条件や現像剤濃度にフィードバックして画像濃度の安定化を図っている。通常、この光学式画像濃度センサは画像形成装置の長手方向に対して所定位置に固定されており、基準パターンはこの光学式画像濃度センサに対応する位置に作成される。
そして、繰り返しの画像形成動作を行なう際には、被記録媒体の転写紙と転写紙の間の紙間に基準パターンを作成して、光学式画像濃度センサにて基準パターンの画像濃度を検出する。その検出値の大小により作像条件や現像剤濃度にフィードバックをかけて画像濃度が一定になるように制御している。
この基準パターンは、転写部では被記録媒体の転写紙がない状態で転写ニップを通過するので、基準パターン部のトナーは、一部はそのまま像坦持体上のクリーニング部に回収されることになる。また、他の一部は、中間転写体の中間転写ベルトや被記録媒体搬送手段の転写搬送ベルトに移り、中間転写ベルトや転写搬送ベルトに対向するクリーニング部に回収されることになる。
クリーニング部に回収される基準パターン部の単位面積当たりのトナー量は、通常の画像形成動作時に比べて5〜20倍程度になり、クリーニング手段にとっては高負荷になる。
In an image forming apparatus using an electrophotographic method in a conventional image forming apparatus, a reference pattern is created on an image carrier under predetermined image forming conditions in order to stabilize image density. The predetermined image forming conditions are conditions such as a toner density of the developer, a potential on the image carrier and a bias applied to the developing sleeve.
Then, the image density is detected by an optical image density sensor of the image density detecting means, and this is fed back to the image forming conditions and developer density to stabilize the image density. Usually, the optical image density sensor is fixed at a predetermined position with respect to the longitudinal direction of the image forming apparatus, and the reference pattern is created at a position corresponding to the optical image density sensor.
When a repeated image forming operation is performed, a reference pattern is created between the transfer paper of the recording medium and the transfer paper, and the image density of the reference pattern is detected by the optical image density sensor. . The image density is controlled to be constant by feeding back the image forming conditions and the developer density according to the magnitude of the detected value.
Since this reference pattern passes through the transfer nip without the recording paper of the recording medium in the transfer portion, a part of the toner in the reference pattern portion is collected as it is in the cleaning portion on the image carrier. Become. In addition, the other part is transferred to the intermediate transfer belt of the intermediate transfer member and the transfer conveyance belt of the recording medium conveyance unit, and is collected by the cleaning unit facing the intermediate transfer belt and the transfer conveyance belt.
The amount of toner per unit area of the reference pattern portion collected by the cleaning portion is about 5 to 20 times that in the normal image forming operation, which is a heavy load on the cleaning unit.
図16は、従来の画像形成装置において作成する画像濃度調整用の基準パターン1003のエッジ部分の状態を示す図である。
そのうえ、基準パターン1003のエッジ部は、図16に図示するように、エッジ効果により高いポテンシャルによって基準パターン1003の内側よりもトナー付着量が多く強固に像坦持体上に付着しており、クリーニングしにくい状態にある。
図17は、従来の画像形成装置において画像濃度調整用の基準パターン1003の作成位置を示す図である。
通常、従来の複数の感光体を有する画像形成装置では、図17に図示するように基準パターン1003の作成位置は感光体ごとに固定であり、毎回決まった位置に基準パターン1003の転写残が入力されている。例えば、K(ブラック)トナーはP1の位置に、Y(イエロー)トナーはP2の位置に、C(シアン)トナーはP3の位置に、M(マゼンタ)トナーはP4の位置に毎回転写残が入力されている。
基準パターン1003を図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して同じ位置に作像していくと、基準パターン1003部のエッジ部には画像形成枚数ごとにクリーニングしにくいトナーが入力される。そして、エッジ部に相当する位置のクリーニングブレードの磨耗が促進して、限界を超えたときには、トナーがすり抜けてクリーニング不良となってしまう。
FIG. 16 is a diagram showing a state of an edge portion of a
In addition, as shown in FIG. 16, the edge portion of the
FIG. 17 is a diagram showing the creation position of the
Normally, in a conventional image forming apparatus having a plurality of photoconductors, as shown in FIG. 17, the creation position of the
When the
更に、近年、形成する画像の高品質化に対応するために、小粒径重合トナーのような従来よりも粒径が小さくて球体に近い形状のトナーが用いられるようになっている。このようなトナーは、従来の粉砕型の比較的角が多い形状をしたトナーよりもクリーニング余裕度が低く、クリーニングブレードをすり抜けやすい特性をもち、従来までの方法ではクリーニング性の確保が難しくなってきている。従来までの方法としては、クリーニングブレードの材質、当接条件、トナー外添材などの改良等が行なわれている。
従来技術として、現像の濃度を検出する検出手段を主走査方向に対して任意の位置に移動させ画像濃度検出を行なうことを可能とすることが提案されている(特許文献1を参照)。しかし、この基準パターンの作成位置は、検出手段の検出値に基づいて決められる。そして、主走査方向に対して同位置で検出が行なわれる可能性がある。
したがって、上述したように基準パターンのエッジが連続して入力されるため、クリーニングブレードの磨耗が促進して交換サイクルを早め、高画質化への対応を困難にしている。
また、各像担持体への濃度検出パターンの形成及び搬送転写体への濃度検出パターンの転写は主走査方向の位置が異なる複数位置で行なうようにして、濃度検出パターンのデータ量を増やすことが提案されている(特許文献2を参照)。しかし、主走査方向に対して同位置で濃度検出パターンの形成及び転写が行なわれる可能性がある。
したがって、上述したように濃度検出パターンのエッジが連続して入力されるため、クリーニング不良が発生してクリーニングブレードの磨耗が促進して交換サイクルを早め、高画質化への対応を困難にしている。
As a conventional technique, it has been proposed that detection means for detecting development density can be moved to an arbitrary position in the main scanning direction to perform image density detection (see Patent Document 1). However, the creation position of this reference pattern is determined based on the detection value of the detection means. Then, detection may be performed at the same position in the main scanning direction.
Therefore, since the edge of the reference pattern is continuously input as described above, the wear of the cleaning blade is promoted, the replacement cycle is accelerated, and it is difficult to cope with high image quality.
Further, the density detection pattern data can be increased by increasing the density detection pattern on each image carrier and transferring the density detection pattern to the transfer transfer body at a plurality of positions different in the main scanning direction. It has been proposed (see Patent Document 2). However, the density detection pattern may be formed and transferred at the same position in the main scanning direction.
Therefore, as described above, since the edges of the density detection pattern are continuously input, cleaning failure occurs, the cleaning blade is accelerated, the replacement cycle is accelerated, and it is difficult to cope with high image quality. .
従来の画像形成装置においては、クリーニング不良が発生してクリーニングブレードの磨耗が促進して交換サイクルを早め、高画質化への対応を困難にしていると言う問題が発生していた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、クリーニング不良を防止しクリーニング装置の寿命を延ばすことに加え、高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
In the conventional image forming apparatus, there has been a problem that a cleaning failure occurs, the wear of the cleaning blade is accelerated, the replacement cycle is accelerated, and it is difficult to cope with high image quality.
Therefore, an object of the present invention is to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that forms a high-quality image in addition to preventing a cleaning failure and extending the life of the cleaning device.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、作成する基準パターンで画像濃度を調整して記録画像を形成する画像形成装置において、回動可能に保持されて形成される記録画像を担持する第1の像担持体と、前記第1の像担持体から転写される記録画像を担持して回動可能に保持される第2の像担持体と、前記第2の像担持体上に前記第1の像担持体から記録画像の主走査方向に対して前回作成した位置と異なる位置に順次に形成されて転写される画像濃度調整用の基準パターンと、前記第2の像担持体上の前記基準パターンの光学濃度を検出する画像濃度検出手段と、前記画像濃度検出手段の検出結果をもとに形成する記録画像の画像濃度調整を行なう画像濃度調整手段を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記第1の像担持体をそれぞれ含む複数の作像部を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記作像部は、ブラック作像部と、複数のカラー作像部を備える画像形成装置であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention described in
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image forming apparatus includes a plurality of image forming units each including the first image carrier.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the image forming section is an image forming apparatus including a black image forming section and a plurality of color image forming sections. To do.
請求項4に記載の本発明は、請求項1、2又は3に記載の画像形成装置において、前記第2の像担持体は、中間転写体を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項5に記載の本発明は、請求項1、2又は3に記載の画像形成装置において、前記第2の像担持体は、被記録媒体搬送手段を兼ねて備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項6に記載の本発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記基準パターンは、カラートナーを備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項7に記載の本発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記基準パターンは、前回作成した位置から所定の距離だけ離れた位置に形成されて転写されて備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項8に記載の本発明は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記基準パターンは、前回作成した位置から前記基準パターンの主走査方向への所定の長さだけ離れた位置に形成されて転写されて備える画像形成装置であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, or third aspect, the second image carrier is an image forming apparatus including an intermediate transfer member.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, or third aspect, the second image carrier is an image forming apparatus that also serves as a recording medium conveying unit. Features.
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 reference pattern is an image forming apparatus including a color toner.
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 reference pattern is formed and transferred at a position away from a previously created position by a predetermined distance. An image forming apparatus is provided.
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 reference pattern has a predetermined length in a main scanning direction of the reference pattern from a previously created position. It is an image forming apparatus which is formed and transferred at a position far away from the image forming apparatus.
請求項9に記載の本発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記基準パターンは、次回形成して転写する位置が前記画像濃度検出手段の光学濃度の検出範囲外に達した場合に、前記画像濃度検出手段の光学濃度の検出可能範囲の他端側の位置に次回の前記基準パターンを形成して転写して備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項10に記載の本発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記基準パターンは、次回形成して転写する位置が前記画像濃度検出手段の光学濃度の検出範囲外に達した場合に、折り返し方向に所定の距離だけ離れた位置に次回の前記基準パターンを形成して転写して備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項11に記載の本発明は、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記画像濃度検出手段は、複数個の画像濃度センサを備える画像形成装置であることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the reference pattern is formed and transferred at a position where the optical density of the image density detecting means is next. An image forming apparatus comprising: forming and transferring the next reference pattern at a position on the other end side of the optical density detectable range of the image density detecting means when the outside of the detection range is reached. To do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the position where the reference pattern is formed and transferred next is an optical density of the image density detecting means. The image forming apparatus is characterized in that when it reaches the outside of the detection range, the next reference pattern is formed and transferred at a position separated by a predetermined distance in the folding direction.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects, the image density detecting unit is an image forming apparatus including a plurality of image density sensors. Features.
請求項12に記載の本発明は、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記画像濃度検出手段は、ブラック用とカラートナー用の複数個の画像濃度センサを備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項13に記載の本発明は、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記画像濃度検出手段は、前記第2の像担持体の表面上に沿って移動する画像濃度検出手段移動手段を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項14に記載の本発明は、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の画像形成装置において、トナーの平均粒径は、6μm以下を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項15に記載の本発明は、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の画像形成装置において、トナーは、球形の程度を表す形状係数(SF−1)が150以下を備える画像形成装置であることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the image density detecting unit includes a plurality of image density sensors for black and color toner. It is an image forming apparatus.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the image density detection unit moves along a surface of the second image carrier. The image forming apparatus includes an image density detecting unit moving unit.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, the average particle diameter of the toner is 6 μm or less.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects, the toner has an image formation having a shape factor (SF-1) representing a degree of sphericalness of 150 or less. It is a device.
本発明によれば、クリーニング不良を防止しクリーニング装置の寿命を延ばすことに加え、高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that forms a high quality image in addition to preventing cleaning failure and extending the life of the cleaning device.
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置100の第1実施例の基本構成図である。
図2は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置100の第1実施例の画像濃度調整用の基準パターン3の作成位置を示す図である。
図1と図2において、作成する基準パターンで画像濃度を調整して記録画像を形成する画像形成装置100において、回動可能に保持されて形成される記録画像を担持する第1の像担持体1と、第1の像担持体1から転写される記録画像を担持して回動可能に保持される第2の像担持体2と、第2の像担持体2上に第1の像担持体1から記録画像の主走査方向に対して前回作成した位置と異なる位置に順次に形成されて転写される画像濃度調整用の基準パターン3と、第2の像担持体2上の基準パターン3の光学濃度を検出する画像濃度検出手段4と、画像濃度検出手段4の検出結果をもとに形成する記録画像の画像濃度調整を行なう画像濃度調整手段5を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a first example of an
FIG. 2 is a diagram showing the creation position of the
1 and 2, in an
画像形成装置100は、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2に対向する位置の作像部10に図示の矢印(A)方向の時計回り方向に回転するドラム形状の感光体ドラムである第1の像坦持体1が配置されている。その第1の像坦持体1の周囲には、帯電装置101、露光装置102、現像装置103、転写装置104、クリーニング装置105が順に配置されている。これらの装置により、第1の像坦持体1に対し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行なう。これらの工程を行なうことにより、直接転写方式の被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上に搬送されてきた被記録媒体(P)の転写用紙上にトナー像が形成される。
現像装置103には、現像剤が充填されており、第1の像坦持体1上にはトナー像が形成される。また、現像装置103は、現像装置103内へトナーを補給するためのトナー補給装置130を備えている。トナー像が形成された被記録媒体(P)は図示の矢印(B)方向の反時計回り方向に移動する被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2により定着装置106に運ばれトナー像は定着される。
The
The developing
転写後の第1の像坦持体1上の転写残トナーはクリーニング装置105でクリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の被記録媒体(P)の転写紙に対して画像形成を行なう。また、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上には第1の像坦持体1と定着装置106との間で第2の像坦持体2上の基準パターン3のトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段4が配置されている。画像濃度検出手段4は、画像濃度センサ41、42、43、44を主走査方向上に一列に4つ配置されている。
画像形成装置100は、画像形成動作の中で、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間、即ち、被記録媒体(P)と被記録媒体(P)の間に相当する位置に基準パターン3を1つ形成する。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44に対向する位置に基準パターン3がきたときに画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44で画像濃度を検出している。基準パターン3のトナー像はそのままベルトクリーニング装置107でクリーニングされる。
トナー補給装置130は、現像装置103に取り付けられたトナー濃度センサ131によって現像剤(キャリア)の透磁率を検出している。被記録媒体(P)への作像一回ごとに、トナー濃度センサ131の出力の目標値に対する現在値の大小によってトナー補給量を変え、現像剤のトナー濃度を一定に保つように制御している。
The transfer residual toner on the
During the image forming operation, the
The
しかし、現像剤は環境変動や経時劣化等による帯電能力の変化に伴い現像能力が変化し、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。そのため画像濃度調整手段5は、画像濃度を一定に保つために、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間に相当する位置に作成した基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4で検出している。
画像濃度調整手段5は、基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44で検出し、その出力により、画像濃度が目標値に近づくように、トナーの濃度制御へフィードバックする。現在の画像濃度が画像濃度目標値よりも濃いと判断したときはトナー濃度を低めに、薄いと判断したときは高めになるように設定してトナー補給を行なう。結果として画像濃度が一定となるように制御している。本実施例では、被記録媒体(P)である転写紙の通紙枚数10枚毎に、この基準パターン3を作成し、その画像濃度を検出してトナー濃度制御にフィードバックする。
However, the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental fluctuations, deterioration with time, etc., and as a result, the image density changes under a constant imaging condition. Therefore, the image density adjusting means 5 is created at a position corresponding to the recording medium (P) on the
The image density adjusting means 5 detects the image density of the
画像形成装置100では、基準パターン3の作成位置を前回作成した位置とは異なる位置に次回の基準パターン3を作成する。その例は、図2を用いて説明する。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44が配置されている図示の矢印(G)方向の主走査方向の位置をそれぞれP1、P2、P3、P4とする。1回目の基準パターン3の図示の矢印(G)方向の主走査方向への作成位置はP1、2回目ではP2、3回目ではP3、4回目ではP4と順次に形成する。記録画像の図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して前回作成した位置と異なる位置に順次に形成されて転写されるP1、P2、P3、P4の位置をローテーションするような位置に作成し、5回目で再び同じ位置に作成する。
このように基準パターン3の作成位置を変えることによって、クリーニング装置105では同じ位置に基準パターン3の転写残が突入する回数が4回に1回の割合となる。
通常、従来の画像形成装置では、基準パターンの作成位置は固定的であり、毎回決まった位置に基準パターンの転写残が入力されていた。
しかし、本実施例の画像形成装置100のクリーニング装置105では4回に1回の割合になり、クリーニングブレード150の磨耗が減少してクリーニングブレード150の交換サイクルを延ばすことが可能になる。
In the
The positions in the main scanning direction in the illustrated arrow (G) direction where the
By changing the creation position of the
Normally, in the conventional image forming apparatus, the reference pattern creation position is fixed, and the transfer residual of the reference pattern is input at a predetermined position every time.
However, in the
図3は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置200の第2実施例の基本構成図である。
図4は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置200の第2実施例の画像濃度調整用の基準パターン3の作成位置を示す図である。
図3と図4において、画像形成装置200は、第2の像坦持体2である中間転写体20の中間転写ベルトに対向する位置に、図示の矢印(C)方向の反時計回り方向に回転する4つの第1の像坦持体1の感光体ドラムが配置されている。4つの第1の像坦持体1は、ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ(M)作像部14に並列に配置されている。
それぞれの第1の像坦持体1の周囲には、帯電装置101、露光装置102、現像装置103、1次転写装置140、クリーニング装置105が順に配置されている。これらの装置により、それぞれの第1の像坦持体1の感光体ドラムに対し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行なうことにより、中間転写方式の第2の像坦持体2の中間転写ベルトである中間転写体20上にトナー像が形成される。
FIG. 3 is a basic configuration diagram of a second example of the
FIG. 4 is a diagram showing the creation position of the
3 and 4, the
Around each of the
ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14の各現像装置103には、それぞれK(ブラック)、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)の現像剤が充填される。それぞれの第1の像坦持体1上にはそれぞれK、Y、C、Mのトナー像が形成される。また、各現像装置103は、各現像装置103内へ各トナーを補給するためのトナー補給装置130を備えている。図示の矢印(D)方向の時計回りに方向に移動する第2の像担持体2の中間転写体20上に形成されたトナー像は2次転写装置141により、被記録媒体(P)上に転写される。
続いて、被記録媒体(P)上に転写されたトナー像は、図示の矢印(E)方向の反時計回り方向に移動する搬送ベルト22により定着装置106に運ばれて定着される。
1次転写後のそれぞれの第1の像坦持体1上の転写残トナーはそれぞれのクリーニング装置105で、2次転写後の第2の像担持体2の中間転写体20上の転写残トナーはベルトクリーニング装置107でそれぞれクリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の被記録媒体(P)の転写紙に対して記録画像の形成を行なう。また、第2の像担持体2の中間転写体20上には、最下流の第1の像坦持体1と2次転写装置141との間で中間転写体20上の基準パターン3のブラックとカラートナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段4が配置されている。画像濃度検出手段4は、画像濃度センサ41、42、43、44を主走査方向上に一列に4つ配置されている。
The developing
Subsequently, the toner image transferred onto the recording medium (P) is conveyed to the
The transfer residual toner on the
画像形成装置200は、画像形成動作の中で、中間転写体20の第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間、即ち、被記録媒体(P)と被記録媒体(P)の間に相当する位置に基準パターン3を1つ形成する。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44に対向する位置に基準パターン3がきたときに画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44で画像濃度を検出している。基準パターン3のブラックとカラートナー像はそのまま2次転写ニップ、即ち、中間転写体20の第2の像坦持体2と2次転写装置141の2次転写ローラの当接する部分に突入する。
2次転写ニップでは、被記録媒体(P)間に相当する位置が通過する場合には2次転写装置141の2次転写ローラに転写バイアスを印加せず、基準パターン3のトナー像の大部分はそのまま中間転写体20の第2の像坦持体2上に残る。
そして、ベルトクリーニング装置107でクリーニングされる。また、基準パターン3のブラックとカラートナー像の一部は、2次転写装置141の2次転写ローラ上に移り、2次転写クリーニング装置142でクリーニングされる。
During the image forming operation, the
In the secondary transfer nip, when a position corresponding to the recording medium (P) passes, no transfer bias is applied to the secondary transfer roller of the
Then, cleaning is performed by the
トナー補給装置130は、それぞれの現像装置103に取り付けられたトナー濃度センサ131によって各現像剤(キャリア)の透磁率を検出している。被記録媒体(P)への作像一回ごとに、トナー濃度センサ131の出力の目標値に対する現在値の大小によってトナー補給量を変え、現像剤のトナー濃度を一定に保つように制御している。
しかし、現像剤は環境変動や経時劣化等によつ帯電能力の変化に伴い現像能力が変化し、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。
そのため画像濃度調整手段5は、画像濃度を一定に保つために、中間転写体20の第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間に相当する位置に作成した基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4で検出している。
画像濃度調整手段5は、基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44で検出し、その出力により、画像濃度が目標値に近づくように、トナーの濃度制御へフィードバックする。現在の画像濃度が画像濃度目標値よりも濃いと判断したときはトナー濃度を低めに、薄いと判断したときは高めになるように設定してトナー補給を行なう。結果として画像濃度が一定となるように制御している。本実施例では、被記録媒体(P)である転写紙の通紙枚数10枚毎に、この基準パターン3を作成し、その画像濃度を検出してトナー濃度制御にフィードバックする。
The
However, the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental changes, deterioration with time, and the like, and as a result, the image density changes under a constant imaging condition.
For this reason, the image density adjusting means 5 uses the
The image density adjusting means 5 detects the image density of the
画像形成装置200では、基準パターン3の作成位置を前回作成した位置とは異なる位置に次回の基準パターン3を作成する。その例は、図4を用いて説明する。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44が配置されている図示の矢印(G)方向の主走査方向の位置をそれぞれP1、P2、P3、P4とする。
1回目のそれぞれのブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14での基準パターン3の図示の矢印(G)方向の主走査方向への作成位置は、図4に図示する位置にする。即ち、ブラック作像部11の第1の像担持体1ではP1、イエロー作像部12の第1の像担持体1ではP2、シアン作像部13の第1の像担持体1ではP3、マゼンタ作像部14の第1の像担持体1ではP4とする。
2回目以降は、図4に図示するように、1つずつずらした位置に作成し、5回目で再び同じ位置に作成する。このように作成位置を変えることによってそれぞれのクリーニング装置105では同じ位置に基準パターン3の転写残が突入する回数が4回に1回の割合となる。
通常、従来の複数の感光体を有する画像形成装置では、基準パターンの作成位置は感光体(トナー)ごとに固定的であり、毎回決まった位置に基準パターンの転写残が入力されていた。例えば、KトナーはP1の位置に、YトナーはP2の位置に、CトナーはP3の位置に、MトナーはP4の位置に毎回転写残が入力されていた。
しかし、本実施例の画像形成装置200では4回に一回の割合になり、クリーニングブレード150の磨耗が減少してクリーニングブレード150の交換サイクルを延ばすことが可能になる。
In the
The positions in the main scanning direction in the illustrated arrow (G) direction where the
The creation positions of the
In the second and subsequent times, as shown in FIG. 4, they are created at positions shifted one by one, and are created again at the same position in the fifth time. By changing the creation position in this manner, the number of times that the transfer residue of the
Normally, in a conventional image forming apparatus having a plurality of photoconductors, the reference pattern creation position is fixed for each photoconductor (toner), and the transfer residual of the reference pattern is input at a fixed position every time. For example, the transfer residual is input every time at the P1 position for the K toner, the P2 position for the Y toner, the P3 position for the C toner, and the P4 position for the M toner.
However, in the
次に、画像形成装置200にトナーの平均粒径が6μm以下の平均粒径が5.8μmのK、Y、C、Mの各トナーを用いた例について説明する。
従来の基準パターンの作成方法では平均粒径が5.8μmのトナーを用いた場合、それぞれのトナーの基準パターンのエッジ部に相当する位置で経時でクリーニングブレードの磨耗が促進する。例えば、KはP1で、YはP2で、CはP3で、MはP4でクリーニングブレードの磨耗が促進する。そして、クリーニングブレードの交換サイクルが短くなる傾向にある。
しかし、画像形成装置200の場合、クリーニング装置105へ基準パターン3の転写残トナーが入力されるのは4回に1回となり、クリーニングブレード150の磨耗が減少する。このため、それと同時に従来よりも小粒径のトナーを用いることが可能となり、それに伴いトナー像ドットの粒状性が向上して高品質な画像を形成する画像形成装置200を提供することが出来る。
Next, an example in which each of the K, Y, C, and M toners having an average particle diameter of 6 μm or less and an average particle diameter of 5.8 μm is used in the
In the conventional method for creating a reference pattern, when toner having an average particle diameter of 5.8 μm is used, the wear of the cleaning blade is accelerated over time at a position corresponding to the edge portion of the reference pattern of each toner. For example, K is P1, Y is P2, C is P3, and M is P4. And the replacement cycle of the cleaning blade tends to be shortened.
However, in the case of the
図5は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置300の第3実施例の基本構成図である。
図6は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置300の第3実施例の画像濃度調整用の基準パターン3の作成位置を示す図である。
図5と図6において、画像形成装置300は、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2に対向する位置に、図示の矢印(A)方向の時計回り方向に回転する4つの第1の像坦持体1の感光体ドラムが配置されている。4つの第1の像坦持体1は、ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ(M)作像部14に並列に配置されている。
それぞれの第1の像坦持体1の周囲には、帯電装置101、露光装置102、現像装置103、転写装置104、クリーニング装置105が順に配置されている。それぞれの第1の像坦持体1に対し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行なうことにより、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上に搬送されてきた被記録媒体(P)の転写紙上にトナー像が形成される。
FIG. 5 is a basic configuration diagram of a third example of the
FIG. 6 is a diagram showing the creation position of the
5 and 6, the
Around each of the
ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14の各現像装置103には、それぞれK、Y、C、Mの現像剤が充填される。それぞれの第1の像坦持体1上に、はそれぞれK、Y、C、Mのトナー像が形成される。また、各現像装置103は、各現像装置103内へ各トナーを補給するためのトナー補給装置130を備えている。
トナー像が形成された被記録媒体(P)は、図示の矢印(F)方向の反時計回り方向に移動する被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2により定着装置106に運ばれトナー像は定着される。
転写後のそれぞれの第1の像坦持体1上の転写残トナーはそれぞれのクリーニング装置105でクリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の被記録媒体(P)に対して画像形成を行なう。また、第2の像坦持体2の被記録媒体搬送手段21上には、最下流の第1の像坦持体1とベルトクリーニング装置107との間で被記録媒体搬送手段21上の基準パターン3のトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段4が配置されている。画像濃度検出手段4は、画像濃度センサ41、42、43、44を主走査方向上に一列に4つ配置されている。
このうち画像濃度センサ41は、Kトナーの画像濃度検出専用のセンサでありカラートナーの画像濃度を検出することはできない。また、画像濃度センサ42〜44は、カラートナーの画像濃度検出専用のセンサでありKトナーの画像濃度を検出することはできない。
The developing
The recording medium (P) on which the toner image is formed is fixed to the
The transfer residual toner on each
Among these, the
画像形成装置300は、画像形成動作の中で、第2の像坦持体2の被記録媒体搬送手段21上の被記録媒体(P)間、即ち、被記録媒体(P)と被記録媒体(P)の間に相当する位置に基準パターン3を1つ形成する。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44に対向する位置に基準パターン3がきたときに画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44で画像濃度を検出している。基準パターン3のトナー像はそのままベルトクリーニング装置107でクリーニングされる。
トナー補給装置130は、現像装置103に取り付けられたトナー濃度センサ131によって現像剤(キャリア)の透磁率を検出している。被記録媒体(P)への作像一回ごとに、トナー濃度センサ131の出力の目標値に対する現在値の大小によってトナー補給量を変え、現像剤のトナー濃度を一定に保つように制御している。
しかし、現像剤は環境変動や経時劣化等による帯電能力の変化に伴い現像能力が変化し、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。そのため画像濃度調整手段5は、画像濃度を一定に保つために、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間に相当する位置に作成した基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4で検出している。
画像濃度調整手段5は、基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44で検出し、その出力により、画像濃度が目標値に近づくように、トナーの濃度制御へフィードバックする。現在の画像濃度が画像濃度目標値よりも濃いと判断したときはトナー濃度を低めに、薄いと判断したときは高めになるように設定してトナー補給を行なう。結果として画像濃度が一定となるように制御している。本実施例では、被記録媒体(P)である転写紙の通紙枚数10枚毎に、この基準パターン3を作成し、その画像濃度を検出してトナー濃度制御にフィードバックする。
During the image forming operation, the
The
However, the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental fluctuations, deterioration with time, etc., and as a result, the image density changes under a constant imaging condition. Therefore, the image density adjusting means 5 is created at a position corresponding to the recording medium (P) on the
The image density adjusting means 5 detects the image density of the
画像形成装置300では、カラートナーのみ基準パターン3の作成位置を前回作成した位置とは異なる位置に次回基準パターン3を作成する。その例は、図6を用いて説明する。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41、42、43、44が配置されている図示の矢印(G)方向の主走査方向の位置をそれぞれP1、P2、P3、P4とする。
1回目のそれぞれのブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14での基準パターン3の図示の矢印(G)方向の主走査方向への作成位置は、図6に図示する位置にする。即ち、ブラック作像部11の第1の像担持体1ではP1、イエロー作像部12の第1の像担持体1ではP2、シアン作像部13の第1の像担持体1ではP3、マゼンタ作像部14の第1の像担持体1ではP4とする。
2回目以降は図6に図示するようにブラック作像部11の第1の像担持体1では同じP1の位置にする。イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14ではP2、P3、P4の位置をローテーションするような位置に作成し、4回目で再び同じ位置に作成する。このように作成位置を変えることによって、ブラック作像部11以外のクリーニング装置105では同じ位置に基準パターン3の転写残が突入する回数が3回に1回の割合なる。
In the
The positions in the main scanning direction in the illustrated arrow (G) direction where the
The creation positions of the
From the second time onward, as shown in FIG. 6, the
通常、従来の複数の感光体を有する画像形成装置では、基準パターンの作成位置は感光体(トナー)ごとに固定的であり、毎回決まった位置に基準パターンの転写残が入力されていた。例えば、YトナーはP2の位置に、CトナーはP3の位置に、MトナーはP4の位置に毎回転写残が入力されていた。
しかし、本実施例の画像形成装置300ではイエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14のそれぞれのクリーニング装置105には3回に1回の割合の転写残入力となる。そして、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14のクリーニングブレード150の磨耗が減少してクリーニングブレード150の交換サイクルを延ばすことが可能になった。
Normally, in a conventional image forming apparatus having a plurality of photoconductors, the reference pattern creation position is fixed for each photoconductor (toner), and the transfer residual of the reference pattern is input at a fixed position every time. For example, Y toner is input to the position P2, C toner is input to the position P3, and M toner is input to the position P4 every time.
However, in the
次に、画像形成装置300にトナーの球形の程度を表す形状係数(SF−1)が150以下の形状係数(SF−1)が140のY、C、Mの各トナーを用いた例について説明する。
凸を有する略球形状のトナーであって、トナーの球形の程度を表す形状係数(SF−1)は、次式で定義される。
(SF−1)=(MXLNG)2/AREA×π/4×100
但し、MXLNGは、トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長を表す。そして、AREAは、トナーを二次元平面に投影してできる図形の面積を表す。
従来の基準パターンの作成方法では形状係数(SF−1)が160のトナーを用いた場合、それぞれのトナーの基準パターンのエッジ部に相当する位置で経時でクリーニングブレードの磨耗が促進する。例えば、KはP1で、YはP2で、CはP3で、MはP4でクリーニングブレードの磨耗が促進する。そして、クリーニングブレードの交換サイクルが短くなる傾向にある。
しかし、画像形成装置300の場合、それぞれのイエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14のクリーニング装置105、107へ基準パターン3の転写残トナーが入力されるのは3回に1回となる。そして、クリーニングブレード150、170の磨耗が減少する。このため、それと同時に従来よりも形状が球形に近いトナーを用いることが可能となり、それに伴いトナー像ドットの粒状性が向上して高品質な画像を形成する画像形成装置300を提供することが出来る。
Next, an example in which Y, C, and M toners having a shape factor (SF-1) representing the degree of toner sphericalness of 150 or less and a shape factor (SF-1) of 140 is used for the
A substantially spherical toner having a convex shape, and a shape factor (SF-1) representing a degree of the spherical shape of the toner is defined by the following equation.
(SF-1) = (MXLNG) 2 / AREA × π / 4 × 100
However, MXLNG represents the maximum length of a shape formed by projecting toner onto a two-dimensional plane. AREA represents the area of a figure formed by projecting toner onto a two-dimensional plane.
In the conventional method for creating a reference pattern, when a toner having a shape factor (SF-1) of 160 is used, the cleaning blade wears over time at a position corresponding to the edge portion of each toner reference pattern. For example, K is P1, Y is P2, C is P3, and M is P4. And the replacement cycle of the cleaning blade tends to be shortened.
However, in the case of the
図7は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置400の第4実施例の基本構成図である。
図8は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置400(500)の画像濃度検出手段移動手段40の基本構成図である。
図9は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置400(500)の基準パターン3の検出タイミングとトナー濃度目標値の更新タイミングを説明する図である。
図10は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置400の動作を説明する図である。
図7乃至図10において、画像形成装置400は、第2の像坦持体2である中間転写体20の中間転写ベルトに対向する位置に、図示の矢印(C)方向の反時計回り方向に回転する4つの第1の像坦持体1の感光体ドラムが配置されている。4つの第1の像坦持体1は、ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14に並列に配置されている。
それぞれの第1の像坦持体1の周囲には、帯電装置101、露光装置102、現像装置103、1次転写装置140、クリーニング装置105が順に配置されている。これらの装置により、それぞれの第1の像坦持体1の感光体ドラムに対し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行なうことにより中間転写ベルトの中間転写体20上にトナー像が形成される。
FIG. 7 is a basic configuration diagram of a fourth example of the
FIG. 8 is a basic configuration diagram of the image density detecting means moving means 40 of the image forming apparatus 400 (500) according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating the detection timing of the
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the
7 to 10, the
Around each of the
ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14の各現像装置103には、それぞれK(ブラック)、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)の現像剤が充填される。それぞれの第1の像坦持体1上には、それぞれK、Y、C、Mのトナー像が形成される。また、各現像装置103は、各現像装置103内へ各トナーを補給するためのトナー補給装置130を備えている。図示の矢印(D)方向の時計回りに方向に移動する第2の像担持体2の中間転写体20上に形成されるトナー像は2次転写装置141により、被記録媒体(P)上に転写される。
続いて、被記録媒体(P)上に転写されたトナー像は、図示の矢印(E)方向の反時計回り方向に移動する搬送ベルト22により定着装置106に運ばれて定着される。
1次転写後のそれぞれの第1の像坦持体1上の転写残トナーはそれぞれのクリーニング装置105で、2次転写後の第2の像担持体2の中間転写体20上の転写残トナーはベルトクリーニング装置107でそれぞれクリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の被記録媒体(P)の転写紙に対して記録画像の形成を行なう。
The developing
Subsequently, the toner image transferred onto the recording medium (P) is conveyed to the
The transfer residual toner on the
また、第2の像担持体2の中間転写体20上には、最下流の第1の像坦持体1と2次転写装置141の間に中間転写体20上の基準パターン3のトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41が配置されている。
この画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、画像濃度検出手段移動手段40によって主走査方向に移動可能な状態で設置されている。画像濃度検出手段移動手段40による画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41を移動する移動機構の詳細にについて、図8を用いて以下に説明する。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、左右の両端部が左右端支持板45(左、右)によって支持されたガイドシャフト46により図示の矢印(G)方向の主走査方向に沿って摺動可能に支持されている。画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、モータ47により回転駆動される無端ベルト状の濃度検知手段搬送ベルト48上に取り付けられている。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、制御部49によってモータ47の駆動力で図示の矢印(G)方向の主走査方向に沿って左右方向に移動される。
従って、図8における左端支持板45(左)から右端支持板45(右)までの範囲が画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)となる。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して第2の像担持体2の中間転写体20上のこの範囲内で作成される基準パターン3の画像濃度を検出することができる。
Further, on the
The
The
Accordingly, the range from the left end support plate 45 (left) to the right end support plate 45 (right) in FIG. 8 is the movable range (H) of the
現像剤のトナー濃度制御について説明する。トナー補給装置130は、それぞれの現像装置103に取り付けられたトナー濃度センサ131によって各現像剤(キャリア)の透磁率を検出している。被記録媒体(P)への作像一回ごとに、トナー濃度センサ131の出力の目標値に対する現在値の大小によってトナー補給量を変え、現像剤のトナー濃度を一定に保つように制御している。
しかし、現像剤は環境変動や経時劣化等によつ帯電能力の変化に伴い現像能力が変化し、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。
そのため画像濃度調整手段5は、画像濃度を一定に保つために、中間転写体20の第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間に相当する位置に作成した基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4で検出している。
画像濃度調整手段5は、基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41で検出し、その出力により、画像濃度が目標値に近づくように、トナーの濃度制御へフィードバックする。現在の画像濃度が画像濃度目標値よりも濃いと判断したときはトナー濃度を低めに、薄いと判断したときは高めになるように設定してトナー補給を行なう。結果として画像濃度が一定となるように制御している。
The toner density control of the developer will be described. The
However, the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental changes, deterioration with time, and the like, and as a result, the image density changes under a constant imaging condition.
For this reason, the image density adjusting means 5 uses the
The image density adjusting means 5 detects the image density of the
図9を用いて基準パターン3の検出とトナー濃度制御の目標値について説明する。基準パターン3は、被記録媒体(P)の転写紙の通紙枚数1枚毎に1つ作成する。基準パターン3の大きさは、すべて主走査方向へは長さa(例えば、10mm)、副走査方向へは長さd(例えば、15mm)とする。4n+1枚目後の紙間ではK(ブラック)、4n+2枚目後の紙間ではY、4n+3枚目後の紙間ではC、4(n+1)枚目後の紙間ではMとする。このように被記録媒体(P)の転写紙の紙間1回につき基準パターン3を1つ作成して、その画像濃度を検出している。
4n+1枚目後の紙間でのKトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、ブラック作像部11の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tk(n)を設定する。4n+2〜4(n+1)+1枚目まではTk(n)を目標値として適切な量のKトナーがブラック作像部11の現像装置103へ補給される。
The target value for detection of the
When the image density of the
4n+2枚目後の紙間でのYトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、イエロー作像部12の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Ty(n)を設定する。4n+3〜4(n+1)+2枚目まではTy(n)を目標値として適切な量のYトナーがイエロー作像部12の現像装置103へ補給される。
4n+3枚目後の紙間でのCトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、シアン作像部13の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tc(n)を設定する。4(n+1)〜4(n+1)+3枚目まではTc(n)を目標値として適切な量のCトナーがシアン作像部13の現像装置103へ補給される。
4(n+1)枚目後の紙間でのMトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、マゼンタ作像部14の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tm(n)を設定する。4(n+1)+1〜4(n+2)枚目まではTm(n)を目標値として適切な量のMトナーがマゼンタ作像部14の現像装置103へ補給される。
When the image density of the
When the image density of the
When the image density of the M
基準パターン3のクリーニングについて説明する。それぞれの基準パターン3は、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41で画像濃度を検出後、中間転写体20の第2の像坦持体2とともに移動する。そのまま2次転写ニップ、即ち、第2の像坦持体2の中間転写体20と2次転写装置141の2次転写ローラの当接する部分に突入する。
2次転写ニップでは、被記録媒体(P)間に相当する位置の基準パターン3が通過する際には2次転写装置141の2次転写ローラに転写バイアスを印加しない。そのために、基準パターン3のトナー像の大部分は、そのまま中間転写体20の第2の像坦持体2上に残る。
そして、ベルトクリーニング装置107でクリーニングされる。また、基準パターン3のブラックとカラートナー像の一部は、2次転写装置141の2次転写ローラ上に移り、2次転写クリーニング装置142でクリーニングされる。
The cleaning of the
In the secondary transfer nip, no transfer bias is applied to the secondary transfer roller of the
Then, cleaning is performed by the
図10を用いて、基準パターン3の位置と画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の画像濃度検出位置の移動シーケンスを説明する。
上記構成において、画像形成装置400では基準パターン3の作成位置を図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して前回作成した位置とは異なる位置に、次回基準パターン3を作成する。
まず、電源投入時に制御部49は、モータ47を駆動してHP(ホームポジション)に画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41を移動する。
1枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しホームポジション(HP)とは異なる任意の位置P1に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の1枚目後の紙間ではK(ブラック)の基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP1に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
2枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP1とは異なる任意の位置P2に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の2枚目後の紙間ではY(イエロー)の基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP2に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
The movement sequence of the position of the
In the above configuration, the
First, when the power is turned on, the
During the first image forming operation, the
During the image forming operation of the second sheet, the
3枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP2とは異なる任意の位置P3に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の3枚目後の紙間ではC(シアン)の基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP3に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP3とは異なる任意の位置P4に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の4枚目後の紙間ではM(マゼンタ)の基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP4に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
5枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP4とは異なる任意の位置P5に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の5枚目後の紙間ではK(ブラック)の基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP5に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
During the image forming operation for the third sheet, the
During the image forming operation for the fourth sheet, the
During the image forming operation for the fifth sheet, the
同様に、(4n+1)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n)とは異なる任意の位置P(4n+1)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+1)枚目後の紙間ではKの基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP(4n+1)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
(4n+2)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を主走査方向に移動しP(4n+1)とは異なる任意の位置P(4n+2)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+2)枚目後の紙間ではYの基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP(4n+2)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
(4n+3)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を主走査方向に移動しP(4n+2)とは異なる任意の位置P(4n+3)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+3)枚目後の紙間ではCの基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP(4n+3)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
Similarly, during the (4n + 1) -th image forming operation, the
During the (4n + 2) -th image forming operation, the
During the (4n + 3) -th image forming operation, the
4(n+1)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を主走査方向に移動しP(4n+3)とは異なる任意の位置P(4(n+1))に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4(n+1))枚目後の紙間ではMの基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP(4(n+1))に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4(n+1)+1枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を主走査方向に移動しP(4(n+1))とは異なる任意の位置P(4(n+1)+1)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4(n+1)+1)枚目後の紙間ではK(ブラック)の基準パターン3を中間転写体20の第2の像坦持体2上のP(4(n+1)+1)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。以下省略する。
以上のように、繰り返し基準パターン3の作像位置と画像濃度センサ41の画像濃度検出位置をセットで変えていくことにより、各クリーニング装置に入力される基準パターン3のトナー像は毎回異なる位置に入力されることがなくなる。
During the 4 (n + 1) th image forming operation, the
During the 4 (n + 1) + 1-th image forming operation, the
As described above, by repeatedly changing the image formation position of the
図11は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置500の第5実施例の基本構成図である。
図12は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置500の第5実施例の動作その1を説明する図である。
図13は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置500の第5実施例の動作その2を説明する図である。
図11において、画像形成装置500は、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2に対向する位置に、図示の矢印(A)方向の時計回り方向に回転する4つの第1の像坦持体1の感光体ドラムが配置されている。4つの第1の像坦持体1は、ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14に並列に配置されている。
それぞれの第1の像坦持体1の周囲には、帯電装置101、露光装置102、現像装置103、転写装置104、クリーニング装置105が順に配置されている。それぞれの第1の像坦持体1に対し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行なうことにより、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上に搬送されてきた被記録媒体(P)の転写紙上にトナー像が形成される。
FIG. 11 is a basic configuration diagram of a fifth example of the image forming apparatus 500 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining the first operation of the fifth example of the image forming apparatus 500 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining the
In FIG. 11, the image forming apparatus 500 has four fourth rotations that rotate in the clockwise direction indicated by the arrow (A) in the figure at a position facing the
Around each of the
ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14の各現像装置103には、それぞれK(ブラック)、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)の現像剤が充填される。
それぞれの第1の像坦持体1上にはそれぞれK、Y、C、Mのトナー像が形成される。また、各現像装置103は、各現像装置103内へ各トナーを補給するためのトナー補給装置130を備えている。
トナー像が形成された被記録媒体(P)は、図示の矢印(F)方向の反時計回り方向に移動する被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2により定着装置106に運ばれトナー像は定着される。
転写後のそれぞれの第1の像坦持体1上の転写残トナーはそれぞれのクリーニング装置105でクリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の被記録媒体(P)に対して画像形成を行なう。
The developing
K, Y, C, and M toner images are formed on the respective
The recording medium (P) on which the toner image is formed is fixed to the
The transfer residual toner on each
また、第2の像坦持体2の被記録媒体搬送手段21上には、最下流の第1の像坦持体1とベルトクリーニング装置107との間に、被記録媒体搬送手段21上の基準パターン3の画像濃度を検出する画像濃度検出手段4が配置されている。この画像濃度検出手段4は、画像濃度センサ41を画像濃度検出手段移動手段40によって主走査方向に移動可能な状態で設置されて基準パターン3のトナー像の画像濃度を検出する。画像濃度検出手段移動手段40による画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41を移動する移動機構について、図8を用いて説明する。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、左右の両端部が左右端支持板45(左、右)によって支持されたガイドシャフト46により図示の矢印(G)方向の主走査方向に沿って摺動可能に支持されている。画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、モータ47により回転駆動される無端ベルト状の濃度検知手段搬送ベルト48上に取り付けられている。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、制御部49によってモータ47の駆動力で図示の矢印(G)方向の主走査方向に沿って左右方向に移動される。
従って、図8における左端支持板45(左)から右端支持板45(右)までの範囲が画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)となる。図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して第2の像担持体2の中間転写体20上のこの範囲内で作成される基準パターン3の画像濃度を検出することができる。
Further, on the recording
The
Accordingly, the range from the left end support plate 45 (left) to the right end support plate 45 (right) in FIG. 8 is the movable range (H) of the
次に、画像形成装置500の現像剤のトナー濃度制御について説明する。各トナー補給装置130は、それぞれの現像装置103に取り付けられたトナー濃度センサ131によって各現像剤(キャリア)の透磁率を検出している。被記録媒体(P)への作像一回ごとに、トナー濃度センサ131の出力の目標値に対する現在値の大小によってトナー補給量を変え、現像剤のトナー濃度を一定に保つように制御している。
しかし、現像剤は環境変動や経時劣化等による帯電能力の変化に伴い現像能力が変化し、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。そのため画像濃度調整手段5は、画像濃度を一定に保つために、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間に相当する位置に作成した基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4で検出している。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の出力により、画像濃度が目標値に近づくように、トナーの濃度制御へフィードバックする。現在の画像濃度が画像濃度目標値よりも濃いと判断したときはトナー濃度を低めに、薄いと判断したときは高めになるように設定してトナー補給を行なう。結果として画像濃度が一定となるように制御している。
Next, toner density control of the developer of the image forming apparatus 500 will be described. Each
However, the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental fluctuations, deterioration with time, etc., and as a result, the image density changes under a constant imaging condition. Therefore, the image density adjusting means 5 is created at a position corresponding to the recording medium (P) on the
The output from the
図9を用いて、画像形成装置500における基準パターン3の検出とトナー濃度制御の目標値について説明する。基準パターン3は、被記録媒体(P)の転写紙の通紙枚数1枚毎に1つ作成する。基準パターン3の大きさは、すべて主走査方向へは長さa(例えば、10mm)、副走査方向へは長さd(例えば、15mm)とする。4n+1枚目後の紙間ではK、4n+2枚目後の紙間ではY、4n+3枚目後の紙間ではC、4(n+1)枚目後の紙間ではMとする。このように被記録媒体(P)の転写紙の紙間1回につき基準パターン3を1つ作成して、その画像濃度を検出している。
4n+1枚目後の紙間でのKトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高いまたは低い場合になる。そのような場合に、ブラック作像部11の現像装置103中の現像剤のトナー濃度が低くまたは高くなるように目標トナー濃度Tk(n)を設定する。4n+2〜4(n+1)+1枚目まではTk(n)を目標値として適切な量のKトナーがブラック作像部11の現像装置103へ補給される。
The target value for the detection of the
This is the case when the image density of the
4n+2枚目後の紙間でのYトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高いまたは低い場合になる。そのような場合に、イエロー作像部12の現像装置103中の現像剤のトナー濃度が低くまたは高くなるように目標トナー濃度Ty(n)を設定する。4n+3〜4(n+1)+2枚目まではTy(n)を目標値として適切な量のYトナーがイエロー作像部12の現像装置103へ補給される。
4n+3枚目後の紙間でのCトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高いまたは低い場合になる。そのような場合に、シアン作像部13の現像装置103中の現像剤のトナー濃度が低くまたは高くなるように目標トナー濃度Tc(n)を設定する。4(n+1)〜4(n+1)+3枚目まではTc(n)を目標値として適切な量のCトナーがシアン作像部13の現像装置103へ補給される。
4(n+1)枚目後の紙間でのMトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高いまたは低い場合になる。そのような場合に、マゼンタ作像部14の現像装置103中の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tm(n)を設定する。4(n+1)+1〜4(n+2)枚目まではTm(n)を目標値として適切な量のMトナーがマゼンタ作像部14の現像装置103へ補給される。
それぞれの基準パターン3は画像濃度検出後、被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2とともに移動してそのままベルトクリーニング装置107でクリーニングされる。
This is the case when the image density of the
This is the case when the image density of the
This is the case when the image density of the M
After detecting the image density, each
図12を用いて、画像形成装置500における基準パターン3の位置と画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の画像濃度検出位置の移動シーケンスを説明する。
上記構成において、画像形成装置500では基準パターン3の作成位置を図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して前回作成した位置から距離bmm、例えば、20mm離れた位置に、次回基準パターン3を作成する。
まず、電源投入時に制御部49は、モータ47を駆動してHP(ホームポジション)に画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41を移動する。
被記録媒体(P)の転写紙の1枚目後の紙間ではKの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP1に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
2枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP1から距離b(20mm)だけ離れた位置P2に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の2枚目後の紙間ではY(イエロー)の基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP2に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
A moving sequence of the position of the
In the above configuration, in the image forming apparatus 500, the
First, when the power is turned on, the
During the image forming operation of the second sheet, the
3枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP2から距離b(20mm)だけ離れた位置P3に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の3枚目後の紙間ではCの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP3に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP3から距離b(20mm)だけ離れた位置P4に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の4枚目後の紙間ではMの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP4に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
5枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP4から距離b(20mm)だけ離れた位置P5に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の5枚目後の紙間ではK(ブラック)の基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP5に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
During the image forming operation for the third sheet, the
During the image forming operation of the fourth sheet, the
During the image forming operation for the fifth sheet, the
同様に、(4n+1)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n)から距離b(20mm)だけ離れた位置P(4n+1)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+1)枚目後の紙間ではK(ブラック)の基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP(4n+1)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
(4n+2)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n+1)から距離b(20mm)だけ離れた位置P(4n+2)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+2)枚目後の紙間ではYの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP(4n+2)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
Similarly, during the (4n + 1) -th image forming operation, the
During the (4n + 2) -th image forming operation, the
(4n+3)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n+2)から距離b(20mm)だけ離れた位置P(4n+3)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+3)枚目後の紙間ではCの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP(4n+3)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4(n+1)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n+3)から距離b(20mm)だけ離れた位置P(4(n+1))に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4(n+1))枚目後の紙間ではMの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP(4(n+1))に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4(n+1)+1枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4(n+1))から距離b(20mm)だけ離れた位置P(4(n+1)+1)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4(n+1)+1)枚目後の紙間ではKの基準パターン3を被記録媒体搬送手段21を兼用する第2の像坦持体2上のP(4(n+1)+1)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
During the (4n + 3) -th image forming operation, the
During the image forming operation for the 4th (n + 1) th sheet, the
During the 4 (n + 1) + 1-th image forming operation, the
以上のように、繰り返し基準パターン3の作像位置と画像濃度センサ41の画像濃度検出位置をセットで変えていく。この繰り返しを継続すると、基準パターン3と画像濃度センサ41は、画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)の一端を超えてしまう。この場合の処理を図13で説明する。
今m回目でKの基準パターン3を位置P(m)で検出したとする。(m+1)回目はYの基準パターン3を位置P(m)から距離b(20mm)だけ離れた位置で検出することになるが、その位置は画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)の一端を超えてしまう。そこで、他端側の1回目の基準パターン3を作像した位置P1に戻り、その位置で(m+1)回目の基準パターン3のYの画像濃度検出を行う。
それ以降は、基準パターン3の作成位置を図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して前回作成した位置から距離b(20mm)だけ正方向に離れた位置に次回基準パターン3を作成するシーケンスを繰り返す。そして、再び画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)の一端を超えてしまうときは同様の動作を繰り返すことになる。
以上のように、繰り返し基準パターン3の作像位置と画像濃度センサ41の画像濃度検出位置をセットで変えていくことにより、各クリーニング装置に入力される基準パターン3のトナー像は毎回同じ位置に入力されることがなくなる。例えば、移動距離bが20mmで画像濃度センサ41の移動可能幅(H)が300mmの場合、15回に1回の割合でクリーニングブレード150、170へ基準パターン3が入力されることになる。
As described above, the image formation position of the repeated
It is assumed that the
After that, the
As described above, by repeatedly changing the image formation position of the
図7は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置600の第6実施例の基本構成図である。
図14は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置600の第6実施例の動作その1を説明する図である。
図15は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置600の第6実施例の動作その2を説明する図である。
図7、図14と図15において、画像形成装置600は、第2の像坦持体2である中間転写体20の中間転写ベルトに対向する位置に、図示の矢印(C)方向の反時計回り方向に回転する4つの第1の像坦持体1が配置されている。4つの第1の像坦持体1は、ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ(M)作像部14に並列に配置されている。
それぞれの第1の像坦持体1の周囲には、帯電装置101、露光装置102、現像装置103、1次転写装置140、クリーニング装置105が順に配置されている。これらの装置により、それぞれの第1の像坦持体1の感光体ドラムに対し、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行なうことにより中間転写ベルトの中間転写体20上にトナー像が形成される。
FIG. 7 is a basic configuration diagram of a sixth example of the
FIG. 14 is a diagram for explaining the
FIG. 15 is a diagram for explaining the
7, 14, and 15, the
Around each of the
ブラック作像部11、イエロー作像部12、シアン作像部13、マゼンタ作像部14の各現像装置103には、それぞれK、Y、C、Mの現像剤が充填される。それぞれの第1の像坦持体1上には、それぞれK、Y、C、Mのトナー像が形成される。また、各現像装置103は、各現像装置103内へ各トナーを補給するためのトナー補給装置130を備えている。図示の矢印(D)方向の時計回りに方向に移動する第2の像担持体2の中間転写体20上に形成されるトナー像は2次転写装置141により、被記録媒体(P)上に転写される。
続いて、被記録媒体(P)上に転写されたトナー像は、図示の矢印(E)方向の反時計回り方向に移動する搬送ベルト22により定着装置106に運ばれて定着される。
1次転写後のそれぞれの第1の像坦持体1上の転写残トナーはそれぞれのクリーニング装置105で、2次転写後の第2の像担持体2の中間転写体20上の転写残トナーはベルトクリーニング装置107でそれぞれクリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の被記録媒体(P)の転写紙に対して記録画像の形成を行なう。
The developing
Subsequently, the toner image transferred onto the recording medium (P) is conveyed to the
The transfer residual toner on the
また、第2の像担持体2の中間転写体20上には、最下流の第1の像坦持体1と2次転写装置141の間に中間転写体20上の基準パターン3のトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41が配置されている。
この画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、画像濃度検出手段移動手段40によって主走査方向に移動可能な状態で設置されている。画像濃度検出手段移動手段40による画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41を移動する移動機構の詳細にについて、図8を用いて以下に説明する。
画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、左右の両端部が左右端支持板45(左、右)によって支持されるガイドシャフト46により図示の矢印(G)方向の主走査方向に沿って摺動可能に支持されている。画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、モータ47により回転駆動される無端ベルト状の濃度検知手段搬送ベルト48上に取り付けられている。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、制御部49によってモータ47の駆動力で図示の矢印(G)方向の主走査方向に沿って左右方向に移動される。
従って、図8における左端支持板45(左)から右端支持板45(右)までの範囲が画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)となる。そして、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41は、図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して第2の像担持体2の中間転写体20上のこの範囲内で作成される基準パターン3の画像濃度を検出することができる。
Further, on the
The
The
Accordingly, the range from the left end support plate 45 (left) to the right end support plate 45 (right) in FIG. 8 is the movable range (H) of the
現像剤のトナー濃度制御について説明する。トナー補給装置130は、それぞれの現像装置103に取り付けられたトナー濃度センサ131によって各現像剤(キャリア)の透磁率を検出している。被記録媒体(P)への作像一回ごとに、トナー濃度センサ131の出力の目標値に対する現在値の大小によってトナー補給量を変え、現像剤のトナー濃度を一定に保つように制御している。
しかし、現像剤は環境変動や経時劣化等によつ帯電能力の変化に伴い現像能力が変化し、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。
そのため画像濃度調整手段5は、画像濃度を一定に保つために、中間転写体20の第2の像坦持体2上の被記録媒体(P)間に相当する位置に作成した基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4で検出している。
画像濃度調整手段5は、基準パターン3の画像濃度を画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41で検出し、その出力により、画像濃度が目標値に近づくように、トナーの濃度制御へフィードバックする。現在の画像濃度が画像濃度目標値よりも濃いと判断したときはトナー濃度を低めに、薄いと判断したときは高めになるように設定してトナー補給を行なう。結果として画像濃度が一定となるように制御している。
The toner density control of the developer will be described. The
However, the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental changes, deterioration with time, and the like, and as a result, the image density changes under a constant imaging condition.
For this reason, the image density adjusting means 5 uses the
The image density adjusting means 5 detects the image density of the
図9を用いて基準パターン3の検出とトナー濃度制御の目標値について説明する。基準パターン3は、被記録媒体(P)の転写紙の通紙枚数1枚毎に1つ作成する。基準パターン3の大きさは、すべて主走査方向へは長さa(例えば、10mm)、副走査方向へは長さd(例えば、15mm)とする。4n+1枚目後の紙間ではK、4n+2枚目後の紙間ではY、4n+3枚目後の紙間ではC、4(n+1)枚目後の紙間ではMとする。このように被記録媒体(P)の転写紙の紙間1回につき基準パターン3を1つ作成して、その画像濃度を検出している。
4n+1枚目後の紙間でのKトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、ブラック作像部11の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tk(n)を設定する。4n+2〜4(n+1)+1枚目まではTk(n)を目標値として適切な量のKトナーがブラック作像部11の現像装置103へ補給される。
4n+2枚目後の紙間でのYトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、イエロー作像部12の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Ty(n)を設定する。4n+3〜4(n+1)+2枚目まではTy(n)を目標値として適切な量のYトナーがイエロー作像部12の現像装置103へ補給される。
The target value for detection of the
When the image density of the
When the image density of the
4n+3枚目後の紙間でのCトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、シアン作像部13の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tc(n)を設定する。4(n+1)〜4(n+1)+3枚目まではTc(n)を目標値として適切な量のCトナーがシアン作像部13の現像装置103へ補給される。
4(n+1)枚目後の紙間でのMトナーの基準パターン3の画像濃度が目標とする画像濃度よりも高い/低い場合、マゼンタ作像部14の現像剤のトナー濃度が低く/高くなるように目標トナー濃度Tm(n)を設定する。4(n+1)+1〜4(n+2)枚目まではTm(n)を目標値として適切な量のMトナーがマゼンタ作像部14の現像装置103へ補給される。
When the image density of the
When the image density of the M
基準パターン3のクリーニングについて説明する。それぞれの基準パターン3は、画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41で画像濃度を検出後、中間転写体20の第2の像坦持体2とともに移動する。そのまま2次転写ニップ、即ち、第2の像坦持体2の中間転写体20と2次転写装置141の2次転写ローラの当接する部分に突入する。
2次転写ニップでは、被記録媒体(P)間に相当する位置の基準パターン3が通過する際には2次転写装置141の2次転写ローラに転写バイアスを印加しない。そのために、基準パターン3のトナー像の大部分は、そのまま中間転写体20の第2の像坦持体2上に残る。
そして、ベルトクリーニング装置107でクリーニングされる。また、基準パターン3のブラックとカラートナー像の一部は、2次転写装置141の2次転写ローラ上に移り、2次転写クリーニング装置142でクリーニングされる。
The cleaning of the
In the secondary transfer nip, no transfer bias is applied to the secondary transfer roller of the
Then, cleaning is performed by the
図14を用いて、画像形成装置600における基準パターン3の位置と画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41の画像濃度検出位置の移動シーケンスを説明する。
上記構成において、画像形成装置600では基準パターン3の作成位置を図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して前回作成した位置から距離amm、例えば、10mm離れた位置に、次回基準パターン3を作成する。
まず、電源投入時に制御部49は、モータ47を駆動してHP(ホームポジション)に画像濃度検出手段4の画像濃度センサ41を移動する。
被記録媒体(P)の転写紙の1枚目後の紙間ではKの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP1に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
2枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP1から距離a(10mm)だけ離れた位置P2に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の2枚目後の紙間ではYの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP2に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
A moving sequence of the position of the
In the above configuration, in the
First, when the power is turned on, the
During the image forming operation of the second sheet, the
3枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP2から距離a(10mm)だけ離れた位置P3に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の3枚目後の紙間ではCの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP3に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP3から距離a(10mm)だけ離れた位置P4に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の4枚目後の紙間ではMの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP4に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
5枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP4から距離a(10mm)だけ離れた位置P5に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の5枚目後の紙間ではK(ブラック)の基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP5に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
During the image forming operation of the third sheet, the
During the image forming operation of the fourth sheet, the
During the image forming operation for the fifth sheet, the
同様に、(4n+1)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n)から距離a(10mm)だけ離れた位置P(4n+1)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+1)枚目後の紙間ではKの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP(4n+1)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
(4n+2)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n+1)から距離a(10mm)だけ離れた位置P(4n+2)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+2)枚目後の紙間ではYの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP(4n+2)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
(4n+3)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n+2)から距離a(10mm)だけ離れた位置P(4n+3)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4n+3)枚目後の紙間ではCの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP(4n+3)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
Similarly, during the (4n + 1) -th image forming operation, the
During the (4n + 2) -th image forming operation, the
During the (4n + 3) -th image forming operation, the
4(n+1)枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4n+3)から距離a(100mm)だけ離れた位置P(4(n+1))に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4(n+1))枚目後の紙間ではMの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP(4(n+1))に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
4(n+1)+1枚目の画像形成動作中にモータ47を駆動して、画像濃度センサ41を図示の矢印(G)方向の主走査方向に移動しP(4(n+1))から距離a(10mm)だけ離れた位置P(4(n+1)+1)に停止する。被記録媒体(P)の転写紙の(4(n+1)+1)枚目後の紙間ではKの基準パターン3を第2の像坦持体2の中間転写体20上のP(4(n+1)+1)に対向する位置に作像し、画像濃度を検出する。
During the image forming operation for the 4th (n + 1) th sheet, the
During the 4 (n + 1) + 1-th image forming operation, the
以上のように、繰り返し基準パターン3の作像位置と画像濃度センサ41の画像濃度検出位置をセットで変えていく。この繰り返しを継続すると、基準パターン3と画像濃度センサ41は、画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)の一端を超えてしまう。この場合の処理を図15で説明する。
今m回目でKの基準パターン3を位置P(m)で検出したとする。(m+1)回目はYの基準パターン3を位置P(m)から距離a(10mm)だけ離れた位置で検出することになるが、その位置は画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)の一端を超えてしまう。そこで、位置P(m)から基準パターン3の移動してきた方向と逆方向に距離a(10mm)だけ離れた位置P(m+1)に戻り、その位置で(m+1)回目の基準パターン3のYの画像濃度検出を行う。
それ以降は、基準パターン3の作成位置を図示の矢印(G)方向の主走査方向に対して前回作成した位置から距離a(10mm)だけ逆方向に離れた位置に次回基準パターン3を作成するシーケンスを繰り返す。そして、再び画像濃度センサ41の移動可能範囲(H)の一端を超えてしまうときは、正方向に折り返す。この動作を繰り返すことになる。
As described above, the image formation position of the repeated
Assume that the
After that, the
以上のように、繰り返し基準パターン3の作像位置と画像濃度センサ41の画像濃度検出位置をセットで変えていくことにより、各クリーニング装置に入力される基準パターン3のトナー像は毎回同じ位置に入力されることがなくなりm回に1回の割合になる。例えば、移動距離aが10mmで画像濃度センサ41の移動可能幅が300mmの場合、30回に1回の割合でクリーニングブレード150、170へ基準パターン3が入力されることになる。
従って、画像形成装置100乃至600は、基準パターン3を主走査方向の画像幅に渡ってまんべんなく入力して、特定位置でのクリーニングブレード150、170の磨耗がなくなり交換サイクルを延ばすことが可能になる。そして、基準パターン3を作成して画像濃度を調整する電子写真方式の画像形成装置において、クリーニング不良を防止しクリーニング装置105、ベルトクリーニング装置107の寿命を延ばすことができる。また、基準パターン3が画像濃度検出手段4の移動可能範囲(H)の端部に達しても、そのまま継続して次の画像濃度検出が可能となる。更に、中間転写方式並びに直接転写方式においてもクリーニング不良を防止し、クリーニング装置の寿命を延ばすことができるとともに高品質な画像を形成する。
As described above, by repeatedly changing the image formation position of the
Accordingly, the
1…第1の像担持体、2…第2の像担持体、3…基準パターン、4…画像濃度検出手段、5…画像濃度調整手段、10…作像部、11…ブラック作像部、12…イエロー作像部、13…シアン作像部、14…マゼンタ作像部、20…中間転写体、21…被記録媒体搬送手段、22…搬送ベルト、40…画像濃度検出手段移動手段、41、42、43、44…画像濃度センサ、45(左、右)…左右端支持板、46…ガイドシャフト、47…モータ、48…濃度検知手段搬送ベルト、49…制御部、100…画像形成装置、101…帯電装置、102…露光装置、103…現像装置、104…転写装置、105…クリーニング装置、106…定着装置、107…ベルトクリーニング装置、130…トナー補給装置、131…トナー濃度センサ、140…1次転写装置、141…2次転写装置、142…2次転写クリーニング装置、150…クリーニングブレード、170…クリーニングブレード、200、300、400、500、600…画像形成装置、1003…基準パターン
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