JP2009251471A

JP2009251471A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2009251471A
Application number: JP2008101950A
Authority: JP
Inventors: Isao Komatsu; 功小松; Sumito Tanaka; 澄斗田中; Hideaki Suzuki; 秀明鈴木; Kazushige Nishiyama; 和重西山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2009-10-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus achieving high quality of an image by making accurate execution of density measurement of toner on an image carrier with suppression of variation in output of an S-wave component to a P-wave component in a toner density sensor. SOLUTION: The image forming apparatus provided with a sensor for optically measuring the toner amount on the image carrier surface by using a specular reflection light component and scattered light component in the received amount of light. In the image forming apparatus, a value is calculated which is obtained by subtracting an output value S<SB>Af</SB>of the scattered light component for the sensor which is determined beforehand when the image carrier surface is covered by toner and cannot be seen from output values S<SB>A0</SB>and S<SB>B0</SB>for the scattered light component on the surface of each respective image carrier for the sensor which is determined beforehand and the correction subject sensor, and then an output value (S<SB>Bt</SB>) for the scattered light component in the sensor which is the subject for correction is corrected by a ratio (β) of the calculated value. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写材に転写する、例えば電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像の濃度測定技術に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus of, for example, an electrophotographic system or an electrostatic recording system, in which a toner image is formed on an image carrier and the toner image is transferred to a transfer material, and in particular, formed on the image carrier. The present invention relates to a toner image density measurement technique.

例えば電子写真方式による画像形成装置は広く用いられているが、静電気を用いるため温湿度によって作像条件が変化し、出力濃度が変わってしまうことがある。そこで、電子写真方式の画像形成装置にて、出力濃度を所望の値に補正する手段として、像担持体上に出力されたトナー像濃度を光学的に検知し、検知された出力を元に出力濃度を適正値に保つ構成が広く用いられている（特許文献１、２）。 For example, an electrophotographic image forming apparatus is widely used. However, since static electricity is used, image forming conditions may change depending on temperature and humidity, and output density may change. Therefore, in the electrophotographic image forming apparatus, as a means for correcting the output density to a desired value, the toner image density output on the image carrier is optically detected and output based on the detected output. A configuration for keeping the density at an appropriate value is widely used (Patent Documents 1 and 2).

上記の構成は、画像形成装置本体内に導入し易く、また頻繁な制御が可能なため、近年、特にフルカラー画像形成装置において、画質を安定化させるために広く用いられている。 Since the above configuration is easy to introduce into the image forming apparatus main body and can be frequently controlled, it has been widely used to stabilize image quality in recent years, particularly in a full-color image forming apparatus.

図１を用いてトナー像濃度を光学的に検知するセンサーの一例について説明する。 An example of a sensor that optically detects the toner image density will be described with reference to FIG.

トナー像濃度を光学的に検知するセンサー９は、主に、発光部９１及び受光部９２を備えている。発光部９１の光源９２から出力された光を偏光板９３に通し偏光とした後に、受光部９２において発光部９１と同じ角度を向いている偏光板９４を通すことで、像担持体１の表面からの正反射光成分と散乱光成分を分ける。それによって、第１、第２センサー９５、９６にて、像担持体表面にあるトナー量を受光量の正反射光成分と散乱光成分を用いて光学的に検出する。 The sensor 9 for optically detecting the toner image density mainly includes a light emitting unit 91 and a light receiving unit 92. The light output from the light source 92 of the light emitting unit 91 is passed through the polarizing plate 93 to be polarized, and then passed through the polarizing plate 94 facing the same angle as the light emitting unit 91 in the light receiving unit 92, whereby the surface of the image carrier 1. The specularly reflected light component and scattered light component from are separated. Accordingly, the first and second sensors 95 and 96 optically detect the amount of toner on the surface of the image carrier using the regularly reflected light component and scattered light component of the received light amount.

ここで、発光部９１から出力された光が像担持体１の表面に対し正反射した成分をＰ波成分、像担持体１上において散乱した成分をＳ波成分と呼ぶ。 Here, a component in which the light output from the light emitting unit 91 is regularly reflected on the surface of the image carrier 1 is referred to as a P wave component, and a component scattered on the image carrier 1 is referred to as an S wave component.

発光部９１は、光源９２として赤外光ＬＥＤなどを用いており、光量は８ｂｉｔの入力値に応じて線形に変えられるようになっている。また、第１センサー（Ｐ波成分センサー）９５及び第２センサー（Ｓ波成分センサー）９６は、フォトダイオードなどが使用される。 The light emitting unit 91 uses an infrared light LED or the like as the light source 92, and the light amount can be linearly changed according to an 8-bit input value. For the first sensor (P wave component sensor) 95 and the second sensor (S wave component sensor) 96, a photodiode or the like is used.

このＰ波成分とＳ波成分は、像担持体１上のトナー濃度によって変化する。 The P wave component and S wave component vary depending on the toner density on the image carrier 1.

図２は、帯電バイアスの直流成分を現像バイアスの直流成分以下に設定する手法（以下、「アナログ現像方式」という。）により、像担持体１上のトナー濃度を変化させた際、Ｐ波成分とＳ波成分の出力値がどのように変化するかをプロットした一例である。 FIG. 2 shows a P wave component when the toner density on the image carrier 1 is changed by a method of setting the DC component of the charging bias to be equal to or less than the DC component of the developing bias (hereinafter referred to as “analog developing method”). This is an example in which how the output value of the S wave component changes is plotted.

図２において、像担持体１上にトナーがない状態がＴ₀であり、Ｔ₀でのＰ波成分の出力値をＰ₀、Ｓ波成分の出力値をＳ₀とする。この状態から、像担持体１上のトナーが増えていくにつれてＰ波成分とＳ波成分が変化していく。このＰ波成分とＳ波成分の変化は、像担持体１の種類や、トナーの種類などによって変化する。 In FIG. 2, the state where no toner is present on the image carrier 1 is T ₀ , the output value of the P wave component at T ₀ is P ₀ , and the output value of the S wave component is S ₀ . From this state, the P wave component and the S wave component change as the toner on the image carrier 1 increases. The change of the P wave component and the S wave component varies depending on the type of the image carrier 1 and the type of toner.

Ｔ₀からＴ_fまでは、像担持体表面がトナーによって覆われて見えなくなる様子を示しており、ほぼＰ波成分とＳ波成分は直線的に減少していく。Ｔ_fでは、像担持体表面がトナーによって覆われており、Ｔ_f以上の濃度域ではトナーが増えることによりＰ波成分、Ｓ波成分ともに増加していく。このＰ波成分とＳ波成分の出力値の変化を利用して、像担持体上のトナー濃度を測定する。 From T ₀ to T _f , the surface of the image carrier is covered with the toner and becomes invisible, and the P wave component and the S wave component decrease almost linearly. At T _f , the surface of the image carrier is covered with toner, and both the P wave component and the S wave component increase as the toner increases in the density region above T _f . The toner density on the image carrier is measured using the change in the output values of the P wave component and the S wave component.

例えば、このＰ波成分とＳ波成分の出力値の変化に対して、トナー像が像担持体上にある状態のＰ波成分とＳ波成分の出力値の演算結果と、像担持体上トナー濃度とを対応づけて検出する方法などがある。 For example, with respect to the change in the output values of the P wave component and the S wave component, the calculation result of the output values of the P wave component and the S wave component in a state where the toner image is on the image carrier, and the toner on the image carrier For example, there is a method of detecting the concentration in correspondence.

実際の像担持体上のトナー濃度を求め、検出した濃度を、所望の濃度へ補正するように、現像電位などの各種パラメータへフィードバックを行う。 The actual toner density on the image carrier is obtained, and feedback is made to various parameters such as the development potential so that the detected density is corrected to a desired density.

なお、図２に示す値は一例であり、上記方法及び本発明等がこれらの数値に制限されるものではない。
特開２００１−２１５８５０号公報特開２００３−２０２７１０号公報 Note that the values shown in FIG. 2 are examples, and the above method and the present invention are not limited to these values.
JP 2001-215850 A JP 2003-202710 A

しかしながら、上述したトナー像濃度を光学的に検知するセンサーは、抵抗や光学系の製造ばらつきなどにより、Ｐ波成分の出力値やＳ波成分の出力値が一定にならず調整を必要とする。 However, the sensor for optically detecting the toner image density described above requires adjustment because the output value of the P wave component and the output value of the S wave component are not constant due to variations in manufacturing of the resistance and the optical system.

以下にトナー濃度センサーの調整方法の一例を説明する。 An example of a method for adjusting the toner density sensor will be described below.

先ず、Ｔ₀を模擬した標準サンプルＡでのＰ波成分の出力が、予め定められた値になるように光量を調整する。次に、Ｔ_fを模擬した標準サンプルＢを測定しＳ波成分の出力値のゲインを調整する。 First, the amount of light is adjusted so that the output of the P wave component in the standard sample A simulating T ₀ becomes a predetermined value. Next, the standard sample B simulating T _f is measured, and the gain of the output value of the S wave component is adjusted.

ここで、Ｐ波成分は正反射光であるので、標準サンプルＡでの出力値が一定ならば、標準サンプルＢでの出力値もほぼ一定となる。しかし、図３に示すように、標準サンプルＡを測定した際のＳ波成分はある程度のばらつきが発生する。 Here, since the P wave component is specularly reflected light, if the output value of the standard sample A is constant, the output value of the standard sample B is also substantially constant. However, as shown in FIG. 3, the S wave component when the standard sample A is measured varies to some extent.

そこで、従来は、Ｓ波成分の出力値のばらつきが許容範囲内のセンサーのみを使用することで対応してきた。 Therefore, conventionally, only the sensors in which the variation of the output value of the S wave component is within the allowable range have been used.

しかし、Ｓ波成分の出力値にばらつきがある場合、トナー濃度がずれて検知され、正確なフィードバックが行えないことから、画像形成装置の高画質化に対する阻害要因となっており、最悪の場合には画像形成装置が停止してしまう。 However, if the output value of the S wave component varies, it is detected that the toner density is shifted and accurate feedback cannot be performed, which is an impediment to improving the image quality of the image forming apparatus. Causes the image forming apparatus to stop.

そのため、Ｓ波成分の出力値のばらつきを抑え、正しくトナー濃度を把握できるようにする手法が望まれる。 Therefore, there is a demand for a method for suppressing variations in the output value of the S wave component and correctly grasping the toner density.

本発明の目的は、トナー濃度センサーにおけるＰ波成分に対するＳ波成分の出力のばらつきを抑え、像担持体上のトナー濃度測定をより正確に行うことを可能にし、高画質化を可能とした画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to suppress variations in the output of the S wave component with respect to the P wave component in the toner density sensor, enable more accurate measurement of the toner density on the image carrier, and improve the image quality. A forming apparatus is provided.

本発明の他の目的は、像担持体上のトナー濃度測定をより正確に行うことにより、画像形成装置への正確なフィードバックにより、装置制御及び画質の安定化を行うことが可能な画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of controlling the apparatus and stabilizing the image quality through accurate feedback to the image forming apparatus by more accurately measuring the toner density on the image carrier. Is to provide.

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第一の態様によれば、像担持体と、前記像担持体の表面にトナー像を形成する手段と、形成されたトナー像を転写材へ転写する手段と、前記像担持体表面にあるトナー量を受光量の正反射光成分と散乱光成分を用いて光学的に測定するセンサーと、を備えている画像形成装置において、
予め定められたセンサーと補正対象のセンサーのそれぞれの前記像担持体表面における前記散乱光成分の出力値から、予め定められたセンサーの前記像担持体表面がトナーに覆われて見えなくなった際の前記散乱光成分の出力値を引いた値を算出し、算出された値の比率（β）により、補正対象のセンサーの前記散乱光成分の出力値を補正する、
ことを特徴とする画像形成装置が提供される。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, an image carrier, means for forming a toner image on the surface of the image carrier, means for transferring the formed toner image to a transfer material, In the image forming apparatus comprising: a sensor that optically measures the amount of toner on the surface of the image carrier using a specularly reflected light component and a scattered light component of the amount of light received;
From the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of each of the predetermined sensor and the sensor to be corrected, when the surface of the image carrier of the predetermined sensor is covered with toner and becomes invisible A value obtained by subtracting the output value of the scattered light component is calculated, and the output value of the scattered light component of the correction target sensor is corrected by the ratio (β) of the calculated value.
An image forming apparatus is provided.

本発明の第二の態様によれば、像担持体と、前記像担持体の表面にトナー像を形成する手段と、形成されたトナー像を転写材へ転写する手段と、前記像担持体表面にあるトナー量を受光量の正反射光成分と散乱光成分を用いて光学的に測定するセンサーと、を備えている画像形成装置において、
予め定められたセンサーと補正対象のセンサーのそれぞれの、前記像担持体表面における前記散乱光成分の出力値から、補正対象のセンサーの前記像担持体表面がトナーに覆われて見えなくなった際の前記散乱光成分の出力値を引いた値を算出し、算出された値の比率（β）により、補正対象のセンサーの前記散乱光成分の出力値を補正する、
ことを特徴とする画像形成装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the image carrier, means for forming a toner image on the surface of the image carrier, means for transferring the formed toner image to a transfer material, and the surface of the image carrier A sensor that optically measures the amount of toner in the light using the specularly reflected light component and the scattered light component of the amount of received light,
When the surface of the image carrier of the correction target sensor is covered with toner and becomes invisible from the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of each of the predetermined sensor and the correction target sensor. A value obtained by subtracting the output value of the scattered light component is calculated, and the output value of the scattered light component of the correction target sensor is corrected by the ratio (β) of the calculated value.
An image forming apparatus is provided.

本発明によれば、トナー濃度センサーにおけるＰ波成分に対するＳ波成分の出力のばらつきを抑え、像担持体上のトナー濃度測定をより正確に行うことを可能にした。これにより、高画質化を達成し、又、画像形成装置への正確なフィードバックにより、装置制御及び画質の安定化を行うことが可能になった。 According to the present invention, variation in the output of the S wave component with respect to the P wave component in the toner concentration sensor is suppressed, and the toner concentration on the image carrier can be measured more accurately. As a result, it is possible to achieve high image quality and to control the apparatus and stabilize the image quality by accurate feedback to the image forming apparatus.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.

実施例１
（画像形成装置）
図４に、本発明に係る画像形成装置１００の一実施例である電子写真方式の４色フルカラープリンタの概略構成を示す。 Example 1
(Image forming device)
FIG. 4 shows a schematic configuration of an electrophotographic four-color full-color printer which is an embodiment of the image forming apparatus 100 according to the present invention.

本実施例にて、画像形成装置１００は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１を備えている。感光体ドラム１は、矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されている。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って上流側からほぼ順に、帯電ローラ（帯電手段）２、露光装置（露光手段）３、現像装置（現像手段）４、中間転写ベルト（中間転写体）５、及び、クリーニング装置（クリーニング手段）６が配設されている。また、中間転写ベルト５の下方には、転写搬送ベルト７が配設されている。さらに、記録材（例えばシート状の紙、透明フィルム）Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に沿っての転写搬送ベルト７の下流側には、定着装置（定着手段）８が配設されている。以下、感光体ドラム１から定着装置８の順に説明する。 In this embodiment, the image forming apparatus 100 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 as an image carrier. The photosensitive drum 1 is supported so as to be rotatable in the arrow R1 direction. Around the photosensitive drum 1, a charging roller (charging unit) 2, an exposure unit (exposure unit) 3, a developing unit (developing unit) 4, an intermediate transfer belt (intermediate transfer belt) (intermediately from the upstream side in the rotation direction). A transfer member 5 and a cleaning device (cleaning means) 6 are provided. A transfer conveyance belt 7 is disposed below the intermediate transfer belt 5. Further, a fixing device (fixing means) 8 is disposed on the downstream side of the transfer conveyance belt 7 along the conveyance direction (arrow K direction) of the recording material (for example, sheet-like paper, transparent film) P. . Hereinafter, the order from the photosensitive drum 1 to the fixing device 8 will be described.

感光体ドラム１としては、本実施例では直径が６０ｍｍのものを用いている。感光体ドラム１は、図５に示すように、接地されたアルミニウムなどの導電材製のドラム基体１ａの外周面に、通常の有機光導電体層（ＯＰＣ）からなる感光層１ｂを形成塗布し、その上に耐摩耗性に優れた保護層（ＯＣＬ）１ｃを塗布形成したものである。上述のＯＰＣは負の帯電特性を有している。感光層１ｂは、下引き層（ＣＰＬ）１ｂ１、注入阻止層（ＵＣＬ）１ｂ２、電荷発生層（ＣＧＬ）１ｂ３、電荷輸送層（ＣＴＬ）１ｂ４の４層によって構成されている。感光層１ｂは、通常は絶縁体であり、特定の波長の光を照射することによって導電体となるという特徴を有している。これは、光照射により電荷発生層１ｂ３内に正孔（電子対）が生成し、それらが電荷の流れの担い手となるからである。電荷発生層１ｂ３は厚さ０．２μｍのフタロシニアン化合物で構成され、また電荷輸送層１ｂ４は厚さ２５μｍ程度のヒドラゾン化合物を分散させたポリカーボネートで構成されている。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって所定のプロセススピード（周速度）で矢印Ｒ１方向に回転駆動される。 As the photosensitive drum 1, a drum having a diameter of 60 mm is used in this embodiment. As shown in FIG. 5, the photosensitive drum 1 is formed by coating a photosensitive layer 1b made of a normal organic photoconductive layer (OPC) on the outer peripheral surface of a grounded drum base 1a made of a conductive material such as aluminum. The protective layer (OCL) 1c having excellent wear resistance is applied and formed thereon. The above OPC has negative charging characteristics. The photosensitive layer 1b is composed of four layers of an undercoat layer (CPL) 1b1, an injection blocking layer (UCL) 1b2, a charge generation layer (CGL) 1b3, and a charge transport layer (CTL) 1b4. The photosensitive layer 1b is usually an insulator, and has a feature that it becomes a conductor when irradiated with light of a specific wavelength. This is because holes (electron pairs) are generated in the charge generation layer 1b3 by light irradiation, and they become a charge flow charge. The charge generation layer 1b3 is made of a phthalocyanine compound having a thickness of 0.2 μm, and the charge transport layer 1b4 is made of a polycarbonate in which a hydrazone compound having a thickness of about 25 μm is dispersed. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of the arrow R1 at a predetermined process speed (circumferential speed) by a driving means (not shown).

帯電ローラ２は、図５に示すように、ローラ状に形成された接触帯電部材である。帯電ローラ２は感光体ドラム１表面（外周面）を所定の極性・電位に一様に帯電処理する部材である。帯電ローラ２は、金属製の芯金２ａの外周面を、弾性層２ｂ、抵抗層２ｃ、表面層ｄで覆って構成されている。芯金２ａは、その長手方向の両端部がそれぞれ軸受部材（不図示）によって回転自在に保持されている。軸受部材は、付勢部材としての押圧ばね（圧縮ばね）２ｅによって感光体ドラム１に向けて付勢されている。これにより帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面に対して所定の押圧力をもって圧接させて感光体ドラム１表面との間に帯電部（帯電ニップ部）ａを形成している。帯電ローラ２は、感光体ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って、矢印Ｒ２方向に従動回転する。 As shown in FIG. 5, the charging roller 2 is a contact charging member formed in a roller shape. The charging roller 2 is a member that uniformly charges the surface (outer peripheral surface) of the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential. The charging roller 2 is configured by covering the outer peripheral surface of a metal cored bar 2a with an elastic layer 2b, a resistance layer 2c, and a surface layer d. Both ends of the metal core 2a in the longitudinal direction are rotatably held by bearing members (not shown). The bearing member is urged toward the photosensitive drum 1 by a pressing spring (compression spring) 2e as an urging member. Thus, the charging roller 2 is brought into pressure contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force to form a charging portion (charging nip portion) a between the surface of the photosensitive drum 1. The charging roller 2 is driven to rotate in the direction of arrow R2 as the photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow R1.

帯電ローラ２は、帯電バイアス印加電源Ｓ１によって帯電バイアスが印加される。帯電バイアス印加電源Ｓ１から帯電ローラ２の芯金２ａに対して、帯電バイアスとして、直流電圧と交番電圧とを重畳させた振動電圧が印加される。これにより、回転中の感光体ドラム１表面は、所定の極性・電位に均一に（一様に）帯電処理される。 A charging bias is applied to the charging roller 2 by a charging bias application power source S1. As the charging bias, an oscillating voltage in which a DC voltage and an alternating voltage are superimposed is applied from the charging bias application power source S1 to the cored bar 2a of the charging roller 2. Thereby, the surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly (uniformly) charged with a predetermined polarity and potential.

露光装置３としては、図４に示すように、画像情報に応じてレーザ光をＯＮ／ＯＦＦ制御するレーザスキャナ３ａが使用されている。レーザスキャナ３ａから発生されたレーザ光は、反射ミラー３ｂを介して、帯電後の感光体ドラム１表面に照射される。これにより、レーザ光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成されるようになっている。 As the exposure apparatus 3, as shown in FIG. 4, a laser scanner 3a that controls ON / OFF of laser light in accordance with image information is used. Laser light generated from the laser scanner 3a is irradiated onto the surface of the charged photosensitive drum 1 through the reflection mirror 3b. Thereby, the electric charge of the laser beam irradiated portion is removed, and an electrostatic latent image is formed.

現像装置４としては、回転現像方式が採用されている。軸４ａを中心にモータ（不図示）によって矢印Ｒ４方向に回転駆動される回転体４Ａと、これに搭載された４個の現像器、すなわちイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとを有している。例えば、感光体ドラム１上にブラックの現像剤像（トナー像）を形成するときは、回転体４Ａの矢印Ｒ４方向に回転によって、ブラックの現像器４Ｋが感光体ドラム１表面に対向する現像部（現像位置）Ｄに搬送され、その現像スリーブ４ｂに、現像バイアス印加電源Ｓ２によって現像バイアスが印加される。これにより、感光体ドラム１上の静電潜像がブラックのトナーで現像されるようになっている。同様にイエローのトナー像を形成するときは、回転体４Ａを矢印Ｒ１方向に９０°回転させて、現像位置Ｄにイエロー用の現像器４Ｙを配置させ、現像を行う。マゼンタ、シアンのトナー像の形成も同様にして行うようになっている。なお、本実施例においては、感光体ドラム１の帯電特性と同じ極性（負）の電荷を有するトナーによって現像を行う、いわゆる反転現像を採用している。また、現像バイアスとしては、直流電圧に交番電圧を重畳させた振動電圧を使用している。なお、以下の説明において、特に色を区別する必要がないときは、単に、現像器という。 As the developing device 4, a rotational developing method is adopted. A rotating body 4A that is driven to rotate in the direction of arrow R4 by a motor (not shown) around a shaft 4a, and four developing devices mounted thereon, that is, yellow, magenta, cyan, and black developing devices 4Y, 4M, 4C, 4K. For example, when a black developer image (toner image) is formed on the photosensitive drum 1, the developing unit 4 K is opposed to the surface of the photosensitive drum 1 by the rotation of the rotating body 4 A in the direction of arrow R 4. (Development position) The sheet is conveyed to D, and a developing bias is applied to the developing sleeve 4b by a developing bias applying power source S2. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed with black toner. Similarly, when forming a yellow toner image, the rotating body 4A is rotated by 90 ° in the direction of the arrow R1, and the developing unit 4Y for yellow is disposed at the developing position D to perform development. Magenta and cyan toner images are formed in the same manner. In this embodiment, so-called reversal development is employed in which development is performed with toner having the same polarity (negative) charge as the charging characteristics of the photosensitive drum 1. Further, as the developing bias, an oscillating voltage obtained by superposing an alternating voltage on a DC voltage is used. In the following description, when it is not necessary to distinguish colors, it is simply referred to as a developing device.

トナー濃度センサー９はが現像装置４と中間転写ベルト５の間に位置し、感光体ドラム１上に形成されたトナー像の濃度を光学的に非接触にて測定する。 The toner density sensor 9 is located between the developing device 4 and the intermediate transfer belt 5 and measures the density of the toner image formed on the photosensitive drum 1 in an optical non-contact manner.

トナー濃度センサー９は、先に図１を参照して説明したセンサー９とすることができる。従って、トナー濃度センサー９の全体構成についての詳しい説明は、先の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。 The toner density sensor 9 can be the sensor 9 described above with reference to FIG. Accordingly, the detailed description of the entire configuration of the toner density sensor 9 is referred to the above description, and the description thereof is omitted here.

中間転写ベルト５は、駆動ローラ１０、一次転写ローラ（一次転写帯電器）１１、従動ローラ１２、二次転写対向ローラ１３に掛け渡されており、駆動ローラ１０の矢印Ｒ１０方向の回転に伴って矢印Ｒ５方向に回転する。中間転写ベルト５は、感光体ドラム１表面に当接されて感光体ドラム１との間に一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１を形成している。一次転写ローラ１１には、これに一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス印加電源Ｓ３がアースされた状態で接続されている。また、中間転写ベルト５には、従動ローラ１２に掛け渡されている部分の表面に、ベルトクリーナ１４が当接されている。 The intermediate transfer belt 5 is stretched over a drive roller 10, a primary transfer roller (primary transfer charger) 11, a driven roller 12, and a secondary transfer counter roller 13. As the drive roller 10 rotates in the direction of arrow R10. It rotates in the direction of arrow R5. The intermediate transfer belt 5 is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 to form a primary transfer portion (primary transfer nip portion) T1 between the intermediate transfer belt 5 and the photosensitive drum 1. A primary transfer bias application power source S3 for applying a primary transfer bias to the primary transfer roller 11 is connected to a grounded state. Further, a belt cleaner 14 is in contact with the surface of the portion of the intermediate transfer belt 5 that is stretched around the driven roller 12.

クリーニング装置６は、感光体ドラム１の回転方向に沿っての一次転写ニップ部Ｔ１の下流側（帯電ローラ２の上流側）に配置されている。クリーニング装置６は、感光体ドラム１表面に当接されたクリーニングブレード（クリーニング部材）６ａと、このクリーニングブレード６ａによって書き落とされたトナーを回収するクリーニング容器６ｂとを有している。 The cleaning device 6 is disposed on the downstream side of the primary transfer nip portion T1 (upstream side of the charging roller 2) along the rotation direction of the photosensitive drum 1. The cleaning device 6 includes a cleaning blade (cleaning member) 6a that is in contact with the surface of the photosensitive drum 1, and a cleaning container 6b that collects toner that has been written down by the cleaning blade 6a.

転写搬送ベルト７は、駆動ローラ１５、二次転写ローラ１６、従動ローラ１７に掛け渡されており、駆動ローラ１５の矢印Ｒ１５方向の回転に伴って矢印Ｒ７方向に回転する。転写搬送ベルト７は、中間転写ベルト５に当接されて中間転写ベルト５との間に二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２を構成している。二次転写ローラ１６には、これに二次転写バイアスを印加する二次転写印加電源Ｓ４がアースされた状態で接続されている。 The transfer conveyance belt 7 is stretched around a driving roller 15, a secondary transfer roller 16, and a driven roller 17, and rotates in the direction of arrow R7 as the driving roller 15 rotates in the direction of arrow R15. The transfer conveyance belt 7 is in contact with the intermediate transfer belt 5 to form a secondary transfer portion (secondary transfer nip portion) T2 between the transfer conveyance belt 7 and the intermediate transfer belt 5. The secondary transfer roller 16 is connected to a secondary transfer application power source S4 that applies a secondary transfer bias to the secondary transfer roller 16 in a grounded state.

定着装置８は、ヒータ（不図示）を内蔵した定着ローラ１８と、これに押圧されて定着部Ｎを構成する加圧ローラ２０とを有している。 The fixing device 8 includes a fixing roller 18 with a built-in heater (not shown), and a pressure roller 20 that is pressed by the fixing roller 8 and constitutes a fixing unit N.

上述構成の画像形成装置の画像形成動作を説明する。 An image forming operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.

なお、以下では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に４色フルカラーを形成する場合を例に説明する。また以下にあげる数値は、一例を示すものであって、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。 In the following, a case where four full colors are formed in the order of black, yellow, magenta, and cyan will be described as an example. The numerical values given below are merely examples, and the present invention is not limited to these numerical values.

感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（例えば、１３０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。回転状態の感光体ドラム１は、表面に当接されている帯電ローラ２に帯電バイアス印加電源Ｓ１から帯電バイアスが印加されることにより、所定の極性・電位に（例えば、−６００Ｖ）に均一に帯電される。帯電後の感光体ドラム１表面は、露光装置３によって、画像情報に基づく露光が行われ、露光部分（明部）の電荷が除去されて（例えば、−１５０Ｖ）静電潜像が形成される。 The photosensitive drum 1 is rotationally driven at a predetermined process speed (for example, 130 mm / sec) in the direction of arrow R1 by a driving unit (not shown). The photosensitive drum 1 in a rotating state is uniformly applied to a predetermined polarity and potential (for example, −600 V) by applying a charging bias from a charging bias applying power source S1 to a charging roller 2 in contact with the surface. Charged. The surface of the photosensitive drum 1 after charging is exposed based on image information by the exposure device 3, and the charge of the exposed portion (bright portion) is removed (for example, -150V) to form an electrostatic latent image. .

この静電潜像は、回転体４Ａの矢印Ｒ４方向の回転により、感光体ドラム１表面に対向する現像位置Ｄに配置されたブラックの現像器４Ｋによって現像される。このとき、ブラックの現像器４Ｋの現像スリーブ４ｂには、現像バイアス印加電源Ｓ２によって、直流電圧（例えば、−４５０Ｖ）に交番電圧（例えば、ピーク間電圧１．５ｋＶ、周波数２ｋＨｚの交流電圧）が重畳された振動電圧が印加される。これにより、感光体ドラム１表面の明部に負の電荷をもったブラックのトナーが付着され、トナー像として現像される。 The electrostatic latent image is developed by the black developing device 4K disposed at the developing position D facing the surface of the photosensitive drum 1 by the rotation of the rotating body 4A in the direction of the arrow R4. At this time, the developing sleeve 4b of the black developing device 4K is supplied with an alternating voltage (for example, an AC voltage having a peak-to-peak voltage of 1.5 kV and a frequency of 2 kHz) by a developing bias application power source S2 to a DC voltage (for example, −450V). The superimposed vibration voltage is applied. As a result, black toner having a negative charge adheres to the bright portion of the surface of the photosensitive drum 1 and is developed as a toner image.

感光体ドラム１上のトナー濃度を測定する際には、予めトナー像が無い状態で感光体ドラム１上の測定をしておき、トナー像が現像された状態との比較を行う。常にトナー濃度センサー９を作動させる必要は無く、現像装置５内のトナーの帯電状態が大きく変化していることが予想される、電源投入後１回目の画像形成時や、大量にトナーが消費された時に作動させる構成とすることが望ましい。 When the toner density on the photosensitive drum 1 is measured, the measurement on the photosensitive drum 1 is performed in the absence of a toner image in advance, and the comparison is made with the developed toner image. It is not always necessary to operate the toner density sensor 9, and it is expected that the charged state of the toner in the developing device 5 is greatly changed. When the image is formed for the first time after the power is turned on, a large amount of toner is consumed. It is desirable to have a configuration that activates when

感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５に一次転写される。感光体ドラム１上のトナー像は、感光体ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って一次転写部Ｔ１に搬送され、一次転写ローラ１１に一次転写バイアス印加電源Ｓ３から一次転写バイアス（例えば、＋４００Ｖ）が印加されることにより、中間転写ベルト５上に一次転写される。感光体ドラム１は、この一次転写時に中間転写ベルト５に転写されないで表面に残ったトナー（残留トナー）がクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去されて、次のイエローの画像形成に供される。 The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 5. The toner image on the photosensitive drum 1 is conveyed to the primary transfer portion T1 as the photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow R1, and is supplied to the primary transfer roller 11 from the primary transfer bias application power source S3 (for example, +400 V). ) Is applied, the image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 5. The photosensitive drum 1 is not transferred to the intermediate transfer belt 5 during the primary transfer, and the toner remaining on the surface (residual toner) is removed by the cleaning blade 6a of the cleaning device 6 to be used for the next yellow image formation. .

感光体ドラム１は、ブラックの場合と同様に、帯電、露光が行われて静電潜像が形成される。この静電潜像は、回転体４Ａを矢印Ｒ４方向に９０°回転させて、イエローの現像器４Ｙを現像位置Ｄに配置し、その現像スリーブ４ｂに現像バイアス印加電源Ｓ２から現像バイアスを印加することで、イエローのトナー像として現像される。このイエローのトナー像は、一次転写部Ｔ１において、一次転写ローラ１１に一次転写バイアス印加電源Ｓ３から印加される一次転写バイアスによって、中間転写ベルト５上に、先のブラックのトナー像に重ね合わされるようにして一次転写される。トナー像転写後の感光体ドラム１は、表面に残った残留トナーがクリーニング装置６によって除去され、次の、マゼンタの画像形成に供される。 As in the case of black, the photosensitive drum 1 is charged and exposed to form an electrostatic latent image. In this electrostatic latent image, the rotating body 4A is rotated 90 ° in the direction of the arrow R4, the yellow developing device 4Y is disposed at the developing position D, and a developing bias is applied to the developing sleeve 4b from the developing bias applying power source S2. Thus, it is developed as a yellow toner image. This yellow toner image is superimposed on the previous black toner image on the intermediate transfer belt 5 by the primary transfer bias applied from the primary transfer bias application power source S3 to the primary transfer roller 11 in the primary transfer portion T1. In this way, the primary transfer is performed. After the toner image is transferred, the remaining toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning device 6 and used for the next magenta image formation.

以下同様にして、感光体ドラム１上に順次にマゼンタ、シアンのトナー像が形成され、さらに中間転写ベルト５上に順次に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上で、４色のトナー像が重ね合わされる。 In the same manner, magenta and cyan toner images are sequentially formed on the photosensitive drum 1 and further primary-transferred sequentially onto the intermediate transfer belt 5. As a result, the four color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 5.

中間転写ベルト５上の４色のトナー像は、記録材Ｐに二次転写される。二次転写に先立ち、転写搬送ベルト７が中間転写ベルト５に接触されて二次転写部Ｔ２が形成される。中間転写ベルト５上の４色のトナー像は、中間転写ベルト５の矢印Ｒ５方向の回転に伴って二次転写部Ｔ２に搬送される。一方、給紙カセット（不図示）に収納されていた記録材Ｐは、給搬送装置（不図示）によって給搬送されて、転写搬送ベルト７表面に担持され、転写搬送ベルト７の矢印Ｒ７方向に回転によって二次転写部Ｔ２に搬送される。このとき、二次転写バイアス印加電源Ｓ４によって二次転写ローラ１６に二次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト５上の４色のトナー像が一括で記録材Ｐ上に二次転写される。 The four color toner images on the intermediate transfer belt 5 are secondarily transferred to the recording material P. Prior to the secondary transfer, the transfer conveyance belt 7 is brought into contact with the intermediate transfer belt 5 to form a secondary transfer portion T2. The four color toner images on the intermediate transfer belt 5 are conveyed to the secondary transfer portion T2 as the intermediate transfer belt 5 rotates in the direction of arrow R5. On the other hand, the recording material P stored in a paper feeding cassette (not shown) is fed and conveyed by a feeding / conveying device (not shown), is carried on the surface of the transfer conveyance belt 7, and moves in the direction of arrow R 7 of the transfer conveyance belt 7. It is conveyed to the secondary transfer portion T2 by rotation. At this time, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 16 by the secondary transfer bias application power source S4, and the four color toner images on the intermediate transfer belt 5 are secondarily transferred onto the recording material P all at once.

トナー像の二次転写後の記録材Ｐは、中間転写ベルト５から剥離されて、矢印Ｋ方向に搬送され、定着装置８において、定着ローラ１８と加圧ローラ２０とによって挟持搬送されながら、加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。これにより１枚の記録材Ｐに対する４色フルカラーの画像形成が終了する。一方、トナー像の二次転写後の中間転写ベルト５は、表面に残ったトナー（残留トナー）がベルトクリーナ１４によって除去される。 The recording material P after the secondary transfer of the toner image is peeled off from the intermediate transfer belt 5 and conveyed in the direction of arrow K, and is heated while being nipped and conveyed by the fixing roller 18 and the pressure roller 20 in the fixing device 8. -The toner image is fixed on the surface by being pressurized. As a result, the four-color full-color image formation on one recording material P is completed. On the other hand, the toner (residual toner) remaining on the surface of the intermediate transfer belt 5 after the secondary transfer of the toner image is removed by the belt cleaner 14.

なお、単色の画像形成を行う場合は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を、所望の色のトナーを収容する現像器によって現像する。このトナー像は、中間転写ベルト５上に一次転写された後、すぐに記録材Ｐ上に二次転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、転写搬送ベルト７から剥離されて、定着装置８によって加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。 In the case of performing monochromatic image formation, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by a developing unit that contains toner of a desired color. This toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 5 and then immediately transferred onto the recording material P as a secondary transfer. The recording material P onto which the toner image has been transferred is peeled off from the transfer conveyance belt 7 and heated and pressurized by the fixing device 8 to fix the toner image on the surface.

（トナー濃度センサー）
本実施例にて、トナー濃度センサー９は、上述したように、先に図１を参照して説明したセンサー９とすることができる。従って、トナー濃度センサー９の全体構成についての詳しい説明は、先の説明を援用する。 (Toner density sensor)
In this embodiment, as described above, the toner concentration sensor 9 can be the sensor 9 described with reference to FIG. Therefore, the above description is used for a detailed description of the entire configuration of the toner density sensor 9.

本実施例におけるトナー濃度センサー９は、像担持体としての感光体ドラム１上のトナー濃度を測定する。発光部の光源には、中心波長８５０ｎｍの赤外光ＬＥＤを用いた。波長は感光体ドラム１の感度が小さい領域の波長を用いるのが望ましい。 The toner density sensor 9 in this embodiment measures the toner density on the photosensitive drum 1 as an image carrier. An infrared LED having a center wavelength of 850 nm was used as the light source of the light emitting unit. It is desirable to use a wavelength in a region where the sensitivity of the photosensitive drum 1 is small.

先ず、トナー濃度センサーの調整方法について説明する。 First, a method for adjusting the toner density sensor will be described.

上述の如く従来においては、図３に示すように、Ｓ波成分の出力値の調整は標準サンプルＢで行われているため、Ｔ_fではＳ波成分の出力値のばらつきは小さい。それに対してＴ₀に近い領域ではＳ波成分の出力値のばらつきが大きく、Ｔ₀において最大となっている。また、Ｔ₀からＴ_fへのＰ波成分とＳ波成分の出力値の変化はほぼ線形となっている（図３参照）。 As described above, in the prior art, as shown in FIG. 3, since the adjustment of the output value of the S wave component is performed with the standard sample B, the variation in the output value of the S wave component is small at _Tf . On the other hand, in the region close to T ₀ , the variation of the output value of the S wave component is large, and is maximum at T ₀ . Further, the change in the output values of the P wave component and the S wave component from T ₀ to T _f is substantially linear (see FIG. 3).

そこで、基準となるセンサーを定め、それ以外のセンサーにおいては、Ｔ_fでのＰ波成分とＳ波成分の出力値が原点になるように出力値をオフセットさせる。即ち、基準となるセンサーと補正対象のセンサーそれぞれの像担持体表面における前記散乱光成分の出力値から像担持体表面がトナーに覆われて見えなくなった際の前記散乱光成分の出力値を引く。 Therefore, a reference sensor is determined, and in other sensors, the output values are offset so that the output values of the P wave component and the S wave component at T _f become the origin. That is, the output value of the scattered light component when the surface of the image carrier becomes invisible due to the toner is subtracted from the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of each of the reference sensor and the sensor to be corrected. .

その状態で、Ｔ₀でのＳ波成分の出力値を合わせるように、基準となるセンサーでの出力値との比率（β）により補正を行い、補正後にはオフセットした分を戻す。即ち、像担持体表面がトナーに覆われて見えなくなった際の前記散乱光成分の出力値を足す。これにより、Ｔ₀からＴ_fまでのＰ波成分とＳ波成分の出力値がばらつきを抑え、さらにＴ_f以上の高濃度部でのばらつきも小さなものとすることができる。 In this state, correction is performed based on the ratio (β) with the output value of the reference sensor so that the output value of the S wave component at T ₀ is matched, and after the correction, the offset is returned. That is, the output value of the scattered light component when the surface of the image bearing member becomes invisible due to being covered with toner is added. As a result, variations in the output values of the P wave component and S wave component from T ₀ to T _f can be suppressed, and the variation in the high density portion equal to or higher than T _f can be reduced.

（補正係数βの算出）
本実施例にて、トナー濃度センサーの出力は、Ｐ波成分の出力及びＳ波成分の出力ともに０〜１０２３（０．００５Ｖ刻み）とされる。 (Calculation of correction coefficient β)
In this embodiment, the output of the toner density sensor is 0-1023 (in increments of 0.005 V) for both the output of the P wave component and the output of the S wave component.

また、本実施例の画像形成装置１００においては、感光体ドラム１が新品の場合、Ｐ波成分の出力値が５００である場合にＳ波成分の出力値も５００となる、予め定められたセンサーＭを基準のセンサーとして用いる。そして、この基準センサーＭにより測定されたトナー濃度を基準として、使用するセンサーの補正を行う。 Further, in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, when the photosensitive drum 1 is new, a predetermined sensor in which the output value of the S wave component is 500 when the output value of the P wave component is 500. M is used as a reference sensor. Then, the sensor to be used is corrected based on the toner density measured by the reference sensor M.

なお、本実施例で使用する基準のセンサーＭによれば、図６に示すように、Ｔ_fにおけるＰ波成分の出力値（以下、「Ｐ_Af」という。）は１２０、Ｓ波成分の出力値（以下、「Ｓ_Af」という。）は２８０となった。 According to the reference sensor M used in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the output value of the P wave component at T _f (hereinafter referred to as “P _Af ”) is 120, and the output of the S wave component. The value (hereinafter referred to as “S _Af ”) was 280.

基準のセンサーＭを使用した場合の、Ｔ₀でのＰ波成分の出力値（以下、「Ｐ_A0」という。）とＳ波成分の出力値（以下、「Ｓ_A0」という。）、がともに５００であるキャリブレーション用サンプルＣを用意する。キャリブレーション用サンプルＣとして本実施例では、未使用状態の感光体ドラム１を用いた。 When the reference sensor M is used, both the output value of the P wave component at T ₀ (hereinafter referred to as “P _A0 ”) and the output value of the S wave component (hereinafter referred to as “S _A0 ”) are both present. A calibration sample C 500 is prepared. In this embodiment, the unused photosensitive drum 1 is used as the calibration sample C.

ここで、図６を参照して、キャリブレーション用サンプルＣを用いて、Ｓ波成分の出力値のばらつきがあるトナー濃度センサー（即ち、補正対象のセンサー）９の補正を行う場合について説明する。 Here, with reference to FIG. 6, a description will be given of the case where the calibration sample C is used to correct the toner density sensor (that is, the sensor to be corrected) 9 having variations in the output value of the S wave component.

画像形成を行った後の感光体ドラム１では、摺擦傷やトナー付着物などにより一定の値になりにくいが、新品の状態における表面では、Ｐ波成分の出力値とＳ波成分の出力値はほぼ一定になる。 The photosensitive drum 1 after image formation is less likely to have a constant value due to rubbing scratches or toner deposits, but the output value of the P wave component and the output value of the S wave component on the surface in a new state are It becomes almost constant.

図６に示すトナー濃度センサー９は、基準センサーＭに対して、Ｓ波成分が大きいセンサー出力を示すものとする。 The toner density sensor 9 shown in FIG. 6 indicates a sensor output having a larger S wave component than the reference sensor M.

図６に示すように、トナー濃度センサー９でのＴ₀のＰ波成分の出力値（以下、「Ｐ_B0」という。）が５００の時、Ｓ波成分の出力値（以下、「Ｓ_B0」という。）が６５０であるとする。 As shown in FIG. 6, when the output value of the P wave component of T ₀ (hereinafter referred to as “P _B0 ”) at the toner density sensor 9 is 500, the output value of the S wave component (hereinafter referred to as “S _B0 ”). ) Is 650.

トナー濃度センサー９でのＴ_fにおけるＰ波成分の出力値（以下、「Ｐ_Bf」という。）、Ｓ波成分の出力値（以下、「Ｓ_Bf」という。）は、Ｐ_Af＝Ｐ_Bf、Ｓ_Af＝Ｓ_Bfとなっている。そこで、補正係数βを、下記式１で定義する。
β＝（Ｓ_A0−Ｓ_Af）÷（Ｓ_B0−Ｓ_Af）（式１）
この補正係数βを用いて、トナー濃度センサー９のＰ波成分とＳ波成分の出力値を補正すると以下のようになる。
Ｐ’_Bt＝Ｐ_Bt−Ｐ_Af＋Ｐ_Af＝Ｐ_Bt （式２）
Ｓ’_Bt＝β×（Ｓ_Bt−Ｓ_Af）＋Ｓ_Af （式３）
ここで、
Ｐ_Bt：補正前のトナー濃度センサー９のＰ波成分の出力値
Ｓ_Bt：補正前のトナー濃度センサー９のＳ波成分の出力値
Ｐ’_Bt：補正後のトナー濃度センサー９のＰ波成分の出力値
Ｓ’_Bt：補正後のトナー濃度センサー９のＳ波成分の出力値 The output value of the P wave component (hereinafter referred to as “P _Bf ”) and the output value of the S wave component (hereinafter referred to as “S _Bf ”) at T _f in the toner density sensor 9 are P _Af = P _Bf , S _Af = S _Bf . Therefore, the correction coefficient β is defined by the following formula 1.
β = (S _A0 −S _Af ) ÷ (S _B0 −S _Af ) (Formula 1)
When the output values of the P wave component and the S wave component of the toner density sensor 9 are corrected using the correction coefficient β, the following is obtained.
P ′ _Bt = P _Bt −P _Af + P _Af = P _Bt (Formula 2)
S ′ _Bt = β × (S _Bt −S _Af ) + S _Af (Formula 3)
here,
P _Bt : Output value of P wave component of toner density sensor 9 before correction S _Bt : Output value of S wave component of toner density sensor 9 before correction P ′ _Bt : P wave component of toner density sensor 9 after correction Output value S ′ _Bt : Output value of S wave component of toner density sensor 9 after correction

そこで、トナー濃度センサー９を新規に取り付ける際、又は、交換する際に、以下の作業により、トナー濃度センサ−９のＰ波成分に対するＳ波成分の出力のばらつきを補正する係数βを算出する。 Therefore, when the toner density sensor 9 is newly installed or replaced, the coefficient β for correcting the variation in the output of the S wave component with respect to the P wave component of the toner density sensor 9 is calculated by the following operation.

先ず、感光体ドラム１を装置本体にセットし、Ｐ_B0が５００になるようにトナー濃度センサー９のＬＥＤ光量を調整する。次に、トナー濃度センサー９で新品感光体ドラム１の表面を測定し、そのときの出力値（Ｓ_B0）を用いて、補正係数βを下記式１で計算する。
β＝（５００−２８０）÷（Ｓ_B0−２８０）（式１） First, the photosensitive drum 1 is set in the apparatus main body, and the LED light amount of the toner density sensor 9 is adjusted so that P _B0 is 500. Next, the surface of the new photosensitive drum 1 is measured by the toner density sensor 9, and the correction coefficient β is calculated by the following equation 1 using the output value (S _B0 ) at that time.
β = (500−280) ÷ (S _B0 −280) (Formula 1)

本実施例では、上述のように、Ｓ_B0は、６５０である。従って、補正係数βは、０．５９となる。 In this embodiment, S _B0 is 650 as described above. Therefore, the correction coefficient β is 0.59.

従って、上記求められた補正係数βを使用して、以降の制御に対しては、上記（式３）により算出された補正後の出力値（Ｓ’_Bt）により、基準のセンサーＭでのトナー濃度に対する関係で制御を行う。 Therefore, for the subsequent control using the obtained correction coefficient β, the toner at the reference sensor M is calculated based on the corrected output value (S ′ _Bt ) calculated by the above (Equation 3). Control is performed in relation to the concentration.

上記説明は、基準センサーＭに対してＳ波成分が大きいセンサー出力を示すトナー濃度センサー９に対して行ったが、基準センサーＭに対してＳ波成分が小さいセンサー出力を示すトナー濃度センサー９に対しても同様にして補正をすることができる。 The above description has been made for the toner density sensor 9 showing a sensor output having a large S wave component with respect to the reference sensor M. The correction can be made in the same manner.

（補正による効果）
図７にトナー濃度センサー９のＳ波成分がばらついている出力値と、図８に本実施例による補正を行った出力値を示す。 (Effects of correction)
FIG. 7 shows an output value in which the S wave component of the toner density sensor 9 varies, and FIG. 8 shows an output value obtained by performing correction according to this embodiment.

図７において、Ｂの線はセンサーＭでの出力値であるが、Ａの線とＣの線は、Ｔ₀においてＳ波成分の出力値が±１５０程度ずれている。これに対し、補正係数βによる補正を行った結果を示す図８では、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’の線がほぼ重なり、ずれは最大で１０程度となった。 In FIG. 7, the B line is the output value from the sensor M, but the output value of the S wave component is shifted by about ± 150 at T ₀ between the A line and the C line. On the other hand, in FIG. 8 showing the result of correction by the correction coefficient β, the lines A ′, B ′, and C ′ almost overlap each other, and the deviation is about 10 at the maximum.

以上の結果から、補正係数βによる補正を行うことにより、Ｓ波成分の出力値のばらつきを抑え、正しくトナー濃度を把握することが可能になることが示された。 From the above results, it was shown that by performing correction using the correction coefficient β, it is possible to suppress variation in the output value of the S wave component and correctly grasp the toner density.

実施例２
本発明の第二の実施例について説明する。本実施例にて、画像形成装置及びトナー濃度センサーの構成は、実施例１と同様であり、従って、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。 Example 2
A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the configurations of the image forming apparatus and the toner density sensor are the same as those in the first embodiment. Therefore, the description of the first embodiment is used and the description thereof is omitted here.

本実施例は、補正係数βの算出方法において実施例１と異なっている。従って、以下に、本実施例による補正係数βの算出方法について説明する。 The present embodiment is different from the first embodiment in the method of calculating the correction coefficient β. Therefore, a method for calculating the correction coefficient β according to this embodiment will be described below.

実施例１で説明したように、Ｔ_fにおけるＰ波成分の出力値、Ｓ波成分の出力値は、基準となるセンサーで得ることで、補正対象のセンサーでの値とほぼ同じ値になる。しかし、アナログ現像を帯電バイアスの直流成分を変化させて複数回行うことにより、Ｐ_BfとＳ_Bfを低濃度側の直線（例えば濃度０〜０．４程度）と高濃度側の直線（１．４〜１．８程度）から算出することができる。即ち、図２で理解されるように、低濃度側の直線（ａ）と高濃度側の直線（ｂ）の交点が、Ｔ_fにおけるセンサーにて測定されＰ波成分の出力値、Ｓ波成分の出力値となる。本実施例は、この考え方に基づくものである。 As described in the first embodiment, the output value of the P wave component and the output value of the S wave component at T _f are obtained by the reference sensor, and are substantially the same as the values of the correction target sensor. However, analog development is performed a plurality of times by changing the DC component of the charging bias, so that P _Bf and S _Bf are reduced to a low density side straight line (for example, a density of about 0 to 0.4) and a high density side straight line (1. 4 to about 1.8). That is, as can be understood from FIG. 2, the intersection of the straight line (a) on the low concentration side and the straight line (b) on the high concentration side is measured by the sensor at T _f , and the output value of the P wave component, the S wave component Output value. The present embodiment is based on this concept.

本実施例にて、トナー濃度センサーの出力は、Ｐ波成分の出力及びＳ波成分の出力ともに０〜１０２３（０．００５Ｖ刻み）とされる。 In this embodiment, the output of the toner density sensor is 0-1023 (in increments of 0.005 V) for both the output of the P wave component and the output of the S wave component.

また、本実施例の画像形成装置１００においては、感光体ドラム１が新品の場合、Ｐ波成分の出力値が５００である場合にＳ波成分の出力値も５００となる、ある定められたセンサーＭを基準のセンサーとして用いる。そして、この基準センサーＭにより測定されたトナー濃度を基準として、使用するセンサーの補正を行う。図６を参照して説明する。ここで、実施例１と同様に、Ｐ_A0、Ｓ_A0、Ｐ_Af、Ｓ_Afが得られる。 Further, in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, when the photosensitive drum 1 is new, when the output value of the P wave component is 500, the output value of the S wave component is also 500. M is used as a reference sensor. Then, the sensor to be used is corrected based on the toner density measured by the reference sensor M. This will be described with reference to FIG. Here, as in the first embodiment, P _A0 , S _A0 , P _Af and S _Af are obtained.

次に、Ｐ_A0とＳ_A0がともに５００であるキャリブレーション用サンプルＣを用意する。キャリブレーション用サンプルＣとして本実施例では、未使用状態の感光体ドラム１を用いた。上記キャリブレーション用サンプルＣを用いて、Ｓ波成分の出力値のばらつきがあるトナー濃度センサー９の補正を行う。 Next, a calibration sample C in which P _A0 and S _A0 are both 500 is prepared. In this embodiment, the unused photosensitive drum 1 is used as the calibration sample C. Using the calibration sample C, the toner density sensor 9 having a variation in the output value of the S wave component is corrected.

本実施例にて、補正係数βは、下記式４で定義される。
β＝（Ｓ_A0−Ｓ_Bf）÷（Ｓ_B0−Ｓ_Bf）（式４）
この補正係数βを用いて、トナー濃度センサー９のＰ波成分とＳ波成分の出力値を補正すると以下のようになる。
Ｐ’_Bt＝Ｐ_Bt−Ｐ_Bf＋Ｐ_Bf＝Ｐ_Bt （式５）
Ｓ’_Bt＝β×（Ｓ_Bt−Ｓ_Bf）＋Ｓ_Bf （式６）
ここで、
Ｐ_Bt：補正前のトナー濃度センサー９のＰ波成分の出力値
Ｓ_Bt：補正前のトナー濃度センサー９のＳ波成分の出力値
Ｐ’_Bt：補正後のトナー濃度センサー９のＰ波成分の出力値
Ｓ’_Bt：補正後のトナー濃度センサー９のＳ波成分の出力値 In this embodiment, the correction coefficient β is defined by the following formula 4.
β = (S _A0 −S _Bf ) ÷ (S _B0 −S _Bf ) (Formula 4)
When the output values of the P wave component and the S wave component of the toner density sensor 9 are corrected using the correction coefficient β, the following is obtained.
P ′ _Bt = P _Bt −P _Bf + P _Bf = P _Bt (Formula 5)
S ′ _Bt = β × (S _Bt −S _Bf ) + S _Bf (Formula 6)
here,
P _Bt : Output value of P wave component of toner density sensor 9 before correction S _Bt : Output value of S wave component of toner density sensor 9 before correction P ′ _Bt : P wave component of toner density sensor 9 after correction Output value S ′ _Bt : Output value of S wave component of toner density sensor 9 after correction

トナー濃度センサー９を新規に取り付ける際、又は、交換する際に、以下の作業により、トナー濃度センサ−９のＰ波成分に対するＳ波成分の出力のばらつきを補正する係数βを算出する。 When the toner density sensor 9 is newly installed or replaced, the coefficient β for correcting the variation in the output of the S wave component with respect to the P wave component of the toner density sensor 9 is calculated by the following operation.

先ず、感光体ドラム１を装置本体にセットし、Ｐ_B0が５００になるようにトナー濃度センサー９のＬＥＤ光量を調整し、Ｐ_B0とＳ_B0を得る。本実施例において、光量を調整しＰ_B0が５００となった時、Ｓ_B0が６５０であった。 First, the photosensitive drum 1 is set in the apparatus main body, and the LED light amount of the toner density sensor 9 is adjusted so that P _B0 becomes 500, and P _B0 and S _B0 are obtained. In this example, when the light amount was adjusted and P _B0 was 500, S _B0 was 650.

次に、帯電バイアスの直流成分を現像バイアスの直流成分以下に設定し、トナーが感光体ドラム１上にある状態でトナー濃度センサー９によりＰ波成分とＳ波成分の出力値を得る。帯電バイアスの直流成分と現像バイアスの直流成分の差は０Ｖ〜３００Ｖ程度、間隔は１０Ｖ〜１００Ｖ程度が望ましい。本実施例では０Ｖ〜２５０Ｖ／５０Ｖとした。これらの値は用いるトナーや環境条件によって変わり得る値であり、これらに限られるものではない。 Next, the DC component of the charging bias is set to be equal to or less than the DC component of the developing bias, and the output values of the P wave component and the S wave component are obtained by the toner density sensor 9 with the toner on the photosensitive drum 1. The difference between the DC component of the charging bias and the DC component of the developing bias is preferably about 0V to 300V, and the interval is preferably about 10V to 100V. In this embodiment, 0V to 250V / 50V. These values can vary depending on the toner used and environmental conditions, and are not limited to these.

次に、Ｔ_fにおけるＰ波成分の出力値、Ｓ波成分の出力値を求める。そのため、帯電バイアスの直流成分を現像バイアスの直流成分の差が０Ｖと５０ＶでのＰ波成分とＳ波成分の出力値を低濃度部、２００Ｖと２５０ＶでのＰ波成分とＳ波成分の出力値を高濃度部として採用し、それぞれに対して直線を引いた後、交点を算出した。 Next, the output value of the P wave component and the output value of the S wave component at T _f are obtained. Therefore, the output value of the P wave component and the S wave component when the difference between the DC component of the charging bias and the DC component of the developing bias is 0V and 50V is the low density portion, and the output of the P wave component and the S wave component at 200V and 250V. The value was adopted as the high concentration part, and after drawing a straight line for each, the intersection was calculated.

その結果、実施例１と同様のＴ_fにおけるＰ波成分の出力値、Ｓ波成分の出力値を得ることが出来た。 As a result, it was possible to obtain the output value of the P wave component and the output value of the S wave component at T _f as in Example 1.

この算出された値から補正係数βを下記式４で計算する。
β＝（５００−２８０）÷（Ｓ_B0−２８０）（式４） A correction coefficient β is calculated from the calculated value according to the following equation 4.
β = (500−280) ÷ (S _B0 −280) (Formula 4)

本実施例では、Ｓ_BOは、６５０である。従って、補正係数βは、０．５９となる。 In this example, S _BO is 650. Therefore, the correction coefficient β is 0.59.

従って、上記求められた補正係数βを使用して、以降の制御に対しては、上記（式６）により算出された補正後の出力値により、基準のセンサーでのトナー濃度に対する関係で制御を行う。 Therefore, for the subsequent control using the obtained correction coefficient β, the control is performed in relation to the toner density at the reference sensor by the corrected output value calculated by the above (Equation 6). Do.

この作業は、トナー濃度センサー９のＰ波成分とＳ波成分の出力値が変わらない限り１度行えば良い。しかし、トナー濃度センサー９のＬＥＤ特性が例えば経時劣化などで変化した場合に、これを補正するためには、感光体ドラム１を新品に交換するたびに行う方が望ましい。 This operation may be performed once as long as the output values of the P wave component and the S wave component of the toner density sensor 9 do not change. However, when the LED characteristics of the toner density sensor 9 change due to deterioration over time, for example, it is preferable to perform this every time the photosensitive drum 1 is replaced with a new one.

その他の実施例
上記各実施例においては、本発明の画像形成装置１００は、中間転写方式のカラー画像形成装置であるとして説明した。 Other Embodiments In the above embodiments, the image forming apparatus 100 of the present invention has been described as an intermediate transfer type color image forming apparatus.

しかし、本発明の原理は、中間転写ベルトの代わりに記録材を搬送する搬送ドラム或いは搬送ベルトを備えた、所謂、直接転写方式の画像形成装置にても同様に適用できる。直接転写方式の画像形成装置は、搬送ドラム或いは搬送ベルトにて搬送される記録材Ｐに対して、それぞれ感光ドラム１の表面に形成されたトナー画像が順次直接転写されてカラー画像が記録される構成とされる。斯かる画像形成装置は、当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。また、本発明が、モノカラーの画像形成装置にても適用し得ることは当然である。 However, the principle of the present invention can be similarly applied to a so-called direct transfer type image forming apparatus provided with a conveyance drum or a conveyance belt for conveying a recording material instead of the intermediate transfer belt. In the direct transfer type image forming apparatus, a toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is sequentially transferred to a recording material P conveyed by a conveying drum or a conveying belt, and a color image is recorded. It is supposed to be configured. Since such an image forming apparatus is well known to those skilled in the art, further description is omitted. Of course, the present invention can also be applied to a monochromatic image forming apparatus.

また、前述した実施例では、像担持体として感光体ドラム１を用いた場合の画像形成装置を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。感光体ドラムの代わりに感光体ベルトを使用することもできる。又、像担持体としての中間転写体や感光体ベルトなどにおけるトナー像の濃度を検知するトナー濃度センサーに、上記説明した本発明の原理を適用しても同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiments, the image forming apparatus in which the photosensitive drum 1 is used as the image carrier has been described as an example, but the present invention is not limited to this. A photoreceptor belt can be used instead of the photoreceptor drum. The same effect can be obtained by applying the principle of the present invention described above to a toner density sensor for detecting the density of a toner image on an intermediate transfer member or a photosensitive belt as an image carrier.

また、上記各実施例において、補正係数βの算出を感光体ドラムや中間転写体などを新品に交換した際に、常に行う構成とすることができる。この場合には、センサーの経時変化を吸収したりすることが可能になる。 In each of the above embodiments, the correction coefficient β can be always calculated when the photosensitive drum or intermediate transfer member is replaced with a new one. In this case, it is possible to absorb changes with time of the sensor.

ただしその場合には、Ｔ_fにおけるＰ波成分の出力値、Ｓ波成分の出力値のずれが生じる可能性があるので、Ｔ_fにおけるＰ波成分の出力値、Ｓ波成分の出力値を、アナログ現像などにより決定できる構成を本体に備えなければならない。 However, in that case, the output value of the P-wave component in the T _f, there is a possibility that the deviation of the output value of the S-wave component occurs, the output value of the P-wave component in the T _f, the output value of the S-wave component, The main body must have a configuration that can be determined by analog development or the like.

以上説明したように、本発明によれば、トナー濃度センサーにおけるＰ波成分に対するＳ波成分の出力のばらつきを抑え、像担持体上のトナー濃度測定をより正確に行うことができる。これにより、画像形成装置への正確なフィードバックにより、装置制御および画質の安定化を行うことができる。 As described above, according to the present invention, variations in the output of the S wave component with respect to the P wave component in the toner density sensor can be suppressed, and the toner density measurement on the image carrier can be performed more accurately. As a result, device control and image quality stabilization can be performed with accurate feedback to the image forming apparatus.

トナー像濃度を光学的に検知するセンサーの一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the sensor which optically detects a toner image density. 像担持体上トナー濃度と、Ｐ波成分とＳ波成分の出力値の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of toner density on an image carrier and output values of a P wave component and an S wave component. センサー調整によるＰ波成分とＳ波成分の出力値ばらつき変化の説明図である。It is explanatory drawing of the output value dispersion | variation change of the P wave component and S wave component by sensor adjustment. 本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を模式的に示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る感光体ドラム及び帯電ローラの概略構成を模式的に示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of a photosensitive drum and a charging roller according to the present invention. トナー濃度センサーの補正方法を説明するためのトナー濃度センサー出力値を示す図である。It is a figure which shows the toner density sensor output value for demonstrating the correction method of a toner density sensor. 補正係数βによる補正前のトナー濃度センサー出力値を示す図である。It is a figure which shows the toner density sensor output value before correction | amendment by the correction coefficient (beta). 補正係数βによる補正後によるトナー濃度センサー出力値を示す図である。It is a figure which shows the toner density sensor output value after correction | amendment by the correction coefficient (beta).

Explanation of symbols

１
１感光体ドラム（像担持体）
２帯電ローラ（帯電手段）
３露光装置（露光手段）
４現像装置（現像手段）
５中間転写ベルト（中間転写体、像担持体）
６クリーニング装置（クリーニング手段）
７中間搬送ベルト（転写材搬送ベルト）
８定着装置（定着手段）
９トナー濃度センサー
１００画像形成装置
１００Ａ画像形成装置本体
Ｓ１帯電バイアス印加電源
Ｓ２現像バイアス印加電源
Ｓ３一次転写バイアス印加電源
Ｓ４二次転写バイアス印加電源 1
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Charging roller (charging means)
3 Exposure equipment (exposure means)
4 Developing device (Developing means)
5 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member, image carrier)
6 Cleaning device (cleaning means)
7 Intermediate transport belt (transfer material transport belt)
8 Fixing device (fixing means)
9 Toner density sensor 100 Image forming apparatus 100A Image forming apparatus main body S1 Charging bias application power supply S2 Development bias application power supply S3 Primary transfer bias application power supply S4 Secondary transfer bias application power supply

Claims

An image carrier, a means for forming a toner image on the surface of the image carrier, a means for transferring the formed toner image to a transfer material, and the amount of toner on the surface of the image carrier is a specularly reflected light with a received light amount. In an image forming apparatus provided with a sensor that optically measures using a component and a scattered light component,
From the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of each of the predetermined sensor and the sensor to be corrected, when the surface of the image carrier of the predetermined sensor is covered with toner and becomes invisible A value obtained by subtracting the output value of the scattered light component is calculated, and the output value of the scattered light component of the correction target sensor is corrected by the ratio (β) of the calculated value.
An image forming apparatus.

The output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of the predetermined sensor is S _A0 , the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of the sensor to be corrected is S _B0 , and the output of the predetermined sensor. When the output value of the scattered light component when the surface of the image carrier is covered with toner and disappears is S _Af and the output value of the scattered light component of the sensor to be corrected before correction is S _Bt ,
The ratio (β) of the calculated values is
β = (S _A0 −S _Af ) ÷ (S _B0 −S _Af )
Sought in
The output value (S ′ _Bt ) of the scattered light component after correction of the sensor to be corrected is
S ′ _Bt = β × (S _Bt −S _Af ) + S _Af
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is obtained by:

An image carrier, a means for forming a toner image on the surface of the image carrier, a means for transferring the formed toner image to a transfer material, and the amount of toner on the surface of the image carrier is a specularly reflected light with a received light amount. In an image forming apparatus provided with a sensor that optically measures using a component and a scattered light component,
When the surface of the image carrier of the correction target sensor is covered with toner and becomes invisible from the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of each of the predetermined sensor and the correction target sensor. A value obtained by subtracting the output value of the scattered light component is calculated, and the output value of the scattered light component of the correction target sensor is corrected by the ratio (β) of the calculated value.
An image forming apparatus.

The output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of the predetermined sensor is S _A0 , the output value of the scattered light component on the surface of the image carrier of the correction target sensor is S _B0 , and the image of the sensor of the correction target. Assuming that the output value of the scattered light component when the surface of the carrier is covered with toner becomes invisible is S _Bf and the output value of the scattered light component of the sensor to be corrected before correction is S _Bt ,
The ratio (β) of the calculated values is
β = (S _A0 −S _Bf ) ÷ (S _B0 −S _Bf )
Sought in
The output value (S ′ _Bt ) of the scattered light component after correction of the sensor to be corrected is
S ′ _Bt = β × (S _Bt −S _Bf ) + S _Bf
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is obtained by:

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is an electrophotographic photosensitive member.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is an intermediate transfer member.