JP2020052240A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2020052240A JP2018181485A JP2018181485A JP2020052240A JP 2020052240 A JP2020052240 A JP 2020052240A JP 2018181485 A JP2018181485 A JP 2018181485A JP 2018181485 A JP2018181485 A JP 2018181485A JP 2020052240 A JP2020052240 A JP 2020052240A
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Tamotsu Shimizu
保 清水
康 今西
Yasushi Imanishi
康 今西
智志 砂山
Tomoshi Sunayama
智志 砂山
一博 中地
Kazuhiro Nakachi
一博 中地
愛 ▲高▼上
愛 ▲高▼上
Ai Takagami
佳名子 菊池
Kanako Kikuchi
佳名子 菊池
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Abstract

To accurately and efficiently measure the amount of charge of toner in an image forming apparatus that includes a developing device applied with a two-component developing system.SOLUTION: An image forming apparatus 10 comprises a mode control unit 984. The mode control unit 984 forms a plurality of toner images for measurement on a photoreceptor drum 20 in an image forming unit 13 in a non-developing operation period, and acquires the amount of charge of toner on the basis of the density of the plurality of toner images for measurement detected by a density sensor 100, or a DC component of a developing current flowing in a developing roller 231 when the plurality of toner images for measurement are formed in addition to the density of the plurality of toner images for measurement. The mode control unit 984 selects an image pattern for the toner images for measurement on the basis of predetermined selection information.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet.

従来、シートに画像を形成する画像形成装置として、感光体ドラム(像担持体)と、現像装置と、転写部材と、を備えるものが知られている。感光体ドラム上に形成された静電潜像が、現像ニップ部において現像装置によって顕在化されると、感光体ドラム上にトナー像が形成される。転写部材によって、トナー像がシートに転写される。このような画像形成装置に適用される現像装置として、トナーおよびキャリアを含む現像剤が使用される二成分現像技術が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus for forming an image on a sheet, an image forming apparatus including a photosensitive drum (image carrier), a developing device, and a transfer member has been known. When the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is revealed by the developing device in the developing nip portion, a toner image is formed on the photosensitive drum. The toner image is transferred to the sheet by the transfer member. As a developing device applied to such an image forming apparatus, a two-component developing technique using a developer containing a toner and a carrier is known.

二成分現像においては、印字枚数、環境変動、印字モード(1ジョブあたりの連続印字枚数)および印字率などの影響を受けて、現像剤が劣化しトナー帯電量が変化するという現象が見られる。この結果、画像濃度の低下、トナーかぶりの発生やトナー飛散の増加といった問題が発生する。このような問題に対応するため、従来、印字枚数、環境変動、印字モードおよび印字率などから現像剤の帯電量変化を予測し、トナー濃度、現像バイアス、感光体の表面電位、現像ローラーの回転速度、飛散トナーを回収する吸引ファンの出力などを調整し、画像濃度の低下やトナーかぶりの悪化、トナー飛散の悪化を抑制する技術が採用されていた。   In the two-component development, a phenomenon is observed in which the developer is deteriorated and the toner charge amount is changed under the influence of the number of prints, environmental change, print mode (the number of continuous prints per job), print ratio, and the like. As a result, problems such as a decrease in image density, occurrence of toner fog, and an increase in toner scattering occur. To cope with such problems, conventionally, changes in the amount of developer charge are predicted from the number of prints, environmental fluctuations, print mode and print ratio, and the toner density, developing bias, photoconductor surface potential, developing roller rotation A technique has been adopted in which the speed, the output of a suction fan for collecting scattered toner, and the like are adjusted to suppress a decrease in image density, deterioration of toner fog, and deterioration of toner scattering.

しかしながら、これらの技術は、印字枚数、環境変動、印字モードおよび印字率のそれぞれの条件下での個々の予測を組み合わせたものに過ぎず、複数の条件が複合的に変化すると、現像剤の帯電量を充分に予測することは困難であった。   However, these techniques are only combinations of individual predictions under the respective conditions of the number of prints, environmental fluctuation, print mode, and print rate. It was difficult to fully predict the amount.

このため、トナーの帯電量を更に正確に予測する技術が提案されている。特許文献1、2では、現像前の感光体ドラムの表面電位と、現像後の感光体ドラム上のトナー層の表面電位とがそれぞれ測定される一方、現像されたトナー層の画像濃度測定結果からトナーの現像量が算出される。そして、この測定された各表面電位とトナーの現像量とからトナーの帯電量が算出される。   For this reason, a technique for more accurately predicting the charge amount of the toner has been proposed. In Patent Literatures 1 and 2, the surface potential of the photosensitive drum before development and the surface potential of the toner layer on the photosensitive drum after development are measured, respectively. A development amount of the toner is calculated. Then, the toner charge amount is calculated from the measured surface potentials and the toner development amount.

また、特許文献3、4および5では、現像剤を担持する現像ローラーに流入する電流値が測定され、当該測定された電流値が、現像ローラーから感光体ドラムに移動したトナーの電荷量と仮定される。また、現像されたトナー層の画像濃度測定結果からトナーの現像量が算出される。そして、このトナーの電荷量とトナーの現像量とからトナーの帯電量が算出される。   Further, in Patent Documents 3, 4, and 5, a current value flowing into a developing roller that carries a developer is measured, and the measured current value is assumed to be a charge amount of the toner moved from the developing roller to the photosensitive drum. Is done. Further, the amount of toner development is calculated from the image density measurement result of the developed toner layer. Then, the charge amount of the toner is calculated from the charge amount of the toner and the development amount of the toner.

特開2003−345075号公報JP 2003-345075 A 特開2004−37952号公報JP 2004-37952 A 特許第5024192号明細書Japanese Patent No. 5024192 特許第5273542号明細書Patent No. 5273542 特許第4480066号明細書Patent No. 4480066

特許文献1、2に記載された技術では、感光体ドラム上の表面電位を測定するために表面電位センサーが必要になる。ここで、感光体ドラム上に形成されたトナー層の表面電位を測定するためには、表面電位センサーを現像ニップ部よりも感光体ドラムの回転方向下流側に設置する必要がある。しかし、この位置に表面電位センサーを設置すると、表面電位センサーの表面が、現像ローラーから飛散したトナーによって汚染されやすく、長期に亘って精度良く表面電位を測定することが困難となる。   In the techniques described in Patent Documents 1 and 2, a surface potential sensor is required to measure the surface potential on the photosensitive drum. Here, in order to measure the surface potential of the toner layer formed on the photosensitive drum, it is necessary to install a surface potential sensor downstream of the developing nip in the rotation direction of the photosensitive drum. However, if the surface potential sensor is installed at this position, the surface of the surface potential sensor is easily contaminated by the toner scattered from the developing roller, and it becomes difficult to accurately measure the surface potential over a long period of time.

また、特許文献3、4および5に記載された技術では、現像ローラーに流入する電流が、トナー中を流れる電流に加えてキャリア中を流れる電流も含んでしまう。したがって、当該電流値からトナーの帯電量を精度よく算出することが難しい。更に、画像形成装置において印字が繰り返されることでキャリアのコート剥がれやコート汚染によってキャリアの抵抗値が変化すると、このキャリア中を流れる電流も変化する。このように、現像ローラーに流入する電流から、トナーの電荷量を正しく測定することは困難であった。   In the techniques described in Patent Documents 3, 4, and 5, the current flowing into the developing roller includes the current flowing in the carrier in addition to the current flowing in the toner. Therefore, it is difficult to accurately calculate the charge amount of the toner from the current value. Further, when the resistance value of the carrier changes due to the peeling of the coat of the carrier or the contamination of the coat due to the repeated printing in the image forming apparatus, the current flowing through the carrier also changes. Thus, it has been difficult to correctly measure the charge amount of the toner from the current flowing into the developing roller.

また、上記の各特許文献に記載された技術では、トナーの帯電量を測定するために、感光体ドラム上に測定用トナー像を含む画像パターンが形成される。トナーの帯電量を精度良く測定するためには、多くの測定用トナー像を形成することが望ましいが、この場合、通常の画像形成動作が実行できない時間が増大するとともに、測定時に消費するトナー量が増大するという問題があった。   Further, according to the techniques described in the above patent documents, an image pattern including a toner image for measurement is formed on a photosensitive drum in order to measure the charge amount of toner. In order to accurately measure the charge amount of the toner, it is desirable to form many measurement toner images. In this case, the time during which a normal image forming operation cannot be performed increases, and the amount of toner consumed during measurement increases. However, there is a problem that the number increases.

本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、二成分現像方式が適用された現像装置を含む画像形成装置において、トナーの帯電量を精度よくかつ効率的に測定することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve a problem as described above, and to accurately and efficiently measure a toner charge amount in an image forming apparatus including a developing device to which a two-component developing method is applied. Aim.

本発明の一局面に係る画像形成装置は、所定の軸心回りに回転され、表面上に予め設定された画像形成領域を有し、当該画像形成領域に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを所定の帯電電位に帯電する帯電装置と、前記帯電電位に帯電された前記感光体ドラムの前記画像形成領域を所定の画像情報に応じて前記軸心と平行な主走査方向および前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って露光することで前記静電潜像を形成する露光装置と、所定の現像ニップ部において前記感光体ドラムに対向して配置される現像装置であって、回転され周面にトナーおよびキャリアからなる現像剤を担持するとともに前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラーを含む現像装置と、をそれぞれ有し、互いに異なる色のトナー像を形成する、複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部の前記感光体ドラム上に担持された前記トナー像が重畳的に一次転写されることを許容し前記重畳された前記トナー像を担持する中間転写ベルトを含む中間転写ユニットと、前記中間転写ベルトから前記トナー像をシートに転写する二次転写部と、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記複数の画像形成部の前記現像ローラーにそれぞれ印加可能な現像バイアス印加部と、前記感光体ドラムまたは前記中間転写ベルトに対向して配置され、前記トナー像の濃度を検出する少なくとも一つの濃度検出部と、前記感光体ドラム上に前記トナー像が形成される現像動作時とは異なる非現像動作時に、前記複数の画像形成部のうちの少なくとも一の画像形成部において、前記帯電装置、前記露光装置および前記現像バイアス印加部を制御して前記感光体ドラム上に複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、または、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、前記感光体ドラム上に形成された前記測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する帯電量取得動作を実行する帯電量取得部と、前記測定用トナー像の少なくとも前記画像形成領域における配置および画像密度に関する情報を含む複数の画像パターンを予め記憶する記憶部と、所定の選択情報に基づいて、前記記憶部に記憶される前記複数の画像パターンから前記帯電量取得動作時に前記画像形成領域に形成される前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択する画像パターン選択部と、を備える。   The image forming apparatus according to one aspect of the present invention is rotated about a predetermined axis, has a preset image forming area on the surface, and an electrostatic latent image is formed in the image forming area, A photosensitive drum that carries the toner image in which the electrostatic latent image has been revealed, a charging device that charges the photosensitive drum to a predetermined charging potential, and the image of the photosensitive drum that has been charged to the charging potential An exposure device that forms the electrostatic latent image by exposing a formation area along a main scanning direction parallel to the axis and a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in accordance with predetermined image information; A developing device disposed opposite to the photosensitive drum at a developing nip portion, the developer device being rotated to carry a developer including a toner and a carrier on a peripheral surface and supplying toner to the photosensitive drum. toner And a developing device including a developing roller that forms a plurality of image forming units, each forming a different color toner image, and the plurality of image forming units carried on the photoconductor drum. An intermediate transfer unit including an intermediate transfer belt that allows the toner image to be primarily transferred in a superimposed manner and carries the superimposed toner image; and a secondary transfer that transfers the toner image from the intermediate transfer belt to a sheet. And a developing bias applying unit capable of applying a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the developing rollers of the plurality of image forming units, and the developing bias applying unit is disposed to face the photosensitive drum or the intermediate transfer belt. And at least one density detecting unit for detecting the density of the toner image, and a non-conducting device different from a developing operation in which the toner image is formed on the photosensitive drum. During operation, at least one of the plurality of image forming units controls the charging device, the exposing device, and the developing bias applying unit to form a plurality of measurement toner images on the photosensitive drum. Formed, based on the density of the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit, or when the plurality of measurement toner images are formed in addition to the density of the plurality of measurement toner images. A charge amount acquisition for acquiring a charge amount of toner contained in the measurement toner image formed on the photosensitive drum based on a DC component of a development current flowing between the development roller and the development bias application unit. A charge amount acquiring unit for performing an operation; and a plurality of image patterns including information on at least the arrangement and the image density of the measurement toner image in the image forming area. A storage unit for storing, and the image pattern of the measurement toner image formed in the image forming area during the charge amount obtaining operation from the plurality of image patterns stored in the storage unit based on predetermined selection information. And an image pattern selection unit that selects

本構成によれば、帯電量取得動作では、濃度検出部によって検出される複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、または、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラーと現像バイアス印加部との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量が取得される。この結果、トナーの帯電量を精度良く測定することができる。また、画像パターン選択部は、所定の選択情報に基づいて、記憶部に記憶される複数の画像パターンから帯電量取得動作時に画像形成領域に形成される測定用トナー像の画像パターンを選択する。このため、帯電量取得動作に常に同一の画像パターンが使用される場合と比較して、トナーの帯電量の精度と帯電量取得動作の所要時間とのバランスが調整され、トナーの帯電量を効率的に測定することができる。   According to this configuration, in the charge amount acquisition operation, the plurality of measurement toner images are detected based on the density of the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit, or in addition to the densities of the plurality of measurement toner images. The amount of charge of the toner contained in the measurement toner image formed on the photosensitive drum is obtained based on the DC component of the developing current flowing between the developing roller and the developing bias applying unit when is formed. . As a result, the charge amount of the toner can be accurately measured. The image pattern selection unit selects an image pattern of the measurement toner image formed in the image forming area at the time of the charge amount acquisition operation from a plurality of image patterns stored in the storage unit based on predetermined selection information. Therefore, compared with the case where the same image pattern is always used for the charge amount acquisition operation, the balance between the accuracy of the charge amount of the toner and the time required for the charge amount acquisition operation is adjusted, and the charge amount of the toner is more efficiently used. Can be measured.

上記の構成において、前記画像パターン選択部は、前記選択情報として、前記トナー像が転写された前記シートの印字枚数情報、前記シート上に形成された前記トナー像の印字率情報、前記現像ローラーの駆動時間情報、少なくとも前記トナー像が形成される前記シート同士の間隔に関する情報を含む印字モード情報、温度および湿度のうちの少なくとも一方を含む環境情報のうちの少なくとも一つの情報に基づいて、前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択することが望ましい。   In the above configuration, the image pattern selection unit may include, as the selection information, information on the number of prints on the sheet to which the toner image has been transferred, information on a print ratio of the toner image formed on the sheet, The measurement is performed based on at least one of driving time information, print mode information including at least information on an interval between the sheets on which the toner images are formed, and environmental information including at least one of temperature and humidity. It is desirable to select the image pattern of the toner image for use.

本構成によれば、帯電量取得動作に影響を与えうる選択情報に基づいて、好適な画像パターンを選択することができる。したがって、外乱の影響を極力取り除いた状態で、トナーの帯電量を精度良く測定することができる。   According to this configuration, a suitable image pattern can be selected based on the selection information that can affect the charge amount acquisition operation. Therefore, it is possible to accurately measure the charge amount of the toner while minimizing the influence of disturbance.

上記の構成において、前記現像装置は、前記現像ローラーを回転可能に支持するハウジングと、前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記現像ローラーに沿って前記主走査方向と平行な第1方向に搬送されることを許容する第1搬送路と、前記第1搬送路に隣接するように前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記第1方向とは反対の第2方向に搬送されることを許容する第2搬送路と、前記第1方向における前記第1搬送路および前記第2搬送路の両端部を互いに連通させるように、前記第1搬送路および前記第2搬送路を画定する仕切り部と、前記第1搬送路に回転可能に配置され、前記現像剤を前記第1方向に搬送するとともに前記現像ローラーに供給する第1搬送部材と、前記第2搬送路に回転可能に配置され、前記現像剤を前記第2方向に搬送する第2搬送部材と、を有し、前記少なくとも一つの濃度検出部は、前記主走査方向における前記画像形成領域の前記第1方向上流側部分に対応する位置に配置された第1濃度検出部と、前記主走査方向における前記画像形成領域の前記第1方向下流側部分に対応する位置に配置された第2濃度検出部と、を有し、前記記憶部は、前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部および前記第2濃度検出部に対向する領域を含むように前記主走査方向に沿って連続的に延びる測定用トナー像を含む第1画像パターンを記憶していることが望ましい。   In the above configuration, the developing device is disposed in the housing that rotatably supports the developing roller, and the developer is transported along the developing roller in a first direction parallel to the main scanning direction. A first transport path that allows the developer to be transported, and a housing that is disposed adjacent to the first transport path and that allows the developer to be transported in a second direction opposite to the first direction. A second transport path, and a partitioning section that defines the first transport path and the second transport path so that both ends of the first transport path and the second transport path in the first direction communicate with each other. A first transport member rotatably disposed on the first transport path, transporting the developer in the first direction and supplying the developer to the developing roller; and a first transport member rotatably disposed on the second transport path; Developer A second conveying member for conveying in the second direction, wherein the at least one density detecting unit is disposed at a position corresponding to the first direction upstream portion of the image forming area in the main scanning direction. A first density detection unit, and a second density detection unit disposed at a position corresponding to the downstream portion of the image forming area in the main scanning direction in the first direction, and the storage unit includes: A first image pattern including a toner image for measurement continuously extending along the main scanning direction to include an area facing the first density detection section and the second density detection section in the image forming area is stored. Is desirable.

また、上記の構成において、前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第1測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第1測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第2測定用トナー像と、を含む第2画像パターンを記憶していることが望ましい。   In the above configuration, the storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units, and the first density detection unit in the image forming region. A first toner image for measurement arranged in an area facing the image forming apparatus, and the toner image for measurement formed in another image forming unit different from the one image forming unit among the plurality of image forming units. A second measurement toner image disposed in an area of the image formation area facing the second density detection unit and on an extension of the first measurement toner image in the main scanning direction. It is desirable to store the pattern.

また、上記の構成において、前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第3測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第3測定用トナー像と前記主走査方向において重なる位置に配置される第4測定用トナー像と、を含む第3画像パターンを記憶していることが望ましい。   In the above configuration, the storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units, and the first density detection unit in the image forming region. A third toner image for measurement arranged in a region facing the image forming apparatus and the toner image for measurement formed in another image forming unit different from the one image forming unit among the plurality of image forming units. A third image including a fourth measurement toner image disposed in a region of the image formation region facing the second density detection unit and overlapping the third measurement toner image in the main scanning direction. It is desirable to store the pattern.

また、上記の構成において、前記第3画像パターンの前記第3測定用トナー像および前記第4測定用トナー像は、前記画像形成領域の前記主走査方向における中心部を跨ぐようにそれぞれ配置されていることが望ましい。   Further, in the above configuration, the third measurement toner image and the fourth measurement toner image of the third image pattern are respectively arranged so as to straddle a center of the image forming area in the main scanning direction. Is desirable.

また、上記の構成において、前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第5測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第5測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第6測定用トナー像と、前記他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域で前記第5測定用トナー像に対して前記副走査方向に間隔をおいた位置に配置され前記第6測定用トナー像と同じ画像密度を有する第7測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第7測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置され前記第5測定用トナー像と同じ画像密度を有する第8測定用トナー像と、を含む第4画像パターンを記憶していることが望ましい。   In the above configuration, the storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units, and the first density detection unit in the image forming region. A fifth measurement toner image disposed in a region facing the image forming unit and the measurement toner image formed in another image forming unit different from the one image forming unit among the plurality of image forming units. A sixth measurement toner image disposed in an area of the image formation area facing the second density detection unit and on an extension of the fifth measurement toner image in the main scanning direction, and the other image formation. A position in the sub-scanning direction with respect to the fifth measurement toner image in the measurement toner image formed in the image forming area and in the image forming area facing the first density detection section; Placed in the sixth A seventh measurement toner image having the same image density as the regular toner image, and the measurement toner image formed in the one image forming unit, wherein the measurement toner image faces the second density detection unit in the image forming area And an eighth measurement toner image having the same image density as that of the fifth measurement toner image, the fourth image pattern being arranged in a region to be scanned and on an extension of the seventh measurement toner image in the main scanning direction. It is desirable to have.

また、上記の構成において、前記画像パターン選択部は、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を超えた場合に、前記第4画像パターンを前記測定用トナー像の前記画像パターンとして選択することが望ましい。   Further, in the above-described configuration, the image pattern selection unit may include, as the print ratio information, the fourth image when the average value of the print ratio of the toner image at a predetermined number of prints exceeds a preset threshold. Preferably, a pattern is selected as the image pattern of the measurement toner image.

また、上記の構成において、前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第9測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第9測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第10測定用トナー像と、前記他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域で前記第9測定用トナー像に対して前記副走査方向に間隔をおいた位置に配置され前記第10測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第11測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第11測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置され前記第9測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第12測定用トナー像と、を含む第5画像パターンを記憶していることが望ましい。   In the above configuration, the storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units, and the first density detection unit in the image forming region. A ninth measurement toner image arranged in a region facing the image forming apparatus and the measurement toner image formed in another image forming unit different from the one image forming unit among the plurality of image forming units. A tenth measurement toner image disposed in an area of the image formation area facing the second density detection unit and on an extension of the ninth measurement toner image in the main scanning direction; A position in the sub-scanning direction with respect to the ninth measurement toner image in an area of the image forming area facing the first density detection section, the measurement toner image being formed in the image forming area. Placed in the second An eleventh measurement toner image having an image density different from that of the zero measurement toner image, and the measurement toner image formed in the one image forming unit, wherein the second density detection unit is included in the image forming area. And a twelfth measurement toner image having an image density different from that of the ninth measurement toner image, the second twelfth measurement toner image being arranged on a region facing the first measurement toner image in the main scanning direction. It is desirable to store the pattern.

また、上記の構成において、前記第9測定用トナー像および前記第10測定用トナー像はベタ画像からなり、前記第11測定用トナー像および前記第12測定用トナー像はハーフトーン画像からなることが望ましい。   In the above configuration, the ninth measurement toner image and the tenth measurement toner image may be formed of solid images, and the eleventh measurement toner image and the twelfth measurement toner image may be formed of a halftone image. Is desirable.

また、上記の構成において、前記画像パターン選択部は、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を下回った場合に、前記第5画像パターンを前記測定用トナー像の前記画像パターンとして選択することが望ましい。   Further, in the above configuration, the image pattern selection unit may include, as the printing ratio information, the fifth image when the average value of the printing ratio of the toner image at a predetermined number of printed sheets falls below a predetermined threshold. Preferably, a pattern is selected as the image pattern of the measurement toner image.

また、上記の構成において、前記画像パターン選択部は、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を下回り、かつ、前記印字モード情報として、前記トナー像が形成される前記シート同士の間隔が予め設定された閾値を超えた場合に、前記第5画像パターンを前記測定用トナー像の前記画像パターンとして選択することが望ましい。   Further, in the above configuration, the image pattern selecting unit, as the printing rate information, an average value of the printing rate of the toner image at a predetermined number of printed sheets is less than a predetermined threshold value, and as the printing mode information. It is preferable that the fifth image pattern is selected as the image pattern of the measurement toner image when an interval between the sheets on which the toner images are formed exceeds a preset threshold.

また、上記の構成において、前記第11測定用トナー像と前記第12測定用トナー像とは、前記主走査方向において重なる位置に配置されることが望ましい。   Further, in the above configuration, it is preferable that the eleventh measurement toner image and the twelfth measurement toner image are arranged at positions overlapping in the main scanning direction.

また、上記の構成において、前記第11測定用トナー像および前記第12測定用トナー像は、前記画像形成領域の前記主走査方向における中心部を跨ぐようにそれぞれ配置されていることが望ましい。   Further, in the above configuration, it is preferable that the eleventh measurement toner image and the twelfth measurement toner image are respectively arranged so as to straddle a center of the image forming area in the main scanning direction.

また、上記の構成において、前記複数の画像形成部は、前記感光体ドラムに当接し前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードによって捕集された前記トナーを前記第1方向に搬送するクリーニング搬送部材と、を有するクリーニング装置をそれぞれ更に備え、前記第9測定用トナー像および前記第11測定用トナー像はベタ画像からなり、前記第10測定用トナー像および前記第12測定用トナー像はハーフトーン画像からなることが望ましい。   In the above configuration, the plurality of image forming units may include a cleaning blade that contacts the photoconductor drum and collects toner attached to a surface of the photoconductor drum, and the toner collected by the cleaning blade. And a cleaning transporting member that transports the toner image in the first direction, wherein the ninth measurement toner image and the eleventh measurement toner image are solid images, and the tenth measurement toner image is Preferably, the twelfth measurement toner image is a halftone image.

また、上記の構成において、前記複数の画像形成部は、前記感光体ドラムに当接し前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードによって捕集された前記トナーを前記第1方向に沿って搬送するクリーニング搬送部材と、を有するクリーニング装置をそれぞれ更に備え、第1画像パターンのうち前記第1濃度検出部および前記第2濃度検出部に対向する領域の前記副走査方向における幅よりも、前記第1濃度検出部と前記第2濃度検出部との間の領域の前記副走査方向における幅が小さく設定されていることが望ましい。   In the above configuration, the plurality of image forming units may include a cleaning blade that contacts the photoconductor drum and collects toner attached to a surface of the photoconductor drum, and the toner collected by the cleaning blade. And a cleaning conveying member that conveys the first and second density detecting units in the first image pattern in a region facing the first density detecting unit and the second density detecting unit. It is preferable that the width in the sub-scanning direction of an area between the first density detecting unit and the second density detecting unit is set smaller than the width in the scanning direction.

また、上記の構成において、前記複数の画像形成部は、前記感光体ドラムに当接し前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードによって捕集された前記トナーを前記第1方向または前記第2方向に沿って搬送するクリーニング搬送部材と、を有するクリーニング装置をそれぞれ更に備え、前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第13測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第13測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第14測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記第13測定用トナー像と前記第14測定用トナー像との間に間隔をおいて配置される第15測定用トナー像とを含む第6画像パターンを記憶していることが望ましい。   In the above configuration, the plurality of image forming units may include a cleaning blade that contacts the photoconductor drum and collects toner attached to a surface of the photoconductor drum, and the toner collected by the cleaning blade. And a cleaning transporting member that transports the cleaning unit along the first direction or the second direction, wherein the storage unit is formed in one of the plurality of image forming units. A thirteenth measurement toner image disposed in a region of the image forming region facing the first density detection portion, the measurement toner image being measured, and the measurement formed in the one image forming portion. In the main scanning direction of the thirteenth measurement toner image in a region opposed to the second density detection portion in the image forming region. A fourteenth measurement toner image arranged on a long line and the measurement toner image formed in the one image forming unit, wherein the fourteenth measurement toner image is between the thirteenth measurement toner image and the fourteenth measurement toner image; It is preferable to store a sixth image pattern including a fifteenth measurement toner image arranged at an interval.

また、上記の構成において、前記帯電量取得部は、前記非現像動作時として、一のシートと前記一のシートの次の他のシートとの間の紙間に対応する時に、前記感光体ドラム上に前記測定用トナー像を形成することが望ましい。   Further, in the above-described configuration, the charge amount acquisition unit is configured to perform the non-developing operation when the photosensitive drum corresponds to a sheet interval between one sheet and another sheet following the one sheet. It is desirable that the toner image for measurement is formed thereon.

本構成によれば、画像形成動作の動作時間に大きな影響を与えることなく、トナーの帯電量を測定することができる。   According to this configuration, the charge amount of the toner can be measured without significantly affecting the operation time of the image forming operation.

上記の構成において、前記パターン画像選択部は、前記帯電量取得動作によって取得された前記トナーの帯電量に応じて、次に実行される帯電量取得動作時に前記画像形成領域に形成される前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択することが望ましい。   In the above configuration, the pattern image selection unit may be configured to perform the measurement formed in the image forming area at the time of the next charge amount acquisition operation according to the charge amount of the toner acquired by the charge amount acquisition operation. It is desirable to select the image pattern of the toner image for use.

本構成によれば、トナーの帯電量に応じて、次の帯電量測取得動作時に有効な画像パターンを選択することができる。   According to this configuration, it is possible to select an effective image pattern at the time of the next charge amount measurement acquisition operation according to the charge amount of the toner.

上記の構成において、前記記憶部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差が一定に保持された状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数が変化された場合における当該周波数の変化量に対する前記トナー像の濃度変化量の関係を示す参照用直線の傾きに関する参照情報を、前記トナーの帯電量毎に予め格納し、前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記感光体ドラム上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記周波数の変化量に対する前記測定用トナー像の濃度変化量の関係を示す測定用直線の傾きを、前記周波数の変化量と前記濃度検出部による前記測定用トナー像の濃度検出結果とから取得するとともに、当該取得された測定用直線の傾きと前記記憶部の参照情報とから前記感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得することが望ましい。   In the above configuration, the storage unit stores the frequency when the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed while the potential difference of the DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum is kept constant. Reference information relating to the inclination of a reference straight line indicating the relationship between the amount of change in the density of the toner image and the amount of change in the amount of change in the toner image. Forming the plurality of measurement toner images on the photosensitive drum while changing the frequency of the AC voltage of the developing bias while keeping the potential difference of the DC voltage between the drum and the drum constant; The gradient of the measurement straight line indicating the relationship between the density change amount of the measurement toner image and the density change amount of the measurement toner image is detected by the density detection unit. And obtaining the charge amount of the toner contained in the measurement toner image formed on the photosensitive drum from the obtained inclination of the measurement straight line and the reference information of the storage unit. desirable.

本構成によれば、感光体ドラム上の電位を測定する表面電位センサーや現像ローラーに流入する現像電流を測定する電流計を用いることなく、トナーの帯電量を取得することができる。   According to this configuration, the charge amount of the toner can be obtained without using a surface potential sensor that measures the potential on the photosensitive drum or an ammeter that measures the developing current flowing into the developing roller.

上記の構成において、前記記憶部に格納されている前記参照情報は、前記トナーの帯電量が第1の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが負であり、前記トナーの帯電量が第1の帯電量よりも小さな第2の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが正であり、更に、前記トナーの帯電量の低下とともに前記参照用直線の傾きが増大するように設定されていることが望ましい。   In the above configuration, the reference information stored in the storage unit is such that when the charge amount of the toner is the first charge amount, the slope of the reference straight line is negative, and the charge amount of the toner is When the second charge amount is smaller than the first charge amount, the inclination of the reference straight line is positive, and the inclination of the reference straight line is set to increase as the charge amount of the toner decreases. It is desirable to have been.

本構成によれば、現像バイアスの交流電圧の周波数と感光体ドラムに形成されるトナー像の濃度(現像トナー量)との関係から、トナーの帯電量を精度良く取得することができる。   According to this configuration, the charge amount of the toner can be accurately acquired from the relationship between the frequency of the AC voltage of the developing bias and the density of the toner image formed on the photosensitive drum (the amount of the developed toner).

上記の構成において、前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記感光体ドラム上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得するものでもよい。   In the above-described configuration, the charge amount acquiring unit is configured to change the frequency of the AC voltage of the developing bias while maintaining a constant potential difference of the DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum. Forming the plurality of measurement toner images on a drum, and forming the plurality of measurement toner images with respect to a difference in density between the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit; And acquiring a charge amount of toner included in a measurement toner image formed on the photosensitive drum based on a ratio of a difference between DC components of the developing current flowing between the developing bias applying unit and the developing bias applying unit. Good.

また、上記の構成において、前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記露光装置を制御して単位面積あたりの印字率を変化させながら前記感光体ドラム上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得するものでもよい。   Further, in the above configuration, the charge amount acquisition unit controls the exposure device in a state where a potential difference of a DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum is kept constant, and controls a printing rate per unit area. Forming the plurality of measurement toner images on the photosensitive drum while changing the density, and forming the plurality of measurement toner images with respect to a difference in density between the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit. The toner contained in the measurement toner image formed on the photoconductor drum based on the ratio of the difference between the DC components of the developing current flowing between the developing roller and the developing bias applying unit. What acquires the charge amount may be used.

本発明によれば、二成分現像方式が適用された現像装置を含む画像形成装置において、トナーの帯電量を精度よくかつ効率的に測定することが可能となる。   According to the present invention, in an image forming apparatus including a developing device to which a two-component developing method is applied, it is possible to accurately and efficiently measure a charge amount of toner.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図および制御部の電気的構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention and a block diagram illustrating an electrical configuration of a control unit. 本発明の一実施形態に係る現像装置およびクリーニング装置の内部構造を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating an internal structure of the developing device and the cleaning device according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の現像動作を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a developing operation of the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る感光体ドラムおよび現像ローラーの電位の大小関係を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a magnitude relationship between potentials of a photosensitive drum and a developing roller according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、現像バイアスの周波数と画像濃度との関係を示したグラフである。4 is a graph showing a relationship between a developing bias frequency and an image density in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、図4のグラフの傾きとトナー帯電量との関係を示したグラフである。5 is a graph showing the relationship between the inclination of the graph of FIG. 4 and the toner charge amount in the image forming apparatus according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。6 is a flowchart of a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンAの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an image pattern A formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to one embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンBの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an image pattern B formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンCの模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an image pattern C formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンDの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an image pattern D formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to one embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンEの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an image pattern E formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンFの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an image pattern F formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to one embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンGの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an image pattern G formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンHの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an image pattern H formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される画像パターンIの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an image pattern I formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to one embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モード時に形成される測定用トナー像の濃度が、現像バイアスの周波数に応じて変化する様子を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which the density of a measurement toner image formed in a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention changes according to the frequency of a developing bias. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量調整モードのフローチャートである。6 is a flowchart of a charge amount adjustment mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の変形実施形態に係る現像装置の断面図および制御部の電気的構成を示したブロック図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a developing device according to a modified embodiment of the present invention and a block diagram illustrating an electrical configuration of a control unit. 本発明の変形実施形態に係る画像形成装置において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。9 is a flowchart of a charge amount measurement mode executed in an image forming apparatus according to a modified embodiment of the present invention. 本発明の変形実施形態に係る現像装置およびクリーニング装置の内部構造を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view illustrating an internal structure of a developing device and a cleaning device according to a modified embodiment of the present invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置10について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。   Hereinafter, an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a tandem type color printer will be described as an example of the image forming apparatus. The image forming apparatus may be, for example, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction peripheral thereof.

図1は、画像形成装置10の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置10は、箱形の筐体構造を備える装置本体11を備える。この装置本体11内には、シートPを給紙する給紙部12、給紙部12から給紙されたシートPに転写する各色のトナー像をそれぞれ形成する複数の画像形成部13、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット14、二次転写部において中間転写ユニット14に対向する二次転写ローラー145、各画像形成部13にトナーを補給するトナー補給部15、及び、シートP上に形成された未定着トナー像をシートPに定着する処理を施す定着部16が内装されている。さらに、装置本体11の上部には、定着部16で定着処理の施されたシートPが排紙される排紙部17が備えられている。   FIG. 1 is a sectional view showing an internal structure of the image forming apparatus 10. The image forming apparatus 10 includes an apparatus main body 11 having a box-shaped housing structure. In the apparatus main body 11, a sheet feeding section 12 for feeding a sheet P, a plurality of image forming sections 13 for forming toner images of respective colors to be transferred onto the sheet P fed from the sheet feeding section 12, respectively, An intermediate transfer unit 14 on which an image is primarily transferred, a secondary transfer roller 145 facing the intermediate transfer unit 14 in a secondary transfer unit, a toner replenishing unit 15 for replenishing toner to each image forming unit 13, and a sheet P A fixing unit 16 for performing a process of fixing the formed unfixed toner image to the sheet P is provided therein. Further, at the upper part of the apparatus main body 11, there is provided a paper discharge unit 17 for discharging the sheet P subjected to the fixing processing by the fixing unit 16.

装置本体11の上面の適所には、シートPに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。   An operation panel (not shown) for inputting output conditions and the like for the sheet P is provided at an appropriate position on the upper surface of the apparatus main body 11. This operation panel is provided with a power key, a touch panel for inputting output conditions, and various operation keys.

装置本体11内には、さらに、複数の画像形成部13より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路111が形成されている。シート搬送路111には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対112が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対113が、シート搬送路111における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路111は、シートPを給紙部12から排紙部17まで、二次転写部及び定着部16を経由して搬送させる搬送路である。   In the apparatus main body 11, a sheet conveying path 111 extending vertically is formed at a position on the right side of the plurality of image forming units 13. The sheet conveying path 111 is provided with a pair of conveying rollers 112 for conveying a sheet to an appropriate position. Further, a pair of registration rollers 113 for correcting the skew of the sheet and feeding the sheet at a predetermined timing to a nip portion for secondary transfer described later is provided upstream of the nip portion in the sheet conveying path 111. The sheet transport path 111 is a transport path that transports the sheet P from the paper supply unit 12 to the paper discharge unit 17 via the secondary transfer unit and the fixing unit 16.

給紙部12は、給紙トレイ121、ピックアップローラー122、及び給紙ローラー対123を備える。給紙トレイ121は、装置本体11の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートPが積層されたシート束P1を貯留する。ピックアップローラー122は、給紙トレイ121に貯留されたシート束P1の最上面のシートPを1枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対123は、ピックアップローラー122によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。   The paper supply unit 12 includes a paper supply tray 121, a pickup roller 122, and a paper supply roller pair 123. The paper feed tray 121 is removably mounted below the apparatus main body 11, and stores a sheet bundle P1 in which a plurality of sheets P are stacked. The pickup roller 122 feeds out the uppermost sheet P of the sheet bundle P1 stored in the sheet feeding tray 121 one by one. The paper feed roller pair 123 sends out the sheet P fed by the pickup roller 122 to the sheet transport path 111.

給紙部12は、装置本体11の、図1に示す左側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ124、ピックアップローラー125、及び給紙ローラー対126を備える。手差しトレイ124は、手差しされるシートPが載置されるトレイであり、手差しでシートPを給紙する際、図1に示すように、装置本体11の側面から開放される。ピックアップローラー125は、手差しトレイ124に載置されたシートPを繰り出す。給紙ローラー対126は、ピックアップローラー125によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。   The paper feeding unit 12 includes a manual paper feeding unit attached to the left side of the apparatus main body 11 shown in FIG. The manual sheet feeding unit includes a manual tray 124, a pickup roller 125, and a sheet feeding roller pair 126. The manual feed tray 124 is a tray on which sheets P to be manually fed are placed, and is opened from the side of the apparatus body 11 as shown in FIG. The pickup roller 125 feeds out the sheet P placed on the manual feed tray 124. The sheet feeding roller pair 126 sends out the sheet P fed by the pickup roller 125 to the sheet conveying path 111.

複数の画像形成部13は、シートPに転写される互いに異なる色のトナー像を形成する。この複数の画像形成部13として、本実施形態では、後述する中間転写ベルト141の回転方向上流側から下流側に向けて(図1に示す左側から右側へ)順次配設された、マゼンタ(M)色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット13M、シアン(C)色の現像剤を用いるシアン用ユニット13C、イエロー(Y)色の現像剤を用いるイエロー用ユニット13Y、及びブラック(Bk)色の現像剤を用いるブラック用ユニット13Bkが備えられている。各ユニット13M、13C、13Y、13Bkは、それぞれ感光体ドラム20と、感光体ドラム20の周囲に配置された帯電装置21、現像装置23及びクリーニング装置25とを備える。また、各ユニット13M、13C、13Y、13Bkの露光装置を内部に備えた露光ユニット22が、画像形成ユニットの下方に配置されている。露光ユニット22の露光装置は、各色の露光光を感光体ドラム20に出射する。   The plurality of image forming units 13 form toner images of different colors transferred to the sheet P. In the present embodiment, as the plurality of image forming units 13, magenta (M) arranged sequentially from the upstream side to the downstream side (from left to right in FIG. 1) in the rotation direction of the intermediate transfer belt 141 described later. A) a magenta unit 13M using a color developer, a cyan unit 13C using a cyan (C) developer, a yellow unit 13Y using a yellow (Y) developer, and black (Bk) color development. A black unit 13Bk using an agent is provided. Each of the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk includes a photosensitive drum 20, and a charging device 21, a developing device 23, and a cleaning device 25 disposed around the photosensitive drum 20. Further, an exposure unit 22 internally provided with an exposure device for each of the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk is disposed below the image forming unit. The exposure device of the exposure unit 22 emits exposure light of each color to the photosensitive drum 20.

感光体ドラム20は、前後方向に延びる軸心回りに回転駆動され、その表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する。この感光体ドラム20としては、一例として、公知のアモルファスシリコン(α−Si)感光体ドラムや有機(OPC)感光体ドラムが用いられる。感光体ドラム20の表面には、後記の画像形成領域IA(図7A参照)が予め設定されている。   The photoreceptor drum 20 is driven to rotate around an axis extending in the front-rear direction, forms an electrostatic latent image on the surface thereof, and carries a toner image in which the electrostatic latent image has been revealed. As the photosensitive drum 20, for example, a known amorphous silicon (α-Si) photosensitive drum or an organic (OPC) photosensitive drum is used. An image forming area IA described later (see FIG. 7A) is set in advance on the surface of the photosensitive drum 20.

帯電装置21は、感光体ドラム20の表面を所定の帯電電位に均一に帯電する。帯電装置21は、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える。   The charging device 21 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 20 to a predetermined charging potential. The charging device 21 includes a charging roller and a charging cleaning brush for removing toner attached to the charging roller.

露光ユニット22内の各色の露光装置は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有する。露光装置は、前記帯電電位に均一に帯電された感光体ドラム20の画像形成領域IAを、画像データ(所定の画像情報)に基づき変調された光を照射して露光することで、静電潜像を形成する。この際、露光装置は、感光体ドラム20の軸心と平行な主走査方向MS(図7A)および前記主走査方向MSと直交する副走査方向SS(図7A)に沿って前記画像形成領域IAを露光する。   The exposure device of each color in the exposure unit 22 has various optical system devices such as a light source, a polygon mirror, a reflection mirror, and a deflection mirror. The exposure device irradiates the image forming area IA of the photosensitive drum 20 uniformly charged to the charging potential with light modulated based on image data (predetermined image information) to expose the image forming area IA, thereby forming an electrostatic latent image. Form an image. At this time, the exposure device performs the image forming area IA along a main scanning direction MS (FIG. 7A) parallel to the axis of the photosensitive drum 20 and a sub-scanning direction SS (FIG. 7A) orthogonal to the main scanning direction MS. Is exposed.

現像装置23は、露光装置によって照射される露光光の光路よりも感光体ドラム20の回転方向下流側に位置する所定の現像ニップ部NP(図3A)において感光体ドラム20に対向して配置される。現像装置23は、回転され周面にトナーおよびキャリアからなる現像剤を担持するとともに感光体ドラム20にトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラー231を含む。   The developing device 23 is opposed to the photosensitive drum 20 at a predetermined developing nip portion NP (FIG. 3A) located downstream of the optical path of the exposure light emitted by the exposure device in the rotation direction of the photosensitive drum 20. You. The developing device 23 includes a developing roller 231 that rotates and carries a developer including a toner and a carrier on a peripheral surface and supplies the toner to the photosensitive drum 20 to form the toner image.

クリーニング装置25は、トナー像転写後の感光体ドラム20の周面を清掃する。   The cleaning device 25 cleans the peripheral surface of the photosensitive drum 20 after the transfer of the toner image.

中間転写ユニット14は、上下方向において複数の画像形成部13とトナー補給部15との間に設けられた空間に配置され、中間転写ベルト141と、図略のユニットフレームにて回転可能に支持された一次転写ローラー24と、駆動ローラー142と、従動ローラー143と、バックアップローラー146と、更に濃度センサー100と、を備える。   The intermediate transfer unit 14 is disposed in a space provided between the plurality of image forming units 13 and the toner supply unit 15 in the vertical direction, and is rotatably supported by the intermediate transfer belt 141 and a unit frame (not shown). And a primary roller 24, a driving roller 142, a driven roller 143, a backup roller 146, and a density sensor 100.

一次転写ローラー24は、中間転写ベルト141を挟んで感光体ドラム20と一次転写ニップ部を形成する。更に、一次転写ローラー24は、感光体ドラム20上のトナー像を中間転写ベルト141上に一次転写する。   The primary transfer roller 24 forms a primary transfer nip with the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 141 interposed therebetween. Further, the primary transfer roller 24 primarily transfers the toner image on the photosensitive drum 20 onto the intermediate transfer belt 141.

中間転写ベルト141は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム20の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー142及び従動ローラー143、146に架け渡されている。中間転写ベルト141は駆動ローラー142の回転により周回駆動される。中間転写ベルト141は、複数の画像形成部13の感光体ドラム20上に担持された前記トナー像が重畳的に一次転写されることを許容し前記重畳された前記トナー像を担持する。   The intermediate transfer belt 141 is an endless belt-shaped rotating body, and is stretched over the driving roller 142 and the driven rollers 143 and 146 such that the peripheral surface thereof comes into contact with the peripheral surface of each of the photosensitive drums 20. I have. The intermediate transfer belt 141 is driven to rotate by rotation of the driving roller 142. The intermediate transfer belt 141 allows the toner images carried on the photosensitive drums 20 of the plurality of image forming units 13 to be primarily transferred in a superimposed manner, and carries the superimposed toner images.

従動ローラー143の近傍には、中間転写ベルト141の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置144が配置されている。また、濃度センサー100(濃度検出部)は、ユニット13M、13C、13Y、13Bkよりも下流側において中間転写ベルト141に対向して配置されており、中間転写ベルト141上に形成された各色のトナー像の濃度を検出する。本実施形態では、濃度センサー100は、後記の第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2を備える(図7A参照)。なお、他の実施形態において、濃度センサー100は、感光体ドラム20上のトナー像の濃度を検出するものでもよく、また、シートP上に定着されたトナー像の濃度を検出するものでもよい。   A belt cleaning device 144 that removes toner remaining on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 141 is disposed near the driven roller 143. The density sensor 100 (density detecting unit) is disposed on the downstream side of the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk so as to face the intermediate transfer belt 141, and the toner of each color formed on the intermediate transfer belt 141 Detect the density of the image. In the present embodiment, the density sensor 100 includes a first density sensor S1 and a second density sensor S2 described later (see FIG. 7A). In another embodiment, the density sensor 100 may detect the density of the toner image on the photosensitive drum 20 or may detect the density of the toner image fixed on the sheet P.

駆動ローラー142に対向して、中間転写ベルト141の外側には、二次転写ローラー145が配置されている。二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141の周面に圧接されて、駆動ローラー142との間で二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト141上に一次転写されたトナー像は、給紙部12から供給されるシートPに、転写ニップ部において二次転写される。すなわち、二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141上に担持されたトナー像をシートPに転写する。また、駆動ローラー142には、その周面を清掃するためのロールクリーナー200が配置されている。   A secondary transfer roller 145 is disposed outside the intermediate transfer belt 141 so as to face the drive roller 142. The secondary transfer roller 145 is pressed against the peripheral surface of the intermediate transfer belt 141 to form a secondary transfer nip with the drive roller 142. The toner image primarily transferred on the intermediate transfer belt 141 is secondarily transferred to a sheet P supplied from the paper supply unit 12 at a transfer nip. That is, the secondary transfer roller 145 transfers the toner image carried on the intermediate transfer belt 141 to the sheet P. The drive roller 142 is provided with a roll cleaner 200 for cleaning the peripheral surface thereof.

トナー補給部15は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ15M、シアン用トナーコンテナ15C、イエロー用トナーコンテナ15Y及びブラック用トナーコンテナ15Bkを備える。これらトナーコンテナ15M、15C、15Y、15Bkは、それぞれM/C/Y/Bk各色の補給用トナーを貯留するものである。コンテナ底面に形成されたトナー排出口15Hから、M/C/Y/Bk各色に対応する画像形成ユニット13M、13C、13Y、13Bkの現像装置23に各色のトナーが補給される。   The toner replenishing unit 15 stores toner used for image formation. In the present embodiment, the toner replenishing unit 15 includes a magenta toner container 15M, a cyan toner container 15C, a yellow toner container 15Y, and a black toner container 15Bk. These toner containers 15M, 15C, 15Y, and 15Bk store replenishment toner of each color of M / C / Y / Bk. The toner of each color is supplied to the developing devices 23 of the image forming units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk corresponding to each color of M / C / Y / Bk from the toner discharge port 15H formed on the bottom surface of the container.

定着部16は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー161と、加熱ローラー161に対向配置された定着ローラー162と、定着ローラー162と加熱ローラー161とに張架された定着ベルト163と、定着ベルト163を介して定着ローラー162と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー164とを備えている。定着部16へ供給されたシートPは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートPに転写されたトナー像は、シートPに定着される。   The fixing unit 16 includes a heating roller 161 having a heating source therein, a fixing roller 162 disposed to face the heating roller 161, a fixing belt 163 stretched between the fixing roller 162 and the heating roller 161, a fixing belt 163. And a pressure roller 164 that is arranged to face the fixing roller 162 with the fixing roller 162 interposed therebetween to form a fixing nip portion. The sheet P supplied to the fixing unit 16 is heated and pressed by passing through the fixing nip. As a result, the toner image transferred to the sheet P at the secondary transfer nip is fixed to the sheet P.

排紙部17は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートPを受ける排紙トレイ171が形成されている。定着処理が施されたシートPは、定着部16の上部から延設されたシート搬送路111を経由して、排紙トレイ151へ向けて排紙される。   The paper discharge unit 17 is formed by recessing the top of the apparatus main body 11, and a paper discharge tray 171 that receives the discharged sheet P is formed at the bottom of the concave. The sheet P on which the fixing process has been performed is discharged to a discharge tray 151 via a sheet conveyance path 111 extending from an upper portion of the fixing unit 16.

<現像装置およびクリーニング装置について>
図2Aは、本実施形態に係る現像装置23の断面図および制御部980の電気的構成を示したブロック図である。図2Bは、本実施形態に係る現像装置23およびクリーニング装置25の内部構造を示す平面図である。現像装置23は、現像ローラー231と、第1スクリューフィーダー232(第1搬送部材)と、第2スクリューフィーダー233(第2搬送部材)と、現像ローラー231、第1スクリューフィーダー232および第2スクリューフィーダー233を回転可能に支持する現像ハウジング230(ハウジング)と、規制ブレード234とを備える。現像装置23には、二成分現像方式が適用されている。
<About developing device and cleaning device>
FIG. 2A is a cross-sectional view of the developing device 23 according to the present embodiment and a block diagram illustrating an electrical configuration of the control unit 980. FIG. 2B is a plan view showing the internal structure of the developing device 23 and the cleaning device 25 according to the present embodiment. The developing device 23 includes a developing roller 231, a first screw feeder 232 (first conveying member), a second screw feeder 233 (second conveying member), a developing roller 231, a first screw feeder 232, and a second screw feeder. A developing housing 230 (housing) that rotatably supports the developing member 233 and a regulating blade 234 are provided. The developing device 23 employs a two-component developing method.

現像ハウジング230には、現像剤収容部230Hが備えられている。現像剤収容部230Hには、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が収容されている。また、現像剤収容部230Hは、現像剤が現像ローラー231の軸方向の一端側から他端側に向かう第1搬送方向(第1方向、図2Aの紙面と直交する方向、後から前に向かう方向)に搬送されることを許容する第1搬送路230Aと、軸方向の両端部において第1搬送路230Aに連通され、第1搬送方向とは逆の第2搬送方向(第2方向)に現像剤が搬送されることを許容する第2搬送路230Bとを含む。なお、上記の第1搬送方向は、露光装置が感光体ドラム20の画像形成領域IAを操作する主走査方向MSと平行である。仕切り部230Cは、前記第1方向における前記第1搬送路230Aおよび前記第2搬送路230Bの両端部を互いに連通させるように、前記第1搬送路230Aおよび前記第2搬送路230Bを画定する。   The developing housing 230 is provided with a developer accommodating portion 230H. The developer accommodating section 230H accommodates a two-component developer composed of a toner and a carrier. Further, the developer accommodating portion 230H is provided in a first transport direction (first direction, a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2A, that is, from the rear to the front) in which the developer moves from one axial end to the other axial end of the developing roller 231. Direction), and a first transfer path 230A at both ends in the axial direction, which communicates with the first transfer path 230A, and a second transfer direction (second direction) opposite to the first transfer direction. A second transport path 230B that allows the developer to be transported. The first transport direction is parallel to the main scanning direction MS in which the exposure device operates the image forming area IA of the photosensitive drum 20. The partition 230C defines the first and second transport paths 230A and 230B so that both ends of the first and second transport paths 230A and 230B in the first direction communicate with each other.

第1スクリューフィーダー232は、第1搬送路230Aに回転可能に配置されている。第1スクリューフィーダー232は、図2Aの矢印D22方向に回転され、現像剤を前記第1搬送方向に搬送するとともに現像ローラー231に供給する。第2スクリューフィーダー233は、第2搬送路230Bに回転可能に配置されている。第2スクリューフィーダー233は、図2Aの矢印D23方向に回転され、現像剤を第2搬送方向に搬送する。   The first screw feeder 232 is rotatably disposed on the first transport path 230A. The first screw feeder 232 is rotated in the direction of arrow D22 in FIG. 2A, and transports the developer in the first transport direction and supplies the developer to the developing roller 231. The second screw feeder 233 is rotatably disposed on the second conveyance path 230B. The second screw feeder 233 is rotated in the direction of arrow D23 in FIG. 2A, and transports the developer in the second transport direction.

現像ローラー231は、現像ニップ部NP(図3A)において、感光体ドラム20に対向して配置されている。現像ローラー231は、回転されるスリーブ231Sと、スリーブ231Sの内部に固定配置された磁石231Mとを備える。磁石231Mは、S1、N1、S2、N2およびS3極を備える。N1極は主極とし機能し、S1極およびN2極は搬送極として機能し、S2極は剥離極として機能する。また、S3極は、汲み上げ極および規制極として機能する。一例として、S1極、N1極、S2極、N2極およびS3極の磁束密度は、54mT、96mT、35mT、44mTおよび45mTに設定される。現像ローラー231のスリーブ231Sは、図2Aの矢印D21方向に回転される。現像ローラー231は、回転され、現像ハウジング230内の現像剤を受け取って現像剤層を担持し、感光体ドラム20にトナーを供給する。なお、本実施形態では、現像ローラー231は、感光体ドラム20と対向する位置において、同方向(ウィズ方向)に回転する。   The developing roller 231 is arranged to face the photosensitive drum 20 at the developing nip NP (FIG. 3A). The developing roller 231 includes a sleeve 231S that is rotated, and a magnet 231M that is fixed and disposed inside the sleeve 231S. The magnet 231M has S1, N1, S2, N2 and S3 poles. The N1 pole functions as a main pole, the S1 pole and the N2 pole function as carrier poles, and the S2 pole functions as a peeling pole. The S3 pole functions as a pumping pole and a regulating pole. As an example, the magnetic flux densities of the S1, N1, S2, N2, and S3 poles are set to 54 mT, 96 mT, 35 mT, 44 mT, and 45 mT. The sleeve 231S of the developing roller 231 is rotated in the direction of arrow D21 in FIG. 2A. The developing roller 231 is rotated, receives the developer in the developing housing 230, carries the developer layer, and supplies toner to the photosensitive drum 20. In the embodiment, the developing roller 231 rotates in the same direction (with direction) at a position facing the photosensitive drum 20.

規制ブレード234(層厚規制部材)は、現像ローラー231に所定の間隔をおいて配置され、第1スクリューフィーダー232から現像ローラー231の周面上に供給された現像剤の層厚を規制する。   The regulating blade 234 (layer thickness regulating member) is arranged at a predetermined interval on the developing roller 231, and regulates the layer thickness of the developer supplied from the first screw feeder 232 onto the peripheral surface of the developing roller 231.

クリーニング装置25(図2B)は、クリーニングハウジング250と、感光体ドラム20に当接し感光体ドラム20の表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレード251と、クリーニングブレード251によって捕集された前記トナーを前記第1搬送方向に搬送するクリーニングスクリュー252(クリーニング搬送部材)と、を有する。クリーニングスクリュー252によって搬送されたトナーは、不図示の回収容器に収容される。なお、図2Bでは、濃度センサー100が備える後記の第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2の主走査方向における配置が仮想的に示されている。   The cleaning device 25 (FIG. 2B) includes a cleaning housing 250, a cleaning blade 251 that contacts the photosensitive drum 20 and collects toner adhered to the surface of the photosensitive drum 20, and the toner collected by the cleaning blade 251. And a cleaning screw 252 (cleaning transport member) that transports the toner in the first transport direction. The toner transported by the cleaning screw 252 is stored in a collection container (not shown). In FIG. 2B, an arrangement of a first density sensor S1 and a second density sensor S2 of the density sensor 100, which will be described later, in the main scanning direction is virtually shown.

前述のように、濃度センサー100は、第1濃度センサーS1と、第2濃度センサーS2とを備える。第1濃度センサーS1は、画像形成領域IAのうち前記第1搬送方向(主走査方向)上流側部分に対応する位置で中間転写ベルト141に対向するように配置されている。また、第2濃度センサーS2は、画像形成領域IAのうち前記第1搬送方向(主走査方向)下流側部分に対応する位置で中間転写ベルト141に対向するように配置されている。第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2は、当該センサーに対向する位置を通過する、中間転写ベルト141上のトナー像(測定用トナー像)の画像濃度に対応する信号を出力する。   As described above, the density sensor 100 includes the first density sensor S1 and the second density sensor S2. The first density sensor S1 is arranged so as to face the intermediate transfer belt 141 at a position corresponding to the upstream portion in the first transport direction (main scanning direction) in the image forming area IA. Further, the second density sensor S2 is disposed so as to face the intermediate transfer belt 141 at a position corresponding to a downstream portion of the image forming area IA in the first transport direction (main scanning direction). The first density sensor S1 and the second density sensor S2 output a signal corresponding to the image density of the toner image (measurement toner image) on the intermediate transfer belt 141, which passes through a position facing the sensor.

画像形成装置10は、更に、現像バイアス印加部971と、駆動部972と、制御部980とを備える。制御部980は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。   The image forming apparatus 10 further includes a developing bias applying unit 971, a driving unit 972, and a control unit 980. The control unit 980 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing a control program, a RAM (Random Access Memory) used as a work area of the CPU, and the like.

現像バイアス印加部971は、直流電源と交流電源とから構成され、後記のバイアス制御部982からの制御信号に基づき、各色の現像装置23の現像ローラー231に、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加する。なお、現像バイアス印加部971は、各色の現像装置23の現像ローラー231に対して、個別の現像バイアスを印加することが可能である。   The developing bias applying unit 971 is composed of a DC power supply and an AC power supply. Based on a control signal from a bias control unit 982 described later, an AC voltage is superimposed on the DC voltage on the developing roller 231 of the developing device 23 of each color. Apply a developing bias. The developing bias applying unit 971 can apply an individual developing bias to the developing roller 231 of the developing device 23 for each color.

駆動部972は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、後記の駆動制御部981からの制御信号に応じて、通常の現像動作(画像形成動作)、後記の帯電量測定モードにおいて、感光体ドラム20などに加え、現像装置23内の現像ローラー231および第1スクリューフィーダー232、第2スクリューフィーダー233を回転駆動させる。なお、駆動部972は、画像形成装置10のその他の部材を駆動(回転)する駆動力を更に発生する。   The drive unit 972 is composed of a motor and a gear mechanism that transmits the torque of the motor. In response to a control signal from a drive control unit 981 described below, a normal developing operation (image forming operation) and a photosensitive operation in a charge amount measurement mode described later are performed. In addition to the body drum 20 and the like, the developing roller 231 and the first screw feeder 232 and the second screw feeder 233 in the developing device 23 are driven to rotate. The driving unit 972 further generates a driving force for driving (rotating) other members of the image forming apparatus 10.

制御部980は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部981、バイアス制御部982、記憶部983、モード制御部984(帯電量取得部、画像パターン選択部)および判定部985を備えるように機能する。   The control unit 980 controls the drive control unit 981, the bias control unit 982, the storage unit 983, and the mode control unit 984 (charge amount acquisition unit, image pattern selection unit) by the CPU executing the control program stored in the ROM. And a determination unit 985.

駆動制御部981は、駆動部972を制御して、現像ローラー231、第1スクリューフィーダー232、第2スクリューフィーダー233を回転駆動させる。また、駆動制御部981は、不図示の駆動機構を制御して、感光体ドラム20を回転駆動させる。   The drive control unit 981 controls the drive unit 972 to rotationally drive the developing roller 231, the first screw feeder 232, and the second screw feeder 233. Further, the drive control unit 981 controls a drive mechanism (not shown) to rotate the photosensitive drum 20.

バイアス制御部982は、現像ローラー231から感光体ドラム20にトナーが供給される現像動作時に、現像バイアス印加部971を制御して、感光体ドラム20と現像ローラー231との間に直流電圧および交流電圧の電位差を設ける。前記電位差によって、トナーが現像ローラー231から感光体ドラム20に移動される。   The bias control unit 982 controls the developing bias applying unit 971 during a developing operation in which toner is supplied from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20, so that a DC voltage and an AC voltage are applied between the photosensitive drum 20 and the developing roller 231. A voltage potential difference is provided. The toner is moved from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20 by the potential difference.

記憶部983は、駆動制御部981、バイアス制御部982、モード制御部984および判定部985によって参照される各種の情報を記憶している。一例として、記憶部983には、現像ローラー981の回転数や環境に応じて調整される現像バイアスの値などが記憶されている。また、記憶部983は、現像ローラー231と感光体ドラム20との間の直流電圧の電位差が一定に保持された状態で現像バイアスの交流電圧の周波数が変化された場合における当該周波数の変化量に対するトナー像の濃度変化量の関係を示す参照用直線の傾きに関する参照情報を、トナーの帯電量毎に予め格納している。記憶部983に格納されている当該参照情報は、トナーの帯電量が第1の帯電量である場合に参照用直線の傾きが負であり、トナーの帯電量が第1の帯電量よりも小さな第2の帯電量である場合に参照用直線の傾きが正であり、更に、トナーの帯電量の低下とともに参照用直線の傾きが増大するように設定されている。なお、記憶部983に格納される上記データは、グラフやテーブルなどの形式でもよい。   The storage unit 983 stores various types of information referred to by the drive control unit 981, the bias control unit 982, the mode control unit 984, and the determination unit 985. As an example, the storage unit 983 stores the value of the developing bias adjusted according to the rotation speed of the developing roller 981 and the environment. Further, the storage unit 983 stores the amount of change in the frequency of the AC voltage of the developing bias when the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed while the potential difference of the DC voltage between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20 is kept constant. Reference information on the inclination of the reference straight line indicating the relationship between the toner image density change amounts is stored in advance for each toner charge amount. The reference information stored in the storage unit 983 has a negative slope of the reference line when the charge amount of the toner is the first charge amount, and the charge amount of the toner is smaller than the first charge amount. When the charge amount is the second charge amount, the inclination of the reference straight line is positive, and further, the inclination of the reference straight line is set to increase as the charge amount of the toner decreases. Note that the data stored in the storage unit 983 may be in the form of a graph, a table, or the like.

更に、記憶部983は、前記測定用トナー像の少なくとも前記画像形成領域IAにおける配置および画像密度に関する情報を含む複数の画像パターンを予め記憶する。当該画像パターンについては、後記で詳述する。   Further, the storage unit 983 stores in advance a plurality of image patterns including at least information on the arrangement and the image density of the measurement toner image in the image forming area IA. The image pattern will be described later in detail.

モード制御部984は、後記の帯電量測定モード(帯電量取得動作)を実行する。   The mode control unit 984 executes a charge amount measurement mode (charge amount acquisition operation) described later.

モード制御部984は、感光体ドラム20上にシートPに転写されるための前記トナー像が形成される現像動作時とは異なる非現像動作時に、前記複数の画像形成部13のうちの少なくとも一の画像形成部13(画像形成ユニット)において、帯電装置21、露光装置22、現像バイアス印加部971などを制御して、感光体ドラム20上に互いにトナー現像量の異なる複数の測定用トナー像を形成し、濃度センサー100によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、または、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え前記複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラー231と現像バイアス印加部971との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、感光体ドラム20上に形成された前記測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する帯電量測定モードを実行する。   The mode control unit 984 performs at least one of the plurality of image forming units 13 during a non-developing operation different from a developing operation in which the toner image to be transferred onto the sheet P on the photosensitive drum 20 is formed. In the image forming unit 13 (image forming unit), the charging device 21, the exposing device 22, the developing bias applying unit 971, and the like are controlled to form a plurality of measurement toner images having different toner development amounts on the photosensitive drum 20. Forming and developing when the plurality of measurement toner images are formed based on the density of the plurality of measurement toner images detected by the density sensor 100 or in addition to the densities of the plurality of measurement toner images. Based on the DC component of the developing current flowing between the roller 231 and the developing bias applying unit 971, the developing current is included in the measurement toner image formed on the photosensitive drum 20. Executing a charge amount measurement mode for acquiring a charge amount of that toner.

詳しくは、モード制御部984は、当該帯電量測定モードにおいて、現像ローラー231と感光体ドラム20との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら感光体ドラム20上に複数の測定用トナー像を形成する。そして、前記周波数の変化量に対する前記測定用トナー像の濃度変化量の関係を示す測定用直線の傾きを、前記周波数の変化量と濃度センサー100による前記測定用トナー像の濃度検出結果とから取得するとともに、当該取得された測定用直線の傾きと記憶部983の参照情報とから感光体ドラム20上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する。   More specifically, in the charge amount measurement mode, the mode control unit 984 changes the frequency of the AC voltage of the developing bias while maintaining the potential difference of the DC voltage between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20 constant. A plurality of measurement toner images are formed on the photosensitive drum 20. Then, the inclination of the measurement straight line indicating the relationship between the density change amount of the measurement toner image and the frequency change amount is obtained from the frequency change amount and the density detection result of the measurement toner image by the density sensor 100. At the same time, the charge amount of the toner included in the measurement toner image formed on the photosensitive drum 20 is acquired from the acquired inclination of the measurement straight line and the reference information in the storage unit 983.

また、モード制御部984は、所定の選択情報に基づいて、前記記憶部983に記憶される前記複数の画像パターンから前記帯電量測定モード時に前記画像形成領域IAに形成される前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択する。   The mode control unit 984 is configured to perform the measurement toner image formation in the image forming area IA in the charge amount measurement mode from the plurality of image patterns stored in the storage unit 983 based on predetermined selection information. Is selected.

判定部985は、帯電量測定モードにおける各種の判定動作を実行する。   The determination unit 985 performs various determination operations in the charge amount measurement mode.

<現像動作について>
図3Aは、本実施形態に係る画像形成装置10の現像動作の模式図、図3Bは、感光体ドラム20および現像ローラー231の電位の大小関係を示す模式図である。図3Aを参照して、現像ローラー231と感光体ドラム20との間に、現像ニップ部NPが形成されている。現像ローラー231上に担持されるトナーTNおよびキャリアCAは磁気ブラシを形成する。現像ニップ部NPにおいて、磁気ブラシからトナーTNが感光体ドラム20側に供給され、トナー像TIが形成される。図3Bを参照して、感光体ドラム20の表面電位は、帯電装置21によって、背景部電位V0(V)に帯電される。その後、露光装置22によって露光光が照射されると、感光体ドラム20の表面電位が、印刷される画像に応じて背景部電位V0から最大で画像部電位VL(V)まで変化される。一方、現像ローラー231には、現像バイアスの直流電圧Vdcが印加されるとともに、直流電圧Vdcに不図示の交流電圧が重畳されている。
<Developing operation>
FIG. 3A is a schematic diagram of the developing operation of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, and FIG. 3B is a schematic diagram illustrating the magnitude relationship between the potentials of the photosensitive drum 20 and the developing roller 231. Referring to FIG. 3A, a developing nip NP is formed between developing roller 231 and photosensitive drum 20. The toner TN and the carrier CA carried on the developing roller 231 form a magnetic brush. In the developing nip portion NP, the toner TN is supplied from the magnetic brush to the photosensitive drum 20 side, and a toner image TI is formed. Referring to FIG. 3B, the surface potential of photoconductor drum 20 is charged by charging device 21 to background portion potential V0 (V). Thereafter, when exposure light is irradiated by the exposure device 22, the surface potential of the photosensitive drum 20 is changed from the background portion potential V0 to the image portion potential VL (V) at the maximum according to the image to be printed. On the other hand, a DC voltage Vdc of a developing bias is applied to the developing roller 231, and an AC voltage (not shown) is superimposed on the DC voltage Vdc.

このような反転現像方式の場合、表面電位V0と現像バイアスの直流成分Vdcとの電位差が、感光体ドラム20の背景部へのトナーかぶりを抑制する電位差である。一方、露光後の表面電位VLと現像バイアスの直流成分Vdcとの電位差が、感光体ドラム20の画像部に、プラス極性のトナーを移動させる現像電位差となる。更に、現像ローラー231に印加される交流電圧によって、現像ローラー231から感光体ドラム20へのトナーの移動が促進される。   In the case of such a reversal developing method, a potential difference between the surface potential V0 and the DC component Vdc of the developing bias is a potential difference that suppresses toner fogging on the background portion of the photosensitive drum 20. On the other hand, the potential difference between the surface potential VL after the exposure and the DC component Vdc of the developing bias is a developing potential difference for moving the positive polarity toner to the image portion of the photosensitive drum 20. Further, the movement of the toner from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20 is promoted by the AC voltage applied to the developing roller 231.

一方、個々のトナーは、現像ハウジング230内で循環搬送される間に、キャリアとの間で摩擦帯電する。それぞれのトナーの帯電量は、上記の現像バイアスによって感光体ドラム20側に移動するトナー量(現像量)に影響する。したがって、画像形成装置10においてトナーの帯電量を精度よく予測することが可能になると、印字枚数、環境変動、印字モードおよび印字率などに応じて現像バイアスやトナー濃度を調整することで、良好な画質を維持することができる。このため、従来からトナーの帯電量を精度よく予測することが望まれていた。   On the other hand, each toner is frictionally charged with the carrier while being circulated and transported in the developing housing 230. The amount of charge of each toner affects the amount of toner (development amount) that moves toward the photosensitive drum 20 due to the above-described development bias. Therefore, if it is possible to accurately predict the charge amount of the toner in the image forming apparatus 10, by adjusting the developing bias and the toner density in accordance with the number of prints, environmental fluctuation, print mode, print ratio, etc. Image quality can be maintained. For this reason, it has conventionally been desired to accurately predict the charge amount of the toner.

<トナー帯電量の予測について>
本発明者は、上記の様な状況に鑑み鋭意検討し続けた結果、現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させた場合、トナーの現像量の変化がトナーの帯電量によって異なることを新たに知見した。具体的に、トナーの帯電量が低い場合は、交流電圧の周波数を増大させるとトナーの現像量が増加する。一方、トナーの帯電量が高い場合は、交流電圧の周波数を増大させるとトナーの現像量が減少することを新たに知見した。この特性を利用することで、交流電圧の周波数を変化させた際の画像濃度の変化を測定することによって、トナーの帯電量を精度よく予測することが可能となった。
<Estimation of toner charge amount>
The inventor of the present invention has conducted intensive studies in view of the above situation, and has newly found that when the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed, the change in the amount of developed toner varies depending on the amount of charge of the toner. did. Specifically, when the charge amount of the toner is low, increasing the frequency of the AC voltage increases the development amount of the toner. On the other hand, it was newly found that when the charge amount of the toner is high, increasing the frequency of the AC voltage decreases the development amount of the toner. By utilizing this characteristic, it is possible to accurately predict the charge amount of the toner by measuring the change in the image density when the frequency of the AC voltage is changed.

図4は、本実施形態に係る画像形成装置10において、現像バイアスの周波数と画像濃度との関係を示したグラフである。図5は、本実施形態に係る画像形成装置10において、図4のグラフの傾きとトナー帯電量との関係を示したグラフである。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the frequency of the developing bias and the image density in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the inclination of the graph of FIG. 4 and the toner charge amount in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment.

現像ローラー231に印加される現像バイアスの直流電圧と感光体ドラム20の静電潜像との間の直流電圧における電位差を一定に保持し、現像バイアスの交流電圧のピーク間電圧Vpp、デューティ比をそれぞれ固定した状態で、同交流電圧の周波数を変化させる。この結果、現像ローラー231上のトナーの帯電量に応じて、濃度センサー100によって検出されるトナー像の画像濃度が異なる傾向を示す(図4)。すなわち、図4に示すように、トナーの帯電量が27.5μc/gの場合、周波数fが小さくなると画像濃度が低くなる。一方、トナーの帯電量が34.0μc/g、37.7μc/gの場合、周波数fが小さくなると画像濃度が高くなる。そして、トナーの帯電量が小さくなるほど、図4に示されるグラフの傾きが大きくなる。図5を参照して、図4の3つのグラフの傾きと各トナー帯電量との関係は、直線(近似直線)上に分布する。したがって、図5に示される情報が予め記憶部983に格納され、図4に示される直線の傾きが後記の帯電量測定モードにおいて導出されれば、その際のトナーの帯電量を測定(予測)することが可能となる。   The potential difference between the DC voltage of the developing bias applied to the developing roller 231 and the DC voltage between the electrostatic latent image on the photosensitive drum 20 is kept constant, and the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage of the developing bias and the duty ratio are reduced. In the fixed state, the frequency of the AC voltage is changed. As a result, the image density of the toner image detected by the density sensor 100 tends to be different depending on the charge amount of the toner on the developing roller 231 (FIG. 4). That is, as shown in FIG. 4, when the charge amount of the toner is 27.5 μc / g, the image density decreases as the frequency f decreases. On the other hand, when the charge amount of the toner is 34.0 μc / g or 37.7 μc / g, the image density increases as the frequency f decreases. Then, as the charge amount of the toner decreases, the slope of the graph illustrated in FIG. 4 increases. Referring to FIG. 5, the relationship between the inclinations of the three graphs in FIG. 4 and the toner charge amounts is distributed on a straight line (approximate straight line). Therefore, if the information shown in FIG. 5 is stored in the storage unit 983 in advance, and the inclination of the straight line shown in FIG. 4 is derived in the charge amount measurement mode described later, the charge amount of the toner at that time is measured (predicted). It is possible to do.

<トナーの帯電量の予測効果について>
本実施形態では、トナーの帯電量を予測するために、感光体ドラム20上の表面電位を測定する表面電位センサーを備える必要がない。また、トナーの帯電量を予測するために、現像バイアスに応じて現像ローラー231に流入する電流を測定する必要がない。このため、表面電位センサーの汚れや、キャリアの抵抗変化によって現像ローラー231に流入する電流の変化の影響を受けることなく、安定してトナーの帯電量を予測することが可能になる。このため、画像形成装置10において印字される画像濃度が低下した場合、現像装置23のトナー濃度を上昇させることでトナーの帯電量を低下させることで画像濃度を増大させることが望ましいか、現像ニップ部NPにおける現像電位差(Vdc−VL)を増大させることで画像濃度を増大させることが望ましいかの選択が容易となる。
<About the effect of predicting the charge amount of toner>
In the present embodiment, it is not necessary to provide a surface potential sensor for measuring the surface potential on the photosensitive drum 20 in order to predict the charge amount of the toner. Further, in order to estimate the charge amount of the toner, it is not necessary to measure the current flowing into the developing roller 231 according to the developing bias. Therefore, it is possible to stably predict the charge amount of the toner without being affected by the change in the current flowing into the developing roller 231 due to the contamination of the surface potential sensor and the change in the resistance of the carrier. For this reason, when the image density printed in the image forming apparatus 10 is reduced, it is desirable to increase the image density by increasing the toner density of the developing device 23 to reduce the charge amount of the toner. It is easy to select whether it is desirable to increase the image density by increasing the development potential difference (Vdc-VL) in the portion NP.

一般的に、画像形成装置10において画像濃度が低下する原因は、「現像電位差の低下」、「規制ブレード234を通過する現像剤の搬送量低下」、「キャリア抵抗の上昇」、「トナー帯電量の上昇」などが考えられる。この中で、トナー帯電量の上昇以外の要因が原因の画像濃度低下に対して、トナーの帯電量を低下させるためにトナー濃度を上昇させてしまうと、新たにトナー飛散などの不具合が発生する可能性がある。トナー帯電量の上昇が原因の画像濃度低下に対しては、トナー濃度を上昇させることでトナー帯電量を低下させることが望ましく、その他の要因が原因の画像濃度低下に対しては、現像電界(現像バイアス)を増大することが好ましい。また、トナー帯電量を把握することで、二次転写ローラー145に付与される転写電流の最適化も可能となるため、画像形成装置10のシステム全体をより安定させることが可能となる。   In general, the causes of the decrease in the image density in the image forming apparatus 10 include “decrease in development potential difference”, “decrease in transport amount of developer passing through the regulating blade 234”, “increase in carrier resistance”, “toner charge amount”. Rise ". In this case, if the toner density is increased in order to reduce the toner charge amount with respect to the image density decrease due to a factor other than the increase in the toner charge amount, problems such as toner scattering will newly occur. there is a possibility. It is desirable to reduce the toner charge amount by increasing the toner density to reduce the image density due to the increase in the toner charge amount, and to reduce the development electric field ( It is preferable to increase the developing bias. Further, by grasping the toner charge amount, the transfer current applied to the secondary transfer roller 145 can be optimized, so that the entire system of the image forming apparatus 10 can be further stabilized.

<周波数とトナー帯電量との関係について>
本発明の発明者は、現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させた場合の画像濃度の変化について、トナー帯電量が下記のように寄与するものと推定する。
(1)トナー帯電量が低い場合
トナーの帯電量が低い場合、トナーとキャリアとの間に働く静電付着力が小さいため、トナーはキャリアからは離れやすい。しかしながら、現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、現像ニップ部NPにおけるトナーの往復移動回数が低下する。このため、画像濃度が低下する。なお、周波数が小さくなると、交流電圧の1周期あたりのトナーの往復移動距離が増大するが、トナーの帯電量が低い場合、トナーの元々の移動距離が少ないため、画像濃度の低下への影響は少ない。このように、トナーの帯電量が低い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、画像濃度は低下する。
(2)トナー帯電量が高い場合
上記のように現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、現像ニップ部NPにおけるトナーの往復移動回数が低下するが、トナーの帯電量が高い場合、もともとトナーがキャリアから外れにくいため、当該往復移動回数の低下の影響は少ない。一方、周波数が低下すると、交流電圧の1周期あたりのトナーの往復距離が増大するため、高いトナーの帯電量に応じて画像濃度が増大する。このように、トナーの帯電量が高い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が小さくなると、画像濃度は増大する。
<Relationship between frequency and toner charge amount>
The inventor of the present invention estimates that the toner charge amount contributes to the change in image density when the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed as follows.
(1) When the charge amount of the toner is low When the charge amount of the toner is low, the toner is easily separated from the carrier because the electrostatic adhesion acting between the toner and the carrier is small. However, when the frequency of the AC voltage of the developing bias decreases, the number of reciprocating movements of the toner in the developing nip NP decreases. For this reason, the image density decreases. Note that when the frequency decreases, the reciprocating movement distance of the toner per one cycle of the AC voltage increases. However, when the charge amount of the toner is low, the original movement distance of the toner is small, and the influence on the reduction of the image density is small. Few. As described above, when the charge amount of the toner is low, the image density decreases when the frequency of the AC voltage of the developing bias decreases.
(2) When the charge amount of the toner is high When the frequency of the AC voltage of the developing bias is reduced as described above, the number of reciprocating movements of the toner in the developing nip portion NP is reduced. Since it is difficult to separate from the carrier, the influence of the decrease in the number of reciprocating movements is small. On the other hand, when the frequency decreases, the reciprocating distance of the toner per one cycle of the AC voltage increases, so that the image density increases according to the high toner charge amount. As described above, when the charge amount of the toner is high, the image density increases as the frequency of the AC voltage of the developing bias decreases.

<トナーの帯電量測定モードについて>
図6は、本実施形態に係る画像形成装置10において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。図7A〜図7Iは、本実施形態に係る画像形成装置10において実行される帯電量測定モード時に中間転写ベルト141上に形成される画像パターンA〜Iの模式図である。図8は、画像形成装置10において実行される帯電量測定モード時に形成される測定用トナー像の濃度が、現像バイアスの周波数に応じて変化する様子を示す模式図である。
<About the toner charge amount measurement mode>
FIG. 6 is a flowchart of the charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. 7A to 7I are schematic diagrams of image patterns A to I formed on the intermediate transfer belt 141 in the charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a state in which the density of the measurement toner image formed in the charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus 10 changes according to the frequency of the developing bias.

図6を参照して、帯電量測定モードが開始されると、モード制御部984は、感光体ドラム20上の画像形成領域IAに形成する測定用トナー像を含む画像パターンを記憶部983に記憶された画像パターンA〜Iの中から選択する(ステップS01)。当該画像パターンA〜Iについては、後記で更に詳述する。   Referring to FIG. 6, when the charge amount measurement mode is started, mode control unit 984 stores an image pattern including a measurement toner image formed in image forming area IA on photoconductor drum 20 in storage unit 983. The selected image pattern is selected from the image patterns A to I (step S01). The image patterns A to I will be described in more detail later.

次に、モード制御部984が現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させるための変数nをn=1に設定する(ステップS02)。そして、モード制御部984は、駆動制御部981およびバイアス制御部982を制御して、予め設定された基準現象バイアスを印加した状態で、現象ローラー231を1回転以上回転させた後、現像バイアスの交流電圧の周波数を第1の周波数(n=1)に設定する(ステップS03)。なお、当該基準現象バイアスは、帯電量測定モードが直前の画像形成の履歴の影響を受けないために設定される。通常、この基準現像バイアス条件には、印字(画像形成)に使用する際のバイアスが適用される。なお、基準現像バイアスとして直流電圧のみが適用されると、上記の履歴の解消効果が弱いので、直流電圧および交流電圧が重畳的に適用されることが望ましい。   Next, the mode control unit 984 sets a variable n for changing the frequency of the AC voltage of the developing bias to n = 1 (step S02). Then, the mode control unit 984 controls the drive control unit 981 and the bias control unit 982 to rotate the phenomenon roller 231 by one or more rotations in a state where a preset reference phenomenon bias is applied. The frequency of the AC voltage is set to the first frequency (n = 1) (step S03). The reference phenomenon bias is set so that the charge amount measurement mode is not affected by the history of the immediately preceding image formation. Normally, a bias used for printing (image formation) is applied to the reference developing bias condition. When only a DC voltage is applied as the reference developing bias, the effect of eliminating the above history is weak. Therefore, it is preferable that the DC voltage and the AC voltage are applied in a superimposed manner.

次に、交流電圧の周波数が前記第1の周波数に設定された現像バイアスで、予め設定された測定用トナー像が現像され(ステップS04)、当該トナー像が感光体ドラム20から中間転写ベルト141に転写される(ステップS05)。そして、当該測定用トナー像の画像濃度が濃度センサー100によって測定され(ステップS06)、第1の周波数の値とともに、取得された画像濃度が記憶部983に記憶される(ステップS07)。   Next, a predetermined measurement toner image is developed with the developing bias having the frequency of the AC voltage set to the first frequency (step S04), and the toner image is transferred from the photosensitive drum 20 to the intermediate transfer belt 141. (Step S05). Then, the image density of the toner image for measurement is measured by the density sensor 100 (step S06), and the acquired image density is stored in the storage unit 983 together with the value of the first frequency (step S07).

次に、モード制御部984は、周波数に関する変数nが予め設定された規定回数Nに到達したか否かを判定する(ステップS08)。ここで、n≠Nの場合(ステップS08でNO)には、nの値が1つカウントアップされ(n=n+1、ステップS09)、ステップS03からS07までが繰り返される。なお、帯電量測定の精度を高くするためには、規定回数N=2以上であることが望ましく、3≦Nに設定されることが更に望ましい。一方、n=Nの場合(ステップS08でYES)には、モード制御部984が、記憶部983に記憶された情報に基づいて、図4に示される近似直線の傾きを算出する(ステップS10)。そして、モード制御部984は、記憶部983に格納されている図5に示されるグラフ(参照情報)に基づいて、上記の傾きからトナーの帯電量を推定し(ステップS11)、帯電量測定モードを終了する。   Next, the mode control unit 984 determines whether or not the frequency variable n has reached a preset specified number N (step S08). Here, if n ≠ N (NO in step S08), the value of n is counted up by one (n = n + 1, step S09), and steps S03 to S07 are repeated. In order to increase the accuracy of the charge amount measurement, it is preferable that the specified number of times N is equal to or greater than 2, and it is more preferable that 3 ≦ N. On the other hand, when n = N (YES in step S08), mode control section 984 calculates the slope of the approximate straight line shown in FIG. 4 based on the information stored in storage section 983 (step S10). . Then, based on the graph (reference information) shown in FIG. 5 stored in the storage unit 983, the mode control unit 984 estimates the charge amount of the toner from the above inclination (step S11), and sets the charge amount measurement mode. To end.

図8では、規定回数N=3の場合に、周波数fが増大されることによって、測定用トナー像の画像濃度が上昇している例を示している。この場合、トナーの帯電量は、図4の27.5μc/gのように相対的に低めである。   FIG. 8 shows an example in which, when the prescribed number of times N = 3, the image density of the measurement toner image is increased by increasing the frequency f. In this case, the charge amount of the toner is relatively low, such as 27.5 μc / g in FIG.

なお、N=2の場合に、ステップS06において測定される画像濃度がそれぞれ、ID1、ID2と定義される。また、第1の周波数がf1(kHz)、第2の周波数がf2(kHz)(f2<f1)と定義される。この場合、図4に示される直線の傾きaは、式1で算出される。
傾きa=(ID1−ID2)/(f1−f2)) ・・・(式1)
傾きaはトナー帯電量によって異なり、トナー帯電量が低いと「正(+)」となり、トナー帯電量が低いと「負(−)」となる。なお、3≦Nの条件で測定する場合には、最小自乗法で求めた1次式の近似直線の傾きを用いればよい。また、図5に示される参照情報は、式2で示される。
Q/M=A×直線の傾き+B ・・・(式2)
ここで、AおよびBは、現像剤固有の値であり、予め実験によって決定されている。Q/Mは、単位質量あたりのトナー帯電量を意味する。ステップS10において式1から算出された近似直線の傾きaを式2に代入すれば、トナー帯電量Q/Mが算出される。なお、図6に示される帯電量測定モードは、図1の各色の現像装置23に対してそれぞれ実行されてもよく、またモード実行中に設定される周波数は現像装置23毎に固有の値に設定してもよい。特に、画像形成装置10の周辺の温湿度や耐久枚数に応じて望ましい周波数が既知の場合には、モード実行中に設定される周波数は当該既知の周波数の近傍で設定されてもよい。また、前回のトナー帯電量測定モードの結果を参照して、新たな測定モードに用いられる周波数が選定されても良い。この場合、測定されるトナー帯電量の精度を高めることができる。
When N = 2, the image densities measured in step S06 are defined as ID1 and ID2, respectively. Further, the first frequency is defined as f1 (kHz), and the second frequency is defined as f2 (kHz) (f2 <f1). In this case, the slope a of the straight line shown in FIG.
Slope a = (ID1-ID2) / (f1-f2)) (Equation 1)
The slope a varies depending on the toner charge amount, and is “positive (+)” when the toner charge amount is low, and “negative (−)” when the toner charge amount is low. When the measurement is performed under the condition of 3 ≦ N, the slope of the approximate straight line of the linear expression obtained by the least square method may be used. In addition, the reference information shown in FIG.
Q / M = A × Slope of straight line + B (Equation 2)
Here, A and B are values specific to the developer, and are determined in advance by experiments. Q / M means the toner charge amount per unit mass. In step S10, the toner charge amount Q / M is calculated by substituting the slope a of the approximate straight line calculated from equation 1 into equation 2. The charge amount measurement mode shown in FIG. 6 may be executed for each developing device 23 of each color shown in FIG. 1, and the frequency set during execution of the mode may be a value unique to each developing device 23. May be set. In particular, when a desired frequency is known according to the temperature and humidity around the image forming apparatus 10 and the number of endurance sheets, the frequency set during the execution of the mode may be set near the known frequency. Further, a frequency used in a new measurement mode may be selected with reference to the result of the previous toner charge amount measurement mode. In this case, the accuracy of the measured toner charge amount can be improved.

<帯電量測定モードの実行タイミングについて>
本実施形態に係る帯電量測定モードの実行タイミングは、自動によって開始されるものと手動によって開始されるものとがある。自動による帯電量測定モードは、後記のとおり画像形成装置10のキャリブレーション(セットアップ、画質調整動作などとも言う)の実行前後や画像形成時の紙間で行われる。
<Execution timing of charge amount measurement mode>
The execution timing of the charge amount measurement mode according to the present embodiment includes one that is automatically started and one that is manually started. The automatic charge amount measurement mode is performed before and after execution of calibration (also referred to as setup or image quality adjustment operation) of the image forming apparatus 10 or between sheets during image formation, as described later.

更に、画像形成装置10が製造後に工場から出荷される時と、画像形成装置10の使用場所において実行される本体セットアップ時に、上記の帯電量測定モードがそれぞれ実行されることが望ましい。この結果、画像形成装置10の休止期間中の影響を予測する事も可能になる。すなわち、現像剤は、休止期間が長いと帯電量が低くなる傾向にあり、この傾向は放置された期間や環境によってそのレベルが異なることが多い。したがって、工場出荷時および本体セットアップ時のトナー帯電量がそれぞれ測定されることで、現像剤の放置による劣化状態が予測され、放置時間が非常に長い場合や劣悪環境に放置されていた場合は、この2つのトナー帯電量(工場出荷時と本体セットアップ時のトナー帯電量)の差が大きく検出される。この様な場合には、使用場所において現像剤の入れ替えを促すことができる。   Further, it is desirable that the above-described charge amount measurement modes are respectively executed when the image forming apparatus 10 is shipped from a factory after manufacturing and when the image forming apparatus 10 is set up at a place where the image forming apparatus 10 is used. As a result, it is possible to predict the effect of the image forming apparatus 10 during the suspension period. That is, the amount of charge of the developer tends to decrease when the idle period is long, and the level of the tendency often differs depending on the period in which the developer is left and the environment. Therefore, by measuring the toner charge amount at the time of shipment from the factory and at the time of set-up of the main body, a deterioration state due to leaving the developer is predicted.If the leaving time is very long or if the developer is left in a poor environment, A large difference between the two toner charge amounts (toner charge amount at the time of shipment from the factory and at the time of setup of the main body) is detected to be large. In such a case, replacement of the developer at the place of use can be encouraged.

一方、工場出荷時および本体セットアップ時のトナー帯電量が低くても、両者のトナー帯電量の差が小さい場合には、現像剤が劣化している可能性は低い。このため、使用場所において現像剤を入れ替える必要はなく、トナー濃度や現像条件(現像バイアスなど)を調整することで、画質を向上させることができる。以上のように、本実施形態に係るトナー帯電量測定モードが、画像形成装置10が使用されない状態で所定の期間放置された後に実行されることで、現像剤の状態変化を把握することが可能となる。   On the other hand, even if the toner charge amount is low at the time of factory shipment and when the main body is set up, if the difference between the two toner charge amounts is small, the possibility that the developer has deteriorated is low. Therefore, there is no need to replace the developer at the place of use, and the image quality can be improved by adjusting the toner concentration and the developing conditions (such as the developing bias). As described above, the toner charge amount measurement mode according to the present embodiment is executed after the image forming apparatus 10 is left unused for a predetermined period of time, so that a change in the state of the developer can be grasped. Becomes

<画像パターンの選択について>
上記の帯電量測定モードは、シートPに転写されるトナー像が感光体ドラム20上に形成される現像動作時とは異なる非現像動作時(キャリブレーションや紙間)に実行される。トナーの帯電量を精度良く測定するためには、モード制御部984が感光体ドラム20上に多くの測定用トナー像を形成することが望ましい。しかしながら、この場合、通常の画像形成動作(現像動作)が実行できない時間が増大するとともに、測定時に消費するトナー量が増大する。そこで、本実施形態では、モード制御部984が、図6のステップS01において、トナーの帯電量を精度良くかつ効率的に測定するための測定用トナー像を含む画像パターンを選択する。
<Selection of image pattern>
The charge amount measurement mode described above is executed during a non-developing operation (calibration or sheet interval) different from the developing operation in which the toner image transferred to the sheet P is formed on the photosensitive drum 20. In order to accurately measure the charge amount of the toner, it is desirable that the mode control unit 984 forms a large number of measurement toner images on the photosensitive drum 20. However, in this case, the time during which a normal image forming operation (developing operation) cannot be performed increases, and the amount of toner consumed during measurement increases. Therefore, in the present embodiment, in step S01 in FIG. 6, the mode control unit 984 selects an image pattern including a measurement toner image for accurately and efficiently measuring the charge amount of the toner.

特に、本実施形態では、モード制御部984は、前記選択情報として、過去にトナー像が転写されたシートPの印字枚数情報、過去にシートP上に形成されたトナー像の印字率情報、これまでの現像ローラー231の駆動時間情報、連続印字時に少なくともトナー像が形成されるシートP同士の間隔に関する情報を含む印字モード情報、画像形成装置10の周辺または内部の温度および湿度のうちの少なくとも一方を含む環境情報のうちの少なくとも一つの情報に基づいて、前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択する。なお、印字率とは、シートSのシート面(画像形成可能領域)に形成される画像の割合である。次に、図7A乃至図7Iを参照して、本実施形態に係る記憶部983に格納された各画像パターンを説明する。   In particular, in the present embodiment, the mode control unit 984 includes, as the selection information, information on the number of prints on the sheet P on which the toner image has been transferred in the past, information on the print ratio of the toner image formed on the sheet P in the past, At least one of driving time information of the developing roller 231, print mode information including at least information on the interval between sheets P on which toner images are formed during continuous printing, and temperature and humidity around or inside the image forming apparatus 10. The image pattern of the measurement toner image is selected based on at least one piece of environmental information including the following. The printing ratio is a ratio of an image formed on the sheet surface (image-formable area) of the sheet S. Next, each image pattern stored in the storage unit 983 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7A to 7I.

図7Aには、本実施形態に係る画像パターンA(第1画像パターン)が示されている。なお、各図の画像パターンの測定用トナー像には、画像形成部13の色および画像密度(%)が示されている。なお、画像密度とは、低濃度領域、高濃度領域を指し示す特性値であり、0(%)から100(%)で示される。画像密度100(%)はベタ画像とも言う。すなわち、各パターン図で、C100とは、シアン色の100%(ベタ)画像を意味する。当該画像パターンAでは、各色の感光体ドラム20上に、主走査方向MSに沿って延びる測定用トナー像が形成され、順に中間転写ベルト141上に一次転写される。シアン色、マゼンタ色、イエロー色およびブラック色の各感光体ドラム20では、それぞれ時間t1、t2、t3およびt4の間、測定用トナー像が現像される。また、中間転写ベルト141上に形成される全ての測定用トナー像の画像濃度の検出には、時間Tを要する。たとえば、当該画像パターンAが現像バイアスの複数の周波数に応じて順に形成されることで、前述の帯電量測定モードにおいてトナーの帯電量を測定することができる。なお、図7Aでは、各色の測定用トナー像の画像密度として100%、すなわちベタ画像が示されているが、測定用トナー像はこれよりも低い画像密度によって形成されてもよい。一例として、画像パターンAの各測定用トナー像の大きさは、主走査方向MSに260mm、副走査方向SSに20mmである。   FIG. 7A shows an image pattern A (first image pattern) according to the present embodiment. The color and image density (%) of the image forming unit 13 are shown in the measurement toner image of the image pattern in each drawing. Note that the image density is a characteristic value indicating a low-density area and a high-density area, and is indicated from 0 (%) to 100 (%). An image density of 100 (%) is also called a solid image. That is, in each pattern diagram, C100 means a 100% (solid) image of cyan. In the image pattern A, a measurement toner image extending along the main scanning direction MS is formed on the photosensitive drum 20 of each color, and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 in order. On each of the photoconductor drums 20 of cyan, magenta, yellow, and black, the measurement toner image is developed during times t1, t2, t3, and t4, respectively. Further, it takes time T to detect the image densities of all the measurement toner images formed on the intermediate transfer belt 141. For example, by forming the image pattern A in order according to a plurality of frequencies of the developing bias, the charge amount of the toner can be measured in the charge amount measurement mode described above. Although FIG. 7A shows the image density of the measurement toner image of each color as 100%, that is, a solid image, the measurement toner image may be formed with a lower image density. As an example, the size of each measurement toner image of the image pattern A is 260 mm in the main scanning direction MS and 20 mm in the sub-scanning direction SS.

図7Aに示すような画像パターンAは、帯電量測定モードにおいて選択される基本的な画像パターンに相当する。特に、各色の測定用トナー像の濃度が第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2の2箇所において測定されるため、これらの検出濃度の平均値からトナーの帯電量を測定することができる。このため、現像ローラー231(現像装置23)の前後方向におけるトナーの帯電量の差をキャンセルすることができる。なお、後記のように、帯電量測定モードが実行される前に、通常の画像形成動作において印字された画像の印字率が所定の第1閾値(たとえば15%)よりも高い場合、または、通常の画像形成動作において印字された画像の前記印字率が前記第1閾値よりも低く設定された第2閾値(たとえば7%)よりも更に低い場合には、現像装置23の現像ハウジング230内のトナー濃度の傾きが生じやすく、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2の検出濃度に差が生じる可能性があるため、後記の画像パターンD、Eなどが選択されることが望ましい。   Image pattern A as shown in FIG. 7A corresponds to a basic image pattern selected in the charge amount measurement mode. In particular, since the densities of the measurement toner images of each color are measured at the first density sensor S1 and the second density sensor S2, the charge amount of the toner can be measured from the average value of the detected densities. For this reason, it is possible to cancel the difference in the charge amount of the toner in the front-rear direction of the developing roller 231 (developing device 23). As described later, before the charge amount measurement mode is executed, if the printing rate of an image printed in a normal image forming operation is higher than a predetermined first threshold (for example, 15%), or When the printing rate of the image printed in the image forming operation of the above is further lower than a second threshold (for example, 7%) set lower than the first threshold, the toner in the developing housing 230 of the developing device 23 is Since a density gradient is likely to occur and a difference may occur between the detection densities of the first density sensor S1 and the second density sensor S2, it is desirable to select image patterns D and E described later.

なお、画像パターンAについて換言すれば、当該画像パターンAは、主走査方向MSにおける画像形成領域IAの第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2に対向する領域を含むように主走査方向MSに沿って連続的に延びる測定用トナー像を含む。   In other words, in other words, the image pattern A is in the main scanning direction MS so as to include a region facing the first density sensor S1 and the second density sensor S2 in the image forming area IA in the main scanning direction MS. And a measurement toner image extending continuously along the image.

図7Bには、本実施形態に係る画像パターンB(第2画像パターン)が示されている。当該画像パターンBでは、各色の感光体ドラム20上に、主走査方向MSに沿って延びる測定用トナー像が形成され、順に中間転写ベルト141上に一次転写される。画像パターンBでは、イエロー色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、マゼンタ色のベタ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。その後、ブラック色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、シアン色のベタ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。一例として、画像パターンBの各測定用トナー像の大きさは、主走査方向MSに120mm、副走査方向SSに20mmである。   FIG. 7B shows an image pattern B (second image pattern) according to the present embodiment. In the image pattern B, a measurement toner image extending along the main scanning direction MS is formed on the photosensitive drum 20 of each color, and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 in order. In the image pattern B, a measurement toner image composed of a solid yellow image is detected by the first density sensor S1, and a measurement toner image composed of a solid magenta image is detected by the second density sensor S2. Thereafter, the measurement toner image composed of a black solid image is detected by the first density sensor S1, and the measurement toner image composed of the cyan solid image is detected by the second density sensor S2. As an example, the size of each measurement toner image of the image pattern B is 120 mm in the main scanning direction MS and 20 mm in the sub-scanning direction SS.

なお、イエロー色、マゼンタ色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t1の間、測定用トナー像が現像される。一方、ブラック色およびシアン色の各感光体ドラム20では、それぞれ時間t2の間、測定用トナー像が現像される。また、中間転写ベルト141上に形成される全ての測定用トナー像の画像濃度の検出には、時間Tを要する。当該画像パターンBにおける時間Tは、先の画像パターンAにおける時間Tよりも短くなる。たとえば、当該画像パターンBが現像バイアスの複数の周波数に応じて順に形成されることで、前述の帯電量測定モードにおいてトナーの帯電量を測定することができる。なお、図7Bでも、各色の測定用トナー像の画像密度として100%、すなわちベタ画像が示されているが、測定用トナー像はこれよりも低い画像密度によって形成されてもよい。   The measurement toner images are developed on the yellow and magenta photosensitive drums 20 during the time t1. On the other hand, in each of the black and cyan photoconductor drums 20, the measurement toner image is developed for the time t2. Further, it takes time T to detect the image densities of all the measurement toner images formed on the intermediate transfer belt 141. The time T in the image pattern B is shorter than the time T in the previous image pattern A. For example, by forming the image pattern B in order according to a plurality of frequencies of the developing bias, the charge amount of the toner can be measured in the charge amount measurement mode described above. Although FIG. 7B also shows 100%, that is, a solid image, as the image density of the measurement toner image of each color, the measurement toner image may be formed with a lower image density.

図7Bに示すような画像パターンBは、紙間などの限られたタイミング(時間)で帯電量測定モードが実行される場合に選択されることが望ましい。特に、時間t1またはt2に、2つの色の測定用トナー像の画像濃度を検出することが可能となるため、前述の画像パターンAと比較して、測定用トナー像の濃度検出に要する時間が半減する。したがって、複数枚のシートPに連続して画像が形成される際に紙間(非現像動作時)に画像パターンBが選択、形成されることが望ましい。   It is desirable that the image pattern B as shown in FIG. 7B be selected when the charge amount measurement mode is executed at a limited timing (time) such as between sheets. In particular, since it is possible to detect the image densities of the measurement toner images of two colors at the time t1 or t2, the time required for detecting the density of the measurement toner image is shorter than that of the image pattern A described above. Halve. Therefore, when an image is continuously formed on a plurality of sheets P, it is desirable that the image pattern B is selected and formed between sheets (during non-development operation).

なお、画像パターンBについて換言すれば、当該画像パターンBは、複数の画像形成部13のうちの一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域に配置される第1測定用トナー像(たとえば図7Bの左上のY100)と、複数の画像形成部13のうちの前記一の画像形成部13とは異なる他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第1測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第2測定用トナー像(たとえば図7Bの右上のM100)と、を含む。   In other words, in other words, the image pattern B is a measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units 13 and is the first toner image in the image forming area IA. A first measurement toner image (for example, Y100 in the upper left of FIG. 7B) arranged in a region facing the density sensor S1 and another image different from the one image forming unit 13 of the plurality of image forming units 13 A measurement toner image formed in the forming unit 13 and located in an area of the image forming area IA facing the second density sensor S2 and on an extension of the first measurement toner image in the main scanning direction. 2 measurement toner image (for example, M100 at the upper right of FIG. 7B).

図7Cには、本実施形態に係る画像パターンC(第3画像パターン)が示されている。当該画像パターンCでは、各色の感光体ドラム20上に、主走査方向MSに沿って延びる測定用トナー像が形成され、順に中間転写ベルト141上に一次転写される。画像パターンCでは、イエロー色の50%ハーフ画像(画像密度50%のハーフトーン画像)からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、シアン色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。その後、ブラック色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、マゼンタ色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。   FIG. 7C shows an image pattern C (third image pattern) according to the present embodiment. In the image pattern C, a measurement toner image extending along the main scanning direction MS is formed on the photosensitive drum 20 of each color, and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 in order. In the image pattern C, a measurement toner image composed of a 50% half image of yellow (halftone image with an image density of 50%) is detected by the first density sensor S1, and a measurement toner composed of a 50% half image of cyan is detected. An image is detected by the second density sensor S2. Thereafter, the first density sensor S1 detects a measurement toner image including a black 50% half image, and the second density sensor S2 detects a measurement toner image including a magenta 50% half image.

なお、イエロー色、シアン色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t1の間、測定用トナー像が現像される。一方、ブラック色およびマゼンタ色の各感光体ドラム20では、それぞれ時間t2の間、測定用トナー像が現像される。また、中間転写ベルト141上に形成される全ての測定用トナー像の画像濃度の検出には、時間Tを要する。当該画像パターンCにおける時間Tは、先の画像パターンAにおける時間Tよりも短く、画像パターンBにおける時間と同等になる。たとえば、当該画像パターンCが現像バイアスの複数の周波数に応じて順に形成されることで、前述の帯電量測定モードにおいてトナーの帯電量を測定することができる。なお、図7Cにおいて、各色の測定用トナー像の画像密度として50%ハーフ画像で示されているが、測定用トナー像はこれよりも高いまたは低いハーフ画像によって形成されてもよい。   The measurement toner images are developed on the yellow and cyan photosensitive drums 20 during the time t1. On the other hand, the measurement toner image is developed on each of the black and magenta photosensitive drums 20 during the time t2. Further, it takes time T to detect the image densities of all the measurement toner images formed on the intermediate transfer belt 141. The time T in the image pattern C is shorter than the time T in the previous image pattern A, and is equal to the time in the image pattern B. For example, by forming the image pattern C in order according to a plurality of frequencies of the developing bias, the charge amount of the toner can be measured in the charge amount measurement mode described above. In FIG. 7C, the image density of the measurement toner image of each color is shown as a 50% half image, but the measurement toner image may be formed of a higher or lower half image.

図7Cに示すような画像パターンCは、画像パターンBと同様に、紙間などの限られたタイミング(時間)で帯電量測定モードが実行される場合に、選択される。特に、時間t1またはt2に、2つの色の測定用トナー像の画像濃度を検出することが可能となるため、前述の画像パターンAと比較して、測定用トナー像の濃度検出に要する時間が半減する。また、画像パターンCは、現像装置23のトナーの帯電量が上昇し、測定用トナー像の濃度が低くなりやすい場合に、有効である。一例として、周囲の環境が低温かつ低湿の場合に、このような現象が生じやすくなる。   The image pattern C as shown in FIG. 7C is selected when the charge amount measurement mode is executed at a limited timing (time) such as a sheet interval, similarly to the image pattern B. In particular, since it is possible to detect the image densities of the measurement toner images of two colors at the time t1 or t2, the time required for detecting the density of the measurement toner image is shorter than that of the image pattern A described above. Halve. Further, the image pattern C is effective when the charge amount of the toner in the developing device 23 increases and the density of the measurement toner image tends to decrease. As an example, when the surrounding environment is at low temperature and low humidity, such a phenomenon is likely to occur.

なお、画像パターンCについて換言すれば、当該画像パターンCは、前記複数の画像形成部13のうちの一の画像形成部13において形成される前記測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域に配置される第3測定用トナー像(たとえば図7CのY50)と、複数の画像形成部13のうちの前記一の画像形成部13とは異なる他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第3測定用トナー像と前記主走査方向において重なる位置に配置される第4測定用トナー像(たとえば図7CのC50)と、を含む。このため、ハーフ画像の画像濃度の検出または後記の変形実施形態において現像電流の検出に誤差が生じやすい場合であっても、測定用トナー像の面積が主走査方向MSに沿って大きく確保されているため、トナーの帯電量を安定して検出することができる。   In other words, in other words, the image pattern C is the measurement toner image formed in one image forming unit 13 of the plurality of image forming units 13, and is included in the image forming area IA. A third measurement toner image (for example, Y50 in FIG. 7C) arranged in an area facing the first density sensor S1 and another image different from the one image forming unit 13 of the plurality of image forming units 13 A measurement toner image formed in the forming unit 13 and located in a region facing the second density sensor S2 in the image forming region IA and overlapping with the third measurement toner image in the main scanning direction. 4 measurement toner images (for example, C50 in FIG. 7C). For this reason, even when the detection of the image density of the half image or the detection of the developing current in the modified embodiment described later is likely to cause an error, the area of the toner image for measurement is largely secured along the main scanning direction MS. Therefore, the charge amount of the toner can be stably detected.

また、図7Cに示すように、画像パターンCの前記第3測定用トナー像(Y50)および前記第4測定用トナー像(C50)は、画像形成領域IAの主走査方向MSにおける中心部CLを跨ぐようにそれぞれ配置されている。この結果、測定用トナー像の面積が主走査方向MSに沿って特に大きく確保されているため、トナーの帯電量を安定して検出することができる。この際、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2の対向領域には、各色の単色画像が配置されているため、二次色画像を読み取ることで検出濃度に誤差が生じることがない。なお、画像パターンCでは、画像パターンBよりもトナーの消費量が多いため、画像パターンBを用いた帯電量測定モードが所定回数実行されると、画像パターンCが1回選択されるように、画像パターンBおよびCが組み合わされて選択されるものでもよい。   As shown in FIG. 7C, the third measurement toner image (Y50) and the fourth measurement toner image (C50) of the image pattern C are positioned at the center CL in the main scanning direction MS of the image forming area IA. They are arranged so as to straddle each other. As a result, since the area of the measurement toner image is particularly large along the main scanning direction MS, the charge amount of the toner can be stably detected. At this time, since the single-color images of the respective colors are arranged in the area facing the first density sensor S1 and the second density sensor S2, no error occurs in the detected density by reading the secondary color image. Note that the image pattern C consumes a larger amount of toner than the image pattern B. Therefore, when the charge amount measurement mode using the image pattern B is executed a predetermined number of times, the image pattern C is selected once. The image patterns B and C may be selected in combination.

図7Dには、本実施形態に係る画像パターンD(第4画像パターン)が示されている。当該画像パターンDでは、各色の感光体ドラム20上に、主走査方向MSに沿って延びる測定用トナー像が形成され、順に中間転写ベルト141上に一次転写される。画像パターンDでは、ブラック色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、マゼンタ色のベタ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。その後、マゼンタ色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、ブラック色のベタ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。   FIG. 7D shows an image pattern D (fourth image pattern) according to the present embodiment. In the image pattern D, a measurement toner image extending along the main scanning direction MS is formed on the photosensitive drum 20 of each color, and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 in order. In the image pattern D, the first density sensor S1 detects a measurement toner image formed of a black solid image, and the second density sensor S2 detects a measurement toner image formed of a magenta solid image. Thereafter, the measurement toner image composed of the magenta solid image is detected by the first density sensor S1, and the measurement toner image composed of the black solid image is detected by the second density sensor S2.

なお、1つ目のブラック色、マゼンタ色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t1の間、測定用トナー像が現像される。一方、2つ目のマゼンタ色およびブラック色の各感光体ドラム20では、それぞれ時間t2の間、測定用トナー像が現像される。また、中間転写ベルト141上に形成される全ての測定用トナー像の画像濃度の検出には、時間Tを要する。当該画像パターンDにおける時間Tは、先の画像パターンAにおける時間Tよりも短く、画像パターンBおよびCの時間Tと同等である。たとえば、当該画像パターンDが現像バイアスの複数の周波数に応じて順に形成されることで、前述の帯電量測定モードにおいてトナーの帯電量を測定することができる。なお、図7Dでも、各色の測定用トナー像の画像密度として100%、すなわちベタ画像で示されているが、測定用トナー像はこれよりも低い画像密度によって形成されてもよい。   Note that the measurement toner image is developed on the first black and magenta photosensitive drums 20 during the time t1. On the other hand, the measurement toner image is developed on each of the second magenta and black photoconductor drums 20 during the time t2. Further, it takes time T to detect the image densities of all the measurement toner images formed on the intermediate transfer belt 141. The time T in the image pattern D is shorter than the time T in the previous image pattern A, and is equal to the time T of the image patterns B and C. For example, by forming the image pattern D in order according to a plurality of frequencies of the developing bias, the charge amount of the toner can be measured in the charge amount measurement mode described above. Although FIG. 7D also shows the image density of the measurement toner image of each color as 100%, that is, a solid image, the measurement toner image may be formed with a lower image density.

図7Dに示すような画像パターンDも、紙間などの限られたタイミング(時間)で帯電量測定モードが実行される場合に、選択されることが可能である。特に、時間t1またはt2に、2つの色の測定用トナー像の画像濃度を検出することが可能となるため、前述の画像パターンAと比較して、測定用トナー像の濃度検出に要する時間が半減する。この場合、連続する2つの紙間を利用して、4色の測定用トナー像が形成される。   The image pattern D as shown in FIG. 7D can also be selected when the charge amount measurement mode is executed at a limited timing (time) such as between sheets. In particular, since it is possible to detect the image densities of the measurement toner images of two colors at the time t1 or t2, the time required for detecting the density of the measurement toner image is shorter than that of the image pattern A described above. Halve. In this case, the measurement toner images of four colors are formed using two continuous paper intervals.

更に、画像パターンDでは、各色の現像ローラー231(図2B)の第1搬送方向上流側のトナーによって顕在化される測定用トナー像の濃度が第1濃度センサーS1によって検出され、現像ローラー231(図2B)の第1搬送方向下流側のトナーによって顕在化される測定用トナー像の濃度が第2濃度センサーS2によって検出される。このため、各濃度センサーの検出結果から、同じ色の現像ローラー231の上流側および下流側のトナーの帯電量を個別に測定することができる。ここで、現像ローラー231の上流側および下流側のトナーの帯電量が大きく異なる場合には、現像装置23内でのトナーの荷電性能が悪化している可能性がある。したがって、モード制御部984は、画像形成装置10の不図示の表示部などを通じて、現像装置23の交換や、現像剤の交換を促すことが望ましい。また、後記の現像剤回復モードが促されてもよい。これらの情報は、電話回線、インターネット回線を通じてサービスセンターに送信されてもよい。   Further, in the image pattern D, the first density sensor S1 detects the density of the measurement toner image that is made visible by the toner on the upstream side in the first transport direction of the developing roller 231 (FIG. 2B) for each color, and the developing roller 231 ( The density of the measurement toner image that is revealed by the toner on the downstream side in the first transport direction in FIG. 2B) is detected by the second density sensor S2. For this reason, it is possible to individually measure the amount of charge of the toner on the upstream side and the downstream side of the developing roller 231 of the same color from the detection result of each density sensor. Here, when the charge amounts of the toner on the upstream side and the downstream side of the developing roller 231 are largely different, the charging performance of the toner in the developing device 23 may be deteriorated. Therefore, it is desirable that the mode control unit 984 prompts the exchange of the developing device 23 and the exchange of the developer through a display unit (not shown) of the image forming apparatus 10. Further, a later-described developer recovery mode may be prompted. Such information may be transmitted to a service center via a telephone line or an Internet line.

なお、上記のようなトナーの荷電性能の低下は、高印字率の画像が連続して印字された場合に生じやすい。このため、モード制御部984は、画像パターンを選択するための前記印字率情報として、所定の印字枚数におけるトナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を超えた場合に、画像パターンDを選択することが望ましい。一方、極端に高い印字率の画像が連続して形成されず、現像装置23内のトナー濃度が安定して推移しやすい印字動作が実行されている場合には、前述の画像パターンBによって、4色の測定用トナー像が一つの紙間で形成されることが望ましい。   The above-described deterioration in the charging performance of the toner is likely to occur when images with a high printing ratio are continuously printed. For this reason, the mode control unit 984 sets the image pattern D as the print rate information for selecting an image pattern when the average value of the print rates of the toner images at a predetermined number of prints exceeds a preset threshold. It is desirable to select On the other hand, if an image having an extremely high printing rate is not continuously formed and a printing operation in which the toner density in the developing device 23 is likely to change stably is performed, the above-described image pattern B causes a It is desirable that the color measurement toner image is formed between one sheet of paper.

なお、図7Dにおいて、主走査方向MSにおいて互いに隣接した位置に同じ色の測定用トナー像が形成された場合であっても、上記のような効果が奏される。ただし、後記の変形実施形態のように現像電流を用いてトナーの帯電量を測定する場合には、同じ色の現像ローラー231の第1搬送方向上流側および下流側のトナーによって顕在化される複数の測定用トナー像は、図7Dのように、副走査方向SSに互いにずれた位置に配置されることが望ましい。第1搬送方向上流側および下流側の各測定用トナー像が現像される際の現像電流を個別に測定するためである。   Note that, in FIG. 7D, even when the measurement toner images of the same color are formed at positions adjacent to each other in the main scanning direction MS, the effects described above are exerted. However, when the charge amount of the toner is measured by using the developing current as in a modified embodiment described later, a plurality of toner particles that are made visible by the upstream and downstream toners in the first transport direction of the developing roller 231 of the same color are used. It is preferable that the measurement toner images are arranged at positions shifted from each other in the sub-scanning direction SS as shown in FIG. 7D. This is for individually measuring a developing current when each measurement toner image on the upstream side and the downstream side in the first transport direction is developed.

なお、画像パターンDについて換言すれば、当該画像パターンDは、複数の画像形成部13のうちの一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域に配置される第5測定用トナー像(図7Dの左上のBK100)と、複数の画像形成部13のうちの前記一の画像形成部13とは異なる他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第5測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置される第6測定用トナー像(図7Dの右上のM100)と、前記他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域で前記第5測定用トナー像に対して副走査方向SSに間隔をおいた位置に配置される第7測定用トナー像(図7Dの左下のM100)と、前記一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第7測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置される第8測定用トナー像(図7Dの右下のBK100)と、を含む。   In other words, in other words, the image pattern D is a measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units 13 and is the first toner image in the image forming area IA. A fifth measurement toner image (BK100 at the upper left of FIG. 7D) arranged in an area facing the density sensor S1 and another image formation of the plurality of image formation units 13 that is different from the one image formation unit 13 A sixth portion of the image forming area IA facing the second density sensor S <b> 2 and an extension of the fifth measuring toner image in the main scanning direction MS, which is the measurement toner image formed in the section 13. A measurement toner image (M100 at the upper right of FIG. 7D) and a measurement toner image formed in the other image forming unit 13 and opposed to the first density sensor S1 in the image forming area IA. A seventh measurement toner image (M100 at the lower left of FIG. 7D) arranged at a position spaced in the sub-scanning direction SS with respect to the fifth measurement toner image in the area, An eighth measurement toner image which is a measurement toner image to be formed and which is located in an area of the image forming area IA opposed to the second density sensor S2 and on an extension of the seventh measurement toner image in the main scanning direction MS. (BK100 at the lower right of FIG. 7D).

図7Eには、本実施形態に係る画像パターンE(第5画像パターン)が示されている。当該画像パターンEでは、各色の感光体ドラム20上に、主走査方向MSに沿って延びる測定用トナー像が形成され、順に中間転写ベルト141上に一次転写される。たとえば、画像パターンEでは、シアン色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、ブラック色のベタ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。その後、ブラック色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、シアン色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。なお、イエロー色およびマゼンタ色についても同様の画像パターンが形成される。また、画像パターンに用いられる色の組み合わせは、これらに限定されるものではない。   FIG. 7E illustrates an image pattern E (a fifth image pattern) according to the present embodiment. In the image pattern E, a measurement toner image extending along the main scanning direction MS is formed on the photosensitive drum 20 of each color, and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 in order. For example, in the image pattern E, a measurement toner image composed of a cyan solid image is detected by the first density sensor S1, and a measurement toner image composed of a black solid image is detected by the second density sensor S2. Thereafter, the measurement toner image formed of the 50% half image of black color is detected by the first density sensor S1, and the measurement toner image formed of the 50% half image of cyan color is detected by the second density sensor S2. Note that similar image patterns are formed for the yellow color and the magenta color. The combination of colors used for the image pattern is not limited to these.

なお、1段目の測定用トナー像に対応するシアン色、ブラック色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t1の間、測定用トナー像が現像される。一方、2段目の測定用トナー像に対応するブラック色およびシアン色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t2の間、測定用トナー像が現像される。また、中間転写ベルト141上に形成される全ての測定用トナー像の画像濃度の検出には、時間Tを要する。当該画像パターンEにおける時間Tは、先の画像パターンAにおける時間Tよりも短く、画像パターンB、CおよびDの時間Tと同等である。たとえば、当該画像パターンEが現像バイアスの複数の周波数に応じて順に形成されることで、前述の帯電量測定モードにおいてトナーの帯電量を測定することができる。なお、図7Eでも、各色の測定用トナー像の画像密度としてベタ画像および50%ハーフ画像で示されているが、測定用トナー像はこれとは異なる画像密度によって形成されてもよい。   The cyan and black photosensitive drums 20 corresponding to the first-stage measurement toner image are each developed with the measurement toner image during the time t1. On the other hand, on the black and cyan photosensitive drums 20 corresponding to the second-stage measurement toner image, the measurement toner image is developed during the time t2. Further, it takes time T to detect the image densities of all the measurement toner images formed on the intermediate transfer belt 141. The time T in the image pattern E is shorter than the time T in the previous image pattern A, and is equal to the time T of the image patterns B, C, and D. For example, by forming the image pattern E in order according to a plurality of frequencies of the developing bias, the charge amount of the toner can be measured in the charge amount measurement mode described above. Although the solid image and the 50% half image are shown as the image density of the measurement toner image of each color in FIG. 7E, the measurement toner image may be formed with an image density different from this.

図7Eに示すような画像パターンEも、紙間などの限られたタイミング(時間)で帯電量測定モードが実行される場合に、選択されることが可能である。特に、時間t1またはt2に、2つの色の測定用トナー像の画像濃度を検出することが可能となるため、前述の画像パターンAと比較して、測定用トナー像の濃度検出に要する時間が半減する。更に、画像パターンEでは、t1およびt2の間に、各色のベタ画像および50%ハーフ画像の濃度を第1濃度センサーS1または第2濃度センサーS2によって検出することができる。このため、現像装置23におけるトナーの現像性能が低下し、ベタ画像とハーフ画像との現像性能のバランスが崩れやすい場合には、画像パターンEによってトナーの帯電量を安定して測定することができる。   The image pattern E as shown in FIG. 7E can also be selected when the charge amount measurement mode is executed at a limited timing (time) such as between sheets. In particular, since the image densities of the two color measurement toner images can be detected at the time t1 or t2, the time required for the density detection of the measurement toner image is shorter than that of the image pattern A described above. Halve. Further, in the image pattern E, between t1 and t2, the density of the solid image and the 50% half image of each color can be detected by the first density sensor S1 or the second density sensor S2. For this reason, when the developing performance of the toner in the developing device 23 decreases and the balance between the developing performance of the solid image and the half image is easily lost, the charge amount of the toner can be stably measured by the image pattern E. .

なお、上記のようなベタ画像とハーフ画像との現像性能のバランスの低下は、低印字率の画像が連続して印字された場合、より詳しくは、このような画像が間欠印字モードで印字された場合に生じやすい。ここで、間欠印字モードとは、通常の厚さのシートPよりも厚いシートP(厚紙など)に画像が形成される場合に、定着部16における定着時間を確保するために、紙間が大きく設定されるモードである。現像装置23では、紙間に対応するタイミングでも現像ローラー231などが回転している。したがって、紙間が大きくなると現像装置23の各部材の空回し時間が増大し、トナーの劣化が促進されてしまう。この場合、ベタ画像とハーフ画像との現像性能のバランスが崩れやすくなる。   In addition, the above-mentioned reduction in the balance between the development performance of the solid image and the half image is caused by the fact that such an image is printed in the intermittent printing mode when an image having a low printing rate is continuously printed. Is likely to occur when Here, the intermittent printing mode means that, when an image is formed on a sheet P (thick paper or the like) thicker than a sheet P having a normal thickness, the interval between sheets is large in order to secure a fixing time in the fixing unit 16. This is the mode to be set. In the developing device 23, the developing roller 231 and the like also rotate at the timing corresponding to the sheet interval. Therefore, when the sheet interval increases, the idle time of each member of the developing device 23 increases, and the deterioration of the toner is promoted. In this case, the balance between the development performance of the solid image and the half image tends to be lost.

このような場合には、モード制御部984は、画像パターンを選択するための前記印字率情報として、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を下回った場合に、画像パターンEを選択することが望ましい。この場合、ベタ画像では現像バイアスの周波数に応じた濃度差が生じにくく、ハーフ画像では濃度が薄すぎて検出されにくい場合に、トナーの帯電量を安定して測定することができる。   In such a case, the mode control unit 984 sets in advance the average value of the toner image print rates at a predetermined number of prints as the print rate information as the print rate information for selecting an image pattern. It is desirable to select the image pattern E when the value falls below the threshold value. In this case, when a solid image hardly causes a density difference according to the frequency of the developing bias, and a half image has a too low density to be easily detected, the toner charge amount can be stably measured.

より詳しくは、モード制御部984は、画像パターンを選択するための前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を下回り、かつ、画像パターンを選択するための前記印字モード情報として、前記トナー像が形成される前記シート同士の間隔が予め設定された閾値を超えた場合に、画像パターンEを選択することが望ましい。また、通常の画像形成時の紙間に画像パターンEが形成されるためには、複数の紙間にわたって測定用トナー像の形成が必要になるため、印字ジョブの終了時に、画像パターンEを選択した帯電量測定モードが実行されることが望ましい。   More specifically, the mode control unit 984 includes, as the printing rate information for selecting an image pattern, an average value of the printing rates of the toner images at a predetermined number of prints that is lower than a predetermined threshold value, and It is preferable to select the image pattern E when the interval between the sheets on which the toner images are formed exceeds a preset threshold value as the print mode information for selecting. Further, in order to form the image pattern E between the sheets during normal image formation, it is necessary to form the measurement toner image over a plurality of sheets. Therefore, when the print job is completed, the image pattern E is selected. It is desirable that the charge amount measurement mode is performed.

なお、画像パターンEについて換言すれば、当該画像パターンEは、複数の画像形成部13のうちの一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域に配置される第9測定用トナー像(図7Eの左上のC100)と、複数の画像形成部13のうちの前記一の画像形成部13とは異なる他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第9測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置される第10測定用トナー像(図7Eの右上のBK100)と、前記他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域で前記第9測定用トナー像に対して副走査方向SSに間隔をおいた位置に配置され前記第10測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第11測定用トナー像(図7Eの左下のBK50)と、前記一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第11測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置され前記第9測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第12測定用トナー像(図7Eの右下のC50)と、を含む。   In other words, in other words, the image pattern E is a measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units 13 and is the first toner image in the image forming area IA. The ninth measurement toner image (C100 at the upper left of FIG. 7E) arranged in the area facing the density sensor S1 and another image formation of the plurality of image formation units 13 that is different from the one image formation unit 13 A tenth image, which is a measurement toner image formed in the section 13 and is located in an area of the image forming area IA facing the second density sensor S2 and on an extension of the ninth measurement toner image in the main scanning direction MS. The toner image for measurement (BK100 at the upper right of FIG. 7E) and the toner image for measurement formed in the other image forming unit 13 and opposed to the first density sensor S1 in the image forming area IA. An eleventh measurement toner image having a different image density from the tenth measurement toner image at a position spaced apart from the ninth measurement toner image in the sub-scanning direction SS in the area (lower left of FIG. 7E). BK50), an area of the image forming area IA facing the second density sensor S2, which is the measurement toner image formed in the one image forming section 13, and the main scanning direction of the eleventh measurement toner image. A twelfth measurement toner image (C50 at the lower right of FIG. 7E) having an image density different from that of the ninth measurement toner image, which is arranged on an extension of the MS.

図7Fには、本実施形態に係る画像パターンF(第5画像パターン)が示されている。当該画像パターンFでは、各色の感光体ドラム20上に、主走査方向MSに沿って延びる測定用トナー像が形成され、順に中間転写ベルト141上に一次転写される。たとえば、画像パターンFでは、ブラック色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、シアン色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。その後、シアン色のベタ画像からなる測定用トナー像が第1濃度センサーS1によって検知され、ブラック色の50%ハーフ画像からなる測定用トナー像が第2濃度センサーS2によって検知される。   FIG. 7F shows an image pattern F (fifth image pattern) according to the present embodiment. In the image pattern F, a measurement toner image extending along the main scanning direction MS is formed on the photosensitive drum 20 of each color, and is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 in order. For example, in the image pattern F, a measurement toner image composed of a black solid image is detected by the first density sensor S1, and a measurement toner image composed of a cyan 50% half image is detected by the second density sensor S2. You. Thereafter, the measurement toner image composed of the cyan solid image is detected by the first density sensor S1, and the measurement toner image composed of the black 50% half image is detected by the second density sensor S2.

なお、1段目の測定用トナー像に対応するブラック色、シアン色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t1の間、測定用トナー像が現像される。一方、2段目の測定用トナー像に対応するシアン色およびブラック色の感光体ドラム20では、それぞれ時間t2の間、測定用トナー像が現像される。また、中間転写ベルト141上に形成される全ての測定用トナー像の画像濃度の検出には、時間Tを要する。当該画像パターンEにおける時間Tは、先の画像パターンAにおける時間Tよりも短く、画像パターンB、C、DおよびEの時間Tと同等である。たとえば、当該画像パターンFが現像バイアスの複数の周波数に応じて順に形成されることで、前述の帯電量測定モードにおいてトナーの帯電量を測定することができる。なお、図7Fでも、各色の測定用トナー像の画像密度としてベタ画像および50%ハーフ画像で示されているが、測定用トナー像はこれとは異なる画像密度によって形成されてもよい。   In the black and cyan photosensitive drums 20 corresponding to the first-stage measurement toner image, the measurement toner image is developed during the time t1. On the other hand, in the cyan and black photosensitive drums 20 corresponding to the second-stage measurement toner image, the measurement toner image is developed during the time t2. Further, it takes time T to detect the image densities of all the measurement toner images formed on the intermediate transfer belt 141. The time T in the image pattern E is shorter than the time T in the previous image pattern A, and is equal to the time T of the image patterns B, C, D, and E. For example, by forming the image pattern F in order according to a plurality of frequencies of the developing bias, the charge amount of the toner can be measured in the charge amount measurement mode described above. Although the solid image and the 50% half image are shown in FIG. 7F as the image density of the measurement toner image of each color, the measurement toner image may be formed with an image density different from this.

図7Fに示すような画像パターンFも、紙間などの限られたタイミング(時間)で帯電量測定モードが実行される場合に、選択されることが可能である。特に、時間t1またはt2に、2つの色の測定用トナー像の画像濃度を検出することが可能となるため、前述の画像パターンAと比較して、測定用トナー像の濃度検出に要する時間が半減する。更に、画像パターンFでは、t1およびt2の間に、各色のベタ画像および50%ハーフ画像の濃度を第1濃度センサーS1または第2濃度センサーS2によって検出することができる。このため、現像装置23におけるトナーの現像性能が低下しベタ画像とハーフ画像との現像性能のバランスが崩れやすい場合には、画像パターンFによってトナーの帯電量を安定して測定することができる。なお、図7Fでも、同じ色の100%画像および50%ハーフ画像の副走査方向における位置がずれているため、後記の変形実施形態のように、トナーの帯電量測定に現像電流を用いることができる。   The image pattern F as shown in FIG. 7F can also be selected when the charge amount measurement mode is executed at a limited timing (time) such as between sheets. In particular, since it is possible to detect the image densities of the measurement toner images of two colors at the time t1 or t2, the time required for detecting the density of the measurement toner image is shorter than that of the image pattern A described above. Halve. Further, in the image pattern F, between t1 and t2, the density of the solid image and the 50% half image of each color can be detected by the first density sensor S1 or the second density sensor S2. For this reason, when the developing performance of the toner in the developing device 23 is reduced and the balance between the developing performance of the solid image and the half image is easily lost, the charge amount of the toner can be stably measured by the image pattern F. In FIG. 7F, since the positions of the 100% image and the 50% half image of the same color in the sub-scanning direction are shifted, the developing current may be used for measuring the toner charge amount as in a modified embodiment described later. it can.

更に、画像パターンFでは、感光体ドラム20の画像形成領域IAのうち、第1搬送方向上流側(図7Fの左側)に高い画像密度の測定用トナー像が形成される。このため、当該測定用トナー像のトナーがクリーニング装置25のクリーニングブレード251によって回収されるとともに、クリーニングスクリュー252によって第1搬送方向下流側に搬送されると、第1搬送方向の全体に亘ってクリーニングブレード251の先端部にトナーを潤滑剤として介在させることができる。このため、クリーニングブレード251の捲れやトナーの擦り抜けが発生することが防止される。このように、クリーニングスクリュー252の搬送方向の上流側に、高い画像密度の測定用トナー像を形成することで、トナーの帯電量を測定するとともに、クリーニング装置25における不具合を防止することができる。なお、画像パターンEとFとが、複数回の帯電量測定モードにおいて交互に組み合される態様でもよい。   Further, in the image pattern F, a measurement toner image having a high image density is formed on the upstream side (the left side in FIG. 7F) of the image forming area IA of the photosensitive drum 20 in the first transport direction. For this reason, when the toner of the toner image for measurement is collected by the cleaning blade 251 of the cleaning device 25 and transported downstream by the cleaning screw 252 in the first transport direction, the cleaning is performed over the entire first transport direction. The toner can be interposed at the tip of the blade 251 as a lubricant. For this reason, it is possible to prevent the cleaning blade 251 from being turned up and the toner from slipping through. As described above, by forming the measurement toner image having a high image density on the upstream side in the transport direction of the cleaning screw 252, it is possible to measure the charge amount of the toner and prevent problems in the cleaning device 25. The image patterns E and F may be alternately combined in a plurality of charge amount measurement modes.

なお、画像パターンFについて換言すれば、当該画像パターンFは、複数の画像形成部13のうちの一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域に配置される第9測定用トナー像(図7Fの左上のBK100)と、複数の画像形成部13のうちの前記一の画像形成部13とは異なる他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第9測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置される第10測定用トナー像(図7Fの右上のC50)と、前記他の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域で前記第9測定用トナー像に対して副走査方向SSに間隔をおいた位置に配置され前記第10測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第11測定用トナー像(図7Fの左下のC100)と、前記一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第11測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置され前記第9測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第12測定用トナー像(図7Fの右下のBK50)と、を含む。そして、図7Fの第9測定用トナー像および第11測定用トナー像の画像密度は、第10測定用トナー像および第12測定用トナー像の画像密度よりも大きく設定されている。   In other words, in other words, the image pattern F is a measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units 13 and is the first toner image in the image forming area IA. The ninth measurement toner image (BK100 in the upper left of FIG. 7F) arranged in the area facing the density sensor S1 and another image forming of the plurality of image forming units 13 different from the one image forming unit 13 A tenth image, which is a measurement toner image formed in the section 13 and is located in an area of the image forming area IA facing the second density sensor S2 and on an extension of the ninth measurement toner image in the main scanning direction MS. The measurement toner image (C50 at the upper right of FIG. 7F) and the measurement toner image formed in the other image forming unit 13 and opposed to the first density sensor S1 in the image forming area IA. An eleventh measurement toner image having a different image density from the tenth measurement toner image at a position spaced from the ninth measurement toner image in the sub-scanning direction SS with respect to the ninth measurement toner image (lower left in FIG. 7F) C100), a measurement toner image formed in the one image forming section 13, an area of the image forming area IA facing the second density sensor S <b> 2, and a main scanning direction of the eleventh measurement toner image. And a twelfth measurement toner image (BK50 at the lower right of FIG. 7F) having an image density different from that of the ninth measurement toner image. The image density of the ninth measurement toner image and the eleventh measurement toner image in FIG. 7F is set to be higher than the image densities of the tenth measurement toner image and the twelfth measurement toner image.

図7Gには、本実施形態に係る画像パターンG(第5画像パターン)が示されている。なお、当該画像パターンGは、先の画像パターンE(図7E)と比較して、測定用トナー像の大きさにおいて相違するため、当該相違点を中心に説明する。図7Gに示すように、画像パターンGでは、2段目のブラック色の50%ハーフ画像(第11測定用トナー像)とシアン色の50%ハーフ画像(第12測定用トナー像)とが、主走査方向MSにおいて重なる位置に配置されている。より詳しくは、これらの測定用トナー像は、いずれも画像形成領域IAの主走査方向MSにおける中心部CLを跨ぐようにそれぞれ配置されている。   FIG. 7G shows an image pattern G (fifth image pattern) according to the present embodiment. The image pattern G differs from the previous image pattern E (FIG. 7E) in the size of the measurement toner image. Therefore, the description will be focused on the difference. As shown in FIG. 7G, in the image pattern G, the 50% half image of the black color (the eleventh measurement toner image) and the 50% half image of the cyan color (the twelfth measurement toner image) in the second stage are: They are arranged at positions overlapping in the main scanning direction MS. More specifically, each of these measurement toner images is arranged so as to straddle the center CL in the main scanning direction MS of the image forming area IA.

このような画像パターンGによれば、ハーフ画像における現像性能が低い場合に、ハーフ画像の測定用トナー像の面積が大きく設定されることで、トナーの帯電量を安定して測定することができる。特に、周囲の環境が、高温かつ高湿または低温かつ低湿などのような過酷な環境の場合に、現像装置23の現像性能が大きく変化しやすいため、画像パターンGが選択されることが望ましい。なお、画像パターンGの2段目の測定用トナー像の副走査方向SSにおける長さが必要に応じて拡張されてもよい。この場合、印字ジョブの終了時に、画像パターンGを選択した帯電量測定モードが実行されることが望ましい。これは、印字動作の所要時間に影響を与えないためである。   According to such an image pattern G, when the developing performance of the half image is low, the toner charge amount can be stably measured by setting the area of the measurement toner image of the half image large. . In particular, when the surrounding environment is a severe environment such as high temperature and high humidity or low temperature and low humidity, the developing performance of the developing device 23 is likely to change greatly. Therefore, it is desirable to select the image pattern G. Note that the length of the second-stage measurement toner image of the image pattern G in the sub-scanning direction SS may be extended as necessary. In this case, it is desirable that the charge amount measurement mode in which the image pattern G is selected is executed at the end of the print job. This is because the time required for the printing operation is not affected.

なお、後記の変形実施形態のように現像電流を用いてトナーの帯電量を測定する場合には、図7Gのように測定用トナー像の主走査方向MSにおける幅が大きく設定されると、時間t2の現像動作時に流れる現像電流が増大するため、電流検出値が安定する。このため、図7Gの画像パターンGが選択されることが更に望ましい。なお、この際も、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2が対向する位置には、単色の測定用トナー像が配置されている。   When the charge amount of the toner is measured using the developing current as in a modified embodiment described later, if the width of the measurement toner image in the main scanning direction MS is set to be large as shown in FIG. Since the developing current flowing during the developing operation at t2 increases, the current detection value is stabilized. For this reason, it is more desirable that the image pattern G of FIG. 7G be selected. Also in this case, a single-color measurement toner image is arranged at a position where the first density sensor S1 and the second density sensor S2 face each other.

図7Hには、本実施形態に係る画像パターンH(第1画像パターン)が示されている。なお、当該画像パターンHは、先の画像パターンA(図7A)と比較して、測定用トナー像の形状において相違するため、当該相違点を中心に説明する。図7Hに示すように、画像パターンHでは、各色の測定用トナー像のうち、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2に対向しない領域では、測定用トナー像の副走査方向SSにおける幅が小さく設定されている。このような画像パターンHが感光体ドラム20上に形成されることで、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2によって各トナー像の濃度を安定して測定することができるとともに、中心部CLを挟んだ幅広い領域でクリーニング装置25のクリーニングブレード251にトナーを供給することができる。このため、前述のようにクリーニングブレード251の捲れやトナーの擦り抜けを防止することができる。また、中央部CLを挟んだ領域のトナー像の幅が小さく設定されることで、不要なトナーの消費を抑制することができる。   FIG. 7H illustrates an image pattern H (first image pattern) according to the present embodiment. It should be noted that the image pattern H differs from the previous image pattern A (FIG. 7A) in the shape of the measurement toner image, and therefore the description will be focused on the difference. As shown in FIG. 7H, in the image pattern H, the width of the measurement toner image in the sub-scanning direction SS in a region of the measurement toner image of each color that is not opposed to the first density sensor S1 and the second density sensor S2. It is set small. By forming such an image pattern H on the photosensitive drum 20, the density of each toner image can be stably measured by the first density sensor S1 and the second density sensor S2, and the central portion CL The toner can be supplied to the cleaning blade 251 of the cleaning device 25 in a wide area sandwiching. For this reason, as described above, it is possible to prevent the cleaning blade 251 from being turned up and the toner from slipping through. Further, by setting the width of the toner image in a region sandwiching the central portion CL to be small, unnecessary consumption of toner can be suppressed.

なお、画像パターンHについて換言すれば、画像パターンH(図7H)のうち第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2に対向する領域の副走査方向SSにおける幅よりも、第1濃度センサーS1と第2濃度センサーS2との間の領域の副走査方向SSにおける幅が小さく設定されている。画像パターンHは、低印字率の画像を印字する画像形成動作が連続した場合に、選択されることが望ましい。   In other words, in other words, in the image pattern H (FIG. 7H), the width of the area of the image pattern H (FIG. 7H) facing the first density sensor S1 and the second density sensor S2 is smaller than the width in the sub-scanning direction SS. The width of the area between the second density sensor S2 and the second density sensor S2 in the sub-scanning direction SS is set small. The image pattern H is desirably selected when the image forming operation for printing an image with a low printing rate is continuous.

図7Iには、本実施形態に係る画像パターンI(第6画像パターン)が示されている。なお、当該画像パターンIは、先の画像パターンA(図7A)と比較して、測定用トナー像の形状において相違するため、当該相違点を中心に説明する。図7Iに示すように、画像パターンIでは、各色の測定用トナー像のうち、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2に対向しない領域では、測定用トナー像が主走査方向MSに間隔をおいて分割して形成されている。このような画像パターンIが感光体ドラム20上に形成された場合でも、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2によって各トナー像の濃度を安定して測定することができるとともに、中心部CLを挟んだ幅広い領域でクリーニング装置25のクリーニングブレード251にトナーを供給することができる。なお、測定用トナー像が分割して配置される場合でも、クリーニングスクリュー252によってトナーが第1搬送方向に搬送されるため、クリーニングブレード251の先端部にはトナーを連続的に介在させることができる。このため、前述のようにクリーニングブレード251の捲れやトナーの擦り抜けを防止することができる。また、測定用トナー像が分割して配置されることで、不要なトナーの消費を抑制することができる。   FIG. 7I illustrates an image pattern I (sixth image pattern) according to the present embodiment. The image pattern I is different from the previous image pattern A (FIG. 7A) in the shape of the measurement toner image. Therefore, the description will be made focusing on the difference. As shown in FIG. 7I, in the image pattern I, in the area of the measurement toner image of each color that is not opposed to the first density sensor S1 and the second density sensor S2, the measurement toner images are spaced in the main scanning direction MS. And are formed separately. Even when such an image pattern I is formed on the photosensitive drum 20, the density of each toner image can be stably measured by the first density sensor S1 and the second density sensor S2, and the central portion CL The toner can be supplied to the cleaning blade 251 of the cleaning device 25 in a wide area sandwiching. Note that, even when the measurement toner image is divided and arranged, the toner is transported in the first transport direction by the cleaning screw 252, so that the toner can be continuously interposed at the tip of the cleaning blade 251. . For this reason, as described above, it is possible to prevent the cleaning blade 251 from being turned up and the toner from slipping through. Further, since the measurement toner image is divided and arranged, unnecessary consumption of toner can be suppressed.

なお、画像パターンIについて換言すれば、当該画像パターンIは、複数の画像形成部13のうちの一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第1濃度センサーS1に対向する領域に配置される第13測定用トナー像(図7Iの左端のトナー像)と、前記一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって画像形成領域IAのうち第2濃度センサーS2に対向する領域かつ前記第13測定用トナー像の主走査方向MSの延長線上に配置される第14測定用トナー像(図7Iの右端のトナー像)と、前記一の画像形成部13において形成される測定用トナー像であって前記第13測定用トナー像と前記第14測定用トナー像との間に間隔をおいて配置される第15測定用トナー像とを含む。当該第15測定用トナー像は、1つのトナー像でも互いに間隔をおいて配置される複数のトナー像でもよい。画像パターンIは、低印字率の画像を印字する画像形成動作が連続した場合に、選択されることが望ましい。   In other words, in other words, the image pattern I is a measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units 13 and is the first toner image in the image forming area IA. The thirteenth measurement toner image (the leftmost toner image in FIG. 7I) arranged in the area facing the density sensor S1 and the measurement toner image formed in the one image forming unit 13 and the image forming area IA. And a fourteenth measurement toner image (toner image at the right end in FIG. 7I) which is arranged in a region facing the second density sensor S2 and on an extension of the thirteenth measurement toner image in the main scanning direction MS. And a fifteenth measurement toner image, which is formed in the image forming unit 13 of the first embodiment, and is disposed at an interval between the thirteenth measurement toner image and the fourteenth measurement toner image. No. The fifteenth measurement toner image may be one toner image or a plurality of toner images arranged at intervals. The image pattern I is desirably selected when the image forming operation for printing an image with a low printing rate is continuous.

以上のように、本実施形態では、帯電量測定モードでは、濃度センサー100によって検出される複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、感光体ドラム20上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量が取得される。この結果、トナーの帯電量を精度良く測定することができる。また、モード制御部984は、所定の選択情報に基づいて、記憶部983に記憶される複数の画像パターンから帯電量測定モード時に画像形成領域IAに形成される測定用トナー像の画像パターンを選択する。このため、帯電量測定モードに常に同一の画像パターンが使用される場合と比較して、トナーの帯電量の精度と帯電量測定モードの所要時間とのバランスが調整され、トナーの帯電量を効率的に測定することができる。   As described above, in the present embodiment, in the charge amount measurement mode, based on the densities of the plurality of measurement toner images detected by the density sensor 100, the charge amount is included in the measurement toner images formed on the photosensitive drum 20. The charge amount of the toner to be obtained is obtained. As a result, the charge amount of the toner can be accurately measured. The mode control unit 984 selects an image pattern of the measurement toner image formed in the image forming area IA in the charge amount measurement mode from a plurality of image patterns stored in the storage unit 983 based on predetermined selection information. I do. Therefore, compared with the case where the same image pattern is always used in the charge amount measurement mode, the balance between the accuracy of the charge amount of the toner and the time required for the charge amount measurement mode is adjusted, and the charge amount of the toner is efficiently used. Can be measured.

また、本実施形態では、モード制御部984は、前記選択情報として、トナー像が転写されたシートPの印字枚数情報、シートP上に形成されたトナー像の印字率情報、現像ローラー231の駆動時間情報、少なくともトナー像が形成されるシートP同士の間隔に関する情報を含む印字モード情報、温度および湿度のうちの少なくとも一方を含む環境情報のうちの少なくとも一つの情報に基づいて、測定用トナー像の画像パターンを選択する。このような構成によれば、帯電量測定モードに影響を与えうる選択情報に基づいて、好適な画像パターンを選択することができる。外乱の影響を極力取り除いた状態で、トナーの帯電量を精度良く測定することができる。   In the present embodiment, the mode control unit 984 includes, as the selection information, information on the number of prints on the sheet P to which the toner image has been transferred, information on the printing ratio of the toner image formed on the sheet P, and driving of the developing roller 231. Based on time information, at least one of print mode information including at least information on the interval between sheets P on which toner images are formed, and environmental information including at least one of temperature and humidity, the measurement toner image Select the image pattern of According to such a configuration, a suitable image pattern can be selected based on the selection information that can affect the charge amount measurement mode. It is possible to accurately measure the charge amount of the toner while removing the influence of disturbance as much as possible.

なお、モード制御部984は、上記の各画像パターンを、前記非現像動作時として、一のシートPと前記一のシートPの次の他のシートPとの間の紙間に対応する時に、感光体ドラム20上に形成することが望ましい。この結果、画像形成装置10における画像形成動作が妨げられることを抑止しながら、トナーの帯電量を安定してかつ効率的に測定することができる。   The mode control unit 984 sets each of the above-described image patterns as the non-developing operation when corresponding to a sheet interval between one sheet P and another sheet P next to the one sheet P. It is desirable to form it on the photosensitive drum 20. As a result, it is possible to stably and efficiently measure the toner charge amount while preventing the image forming operation in the image forming apparatus 10 from being hindered.

また、本実施形態に係るトナーの帯電量測定モードでは、感光体ドラム20上の電位を測定する表面電位センサーや現像ローラー231に流入する現像電流を測定する電流計を用いることなく、現像装置23に収容されるトナーの帯電量を取得することができる。この結果、現像装置23の現像剤交換の要否や現像バイアスの調整の必要性を精度良く判断することができる。   Further, in the toner charge amount measurement mode according to the present embodiment, the developing device 23 does not use a surface potential sensor that measures the potential on the photosensitive drum 20 or an ammeter that measures the developing current flowing into the developing roller 231. The amount of charge of the toner stored in the printer can be obtained. As a result, it is possible to accurately determine whether the developer needs to be replaced in the developing device 23 or the need for adjusting the developing bias.

特に、記憶部983に格納されている参照情報は、トナーの帯電量が第1の帯電量である場合に参照用直線の傾きが負であり、トナーの帯電量が第1の帯電量よりも小さな第2の帯電量である場合に参照用直線の傾きが正であり、更に、トナーの帯電量の低下とともに参照用直線の傾きが増大するように設定されている。このような構成によれば、現像バイアスの交流電圧の周波数と感光体ドラム20(中間転写ベルト141)に形成されるトナー像の濃度(現像トナー量)との関係から、トナーの帯電量を精度良く取得することができる。   In particular, the reference information stored in the storage unit 983 has a negative slope of the reference straight line when the charge amount of the toner is the first charge amount, and the charge amount of the toner is smaller than the first charge amount. The inclination of the reference straight line is positive when the second charge amount is small, and the inclination of the reference straight line is set to increase as the charge amount of the toner decreases. According to such a configuration, the charge amount of the toner is accurately determined based on the relationship between the frequency of the AC voltage of the developing bias and the density (developed toner amount) of the toner image formed on the photosensitive drum 20 (the intermediate transfer belt 141). Can get better.

また、モード制御部984は、所定の時期に実行された帯電量測定モードによって取得されたトナーの帯電量に応じて、次に実行される帯電量測定モード時に画像形成領域IAに形成される測定用トナー像の画像パターンを上記の画像パターンA〜Iの中から、選択してもよい。この場合、トナーの帯電量に応じて、次の帯電量測定モード時に有効な画像パターンを選択することができる。例えば、トナーの帯電量が低い場合は、現像装置23内の現像量が多すぎることで、画像濃度からのトナー消費量測定に誤差が生じやすい。このため、画像密度が50%であるパターンCを選定することが望ましい。一方、トナーの帯電量が高い場合は、画像濃度からのトナー消費量測定誤差が小さいので、画像密度が100%であるパターンBを選定することが望ましい。   Further, the mode control unit 984 performs the measurement formed in the image forming area IA in the next charge amount measurement mode according to the charge amount of the toner acquired in the charge amount measurement mode executed at a predetermined time. The image pattern of the toner image for use may be selected from the above image patterns A to I. In this case, it is possible to select an effective image pattern in the next charge amount measurement mode according to the charge amount of the toner. For example, when the charge amount of the toner is low, an error is likely to occur in the measurement of the toner consumption amount from the image density because the development amount in the developing device 23 is too large. Therefore, it is desirable to select a pattern C having an image density of 50%. On the other hand, when the charge amount of the toner is high, the measurement error of the toner consumption amount from the image density is small, so it is desirable to select the pattern B having the image density of 100%.

<トナーの帯電量調整について>
図9は、本実施形態に係る画像形成装置10において実行される帯電量調整モードのフローチャートである。モード制御部984(帯電量調整部)は、上記の帯電量測定モードから取得されたトナーの帯電量をもとに、現像装置23内のトナーの帯電量を調整することが可能である。すなわち、モード制御部984は、前記取得されたトナーの帯電量が予め設定された所定の閾値(所定の範囲)よりも高い場合には、前記トナーの帯電量を低下させる帯電量低下動作を実行し、前記取得されたトナーの帯電量が前記所定の閾値よりも低い場合には、前記トナーの帯電量を上昇させる帯電量上昇動作を実行する。当該帯電量調整モードの実行指示は、上記の閾値との比較結果に加えて、画像形成装置10の操作部(不図示)からメンテナンス作業者や使用者によって入力されてもよい。
<Adjustment of toner charge amount>
FIG. 9 is a flowchart of the charge amount adjustment mode executed in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. The mode control unit 984 (charge amount adjustment unit) can adjust the charge amount of the toner in the developing device 23 based on the charge amount of the toner obtained from the charge amount measurement mode. That is, when the acquired charge amount of the toner is higher than a predetermined threshold value (predetermined range), the mode control unit 984 executes a charge amount reduction operation of reducing the charge amount of the toner. If the acquired charge amount of the toner is lower than the predetermined threshold, a charge amount increasing operation for increasing the charge amount of the toner is executed. The instruction to execute the charge amount adjustment mode may be input by a maintenance worker or a user from an operation unit (not shown) of the image forming apparatus 10 in addition to the comparison result with the threshold value.

図9を参照して、帯電量調整モードが実行されると(ステップS21)、モード制御部984は、帯電量測定モードから取得されたトナーの帯電量Q/M(qともいう)が予め設定された閾値a1以下であるか否かを判定する(ステップS22)。そして、Q/M≦a1の場合(ステップS22でYES)、モード制御部984は、更に、帯電量Q/Mが予め設定された閾値a2以下であるか否かを判定する(ステップS23)。なお、a1およびa2は、a2<a1を満たすように予め設定されており、記憶部983に格納されている。   Referring to FIG. 9, when the charge amount adjustment mode is executed (step S21), mode control unit 984 sets in advance the charge amount Q / M (also referred to as q) of the toner acquired from the charge amount measurement mode. It is determined whether or not it is equal to or less than the threshold value a1 (step S22). If Q / M ≦ a1 (YES in step S22), the mode control unit 984 further determines whether the charge amount Q / M is equal to or less than a preset threshold a2 (step S23). Note that a1 and a2 are preset so as to satisfy a2 <a1, and are stored in the storage unit 983.

ステップS23において、Q/M≦a2の場合(ステップS23でYES)、モード制御部984は、現像装置23内のトナーの帯電量が低いと判定し、強制攪拌動作(帯電量上昇動作)を実行する(ステップS24)。この際、モード制御部984は、少なくとも現像装置23内の第1スクリューフィーダー232および第2スクリューフィーダー233を回転させることで、現像ハウジング230内の現像剤を強制的に攪拌する。この結果、現像装置23内のトナーの帯電量を安定して上昇させることが可能となり、画像形成装置10において良好な画像を形成することができる。ステップS24の後、モード制御部984は、帯電量調整モードを終了する(ステップS25)。なお、モード制御部984は、ステップS24の後、ステップS22、23を再度実行し、トナーの帯電量が適正範囲に復帰したかを確認してもよい。   If Q / M ≦ a2 in step S23 (YES in step S23), the mode control unit 984 determines that the charge amount of the toner in the developing device 23 is low, and executes the forced stirring operation (charge amount increasing operation). (Step S24). At this time, the mode control unit 984 forcibly agitates the developer in the developing housing 230 by rotating at least the first screw feeder 232 and the second screw feeder 233 in the developing device 23. As a result, the charge amount of the toner in the developing device 23 can be stably increased, and a good image can be formed in the image forming apparatus 10. After step S24, the mode control unit 984 ends the charge amount adjustment mode (step S25). After step S24, the mode control unit 984 may execute steps S22 and S23 again to check whether the toner charge amount has returned to the appropriate range.

一方、ステップS23において、Q/M>a2の場合(ステップS23でNO)、モード制御部984は、現像装置23内のトナーの帯電量が適正範囲に含まれていると判定し、現状維持(ステップS26)のまま、帯電量調整モードを終了する(ステップS25)。   On the other hand, if Q / M> a2 in step S23 (NO in step S23), the mode control unit 984 determines that the charge amount of the toner in the developing device 23 is within the appropriate range, and maintains the current state ( The charge amount adjustment mode is ended (step S25) with step S26).

また、ステップS22において、Q/M>a1の場合(ステップS22でNO)、モード制御部984は、トナーの帯電量が高いと判定し、帯電量低下動作としてトナー補給部15から現像装置23にトナーを補給する、トナー補給動作を実行する(ステップS27)。この結果、現像装置23内のトナー量が増大することによって、各トナーの帯電量を安定して低下させることができる。この結果、画像形成装置10において、良好な画像を形成することができる。ステップS27の後、モード制御部984は、帯電量調整モードを終了する(ステップS25)。なお、ステップS27の後においても、モード制御部984は、ステップS22、23を再度実行し、トナーの帯電量が適正範囲に復帰したかを確認してもよい。   If Q / M> a1 in step S22 (NO in step S22), the mode control unit 984 determines that the charge amount of the toner is high, and performs the charge amount reduction operation from the toner supply unit 15 to the developing device 23. A toner supply operation is performed to supply toner (step S27). As a result, by increasing the amount of toner in the developing device 23, the charge amount of each toner can be stably reduced. As a result, a good image can be formed in the image forming apparatus 10. After step S27, the mode control unit 984 ends the charge amount adjustment mode (step S25). Note that even after step S27, the mode control unit 984 may execute steps S22 and S23 again to check whether the toner charge amount has returned to the appropriate range.

上記のような帯電量調整モードが実行されることで、帯電量測定モードにおいて取得されたトナーの帯電量に応じて、トナーの帯電量を精度良く調整することができる。なお、図9の帯電量調整モードが複数回連続して実行されても、トナーの帯電量が所定の範囲に入らない場合には、トナーが著しく劣化している可能性や現像剤中のキャリアに外添剤が固着、またはキャリアが欠損している可能性がある。この場合、モード制御部984は、現像剤回復動作や現像剤の交換作業を画像形成装置10の不図示の表示部に表示して作業者に促してもよい。なお、現像剤回復動作とは、現像装置23内のトナーをトナー像によって強制的に吐き出しながら、トナー補給部15から現像装置23に補給トナーを供給することで、現像装置23内のトナーをほぼ入れ替える動作である。   By executing the charge amount adjustment mode as described above, the charge amount of the toner can be accurately adjusted according to the charge amount of the toner acquired in the charge amount measurement mode. If the charge amount of the toner does not fall within the predetermined range even if the charge amount adjustment mode of FIG. 9 is executed a plurality of times in succession, the toner may be significantly deteriorated or the carrier in the developer may be deteriorated. There is a possibility that the external additive is stuck to the carrier or the carrier is missing. In this case, the mode control unit 984 may display a developer recovery operation or a developer replacement operation on a display unit (not shown) of the image forming apparatus 10 to urge the operator. The developer recovery operation is to supply toner from the toner supply unit 15 to the developing device 23 while forcibly discharging the toner in the developing device 23 as a toner image. This is the operation of switching.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取り得る。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, For example, the following modified embodiment can be taken.

(1)上記実施形態では、現像ローラー231の表面にローレット溝加工が施される態様にて説明したが、現像ローラー231の表面に凹形状(ディンプル)を有するものや、ブラスト加工が施されたものでもよい。   (1) In the above embodiment, the mode in which the surface of the developing roller 231 is knurled is described. However, the surface of the developing roller 231 having a concave shape (dimple) or the surface of the developing roller 231 is blasted. It may be something.

(2)図1のように画像形成装置10が複数の現像装置23を有する場合、上記実施形態に係る帯電量測定モードを1つもしくは2つの現像装置23で行い、その結果を他の現像装置23で利用するものでもよい。   (2) When the image forming apparatus 10 has a plurality of developing devices 23 as shown in FIG. 1, the charge amount measurement mode according to the above-described embodiment is performed by one or two developing devices 23, and the result is determined by another developing device. 23 may be used.

(3)更に、上記の実施形態では、帯電量測定モードにおいて、モード制御部984が測定用直線の傾きと記憶部983の参照情報とから感光体ドラム20上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図10は、本発明の変形実施形態に係る現像装置23の断面図および制御部980の電気的構成を示したブロック図である。また、図11は、本変形実施形態に係る画像形成装置10において実行される帯電量測定モードのフローチャートである。   (3) Further, in the above-described embodiment, in the charge amount measurement mode, the mode control unit 984 converts the inclination of the measurement straight line and the reference information in the storage unit 983 into the measurement toner image formed on the photosensitive drum 20. Although the embodiment has been described in which the charge amount of the contained toner is obtained, the present invention is not limited to this. FIG. 10 is a cross-sectional view of the developing device 23 according to a modified embodiment of the present invention and a block diagram showing an electrical configuration of the control unit 980. FIG. 11 is a flowchart of a charge amount measurement mode executed in the image forming apparatus 10 according to the present modified embodiment.

本変形実施形態では、画像形成装置10が、更に電流計973を備える。   In the present modified embodiment, the image forming apparatus 10 further includes an ammeter 973.

電流計973は、現像ローラー231と現像バイアス印加部971との間を流れる直流電流を検出する。   The ammeter 973 detects a DC current flowing between the developing roller 231 and the developing bias applying unit 971.

モード制御部984は、帯電量測定モードにおいて、現像ローラー231と感光体ドラム20との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら感光体ドラム20上に複数の測定用トナー像を形成する。そして、モード制御部984は、濃度センサー100によって検出される複数の測定用トナー像の濃度の差に対する複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラー231と現像バイアス印加部971との間を流れる現像電流の直流成分の差の比に基づいて、感光体ドラム20上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する。   In the charge amount measurement mode, the mode control unit 984 changes the frequency of the AC voltage of the developing bias while maintaining the potential difference of the DC voltage between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20 constant. A plurality of measurement toner images are formed thereon. Then, the mode control unit 984 controls the distance between the developing roller 231 and the developing bias applying unit 971 when a plurality of measurement toner images corresponding to a difference in the density of the plurality of measurement toner images detected by the density sensor 100 are formed. Of the toner contained in the measurement toner image formed on the photosensitive drum 20 based on the ratio of the difference between the DC components of the developing current flowing through the photoconductor drum 20.

図11を参照して、モード制御部984が帯電量測定モードを開始すると、先の実施形態と同様に、モード制御部984が測定用トナー像を含む画像パターンを選択し(ステップS31)、複数の測定用トナー像を形成するための変数nをn=1に設定する(ステップS32)。そして、モード制御部984は、予め記憶部983に格納されているn=1に対応する画像1を選択する(ステップS33)。記憶部983には、画像nを形成するための静電潜像の画像情報や現像バイアスの交流電圧の周波数に関する情報が格納されている。なお、その他の画像形成動作に関するパラメータは、直前の画像形成動作時と同じ値に設定される。次に、モード制御部984は、露光ユニット22(露光装置)(図1)、駆動制御部981およびバイアス制御部982を制御して、画像1を形成するための現象バイアスを現像ローラー231に印加した状態で現象ローラー231を1回転以上回転させた後、感光体ドラム20上に画像1に対応する測定用トナー像の静電潜像を形成する。感光体ドラム20の回転に伴って、当該測定用トナー像が感光体ドラム20と現像ローラー231とが対向する現像ニップ部NPを通過する際に、静電潜像にトナーが供給され、測定用トナー像が現像される(ステップS34)。この現像動作時に、電流計973によって現像電流(直流電流)が測定される(ステップS35)。   Referring to FIG. 11, when the mode control unit 984 starts the charge amount measurement mode, the mode control unit 984 selects an image pattern including the toner image for measurement as in the previous embodiment (step S31). The variable n for forming the measurement toner image is set to n = 1 (step S32). Then, the mode control unit 984 selects the image 1 corresponding to n = 1 stored in the storage unit 983 in advance (step S33). The storage unit 983 stores image information of an electrostatic latent image for forming the image n and information on the frequency of the AC voltage of the developing bias. Note that the other parameters relating to the image forming operation are set to the same values as in the immediately preceding image forming operation. Next, the mode control unit 984 controls the exposure unit 22 (exposure device) (FIG. 1), the drive control unit 981 and the bias control unit 982 to apply a phenomenon bias for forming the image 1 to the developing roller 231. After the phenomenon roller 231 is rotated by one or more rotations in this state, an electrostatic latent image of the measurement toner image corresponding to the image 1 is formed on the photosensitive drum 20. As the photoconductor drum 20 rotates, when the measurement toner image passes through the development nip NP where the photoconductor drum 20 and the development roller 231 face each other, toner is supplied to the electrostatic latent image, The toner image is developed (Step S34). During this developing operation, the developing current (DC current) is measured by the ammeter 973 (step S35).

その後、当該トナー像が感光体ドラム20から中間転写ベルト141に転写される(ステップS36)。そして、当該測定用トナー像の画像濃度が濃度センサー100によって測定され(ステップS37)、ステップS35で測定された現像電流の値とともに、取得された画像濃度が記憶部983に記憶される(ステップS38)。   Thereafter, the toner image is transferred from the photosensitive drum 20 to the intermediate transfer belt 141 (Step S36). Then, the image density of the measurement toner image is measured by the density sensor 100 (step S37), and the acquired image density is stored in the storage unit 983 together with the value of the developing current measured in step S35 (step S38). ).

次に、モード制御部984は、複数の測定用トナー像を形成するための変数nが予め設定された規定回数Nに到達したか否かを判定する(ステップS39)。ここで、n≠Nの場合(ステップS39でNO)には、nの値が1つカウントアップされ(n=n+1、ステップS40)、ステップS33からS39までが繰り返される。なお、帯電量測定の精度を高くするためには、規定回数N=2以上であることが望ましく、3≦Nに設定されることが更に望ましい。一方、n=Nの場合(ステップS39でYES)には、モード制御部984が、トナーの帯電量を推定し(ステップS41)、帯電量測定モードを終了する(ステップS42)。   Next, the mode control unit 984 determines whether or not the variable n for forming a plurality of measurement toner images has reached a preset specified number N (step S39). Here, if n ≠ N (NO in step S39), the value of n is counted up by one (n = n + 1, step S40), and steps S33 to S39 are repeated. In order to increase the accuracy of the charge amount measurement, it is preferable that the specified number of times N is equal to or greater than 2, and it is more preferable that 3 ≦ N. On the other hand, if n = N (YES in step S39), the mode control unit 984 estimates the charge amount of the toner (step S41), and ends the charge amount measurement mode (step S42).

なお、一例として、N=2の場合に、ステップS35において測定されるn=1、2の現像電流(直流電流)がそれぞれ、I1、I2と定義される。またステップS37において測定されるn=1、2の画像濃度がそれぞれ、ID1、ID2と定義される。この際、ステップS41におけるトナーの帯電量は、以下の式3から得られる傾きaに相当する。
傾きa=(I1−I2)/(ID1−ID2) ・・・(式3)
上記の傾きaは、横軸を画像濃度ID、縦軸を現像電流Iとして、n=1、2におけるデータ(ID、I)をそれぞれプロットした場合の2点を通る直線の傾きに相当する。なお、N=3以上の条件にてトナーの帯電量を測定する場合には、最小二乗法で求めた1次式の近似直線の傾きaをトナーの帯電量とする。このように現像電流を用いた帯電量測定モードでは、たとえば図7Cのように主走査方向MSに長く延びる測定用トナー像によって、時間t1、t2中に現像されるトナー量が多くなる画像パターンが選択されることが望ましい。
As an example, when N = 2, the development currents (DC currents) of n = 1 and 2 measured in step S35 are defined as I1 and I2, respectively. The image densities of n = 1 and 2 measured in step S37 are defined as ID1 and ID2, respectively. At this time, the charge amount of the toner in step S41 corresponds to the slope a obtained from the following equation 3.
Slope a = (I1-I2) / (ID1-ID2) (Equation 3)
The above gradient a corresponds to the gradient of a straight line passing through two points when data (ID, I) at n = 1 and 2 are plotted, with the horizontal axis representing the image density ID and the vertical axis representing the developing current I. When the charge amount of the toner is measured under the condition of N = 3 or more, the slope a of the approximate straight line of the linear expression obtained by the least square method is used as the charge amount of the toner. In the charge amount measurement mode using the developing current in this way, for example, as shown in FIG. 7C, an image pattern in which the amount of toner developed during the times t1 and t2 increases due to the measurement toner image extending in the main scanning direction MS. It is desirable to be selected.

また、他の変形実施形態として、複数の測定用トナー像が形成される際に変化されるパラメータは、現像バイアスの交流電圧の周波数ではなく、露光ユニット22の露光装置によって形成される静電潜像の印字率であってもよい。   Further, as another modified embodiment, the parameter changed when a plurality of measurement toner images are formed is not the frequency of the AC voltage of the developing bias but the electrostatic latent image formed by the exposure device of the exposure unit 22. The printing ratio of the image may be used.

すなわち、当該変形実施形態では、モード制御部984は、現像ローラー231と感光体ドラム20との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で露光装置を制御して単位面積あたりの印字率を変化させながら感光体ドラム20上に複数の測定用トナー像を形成する。そして、モード制御部984は、濃度センサー100によって検出される複数の測定用トナー像の濃度の差に対する複数の測定用トナー像が形成される際に現像ローラー231と現像バイアス印加部971との間を流れる現像電流の直流成分の差の比に基づいて、感光体ドラム20上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得するものでもよい。なお、この場合も上記の変形実施形態と同様に、式3に基づいてトナーの帯電量が取得できる。   That is, in the modified embodiment, the mode control unit 984 controls the exposure device in a state where the potential difference of the DC voltage between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20 is kept constant to reduce the printing rate per unit area. A plurality of measurement toner images are formed on the photosensitive drum 20 while being changed. Then, the mode control unit 984 controls the distance between the developing roller 231 and the developing bias applying unit 971 when a plurality of measurement toner images corresponding to a difference in the density of the plurality of measurement toner images detected by the density sensor 100 are formed. The charge amount of the toner included in the measurement toner image formed on the photoconductor drum 20 may be obtained based on the ratio of the difference between the DC components of the developing current flowing through the photoconductor drum 20. In this case, similarly to the above-described modified embodiment, the charge amount of the toner can be obtained based on Expression 3.

(4)また、図12は、本発明の変形実施形態に係る現像装置23Mおよびクリーニング装置25の内部構造を示す平面図である。現像装置23Mのように、現像ハウジング230内には現像剤の2つの循環路が形成されてもよい。この場合も、第1スクリューフィーダー232が備える2つの搬送方向に関して、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2は、搬送方向上流側に配置され、第3濃度センサーS3は搬送方向下流側に配置される。したがって、第1濃度センサーS1および第2濃度センサーS2が対向する位置と、第3濃度センサーS3が対向する位置に、それぞれ測定用トナー像が配置されれば、各位置におけるトナーの帯電量を取得できるため、現像装置23内のトナーの荷電性能(トナーの帯電量の分布)を検出することができる。   (4) FIG. 12 is a plan view showing the internal structure of a developing device 23M and a cleaning device 25 according to a modified embodiment of the present invention. Like the developing device 23M, two circulation paths of the developer may be formed in the developing housing 230. Also in this case, the first density sensor S1 and the second density sensor S2 are disposed on the upstream side in the transport direction, and the third density sensor S3 is disposed on the downstream side in the transport direction with respect to the two transport directions provided in the first screw feeder 232. Is done. Therefore, if the measurement toner images are arranged at the position where the first density sensor S1 and the second density sensor S2 face each other and the position where the third density sensor S3 faces each other, the charge amount of the toner at each position is obtained. Therefore, the charging performance of the toner in the developing device 23 (the distribution of the charge amount of the toner) can be detected.

以下、実施例を挙げて本発明の実施形態につき更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、実施した比較実験での各実験条件は以下のとおりである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In addition, each experimental condition in the implemented comparative experiment is as follows.

<共通実験条件>
・プリント速度:55枚/分
・感光体ドラム20:アモルファスシリコン感光体(α−Si)
・現像ローラー231:外径20mm、表面形状ローレット溝加工、周方向に沿って80列の凹部(溝)が形成されている。
・規制ブレード234:SUS430製、磁性、厚み1.5mm
・規制ブレード234後の現像剤搬送量:250g/m
・現像ローラー231の感光体ドラム20に対する周速:1.8(対向位置でトレール方向)
・感光体ドラム20と現像ローラー231との間の距離:0.30mm
・感光体ドラム20の白地部(背景部)電位V0:+270V
・感光体ドラム20の画像部電位VL:+20V
・現像ローラー231の現像バイアス:周波数=4.2kHz、Duty=50%、Vpp=900Vの交流電圧矩形波、Vdc(直流電圧)=180V
・トナー:正帯電極性トナー、体積平均粒子径6.8μm、トナー濃度8%
・キャリア:体積平均粒子径35μm、フェライト・樹脂コートキャリア
<Common experimental conditions>
Print speed: 55 sheets / min. Photoconductor drum 20: amorphous silicon photoconductor (α-Si)
Developing roller 231: Outer diameter 20 mm, surface knurl processing, 80 rows of recesses (grooves) formed along the circumferential direction.
・ Regulatory blade 234: SUS430, magnetic, 1.5mm thick
Amount of developer transported after the regulating blade 234: 250 g / m 2
A peripheral speed of the developing roller 231 with respect to the photosensitive drum 20 is 1.8 (in a trailing direction at the opposed position).
-Distance between the photosensitive drum 20 and the developing roller 231: 0.30 mm
-White background (background) potential V0 of the photosensitive drum 20: +270 V
-Image portion potential VL of photosensitive drum 20: + 20V
A developing bias of the developing roller 231: frequency = 4.2 kHz, Duty = 50%, Vpp = 900 V AC voltage rectangular wave, Vdc (DC voltage) = 180 V
・ Toner: positively charged polar toner, volume average particle diameter 6.8 μm, toner concentration 8%
・ Carrier: Volume average particle diameter 35μm, ferrite / resin coated carrier

<現像剤について>
トナーは粉砕型トナー、コアシェル構造のトナーのどちらであっても同様の効果が確認されている。また、トナー濃度についても、3%から12%までの範囲で同様の効果が奏されることが確認された。交流電界によるトナーの移動は、磁気ブラシが細かいほどより顕著に起こりやすいことから、キャリアの体積平均粒子径は45μm以下が好ましく、30μm以上40μm以下がより好ましい。また、フェライトキャリアよりも真比重の小さい、樹脂キャリアの方がより好ましい。なお、実験中のトナーの帯電量の測定(実測)は、トレック社製の吸引式小型帯電量測定装置MODEL212HSを用いて行った。
<About developer>
Similar effects have been confirmed regardless of whether the toner is a pulverized toner or a toner having a core-shell structure. It was also confirmed that the same effect was obtained in the toner concentration range of 3% to 12%. Since the movement of the toner due to the AC electric field is more likely to occur as the magnetic brush becomes finer, the volume average particle diameter of the carrier is preferably 45 μm or less, more preferably 30 μm or more and 40 μm or less. Further, a resin carrier having a smaller true specific gravity than a ferrite carrier is more preferable. The measurement (actual measurement) of the charge amount of the toner during the experiment was performed using a suction type small charge amount measuring device Model 212HS manufactured by Trek.

<キャリアについて>
キャリアは、体積平均粒子径35μmのフェライトコアにシリコンやフッ素などをコーティングしたものであり、具体的には以下の手順で作成した。キャリアコアEF−35(パウダーテック社製)1000重量部に、シリコン樹脂KR−271(信越化学社製)20質量部をトルエン200質量部に溶解させて、塗布液を作製する。そして、流動層塗布装置により、塗布液を噴霧塗布した後、200℃で60分間熱処理して、キャリアを得た。この塗布液の中に、導電剤や荷電制御剤をそれぞれコート樹脂100部に対し、0〜20部の範囲で混合し、分散させることで、抵抗調整・帯電調整を行なっている。
<About Career>
The carrier is a ferrite core having a volume average particle diameter of 35 μm coated with silicon, fluorine, or the like. Specifically, the carrier was prepared by the following procedure. A coating solution is prepared by dissolving 20 parts by mass of a silicone resin KR-271 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in 200 parts by mass of toluene in 1000 parts by mass of a carrier core EF-35 (manufactured by Powder Tech). Then, the coating liquid was spray-coated by a fluidized-bed coating apparatus, and then heat-treated at 200 ° C. for 60 minutes to obtain a carrier. In this coating liquid, a conductive agent and a charge control agent are mixed and dispersed in a range of 0 to 20 parts with respect to 100 parts of the coat resin, respectively, to thereby perform resistance adjustment and charge adjustment.

<実験1>
上記の条件で、トナーの外添剤の量を変更することでトナーの帯電量を調整し、印字動作を行った。前述の図4、図5に、当実験の結果が示されている。なお、図4では、中間転写ベルト141上のトナー像の画像濃度が濃度センサー100によって測定され、予め取得されたトナー像の画像濃度(センサー出力)と印字紙(用紙)上に形成されるトナー定着画像の画像濃度との相関曲線を用いて、トナー像濃度をトナー定着画像のI.Dとして表している。
<Experiment 1>
Under the above conditions, the charge amount of the toner was adjusted by changing the amount of the external additive of the toner, and the printing operation was performed. The results of this experiment are shown in FIGS. 4 and 5 described above. In FIG. 4, the image density of the toner image on the intermediate transfer belt 141 is measured by the density sensor 100, and the image density (sensor output) of the toner image acquired in advance and the toner formed on the printing paper (paper) are measured. Using the correlation curve with the image density of the fixed image, the toner image density is calculated based on the I.I. It is represented as D.

各トナー帯電量と図4の直線(近似直線)の傾きとの関係が図5に示されている。図5に示される近似直線の式4(下記)は、予め記憶部983に記憶されている。この式4を用いて、トナー帯電量の予測を行うことができる。
トナー帯電量Q/M(μc/g)=−442.32×傾き+29.87 ・・・(式4)
なお、式4の傾き=Δ画像濃度/Δ周波数(図4のグラフの傾き参照)
FIG. 5 shows the relationship between each toner charge amount and the slope of the straight line (approximate straight line) in FIG. Equation 4 (described below) of the approximate straight line shown in FIG. 5 is stored in the storage unit 983 in advance. Using this formula 4, the toner charge amount can be predicted.
Toner charge amount Q / M (μc / g) = − 442.32 × inclination + 29.87 (Equation 4)
Note that the slope of equation 4 = Δimage density / Δfrequency (see the slope of the graph in FIG. 4)

<実験2>
本実験では、印字率5%の画像を用いてシートPに連続印字を行い、所定の耐久枚数が印字される度にトナーの帯電量を測定した。帯電量測定モードでは、前述の変形実施形態に準じて、印字率(画像密度)の異なる複数の測定用トナー像が形成され、測定用トナー像の画像濃度および現像電流が測定される。本実験では、図3Bの電位差Vo−Vdcが、それぞれ、50V、100Vおよび150Vとなる印字率が選択される。表1に、実施例1および実施例2において選択された画像パターンが示される。
<Experiment 2>
In this experiment, continuous printing was performed on the sheet P using an image having a printing rate of 5%, and the charge amount of the toner was measured every time a predetermined number of durable sheets were printed. In the charge amount measurement mode, a plurality of measurement toner images having different printing rates (image densities) are formed according to the above-described modified embodiment, and the image density and the developing current of the measurement toner image are measured. In this experiment, the printing rates at which the potential differences Vo-Vdc in FIG. 3B are 50 V, 100 V, and 150 V, respectively, are selected. Table 1 shows the image patterns selected in the first and second embodiments.

実施例1では、初期の帯電量測定モードでは画像パターンAが選択された後、耐久枚数100枚以降、画像パターンBが選択される。一方、実施例2では、初期の帯電量測定モード以降、継続的に画像パターンAが選択される。いずれの実施例でも、各耐久枚数経過時に、トナーの帯電量が精度良く測定される結果となった。また、帯電量測定モードにおいて消費された総トナー量は、実施例1で262.8mgであり、実施例2で514.8mgであった。このように、モード制御部984が必要に応じて画像パターンBなどを選択することで、トナーの消費量を抑制することができる。   In the first embodiment, after the image pattern A is selected in the initial charge amount measurement mode, the image pattern B is selected after the number of durable sheets reaches 100. On the other hand, in the second embodiment, the image pattern A is continuously selected after the initial charge amount measurement mode. In each of the examples, the result was that the charge amount of the toner was measured with high accuracy after each elapse of the number of durable sheets. The total amount of toner consumed in the charge amount measurement mode was 262.8 mg in Example 1 and 514.8 mg in Example 2. As described above, the mode control unit 984 selects the image pattern B and the like as necessary, so that the toner consumption can be suppressed.

10 画像形成装置
100 濃度センサー(濃度検出部)
13 画像形成部
14 中間転写ユニット
141 中間転写ベルト
145 二次転写ローラー(二次転写部)
20 感光体ドラム(感光体ドラム)
21 帯電装置
22 露光ユニット(露光装置)
23 現像装置
230 現像ハウジング(ハウジング)
230A 第1搬送路
230B 第2搬送路
230C 仕切り部
231 現像ローラー
232 第1スクリューフィーダー(第1搬送部材)
233 第2スクリューフィーダー(第2搬送部材)
25 クリーニング装置
251 クリーニングブレード
252 クリーニングスクリュー(クリーニング搬送部材)
971 現像バイアス印加部
972 駆動部
980 制御部
981 駆動制御部
982 バイアス制御部
983 記憶部
984 モード制御部(帯電量取得部、画像パターン選択部)
985 判定部
S1 第1濃度センサー(第1濃度検出部)
S2 第2濃度センサー(第2濃度検出部)
10 Image forming apparatus 100 Density sensor (density detection unit)
13 Image forming unit 14 Intermediate transfer unit 141 Intermediate transfer belt 145 Secondary transfer roller (secondary transfer unit)
20 Photoconductor drum (Photoconductor drum)
21 charging device 22 exposure unit (exposure device)
23 Developing device 230 Developing housing (housing)
230A First transport path 230B Second transport path 230C Partitioning part 231 Developing roller 232 First screw feeder (first transport member)
233 Second screw feeder (second transport member)
25 Cleaning Device 251 Cleaning Blade 252 Cleaning Screw (Cleaning Conveying Member)
971 developing bias applying section 972 drive section 980 control section 981 drive control section 982 bias control section 983 storage section 984 mode control section (charge amount acquisition section, image pattern selection section)
985 determination unit S1 first density sensor (first density detection unit)
S2 Second density sensor (second density detection unit)

Claims (23)

所定の軸心回りに回転され、表面上に予め設定された画像形成領域を有し、当該画像形成領域に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを所定の帯電電位に帯電する帯電装置と、
前記帯電電位に帯電された前記感光体ドラムの前記画像形成領域を所定の画像情報に応じて前記軸心と平行な主走査方向および前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って露光することで前記静電潜像を形成する露光装置と、
所定の現像ニップ部において前記感光体ドラムに対向して配置される現像装置であって、回転され周面にトナーおよびキャリアからなる現像剤を担持するとともに前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラーを含む現像装置と、
をそれぞれ有し、互いに異なる色のトナー像を形成する、複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部の前記感光体ドラム上に担持された前記トナー像が重畳的に一次転写されることを許容し前記重畳された前記トナー像を担持する中間転写ベルトを含む中間転写ユニットと、
前記中間転写ベルトから前記トナー像をシートに転写する二次転写部と、
直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記複数の画像形成部の前記現像ローラーにそれぞれ印加可能な現像バイアス印加部と、
前記感光体ドラムまたは前記中間転写ベルトに対向して配置され、前記トナー像の濃度を検出する少なくとも一つの濃度検出部と、
前記感光体ドラム上に前記トナー像が形成される現像動作時とは異なる非現像動作時に、前記複数の画像形成部のうちの少なくとも一の画像形成部において、前記帯電装置、前記露光装置および前記現像バイアス印加部を制御して前記感光体ドラム上に複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度に基づいて、または、当該複数の測定用トナー像の濃度に加え前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる現像電流の直流成分に基づいて、前記感光体ドラム上に形成された前記測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する帯電量取得動作を実行する帯電量取得部と、
前記測定用トナー像の少なくとも前記画像形成領域における配置および画像密度に関する情報を含む複数の画像パターンを予め記憶する記憶部と、
所定の選択情報に基づいて、前記記憶部に記憶される前記複数の画像パターンから前記帯電量取得動作時に前記画像形成領域に形成される前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択する画像パターン選択部と、
を備える、画像形成装置。
A toner image rotated around a predetermined axis, having a predetermined image forming area on the surface, forming an electrostatic latent image in the image forming area, and displaying the electrostatic latent image. A photosensitive drum carrying the
A charging device for charging the photosensitive drum to a predetermined charging potential,
Exposing the image forming area of the photosensitive drum charged to the charging potential along a main scanning direction parallel to the axis and a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction according to predetermined image information; An exposure device that forms the electrostatic latent image at
A developing device arranged opposite to the photosensitive drum at a predetermined developing nip portion, the developing device being rotated to carry a developer composed of toner and carrier on a peripheral surface and supplying toner to the photosensitive drum. A developing device including a developing roller for forming the toner image;
Each having a plurality of image forming units for forming toner images of different colors,
An intermediate transfer unit including an intermediate transfer belt that allows the toner images carried on the photosensitive drums of the plurality of image forming units to be primarily transferred in a superimposed manner and carries the superimposed toner images; ,
A secondary transfer unit that transfers the toner image from the intermediate transfer belt to a sheet,
A developing bias applying unit that can apply a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the developing rollers of the plurality of image forming units,
At least one density detection unit that is arranged to face the photoconductor drum or the intermediate transfer belt and detects the density of the toner image;
In a non-developing operation different from a developing operation in which the toner image is formed on the photosensitive drum, in at least one image forming unit of the plurality of image forming units, the charging device, the exposing device, and the Controlling a developing bias application unit to form a plurality of measurement toner images on the photosensitive drum, and based on the densities of the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit, or based on the plurality of measurement toner images. On the photosensitive drum, based on a DC component of a developing current flowing between the developing roller and the developing bias applying unit when the plurality of measuring toner images are formed in addition to the density of the measuring toner image. A charge amount acquisition unit that performs a charge amount acquisition operation of acquiring a charge amount of toner included in the formed measurement toner image,
A storage unit that stores in advance a plurality of image patterns including information on at least the arrangement and the image density of the measurement toner image in the image forming area,
Image pattern selection for selecting the image pattern of the measurement toner image formed in the image forming area at the time of the charge amount acquisition operation from the plurality of image patterns stored in the storage unit based on predetermined selection information. Department and
An image forming apparatus comprising:
前記画像パターン選択部は、前記選択情報として、前記トナー像が転写された前記シートの印字枚数情報、前記シート上に形成された前記トナー像の印字率情報、前記現像ローラーの駆動時間情報、少なくとも前記トナー像が形成される前記シート同士の間隔に関する情報を含む印字モード情報、温度および湿度のうちの少なくとも一方を含む環境情報のうちの少なくとも一つの情報に基づいて、前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択する、請求項1に記載の画像形成装置。   The image pattern selection unit, as the selection information, information on the number of prints of the sheet on which the toner image has been transferred, print rate information of the toner image formed on the sheet, drive time information of the developing roller, at least The print mode information including information on the interval between the sheets on which the toner images are formed, based on at least one of environmental information including at least one of temperature and humidity, based on the toner image for measurement. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus selects an image pattern. 前記現像装置は、
前記現像ローラーを回転可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記現像ローラーに沿って前記主走査方向と平行な第1方向に搬送されることを許容する第1搬送路と、
前記第1搬送路に隣接するように前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記第1方向とは反対の第2方向に搬送されることを許容する第2搬送路と、
前記第1方向における前記第1搬送路および前記第2搬送路の両端部を互いに連通させるように、前記第1搬送路および前記第2搬送路を画定する仕切り部と、
前記第1搬送路に回転可能に配置され、前記現像剤を前記第1方向に搬送するとともに前記現像ローラーに供給する第1搬送部材と、
前記第2搬送路に回転可能に配置され、前記現像剤を前記第2方向に搬送する第2搬送部材と、
を有し、
前記少なくとも一つの濃度検出部は、
前記主走査方向における前記画像形成領域の前記第1方向上流側部分に対応する位置に配置された第1濃度検出部と、
前記主走査方向における前記画像形成領域の前記第1方向下流側部分に対応する位置に配置された第2濃度検出部と、
を有し、
前記記憶部は、前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部および前記第2濃度検出部に対向する領域を含むように前記主走査方向に沿って連続的に延びる測定用トナー像を含む第1画像パターンを記憶している、請求項1に記載の画像形成装置。
The developing device includes:
A housing that rotatably supports the developing roller;
A first transport path that is arranged in the housing and that allows the developer to be transported along the developing roller in a first direction parallel to the main scanning direction;
A second transport path that is arranged in the housing so as to be adjacent to the first transport path, and that allows the developer to be transported in a second direction opposite to the first direction;
A partitioning section that defines the first transport path and the second transport path so that both ends of the first transport path and the second transport path in the first direction communicate with each other;
A first transport member rotatably disposed in the first transport path and transporting the developer in the first direction and supplying the developer to the developing roller;
A second transport member rotatably disposed in the second transport path and transporting the developer in the second direction;
Has,
The at least one concentration detector,
A first density detection unit disposed at a position corresponding to an upstream portion of the image forming area in the first scanning direction in the main scanning direction;
A second density detection unit disposed at a position corresponding to a downstream portion of the image forming area in the first direction in the main scanning direction;
Has,
The storage unit includes a measurement toner image continuously extending along the main scanning direction so as to include an area facing the first density detection unit and the second density detection unit in the image forming area. The image forming apparatus according to claim 1, wherein one image pattern is stored.
前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第1測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第1測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第2測定用トナー像と、を含む第2画像パターンを記憶している、請求項3に記載の画像形成装置。   The storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units and is arranged in an area of the image forming area facing the first density detection unit. A first measurement toner image, and the measurement toner image formed in another image forming unit different from the one image forming unit of the plurality of image forming units, and A second image pattern including an area facing the second density detection unit and a second measurement toner image disposed on an extension of the first measurement toner image in the main scanning direction. The image forming apparatus according to claim 3. 前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第3測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第3測定用トナー像と前記主走査方向において重なる位置に配置される第4測定用トナー像と、を含む第3画像パターンを記憶している、請求項3または4に記載の画像形成装置。   The storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units and is arranged in an area of the image forming area facing the first density detection unit. A third toner image for measurement, and the toner image for measurement formed in another image forming unit different from the one image forming unit among the plurality of image forming units. A third image pattern including an area opposed to the second density detection unit and a fourth measurement toner image disposed in a position overlapping the third measurement toner image in the main scanning direction; The image forming apparatus according to claim 3. 前記第3画像パターンの前記第3測定用トナー像および前記第4測定用トナー像は、前記画像形成領域の前記主走査方向における中心部を跨ぐようにそれぞれ配置されている、請求項5に記載の画像形成装置。   6. The toner image for third measurement and the toner image for fourth measurement of the third image pattern are each arranged so as to straddle a center of the image forming area in the main scanning direction. 7. Image forming apparatus. 前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第5測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第5測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第6測定用トナー像と、前記他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域で前記第5測定用トナー像に対して前記副走査方向に間隔をおいた位置に配置され前記第6測定用トナー像と同じ画像密度を有する第7測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第7測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置され前記第5測定用トナー像と同じ画像密度を有する第8測定用トナー像と、を含む第4画像パターンを記憶している、請求項3乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。   The storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units and is arranged in an area of the image forming area facing the first density detection unit. A fifth measurement toner image, and the measurement toner image formed in another image forming unit different from the one image forming unit of the plurality of image forming units. A sixth measurement toner image disposed in an area facing the second density detection unit and on an extension of the fifth measurement toner image in the main scanning direction, and the measurement formed in the another image forming unit; The fifth measurement toner image in the sub-scanning direction in a region of the image forming region facing the first density detection portion, the sixth measurement The same image density as the toner image for A seventh measurement toner image having the following formula: and the measurement toner image formed in the one image forming unit, wherein the measurement image is an area of the image forming area facing the second density detection unit and the seventh measurement toner image. 4. A fourth image pattern including an eighth measurement toner image having the same image density as the fifth measurement toner image, the fourth image pattern being stored on an extension of the toner image in the main scanning direction. 4. 7. The image forming apparatus according to any one of 6. 前記画像パターン選択部は、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を超えた場合に、前記第4画像パターンを前記測定用トナー像の前記画像パターンとして選択する、請求項7に記載の画像形成装置。   The image pattern selecting unit, as the printing rate information, when the average value of the printing rate of the toner image at a predetermined number of printed sheets exceeds a predetermined threshold, the fourth image pattern is the toner image for measurement The image forming apparatus according to claim 7, wherein the image pattern is selected as the image pattern. 前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第9測定用トナー像と、前記複数の画像形成部のうちの前記一の画像形成部とは異なる他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第9測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第10測定用トナー像と、前記他の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域で前記第9測定用トナー像に対して前記副走査方向に間隔をおいた位置に配置され前記第10測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第11測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第11測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置され前記第9測定用トナー像とは異なる画像密度を有する第12測定用トナー像と、を含む第5画像パターンを記憶している、請求項3乃至8の何れか1項に記載の画像形成装置。   The storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units and is arranged in an area of the image forming area facing the first density detection unit. A ninth measurement toner image, and the measurement toner image formed in another image forming unit different from the one image forming unit of the plurality of image forming units, and A tenth measurement toner image disposed in an area facing the second density detection unit and on an extension of the ninth measurement toner image in the main scanning direction, and the measurement formed in the other image forming unit The tenth measurement toner image, which is arranged in the sub-scanning direction with respect to the ninth measurement toner image in an area of the image forming area that faces the first density detection unit. Different from toner image for An eleventh measurement toner image having an image density, and the measurement toner image formed in the one image forming unit, the image formation region being opposed to the second density detection unit and the eleventh measurement toner image. A fifth image pattern including a twelfth measurement toner image having an image density different from that of the ninth measurement toner image and arranged on an extension of the measurement toner image in the main scanning direction. Item 9. The image forming apparatus according to any one of Items 3 to 8. 前記第9測定用トナー像および前記第10測定用トナー像はベタ画像からなり、前記第11測定用トナー像および前記第12測定用トナー像はハーフトーン画像からなる、請求項9に記載の画像形成装置。   The image according to claim 9, wherein the ninth measurement toner image and the tenth measurement toner image are formed of solid images, and the eleventh measurement toner image and the twelfth measurement toner image are formed of halftone images. Forming equipment. 前記画像パターン選択部は、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を下回った場合に、前記第5画像パターンを前記測定用トナー像の前記画像パターンとして選択する、請求項10に記載の画像形成装置。   The image pattern selecting unit, as the printing rate information, when the average value of the printing rate of the toner image at a predetermined number of prints is less than a predetermined threshold value, the fifth image pattern to the measurement toner image The image forming apparatus according to claim 10, wherein the image pattern is selected as the image pattern. 前記画像パターン選択部は、前記印字率情報として、所定の印字枚数における前記トナー像の印字率の平均値が予め設定された閾値を下回り、かつ、前記印字モード情報として、前記トナー像が形成される前記シート同士の間隔が予め設定された閾値を超えた場合に、前記第5画像パターンを前記測定用トナー像の前記画像パターンとして選択する、請求項11に記載の画像形成装置。   The image pattern selection unit is configured such that, as the printing rate information, the average value of the printing rate of the toner image at a predetermined number of printed sheets is lower than a predetermined threshold value, and the toner image is formed as the printing mode information. 12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein when the interval between the sheets exceeds a preset threshold, the fifth image pattern is selected as the image pattern of the toner image for measurement. 前記第11測定用トナー像と前記第12測定用トナー像とは、前記主走査方向において重なる位置に配置される、請求項10乃至12の何れか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 10, wherein the eleventh measurement toner image and the twelfth measurement toner image are arranged at positions overlapping in the main scanning direction. 前記第11測定用トナー像および前記第12測定用トナー像は、前記画像形成領域の前記主走査方向における中心部を跨ぐようにそれぞれ配置されている、請求項13に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 13, wherein the eleventh measurement toner image and the twelfth measurement toner image are arranged so as to straddle a center of the image forming area in the main scanning direction. 前記複数の画像形成部は、前記感光体ドラムに当接し前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードによって捕集された前記トナーを前記第1方向に搬送するクリーニング搬送部材と、を有するクリーニング装置をそれぞれ更に備え、
前記第9測定用トナー像および前記第11測定用トナー像はベタ画像からなり、前記第10測定用トナー像および前記第12測定用トナー像はハーフトーン画像からなる、請求項9に記載の画像形成装置。
A cleaning blade that contacts the photoconductor drum and collects toner adhered to the surface of the photoconductor drum; and transports the toner collected by the cleaning blade in the first direction. Further comprising a cleaning device having a cleaning conveyance member, and
The image according to claim 9, wherein the ninth measurement toner image and the eleventh measurement toner image are formed of solid images, and the tenth measurement toner image and the twelfth measurement toner image are formed of halftone images. Forming equipment.
前記複数の画像形成部は、前記感光体ドラムに当接し前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードによって捕集された前記トナーを前記第1方向に沿って搬送するクリーニング搬送部材と、を有するクリーニング装置をそれぞれ更に備え、
第1画像パターンのうち前記第1濃度検出部および前記第2濃度検出部に対向する領域の前記副走査方向における幅よりも、前記第1濃度検出部と前記第2濃度検出部との間の領域の前記副走査方向における幅が小さく設定されている、請求項3に記載の画像形成装置。
A cleaning blade that contacts the photoconductor drum and collects toner adhered to the surface of the photoconductor drum; and a cleaning blade that collects the toner collected by the cleaning blade along the first direction. Further comprising a cleaning device having a cleaning transport member that transports
The distance between the first density detection unit and the second density detection unit is larger than the width in the sub-scanning direction of an area of the first image pattern facing the first density detection unit and the second density detection unit. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a width of the region in the sub-scanning direction is set to be small.
前記複数の画像形成部は、前記感光体ドラムに当接し前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを捕集するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードによって捕集された前記トナーを前記第1方向または前記第2方向に沿って搬送するクリーニング搬送部材と、を有するクリーニング装置をそれぞれ更に備え、
前記記憶部は、前記複数の画像形成部のうちの一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第1濃度検出部に対向する領域に配置される第13測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記画像形成領域のうち前記第2濃度検出部に対向する領域かつ前記第13測定用トナー像の前記主走査方向の延長線上に配置される第14測定用トナー像と、前記一の画像形成部において形成される前記測定用トナー像であって前記第13測定用トナー像と前記第14測定用トナー像との間に間隔をおいて配置される第15測定用トナー像とを含む第6画像パターンを記憶している、請求項3に記載の画像形成装置。
A cleaning blade that contacts the photoconductor drum and collects toner adhered to the surface of the photoconductor drum; and a cleaning blade that collects the toner collected by the cleaning blade in the first direction or the first direction. A cleaning transporting member that transports along the second direction;
The storage unit is the measurement toner image formed in one of the plurality of image forming units and is arranged in an area of the image forming area facing the first density detection unit. A thirteenth measurement toner image, the measurement toner image formed in the one image forming unit, an area facing the second density detection unit in the image forming area, and the thirteenth measurement toner image A fourteenth measurement toner image disposed on an extension of the image in the main scanning direction, the measurement toner image formed in the one image forming unit, the thirteenth measurement toner image and the fourteenth measurement toner image. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a sixth image pattern including a fifteenth measurement toner image disposed at a distance from the measurement toner image is stored.
前記帯電量取得部は、前記非現像動作時として、一のシートと前記一のシートの次の他のシートとの間の紙間に対応する時に、前記感光体ドラム上に前記測定用トナー像を形成する、請求項1乃至17の何れか1項に記載の画像形成装置。   The charge amount acquisition unit is configured to perform the non-development operation, and when the non-developing operation corresponds to a sheet interval between one sheet and another sheet next to the one sheet, the measurement toner image is formed on the photosensitive drum. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus forms the image. 前記パターン画像選択部は、前記帯電量取得動作によって取得された前記トナーの帯電量に応じて、次に実行される帯電量取得動作時に前記画像形成領域に形成される前記測定用トナー像の前記画像パターンを選択する、請求項1乃至18の何れか1項に記載の画像形成装置。   The pattern image selecting unit, according to the charge amount of the toner acquired by the charge amount acquisition operation, the measurement toner image formed in the image forming area at the time of the next charge amount acquisition operation performed The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image pattern is selected. 前記記憶部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差が一定に保持された状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数が変化された場合における当該周波数の変化量に対する前記トナー像の濃度変化量の関係を示す参照用直線の傾きに関する参照情報を、前記トナーの帯電量毎に予め格納し、
前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記感光体ドラム上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記周波数の変化量に対する前記測定用トナー像の濃度変化量の関係を示す測定用直線の傾きを、前記周波数の変化量と前記濃度検出部による前記測定用トナー像の濃度検出結果とから取得するとともに、当該取得された測定用直線の傾きと前記記憶部の参照情報とから前記感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する、請求項1乃至19の何れか1項に記載の画像形成装置。
The storage unit stores the DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum in a state where the potential difference of the DC voltage is held constant, and the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed. Reference information on the inclination of the reference straight line indicating the relationship between the density change amounts of the toner images is stored in advance for each charge amount of the toner,
The charge amount acquisition unit is configured to change the frequency of the AC voltage of the developing bias while maintaining the potential difference of the DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum constant, and the plurality of the plurality of charge amounts on the photosensitive drum. The measurement toner image is formed, and the inclination of the measurement straight line indicating the relationship between the amount of change in the density of the measurement toner image and the amount of change in the frequency is expressed by the amount of change in the frequency and the measurement toner by the density detection unit. The toner charge obtained from the image density detection result and the inclination of the obtained measurement straight line and the reference information in the storage unit are used to calculate the charge amount of the toner contained in the measurement toner image formed on the photosensitive drum. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus acquires the image.
前記記憶部に格納されている前記参照情報は、前記トナーの帯電量が第1の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが負であり、前記トナーの帯電量が第1の帯電量よりも小さな第2の帯電量である場合に前記参照用直線の傾きが正であり、更に、前記トナーの帯電量の低下とともに前記参照用直線の傾きが増大するように設定されている、請求項20に記載の画像形成装置。   The reference information stored in the storage unit is such that when the charge amount of the toner is the first charge amount, the slope of the reference straight line is negative, and the charge amount of the toner is the first charge amount. The inclination of the reference straight line is positive when the second charge amount is smaller than the second charge amount, and the inclination of the reference straight line is set to increase as the charge amount of the toner decreases. Item 21. An image forming apparatus according to Item 20. 前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させながら前記感光体ドラム上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する、請求項1乃至19の何れか1項に記載の画像形成装置。   The charge amount acquisition unit is configured to change the frequency of the AC voltage of the developing bias while maintaining the potential difference of the DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum constant, and the plurality of the plurality of charge amounts on the photosensitive drum. Forming the measurement toner image, and applying the developing roller and the developing bias when the plurality of measurement toner images are formed with respect to the density difference of the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit. 20. The charge amount of toner contained in a measurement toner image formed on the photosensitive drum based on a ratio of a difference between DC components of the development current flowing between the photoconductor drum and the developing unit. The image forming apparatus according to claim 1. 前記帯電量取得部は、前記現像ローラーと前記感光体ドラムとの間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記露光装置を制御して単位面積あたりの印字率を変化させながら前記感光体ドラム上に前記複数の測定用トナー像を形成し、前記濃度検出部によって検出される前記複数の測定用トナー像の濃度の差に対する前記複数の測定用トナー像が形成される際に前記現像ローラーと前記現像バイアス印加部との間を流れる前記現像電流の直流成分の差の比に基づいて、前記感光体ドラム上に形成された測定用トナー像に含まれるトナーの帯電量を取得する、請求項1乃至19の何れか1項に記載の画像形成装置。

The charge amount acquisition unit controls the exposure device in a state in which the potential difference of the DC voltage between the developing roller and the photosensitive drum is kept constant, and changes the printing rate per unit area while controlling the photosensitive member. Forming the plurality of measurement toner images on a drum, and forming the plurality of measurement toner images with respect to a difference in density between the plurality of measurement toner images detected by the density detection unit; And acquiring a charge amount of toner included in a measurement toner image formed on the photosensitive drum based on a ratio of a difference between DC components of the development current flowing between the photoconductor drum and the developing bias application unit. Item 20. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 19.

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