JP4639099B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、トナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいてプロセス制御又はトナー濃度制御を行う画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a plotter, and more particularly to an image forming apparatus that performs process control or toner density control based on a detection result of a toner adhesion amount of a toner adhesion pattern.

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置は、感光体からなる像担持体を帯電器により均一に帯電させて、露光装置で潜像を形成し、この潜像を現像器により現像して、転写装置により転写紙などに転写している。
この種の画像形成装置においては、像担持体上の非画像領域にトナー付着パターンを形成し、このトナー付着パターンの濃度を光反射型フォトセンサによって検出し、その検出結果に応じてトナー補給装置から現像器へのトナー補給を制御するトナー濃度制御方式が従来から一般に利用されている。
An electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., uniformly charges an image carrier made of a photosensitive member with a charger, forms a latent image with an exposure device, and forms the latent image with a developer. The image is developed and transferred onto a transfer paper by a transfer device.
In this type of image forming apparatus, a toner adhesion pattern is formed in a non-image area on the image carrier, the density of the toner adhesion pattern is detected by a light reflection type photosensor, and the toner replenishing device is selected according to the detection result Conventionally, a toner density control method for controlling toner replenishment to the developing device has been generally used.

このトナー濃度制御方式においては、光反射型フォトセンサの出力値のうち、像担持体上のトナー付着パターンに対する光反射型フォトセンサの出力をVsp、像担持体上のトナー非付着部に対する光反射型フォトセンサの出力値をVsgとすると、通常はVsp/Vsgが一定になるようにトナー補給制御を行う。トナー付着パターンのトナー付着量が少なくなるとVsp/Vsgが上昇し、現像器内の現像剤のトナー濃度が低いと判断されて、トナー補給装置から現像器へトナー補給が行われる。逆に、Vsp/Vsgが低い場合には、現像器内の現像剤のトナー濃度が高いと判断されて、トナー補給は行われない。これにより、現像器内のトナー濃度が一定に保たれる。   In this toner density control method, of the output values of the light reflection type photosensor, the output of the light reflection type photosensor for the toner adhesion pattern on the image carrier is Vsp, and the light reflection to the non-toner adhesion portion on the image carrier. When the output value of the photosensor is Vsg, toner supply control is normally performed so that Vsp / Vsg is constant. When the toner adhesion amount of the toner adhesion pattern decreases, Vsp / Vsg increases, and it is determined that the toner concentration of the developer in the developing device is low, and the toner is replenished from the toner replenishing device to the developing device. On the contrary, when Vsp / Vsg is low, it is determined that the toner concentration of the developer in the developing device is high, and the toner is not replenished. Thereby, the toner concentration in the developing device is kept constant.

一方、感光体の経時的な感度劣化や複写機本体の使用環境による感度変化等によって一定の帯電・露光・現像等の作像条件では画像が安定しないため、電位センサ等によって感光体表面電位を検出し、その検出結果に基づいて前記作像条件を制御することで画質の安定化を図っていることも一般的に行われている。但し、電位センサは比較的に高価なものであり、高級機種以外にはあまり搭載されていない。   On the other hand, since the image is not stable under certain image forming conditions such as charging, exposure, and development due to sensitivity deterioration over time of the photoconductor and changes in sensitivity due to the usage environment of the copying machine, the surface potential of the photoconductor is controlled by a potential sensor. In general, image quality is stabilized by detecting and controlling the image forming conditions based on the detection result. However, the potential sensor is relatively expensive, and is not often installed except for high-end models.

上記電位センサなしで電位制御する方法として、トナー濃度制御用の光反射型フォトセンサを用いて、感光体表面の地肌汚れレベルを検出する方法がある。この方法では、地肌汚れレベル検出領域の作像条件を通常の画像部よりも印加する帯電電圧を低めに設定し、暗部電位Vdと現像バイアス電圧Vbとの差分である地肌ポテンシャルを小さくなるようにする。この作像条件では、通常はうっすらと地肌汚れが発生するため、この作像領域を光反射型フォトセンサで検出した出力値Vsdpも前記Vsgよりやや低下する。同じ帯電電圧を印加しても、感光体劣化や帯電ユニット劣化、環境変動等によって、暗部電位Vdが変動すると地肌汚れレベルが変動し、前記Vsdpの変動が大きくなる。つまり、このVsdpの変化を光反射型フォトセンサで検出して、Vdが狙いの電位となるように帯電印加電圧にフィードバックするように制御している。   As a method of controlling the potential without the potential sensor, there is a method of detecting the background dirt level on the surface of the photoreceptor using a light reflection type photosensor for controlling the toner density. In this method, the image forming condition of the background dirt level detection region is set to a lower charging voltage to be applied than in a normal image portion so that the background potential, which is the difference between the dark portion potential Vd and the developing bias voltage Vb, is reduced. To do. Under this image forming condition, since the background stain is usually slightly generated, the output value Vsdp obtained by detecting this image forming region with the light reflection type photosensor is also slightly lower than Vsg. Even if the same charging voltage is applied, if the dark portion potential Vd varies due to photoreceptor deterioration, charging unit degradation, environmental variation, etc., the background stain level varies, and the variation in Vsdp increases. That is, the change in Vsdp is detected by a light reflection type photosensor, and control is performed so that Vd is fed back to the charging applied voltage so that Vd becomes a target potential.

また、カラー複写機やカラープリンタにおいては、複数色のトナーを重ね合わせるため、現像工程、転写工程などにおけるトナー付着量はより厳密に制御する必要がある。そのための中間調補正といった作像条件制御が不可欠となる。これらの作像条件制御では、作像条件を変化させてトナー付着量を異ならせた複数の画像調整用のトナー付着パターンを中間転写ベルト(転写部材)等に作成する。そして、これらの複数のトナー付着パターンの画像濃度を光反射型フォトセンサで検知し、その検知結果に基づいて作像条件が設定される。このように作像条件を変化させて複数のトナー付着パターンを作成する必要があるため、通常の作像動作と同時に実行することが困難であり、作像条件制御の動作中は、コピー動作やプリンタ動作を一時的に休止する必要がある。この動作休止の時間は、複写機やプリンタ等の画像形成装置の操作者にとって作業ができなくなるダウンタイムとなってしまうことから、作像条件制御の実行タイミングは、コピーやプリンタの操作に極力影響がない時期が適しており、一般的に本体電源投入直後のウォームアップ中に行われることが多い。   Further, in a color copying machine or a color printer, it is necessary to more strictly control the toner adhesion amount in a development process, a transfer process, and the like in order to superimpose a plurality of color toners. Therefore, image forming condition control such as halftone correction is indispensable. In these image forming condition controls, a plurality of image adhering patterns for image adjustment with different toner adhering amounts by changing the image forming conditions are created on an intermediate transfer belt (transfer member) or the like. Then, the image density of the plurality of toner adhesion patterns is detected by the light reflection type photosensor, and the image forming condition is set based on the detection result. Since it is necessary to create a plurality of toner adhesion patterns by changing the image forming conditions in this way, it is difficult to execute it at the same time as the normal image forming operation. It is necessary to pause the printer operation temporarily. Since this operation pause time is a downtime that makes it impossible for an operator of an image forming apparatus such as a copier or printer, the execution timing of the image forming condition control has an influence on the operation of the copy or printer as much as possible. The period when there is no is suitable, and generally it is often performed during warm-up immediately after the main body is turned on.

しかし、近年の省エネルギー化、使いやすさ重視の傾向に伴って、本体のウォームアップタイムやジョブ間のダウンタイムは極力短くする必要がある。このダウンタイムの低減策としては、画像形成装置の操作者が待ち時間と感じにくいタイミングを選んで各種作像条件制御などの動作を実行することも有効であり、例えばプリント動作直後や使用頻度が低下する時間帯などがある。また、画像形成装置の使用状態に応じて、各種作像条件制御動作の実行頻度を変えることも有効である。
また、上記の各種制御動作についても、それらの動作をシリアルではなくパラレルに行う並列処理を実行し、短時間で作像条件制御および前記トナー濃度制御基準値設定等のその他の条件設定を完了させる必要がある。この並列処理によって制御動作の実行時間を短縮する方法として、複数色分の作像条件を同時に設定するセンサ複数配列方式が従来より考えられている。このセンサ複数配列方式は、上記転写部材(中間転写ベルト等)の幅方向に各色用の複数の光反射型フォトセンサを配置しておく方式である。そして、上記転写部材(中間転写ベルト等)の幅方向に、各色のトナー付着パターンを並べて形成し、それら各色のトナー付着パターンの画像濃度を上記複数の光反射型フォトセンサで同時に検知し、複数色の帯電印加電圧や現像バイアス電圧等の作像条件を設定する。
However, with the recent trend toward energy saving and ease of use, it is necessary to shorten the warm-up time of the main body and the down time between jobs as much as possible. As a measure for reducing this downtime, it is also effective to execute various operations such as image forming condition control by selecting a timing at which it is difficult for the operator of the image forming apparatus to feel the waiting time. There are times when it falls. It is also effective to change the execution frequency of various image forming condition control operations according to the usage state of the image forming apparatus.
In addition, for the various control operations described above, parallel processing is performed in which these operations are performed in parallel instead of serial, and other condition settings such as image formation condition control and toner density control reference value setting are completed in a short time. There is a need. As a method of shortening the execution time of the control operation by this parallel processing, a sensor multiple array method that simultaneously sets image forming conditions for a plurality of colors has been conventionally considered. This sensor multiple array system is a system in which a plurality of light-reflective photosensors for each color are arranged in the width direction of the transfer member (intermediate transfer belt or the like). Then, a toner adhesion pattern of each color is formed side by side in the width direction of the transfer member (intermediate transfer belt or the like), and the image density of the toner adhesion pattern of each color is simultaneously detected by the plurality of light reflective photosensors. Image forming conditions such as a color charging application voltage and a developing bias voltage are set.

特開2002−91114号公報JP 2002-91114 A 特開2002−287459号公報JP 2002-287459 A 特開2003−186278号公報JP 2003-186278 A 特開平7−168412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-168212

しかしながら、上記センサ複数配列方式は、前述のように複数色のトナー付着パターンの画像濃度を同時に検知できるため作像速度を優先するような装置状態の場合には時間短縮に効果がある反面、次のような不具合がある。すなわち、トナー色毎に用いる光反射型フォトセンサの特性ばらつきの影響がトナー色毎の制御ばらつきとなる。このトナー色毎の制御ばらつきにより、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態の場合に対応できず、色味変動などの画質不良の要因となり得るという不具合がある。
そこで、本出願人は、上記センサ複数配列方式を採用した場合に、画像形成装置の装置状態に応じた最適なトナー付着パターンを形成して作像条件制御を実行できる画像形成装置を提案した(特願2005−033386号参照)。
However, since the above-described sensor multiple arrangement method can simultaneously detect the image density of a plurality of color toner adhesion patterns as described above, it is effective in shortening the time in the case of an apparatus state in which the image forming speed is prioritized. There are problems like this. That is, the influence of the characteristic variation of the light reflection type photosensor used for each toner color becomes the control variation for each toner color. Due to the control variation for each toner color, there is a problem that it is not possible to cope with the case of an apparatus state in which high-precision image forming condition control is prioritized, and this may cause image quality defects such as color fluctuation.
Accordingly, the present applicant has proposed an image forming apparatus capable of performing image forming condition control by forming an optimal toner adhesion pattern according to the apparatus state of the image forming apparatus when the above-described sensor multiple array system is adopted ( (See Japanese Patent Application No. 2005-033386).

本発明は、上記提案の画像形成装置のさらなる改良に係るものである。その目的は、上記センサ複数配列方式を採用した場合に、画像形成装置の装置状態に応じた最適なトナー付着パターンを形成して作像条件制御を実行できるとともに、その作像条件制御に用いるトナー付着パターンの作成及び検知の実行時間の短縮を図ることが可能になる画像形成装置を提供することである。   The present invention relates to a further improvement of the proposed image forming apparatus. The purpose of the image forming apparatus is to form an optimum toner adhesion pattern according to the apparatus state of the image forming apparatus and execute the image forming condition control when the above-described sensor multiple array system is adopted. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of shortening the execution time of creation and detection of an adhesion pattern.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、複数の像担持体と、各像担持体にそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体と対向する転写位置を移動する転写部材の表面又は該転写部材の表面に担持されて移動する記録材に、各像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、各像担持体に形成し該転写部材上に転写した複数色の画像調整用のトナー付着パターンそれぞれのトナー付着量を検知する複数の画像濃度検知手段と、該複数色のトナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいて、画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う制御手段とを備え、該複数の像担持体は、該転写部材の表面移動方向に並ぶように配置され、該複数の画像濃度検知手段は、該転写部材の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置された画像形成装置であって、装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を認識する装置状態認識手段を備え、作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合とで、上記転写部材上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列と、該複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序と、を切り換え、作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段に1対1で対応するように互いに異なる色のトナーで形成される複数列のトナー付着パターンが形成され、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段のうちの一つに対応するように上記複数色のトナーで順次形成される1列のトナー付着パターンが形成されることを特徴とすることを特徴とするものである
た、請求項の発明は、複数の像担持体と、各像担持体にそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体と対向する転写位置を移動する中間転写体の表面に、各像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、該中間転写体の表面に対して接離可能な二次転写部材と、各像担持体に形成し該中間転写体上に転写した複数色の画像調整用のトナー付着パターンそれぞれのトナー付着量を検知する複数の画像濃度検知手段と、該複数色のトナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいて、画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う制御手段とを備え、該複数の像担持体は、該中間転写体の表面移動方向に並ぶように配置され、該複数の画像濃度検知手段は、該中間転写体の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置され、記録材に転写される該中間転写体上のトナー像が二次転写位置を通過した後に該二次転写部材を該中間転写体から離間させ、その二次転写部材の離間の後に該トナー付着パターンが形成される画像形成装置であって、装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を認識する装置状態認識手段を備え、作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合とで、上記中間転写体上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列と、該複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序と、を切り換え、作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段に対応する複数列のトナー付着パターンが形成されるとともに、上記中間転写体の表面移動方向における最上流側の像担持体からその下流側の像担持体へ順番にトナー付着パターンの作像を開始し、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段のうちの一つに対応する1列のトナー付着パターンが形成されるとともに、上記中間転写体の表面移動方向における最下流側の像担持体からその上流側の像担持体へ順番にトナー付着パターンの作像を開始することを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、複数の像担持体と、各像担持体にそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体と対向する転写位置を移動する転写部材の表面又は該転写部材の表面に担持されて移動する記録材に、各像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、各像担持体に形成し該転写部材上に転写した複数色の画像調整用のトナー付着パターンそれぞれのトナー付着量を検知する複数の画像濃度検知手段と、該複数色のトナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいて、画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う制御手段とを備え、該複数の像担持体は、該転写部材の表面移動方向に並ぶように配置され、該複数の画像濃度検知手段は、該転写部材の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置された画像形成装置であって、装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を認識する装置状態認識手段を備え、作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合とで、上記転写部材上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列と、該複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序と、を切り換え、上記複数の像担持体は、黒トナーのトナー像が形成される像担持体と、黒トナー以外の互いに色が異なるカラートナーのトナー像が形成される複数の像担持体とからなり、上記切り換え可能なトナー付着パターンの配列は、上記複数の画像濃度検知手段に1対1で対応するように互いに異なる色のトナーで形成される複数列のトナー付着パターンからなる第1の配列と、上記黒トナー専用の一つの画像濃度検知手段に対応するように黒トナーで形成される1列の黒用トナー付着パターンと上記カラートナー用の一つの画像濃度検知手段に対応するように複数色のカラートナーで順次形成される1列のカラー用トナー付着パターンからなる第2の配列と、一つの画像濃度検知手段に対応するように上記複数色のトナーで順次形成される1列のトナー付着パターンからなる第3の配列とを含むことを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項の画像形成装置において、上記第1の配列に切り換えた場合、上記転写部材の表面移動方向における最上流側の像担持体からその下流側の像担持体へ順番に上記トナー付着パターンの作像を開始し、上記第2の配列に切り換えた場合、上記カラー用トナー付着パターンについて、上記転写部材の表面移動方向における最下流側の像担持体からその上流側の像担持体へ順番に上記トナー付着パターンの作像を開始し上記第3の配列に切り換えた場合、上記転写部材の表面移動方向における最下流側の像担持体からその上流側の像担持体へ順番に上記トナー付着パターンの作像を開始することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a plurality of image carriers, a toner image forming unit that forms toner images of a plurality of colors composed of different color toners on each of the image carriers, Transfer means for transferring a toner image formed on each image carrier to the surface of a transfer member that moves at a transfer position facing the image carrier or a recording material that is carried and moved on the surface of the transfer member, and each image A plurality of image density detecting means for detecting a toner adhesion amount of each of the color adjustment toner adhesion patterns formed on the carrier and transferred onto the transfer member; and a toner adhesion amount of the plurality of color toner adhesion patterns. Control means for performing at least one of process control for changing an image forming condition and toner density control for changing a toner replenishment amount based on a detection result, and the plurality of image carriers have a surface movement direction of the transfer member. The plurality of image density detectors are arranged in a line, and are arranged in a direction intersecting the surface movement direction of the transfer member, and the image forming apparatus includes at least a use state and a use history of the apparatus main body. A device state recognizing unit for recognizing a device state including one of the devices, the device state recognizing the device state prioritizing the image forming speed by the device state recognizing unit, and the device state prioritizing highly accurate image forming condition control. switching between when recognizing by the state recognition means, a sequence of a plurality of colors toner adhesion pattern formed by transferring onto the transfer member, and order of image formation timing of the toner deposition pattern of the plurality of colors, and image formation If the priority device status speed recognized by the device status recognition means is formed by different color toners as a one-to-one correspondence with the plurality of image density detection means Toner deposition pattern of a plurality of rows are formed that, when it is recognized by the device state recognizing means priority device status with high accuracy image forming condition control, corresponding to one of said plurality of image density detection means Thus, one row of toner adhesion patterns formed sequentially with the above-described plurality of colors of toner is formed .
Also, the invention of claim 2, a plurality of image bearing members, a toner image forming means for forming a toner image of a plurality of colors of a toner of a different color from each other in the respective image carriers, each image carrier and the opposite A transfer means for transferring the toner image formed on each image carrier to the surface of the intermediate transfer member that moves the transfer position, a secondary transfer member that can contact and separate from the surface of the intermediate transfer member, A plurality of image density detecting means for detecting a toner adhesion amount of each of the plurality of color image adjustment toner adhesion patterns formed on the image bearing member and transferred onto the intermediate transfer material; and the toner adhesion of the plurality of color toner adhesion patterns Control means for performing at least one of process control for changing the image forming condition and toner density control for changing the toner replenishment amount based on the detection result of the amount, and the plurality of image carriers are moved on the surface of the intermediate transfer member. Line up in the direction And the plurality of image density detecting means are arranged so as to be aligned in a direction intersecting the surface movement direction of the intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member transferred to the recording material is subjected to secondary transfer. An image forming apparatus in which the secondary transfer member is separated from the intermediate transfer member after passing through a position, and the toner adhesion pattern is formed after the separation of the secondary transfer member. A device state recognizing unit that recognizes a device state including at least one of histories, and a device state that prioritizes highly accurate image forming condition control when a device state that prioritizes image forming speed is recognized by the device state recognizing unit. In the case where the apparatus state recognition means recognizes the arrangement of the plurality of color toner adhesion patterns formed on the intermediate transfer member and the order of the image formation timing of the plurality of color toner adhesion patterns. When switching, and if the priority device state image formation speed recognized by the device state recognition unit, the toner deposition pattern of a plurality of rows corresponding to the plurality of image density detection unit is formed, the intermediate transfer start the image forming toner adhesion patterns in order from the most upstream image bearing member in a surface movement direction of the body to the downstream image bearing member, a high image forming condition control the device state priority device state accuracy When recognized by the recognizing unit, a row of toner adhesion patterns corresponding to one of the plurality of image density detecting units is formed, and the most downstream image carrier in the surface movement direction of the intermediate transfer member is formed. Image formation of the toner adhesion pattern is started in order from the body to the upstream image carrier.
According to a third aspect of the present invention, a plurality of image carriers, a toner image forming unit for forming a plurality of color toner images made of different colors of toner on each image carrier, and each image carrier are opposed to each other. Transfer means for transferring the toner image formed on each image carrier to the surface of the transfer member that moves the transfer position or a recording material that is carried and moved on the surface of the transfer member; Based on a plurality of image density detection means for detecting the amount of toner adhesion of each of the plurality of color image adjustment toner adhesion patterns transferred onto the transfer member, and a detection result of the toner adhesion amount of the plurality of color toner adhesion patterns, Control means for performing at least one of process control for changing image forming conditions and toner density control for changing toner replenishment amount, and the plurality of image carriers are arranged so as to be aligned in the surface movement direction of the transfer member. The plurality of image density detection means are image forming apparatuses arranged to be aligned in a direction intersecting the surface movement direction of the transfer member, and the apparatus state includes at least one of a use state and a use history of the apparatus body. A device state recognition unit is provided for recognizing the device state prioritizing the image forming speed by the device state recognizing unit and the device state recognizing the device state prioritizing highly accurate image forming condition control. In some cases, switching between the arrangement of the plurality of color toner adhesion patterns formed by transferring onto the transfer member and the order of image formation timing of the plurality of color toner adhesion patterns, the plurality of image carriers, It is composed of an image carrier on which a toner image of black toner is formed and a plurality of image carriers on which toner images of color toners of different colors other than black toner are formed. The arrangement of the toner adhesion pattern includes a first arrangement composed of a plurality of rows of toner adhesion patterns formed of different color toners so as to correspond one-to-one with the plurality of image density detection means, and the black toner only. A black toner adhesion pattern formed with black toner so as to correspond to one image density detecting means, and a plurality of color toners sequentially corresponding to one image density detecting means for the color toner. A second array of color toner adhesion patterns formed in one row and a third array of toner adhesion patterns formed in sequence of the plurality of color toners so as to correspond to one image density detecting means. It is characterized by including these.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect , when switching to the first arrangement, the image carrier on the downstream side from the image carrier on the most upstream side in the surface movement direction of the transfer member. When the image formation of the toner adhesion pattern is started in order on the body and switched to the second arrangement, the color toner adhesion pattern is transferred from the image carrier on the most downstream side in the surface movement direction of the transfer member. When image formation of the toner adhesion pattern is started in order on the upstream image carrier and switched to the third arrangement, the upstream image from the most downstream image carrier in the surface movement direction of the transfer member. The image forming of the toner adhesion pattern is started in order on the carrier.

なお、上記配列におけるトナー付着パターンの「列」は、二つ以上のトナー付着パターンが並んだものだけでなく、一つのトナー付着パターンからなるものも含むものである。   The “column” of the toner adhesion patterns in the above array includes not only one in which two or more toner adhesion patterns are arranged, but also one consisting of one toner adhesion pattern.

発明によれば、装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を装置状態認識手段で認識する。この装置状態の認識結果に基づき、作像速度を優先する装置状態を装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を装置状態認識手段により認識した場合とで、転写部材上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列を切り換える。ここで、作像速度を優先する装置状態を認識した場合は、次のようなトナー付着パターンの配列に切り換える。すなわち、転写部材の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置された各画像濃度検知手段それぞれが、互いに色が異なるトナー付着パターンの画像濃度を並列的に検知できるような、トナー付着パターンの配列に切り換える。また、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を認識した場合は、画像濃度検知手段の検知特性にばらつきがあることを考慮し、一つの画像濃度検知手段ですべての色のトナー付着パターンの画像濃度を検知できるようなトナー付着パターンの配列に切り換える。以上のように作像速度を優先する装置状態を認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を認識した場合とで、転写部材上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列を切り換えることにより、その装置状態に応じて適切なトナー付着パターンの作成及びその画像濃度の検知が可能になる。従って、作像速度を優先する装置状態の場合と精度の高い作像条件制御を優先する装置状態の場合のそれぞれにおいて、その装置状態に応じた最適なトナー付着パターンを形成して作像条件制御を実行できる。
ここで、複数の像担持体は転写部材の表面移動方向に並ぶように配置され、各像担持体に作像されたトナー付着パターンは、各像担持体と対向する位置を通過する転写部材の表面に順次転写される。従って、各色の像担持体に対するトナー付着パターンの作像タイミングが変わると、転写部材に転写される各色のトナー付着パターンの位置が変わる。そのため、各色のトナー付着パターンの作像タイミングの設定の仕方によっては、上記切り換え対象の配列それぞれについてトナー付着パターンのすべてを作成したり検知したりするための時間が必要以上に長くなってしまう事態が発生することがある。そこで、本発明では、作像速度を優先する装置状態を認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を認識した場合とで、上記トナー付着パターンの配列を切り換えるとともに、複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序を切り換えている。このトナー付着パターンの作像タイミングの順序の切り換えにより、各配列のトナー付着パターンを、上記トナー付着パターンの配列に応じて必要最小限の時間で作成したり検知したりできるようになる。従って、上記作像条件制御に用いるトナー付着パターンの作成及び検知の実行時間の短縮を図ることが可能になるという効果がある。
According to the present invention, the device state recognition unit recognizes a device state including at least one of the use state and the use history of the device body. Based on the recognition result of the device state, when the device state that prioritizes the image forming speed is recognized by the device state recognizing unit, and when the device state that prioritizes high-precision image forming condition control is recognized by the device state recognizing unit. Thus, the arrangement of the toner adhesion patterns of a plurality of colors formed by transferring onto the transfer member is switched. Here, when the apparatus state giving priority to the image forming speed is recognized, the toner adhesion pattern is switched to the following arrangement. In other words, each of the image density detecting means arranged so as to be arranged in a direction intersecting with the surface movement direction of the transfer member can detect the image density of the toner adhesion patterns having different colors in parallel. Switch to an array. In addition, when an apparatus state that prioritizes high-precision image forming condition control is recognized, the toner adhesion pattern of all colors is detected by one image density detection unit in consideration of variations in detection characteristics of the image density detection unit. Is switched to an arrangement of toner adhesion patterns that can detect the image density of the toner. As described above, a plurality of color toners formed by transferring onto a transfer member when a device state that prioritizes image forming speed is recognized and when a device state that prioritizes highly accurate image forming condition control is recognized. By switching the arrangement of the adhesion patterns, it is possible to create an appropriate toner adhesion pattern and detect the image density according to the state of the apparatus. Therefore, in each of the apparatus state that prioritizes the image forming speed and the apparatus state that prioritizes highly accurate image forming condition control, an optimal toner adhesion pattern corresponding to the apparatus state is formed to control the image forming condition. Can be executed.
Here, the plurality of image carriers are arranged so as to be aligned in the surface movement direction of the transfer member, and the toner adhesion pattern formed on each image carrier has a position of the transfer member passing through a position facing each image carrier. Sequentially transferred to the surface. Accordingly, when the image formation timing of the toner adhesion pattern on the image carrier of each color changes, the position of the toner adhesion pattern of each color transferred to the transfer member changes. For this reason, depending on how the image formation timing of each color toner adhesion pattern is set, the time required to create and detect all of the toner adhesion patterns for each of the switching target arrays becomes longer than necessary. May occur. Therefore, in the present invention, the arrangement of the toner adhesion pattern is switched between a case where the apparatus state prioritizing the image forming speed is recognized and a case where the apparatus state prioritizing the high-accuracy image forming condition control is switched. The order of image forming timings of the color toner adhesion patterns is switched. By switching the order of the image formation timings of the toner adhesion patterns, the toner adhesion patterns of each array can be created and detected in the minimum necessary time according to the arrangement of the toner adhesion patterns. Accordingly, there is an effect that it is possible to shorten the execution time of the creation and detection of the toner adhesion pattern used for the image forming condition control.

以下、本発明の実施形態を図1乃至図3に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて、本実施形態における画像形成装置としての電子写真方式のレーザー複写機(以下「複写機」という。)の概要を説明する。この複写機の通常の画像形成動作は、以下に示す通り一般的なものである。すなわち、図示しない露光ランプによってコンタクトガラス上の原稿を露光し、その反射光がスキャナーで読み取られる。このスキャナーで読み取ったアナログ信号は、図示しないAD変換装置でデジタル信号に変換され、原稿の画像データとなる。そして、帯電装置4によって一様に帯電された感光体1上に、露光装置7によって画像データに基づき変調された光源(例えば半導体レーザ:LD)からのレーザが照射され、原稿の画像に対応した静電潜像が感光体1に形成される。この感光体1上の静電潜像は現像装置5によって顕像化され、トナー像となる。感光体1上のトナー像は転写部材としての中間転写体である一次転写ベルト6上に転写され、さらに二次転写工程にて記録材としての転写紙P上に転写される。トナー像が転写された転写紙Pは、最後に定着装置20を通して排紙される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
First, an outline of an electrophotographic laser copying machine (hereinafter referred to as “copying machine”) as an image forming apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. The normal image forming operation of this copying machine is general as shown below. That is, the document on the contact glass is exposed by an exposure lamp (not shown), and the reflected light is read by the scanner. An analog signal read by the scanner is converted into a digital signal by an AD converter (not shown) and becomes image data of a document. The photosensitive member 1 uniformly charged by the charging device 4 is irradiated with a laser from a light source (for example, a semiconductor laser: LD) modulated based on image data by the exposure device 7 to correspond to the image of the document. An electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 1. The electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is visualized by the developing device 5 and becomes a toner image. The toner image on the photoreceptor 1 is transferred onto a primary transfer belt 6 which is an intermediate transfer member as a transfer member, and further transferred onto a transfer paper P as a recording material in a secondary transfer step. The transfer paper P onto which the toner image has been transferred is finally discharged through the fixing device 20.

互いに異なる色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー像が形成される複数の感光体は、Yellow(イエロー)、Cyan(シアン)、Magenta(マゼンタ)、Black(ブラック)の順に作像されるように、一次転写ベルト8の直下に並列に配置されている。複数組(本実施形態では4組)のトナー像形成手段としての作像ステーション(作像ユニット)は、トナー色毎に一つずつのステーションとして対応する感光体の周りに配置され、Yellow(イエロー)、Cyan(シアン)、Magenta(マゼンタ)、Black(ブラック)の順に作像されるように、一次転写ベルト8の直下に並列に配置されている。   A plurality of photoreceptors on which toner images of different colors (yellow, cyan, magenta, black) are formed are formed in the order of yellow (yellow), cyan (cyan), magenta (magenta), and black (black). As described above, they are arranged in parallel immediately below the primary transfer belt 8. Image forming stations (image forming units) as toner image forming means of a plurality of sets (four sets in the present embodiment) are arranged around the corresponding photoconductor as one station for each toner color, and yellow (yellow) ), Cyan (cyan), Magenta (magenta), and Black (black) in this order, they are arranged in parallel immediately below the primary transfer belt 8.

具体的に説明すると、本実施形態の複写機は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す。)のトナー像を生成するための4つの作像ステーション(作像ユニット)6Y、6M、6C、6Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、C、M、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。   More specifically, the copying machine according to the present embodiment includes four image forming stations (image forming units) for generating toner images of yellow, cyan, magenta, and black (hereinafter referred to as Y, C, M, and K). Image units) 6Y, 6M, 6C, 6K. These use Y, C, M, and K toners of different colors as image forming substances, but the other configurations are the same and are replaced when the lifetime is reached.

Yトナー像を生成するための作像ステーション6Yを代表してその構成を説明すると、作像ステーション6Yは、像担持体としてのドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに方向に回転駆動される感光体1Yの表面を、一様に帯電させられる。一様に帯電した感光体1Yの表面は、レーザー光(LD光)によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このYの静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像され、転写部材としてのエンドレスベルト状の中間転写体である中間転写ベルト(一次転写ベルト)8上に一次転写される。
ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Yの表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
他の作像ステーション6C、6M、6Kにおいても、同様の構成を有しており、同様にして感光体1C、1M、1K上にC、M、Kトナー像が形成され、中間転写ベルト8上に転写される。他の作像ステーション6C、6M、6Kについては、対応する符号を付して説明は省略する。
The structure of the image forming station 6Y for generating a Y toner image will be described as a representative. The image forming station 6Y includes a drum-shaped photosensitive member 1Y as an image carrier, a drum cleaning device 2Y, a charge eliminating device (not shown). ), A charging device 4Y, a developing device 5Y, and the like.
The charging device 4Y uniformly charges the surface of the photoreceptor 1Y that is driven to rotate clockwise in the drawing by a driving unit (not shown). The surface of the uniformly charged photoreceptor 1Y is exposed and scanned by laser light (LD light) to carry a Y electrostatic latent image. The Y electrostatic latent image is developed into a Y toner image by a developing device 5Y using Y toner, and is transferred onto an intermediate transfer belt (primary transfer belt) 8 which is an endless belt-like intermediate transfer member as a transfer member. Is done.
The drum cleaning device 2Y removes the toner remaining on the surface of the photoreceptor 1Y after the intermediate transfer process. The static eliminator neutralizes residual charges on the photoreceptor 1Y after cleaning. By this charge removal, the surface of the photoreceptor 1Y is initialized and prepared for the next image formation.
The other image forming stations 6C, 6M, and 6K have the same configuration. Similarly, C, M, and K toner images are formed on the photoreceptors 1C, 1M, and 1K, and the intermediate transfer belt 8 is formed. Is transferred to. The other image forming stations 6C, 6M, and 6K are denoted by corresponding reference numerals and description thereof is omitted.

現像装置5Yには、少なくとも磁性キャリアとYトナーを含む二成分現像剤が充填され、内部に磁石を配した現像ローラ51Yに吸着され搬送される。現像剤はドクターブレードで一定量に規制され、感光体1Yに接触させられ、感光体1Yに形成された潜像にトナーを静電的に付着させて現像する。トナーが現像されることにより現像剤中のトナー濃度が下がるので、これを補充する必要があり、図示しないトナーカートリッジからトナー補給路52Yを通じて現像器内にトナーが補給される。現像剤中のトナーの量(トナー濃度)は図示しないトナー濃度センサよって検知される。そのトナー濃度センサからの電気信号が、図2に示す制御手段としての主制御部30に送られて所定の基準に従ってトナーの補給量が決定され、図示しないトナー補給ローラの駆動モータが駆動される。   The developing device 5Y is filled with a two-component developer containing at least a magnetic carrier and Y toner, and is attracted and conveyed to a developing roller 51Y having a magnet disposed therein. The developer is regulated to a fixed amount by a doctor blade, brought into contact with the photoreceptor 1Y, and developed by electrostatically attaching toner to the latent image formed on the photoreceptor 1Y. Since the toner concentration in the developer is lowered by developing the toner, it is necessary to replenish the toner, and the toner is replenished from the toner cartridge (not shown) into the developing device through the toner replenishment path 52Y. The amount of toner (toner density) in the developer is detected by a toner density sensor (not shown). The electric signal from the toner density sensor is sent to the main control unit 30 as the control means shown in FIG. 2, the toner supply amount is determined according to a predetermined standard, and a drive motor for a toner supply roller (not shown) is driven. .

図1に示すように、作像ステーション6Y、6M、6C、6Kの図中下方には、露光装置7が配設されている。この潜像形成手段としての露光装置7は、前述の原稿画像情報である画像データに基づいて発したレーザー光を、作像ステーション6Y、6C、6M、6Kにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体1Y、1C、1M、1K上にY、C、M、K用の静電潜像が形成される。なお、本実施形態の露光装置7は、光源から発したレーザー光を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射する周知の構成を有している。   As shown in FIG. 1, an exposure device 7 is disposed below the image forming stations 6Y, 6M, 6C, and 6K. The exposure device 7 serving as the latent image forming means irradiates the respective photoconductors in the image forming stations 6Y, 6C, 6M, and 6K with laser light emitted based on the image data that is the above-described document image information. To do. By this exposure, electrostatic latent images for Y, C, M, and K are formed on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. The exposure apparatus 7 of the present embodiment has a known configuration in which a laser beam emitted from a light source is irradiated onto a photoconductor via a plurality of optical lenses and mirrors while being scanned with a polygon mirror that is rotationally driven by a motor. is doing.

露光装置7の図中下側には、給紙カセット26、その給紙カセット26に組み込まれた給紙ローラ27、レジストローラ対28などを有する給紙手段が配設されている。給紙カセット26は、記録材としての転写紙Pが複数枚重ねて収納されており、一番上の転写紙Pには給紙ローラ27が当接している。給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転させられると、一番上の転写紙Pがレジストローラ対28のローラ間(ニップ)に向けて給紙される。レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述する2次転写ニップに向けて送り出す。   On the lower side of the exposure apparatus 7 in the figure, a paper feed unit having a paper feed cassette 26, a paper feed roller 27 incorporated in the paper feed cassette 26, a registration roller pair 28, and the like is disposed. A plurality of transfer papers P as recording materials are stored in the paper supply cassette 26, and a paper supply roller 27 is in contact with the uppermost transfer paper P. When the paper feeding roller 27 is rotated counterclockwise in the drawing by a driving means (not shown), the uppermost transfer paper P is fed toward the roller (nip) of the registration roller pair 28. The registration roller pair 28 rotationally drives both rollers to sandwich the transfer paper P, but temporarily stops rotating immediately after sandwiching. Then, the transfer paper P is sent out toward a secondary transfer nip described later at an appropriate timing.

作像ステーション6Y、6M、6C、6Kの図中上方には、中間転写体としての中間転写ベルト8を張架しながら無端移動させる中間転写ユニットが配設されている。この中間転写ユニットは、中間転写ベルト8のほか、一次転写手段(一次転写部材)としての一次転写バイアスローラ9Y、9C、9M、9K、クリーニング装置10などを備えている。また、中間転写ユニットは、二次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14、15なども備えている。中間転写ベルト8は、これら4つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動させられる。一次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、このように無端移動させられる中間転写ベルト8を感光体1Y、1C、1M、1Kとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。   Above the image forming stations 6Y, 6M, 6C, and 6K in the figure, an intermediate transfer unit that moves endlessly while stretching an intermediate transfer belt 8 as an intermediate transfer member is disposed. In addition to the intermediate transfer belt 8, the intermediate transfer unit includes primary transfer bias rollers 9Y, 9C, 9M, and 9K as a primary transfer unit (primary transfer member), a cleaning device 10, and the like. The intermediate transfer unit also includes a secondary transfer backup roller 12, a cleaning backup roller 13, tension rollers 14 and 15, and the like. The intermediate transfer belt 8 is endlessly moved in the counterclockwise direction in the figure by the rotational drive of at least one of the rollers while being stretched around these four rollers. The primary transfer bias rollers 9Y, 9M, 9C, and 9K sandwich the intermediate transfer belt 8 that is moved endlessly in this manner from the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K to form primary transfer nips. In these methods, a transfer bias having a polarity opposite to that of toner (for example, plus) is applied to the back surface (loop inner peripheral surface) of the intermediate transfer belt 8.

一次転写バイアスローラ9Y、9C、9M、9Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY、C、M、K用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y、1C、1M、1K上のY、C、M、Kトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、「4色トナー像」という。)が形成される。   All the rollers except the primary transfer bias rollers 9Y, 9C, 9M, and 9K are electrically grounded. The intermediate transfer belt 8 sequentially passes through the primary transfer nips for Y, C, M, and K along with the endless movement thereof, and Y, C, M, and Y on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. K toner images are superimposed and primarily transferred. As a result, a four-color superimposed toner image (hereinafter referred to as “four-color toner image”) is formed on the intermediate transfer belt 8.

二次転写バックアップローラ12は、2次転写手段(二次転写部材)としての二次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この二次転写ニップで転写紙Pに転写される。二次転写ローラ19は、図示しない接離機構により中間転写ベルト8に対して接離自在となっている。二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。この中間転写ベルト8上の転写残トナーは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。   The secondary transfer backup roller 12 forms a secondary transfer nip with the intermediate transfer belt 8 sandwiched between the secondary transfer roller 19 as a secondary transfer means (secondary transfer member). The four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the transfer paper P at the secondary transfer nip. The secondary transfer roller 19 can be brought into and out of contact with the intermediate transfer belt 8 by a contact and separation mechanism (not shown). Transfer residual toner that has not been transferred to the transfer paper P adheres to the intermediate transfer belt 8 after passing through the secondary transfer nip. The transfer residual toner on the intermediate transfer belt 8 is cleaned by the cleaning device 10.

二次転写ニップにおいては、転写紙Pが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト8と二次転写ローラ19との間に挟まれて、レジストローラ対28側とは反対方向に搬送される。二次転写ニップから送り出された転写紙Pは、定着装置20の定着ローラ20aと加圧ローラ20b間を通過する際に、熱と圧力とにより、表面に転写された4色トナー像が定着される。その後、転写紙Pは、図示しない排紙ローラ対のローラ間を経て機外へと排出される。   In the secondary transfer nip, the transfer paper P is sandwiched between the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 19 whose surfaces move in the forward direction, and is conveyed in the opposite direction to the registration roller pair 28 side. When the transfer paper P sent out from the secondary transfer nip passes between the fixing roller 20a and the pressure roller 20b of the fixing device 20, the four-color toner image transferred to the surface is fixed by heat and pressure. The Thereafter, the transfer paper P is discharged out of the apparatus through a pair of paper discharge rollers (not shown).

図1において、二次転写バックアップローラ(一次転写ベルト駆動ローラ)12の近傍上方には、中間転写ベルト8の走行方向(表面移動方向)に対して交差する方向(本実施形態では中間転写ベルト走行方向に直交する垂直方向)で且つ中間転写ベルト8の表面に対向するように、画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ(以下「フォトセンサ」という。)40が設けられている。フォトセンサ40はトナー飛散等の汚れを避けるために二次転写バックアップローラ12の近傍、すなわち二次転写工程直後の位置に下向きに設置されている。
また、K、M、C、Y、の4色のトナー付着パターンの検知を極力短時間で実施するようにしているため、中間転写ベルト8上の主走査方向に各色専用にトナー付着パターン検知ができるように、合計4個のフォトセンサ40K、40Y、40C、40Mが配列され、それらのトナー付着パターンを同時に検知可能になっている。
In FIG. 1, in the upper vicinity of the secondary transfer backup roller (primary transfer belt drive roller) 12, a direction (in this embodiment, the intermediate transfer belt running) intersecting the running direction (surface movement direction) of the intermediate transfer belt 8. A reflection type photosensor (hereinafter referred to as “photosensor”) 40 is provided as image density detection means so as to face the surface of the intermediate transfer belt 8 in a direction perpendicular to the direction). The photo sensor 40 is disposed downward in the vicinity of the secondary transfer backup roller 12, that is, at a position immediately after the secondary transfer process in order to avoid contamination such as toner scattering.
In addition, since the detection of the four color toner adhesion patterns of K, M, C, and Y is performed in a short time as much as possible, the toner adhesion pattern detection can be performed exclusively for each color in the main scanning direction on the intermediate transfer belt 8. A total of four photosensors 40K, 40Y, 40C, and 40M are arranged so that the toner adhesion patterns can be detected simultaneously.

図2は本実施形態に係る複写機における制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。この図2に示すように、制御手段としての主制御部30は、I/Oインターフェース35、CPU32、RAM33、ROM34を有するマイクロコンピュータで構成されている。この主制御部30は、操作パネル31からの設定情報が入力されるとともに、ブラック用フォトセンサ40K、イエロー用フォトセンサ40Y、シアン用フォトセンサ40C、マゼンタ用フォトセンサ40Mから検知情報が入力される。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the main part of the control system in the copying machine according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the main control unit 30 as a control means is constituted by a microcomputer having an I / O interface 35, a CPU 32, a RAM 33, and a ROM 34. The main control unit 30 receives setting information from the operation panel 31 and detection information from the black photosensor 40K, the yellow photosensor 40Y, the cyan photosensor 40C, and the magenta photosensor 40M. .

次に、本実施形態の複写機における作像条件制御の動作について説明する。
感光体周りの作像条件を自動的に調整する作像条件制御の動作として、次のような項目がある。
(1)フォトセンサ40の初期設定:
中間転写ベルト8の表面の地肌部について検知したフォトセンサ40の出力(Vsg)を4.0vに設定する。この地肌部に対する出力Vsgは、フォトセンサ40の感度や中間転写ベルト40の表面の反射率によって変化するので、この初期設定動作は、中間転写ベルト8やフォトセンサ40の交換時には必須の動作である。
(2)感光体表面電位制御:
通常の作像時よりも低目の帯電電圧を印加し、地肌汚れが発生する領域を転写後の中間転写ベルト8上でフォトセンサ40によって検出する。この検出結果を帯電電圧出力にフィードバックする。経時や環境で感光体膜削れ、感度劣化等により感光体1の表面電位変動が発生するため、逐次実行する必要がある。
(3)現像ポテンシャル電位制御:
光源(LD)のパワーおよび帯電印加電圧を固定して、現像バイアス電圧出力を多段階に変化させることで、トナー付着量の異なる複数個のトナーパターン像を作像し、フォトセンサ40で検出したトナー付着量がそれぞれ目標値となるように現像バイアス電圧を調整して決定する。
(4)トナー濃度制御の基準値の設定:
画像形成装置を長時間放置した場合のトナー帯電量の低下により、トナー濃度制御レベルが変化する場合がある。そこで、フォトセンサ40にてトナー付着パターンを検出し、その結果に応じて現像装置5内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサの制御基準値を最適化する。
(5)現像剤攪拌:
上記(4)の場合と同様に画像形成装置の放置後に低下したトナー帯電量を回復させるために、現像装置5内の攪拌部材を回転駆動させて現像剤を攪拌する。
(6)トナー補給制御:
トナー濃度センサの出力、トナー濃度制御の基準値および画素検知データより、トナー補給時間を算出し、トナー補給モータを駆動する。
(7)中間調補正制御:
所定の現像バイアス電圧と帯電電圧を出力し、光源(LD)のパワーを変化させながら、複数のトナー付着パターンを作像し、フォトセンサ40にて検知する。このフォトセンサ40の出力より現像入出力特性を求め、この特性が目標特性になるように光源(LD)のパワーを変更する。
Next, the image forming condition control operation in the copying machine of this embodiment will be described.
There are the following items as the operation of the image forming condition control for automatically adjusting the image forming condition around the photosensitive member.
(1) Initial setting of the photosensor 40:
The output (Vsg) of the photosensor 40 detected for the background portion of the surface of the intermediate transfer belt 8 is set to 4.0 v. Since the output Vsg to the background portion varies depending on the sensitivity of the photosensor 40 and the reflectance of the surface of the intermediate transfer belt 40, this initial setting operation is an essential operation when the intermediate transfer belt 8 and the photosensor 40 are replaced. .
(2) Photoconductor surface potential control:
A lower charging voltage than that at the time of normal image formation is applied, and an area where background stain occurs is detected by the photo sensor 40 on the intermediate transfer belt 8 after transfer. The detection result is fed back to the charging voltage output. Since the surface potential of the photoconductor 1 fluctuates due to erosion of the photoconductor film, sensitivity deterioration, etc. over time or in the environment, it is necessary to execute it sequentially.
(3) Development potential potential control:
By fixing the power of the light source (LD) and the charging application voltage and changing the development bias voltage output in multiple stages, a plurality of toner pattern images with different toner adhesion amounts are formed and detected by the photosensor 40. The development bias voltage is adjusted and determined so that the toner adhesion amount becomes a target value.
(4) Setting a reference value for toner density control:
The toner density control level may change due to a decrease in the toner charge amount when the image forming apparatus is left for a long time. Accordingly, the toner adhesion pattern is detected by the photosensor 40, and the control reference value of the toner concentration sensor that detects the toner concentration in the developing device 5 is optimized according to the result.
(5) Developer stirring:
As in the case of (4) above, the developer is stirred by rotating the stirring member in the developing device 5 in order to recover the toner charge amount lowered after the image forming apparatus is left unattended.
(6) Toner replenishment control:
The toner replenishment time is calculated from the output of the toner density sensor, the toner density control reference value and the pixel detection data, and the toner replenishment motor is driven.
(7) Halftone correction control:
A predetermined developing bias voltage and charging voltage are output, and a plurality of toner adhesion patterns are formed while changing the power of the light source (LD), and are detected by the photosensor 40. The development input / output characteristic is obtained from the output of the photosensor 40, and the power of the light source (LD) is changed so that this characteristic becomes the target characteristic.

上記(3)の現像ポテンシャル電位制御と上記(7)の中間調補正制御では、トナー付着量の異なる10個のパターンを作像しているので、その制御を行う時間が比較的長時間になる。   In the development potential potential control in (3) and the halftone correction control in (7), ten patterns with different toner adhesion amounts are imaged, and therefore the time for performing the control is relatively long. .

なお、通常の作像領域外の感光体表面に形成されたトナー付着パターンは、中間転写ベルト8上に転写され、二次転写工程の下流に配置されたフォトセンサ40によって反射光量すなわちトナー付着量が検出される。このとき、中間転写ベルト8上のトナー付着パターンが乱れないようにするため、二次転写ローラ19は中間転写ベルト8ベルトから離間している必要がある。   The toner adhesion pattern formed on the surface of the photoreceptor outside the normal image forming area is transferred onto the intermediate transfer belt 8 and reflected by the photosensor 40 arranged downstream of the secondary transfer process, that is, the toner adhesion amount. Is detected. At this time, the secondary transfer roller 19 needs to be separated from the intermediate transfer belt 8 belt so that the toner adhesion pattern on the intermediate transfer belt 8 is not disturbed.

次に、図3に基づいて、フォトセンサ40と、各色の作像条件制御用のトナー付着パターンの配列との関係について説明する。
本実施形態では、上記のように作像条件制御動作の実行時間の短縮を図るため、4個のフォトセンサ40K、40Y、40C、40Mを並列配置しており、それらを使って、以下の3通りの制御仕様で動作が実行できるようにしている。
Next, the relationship between the photosensor 40 and the arrangement of toner adhesion patterns for controlling the image forming conditions for each color will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, in order to shorten the execution time of the image forming condition control operation as described above, four photosensors 40K, 40Y, 40C, and 40M are arranged in parallel. The operation can be executed with the same control specifications.

[配列A:第1のトナー付着パターン配列]
4個のフォトセンサ40K、40Y、40C、40M全てがそれぞれ対応する色のトナー付着パターンを検知する。フォトセンサ40の配列は図1の手前からB、Y、C、M用としており、それぞれのフォトセンサ40の位置に対応させて、各色のトナー付着パターンを副走査方向に10個の異なる作像条件で作成している。そして、各々のトナー付着量の異なるトナー付着パターンを検知して、トナー付着量を算出する。
この配列Aの場合、4色分のトナー付着パターンを同時に検知するため、パターン検知に要する時間は実質的に1色分のみと同等である。このように配列Aは、動作時間の短縮に対して最も効果的なトナー付着パターン配列であるが、各色毎に検知するフォトセンサ40が異なるため、フォトセンサ40の特性値ばらつきの影響は受けやすく、グレーバランス等の画質劣化に対して、やや不利な面を有する。この配列Aを初期設定状態とする。
[Array A: First Toner Adhesion Pattern Array]
All of the four photosensors 40K, 40Y, 40C, and 40M detect the toner adhesion patterns of the corresponding colors. The arrangement of the photosensors 40 is for B, Y, C, and M from the front of FIG. 1, and 10 different image forming patterns of the toner adhesion patterns of the respective colors in the sub-scanning direction are associated with the positions of the respective photosensors 40. Created with conditions. Then, each toner adhesion pattern having a different toner adhesion amount is detected to calculate the toner adhesion amount.
In the case of this arrangement A, since the toner adhesion patterns for four colors are simultaneously detected, the time required for pattern detection is substantially the same as that for only one color. As described above, the array A is the most effective toner adhesion pattern array for shortening the operation time. However, since the photosensor 40 to be detected is different for each color, it is easily affected by variations in the characteristic values of the photosensor 40. However, it has a disadvantage against image quality degradation such as gray balance. This array A is set to the initial setting state.

[配列B:第2のトナー付着パターン配列]
この配列Bでは、中間転写ベルト幅方向における両端のフォトセンサ40K、40Mの2個のみ使用する。図1中の手前側に位置するフォトセンサ10Kは、K用として使用する。このフォトセンサ10Kの位置に対応させて黒のトナー付着パターンを作像する。一方、図1中の奥側に位置するフォトセンサ40MをY、C、Mのカラー用として使用する。このフォトセンサ40Mの位置に対応させて、イエロー、シアン、マゼンタの各トナー付着パターンを10個ずつ直接に並べた1列のトナー付着パターンを作像する。この配列Bでは、合計2列のトナー付着パターンになる。
このトナー付着パターン配列Bは、奥側のフォトセンサ40Mの1個で3色分(パターン30個)の検知を行う。そのため、トナー付着パターン検知に要する時間は上記配列Aの場合と比較して3倍となるデメリットがある。しかしながら、フォトセンサ40Mの1個でM、C、Yの3色に関して検知するため、3色のトナー付着パターンの検知結果にはフォトセンサの特性ばらつきが無く、3色のトナー付着量を均等に制御することが可能である。
また、このトナー付着パターン配列Bは、例えば(i)複数のフォトセンサ40のうち1個乃至2個のフォトセンサが故障或いはトナー飛散等で検知不能となった場合や、(ii)時間的に余裕がある状態で且つ上記のようなフォトセンサ間の特性ばらつきを避けたい場合、などの積極的な活用を目的とするときに使用される。
なお、図3の配列Bの例では、作像条件制御に使用するフォトセンサが両端のフォトセンサ40K、40Mである場合について示したが、他のフォトセンサを選択して使用してもよい。
[Array B: Second toner adhesion pattern array]
In this arrangement B, only two photosensors 40K and 40M at both ends in the intermediate transfer belt width direction are used. The photosensor 10K located on the near side in FIG. 1 is used for K. A black toner adhesion pattern is formed in correspondence with the position of the photosensor 10K. On the other hand, the photosensor 40M located on the back side in FIG. 1 is used for Y, C, and M colors. Corresponding to the position of the photo sensor 40M, one row of toner adhesion patterns is formed by directly arranging ten toner adhesion patterns of yellow, cyan, and magenta. In this arrangement B, a total of two rows of toner adhesion patterns are obtained.
In this toner adhesion pattern array B, one back side photosensor 40M detects three colors (30 patterns). Therefore, there is a demerit that the time required for detecting the toner adhesion pattern is three times that in the case of the arrangement A. However, since one of the photosensors 40M detects the three colors M, C, and Y, the detection result of the three-color toner adhesion pattern has no variation in the characteristics of the photosensors, and the three-color toner adhesion amounts are evenly distributed. It is possible to control.
Further, this toner adhesion pattern array B is used when, for example, (i) one or two of the plurality of photosensors 40 becomes undetectable due to failure or toner scattering, or (ii) temporally. This is used for the purpose of active utilization such as when there is a margin and it is desired to avoid the characteristic variation between the photosensors as described above.
In the example of the array B in FIG. 3, the photosensors used for image forming condition control are the photosensors 40K and 40M at both ends, but other photosensors may be selected and used.

[配列C:第3のトナー付着パターン配列]
上記配列Bに対して、更にKも一緒に一つのフォトセンサ40Mで検知する場合である。このフォトセンサ40Mの位置に対応させて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナー付着パターンを10個ずつ直接に並べた1列のトナー付着パターン群を作像する。
この配列Cを採用した場合は、フォトセンサ40Mの1個で4色分の検知を行うため、トナー付着パターン検知に要する時間は上記配列Aの場合と比較して4倍となるデメリットがある、しかしながら、万一フォトセンサ40が例えば3個も故障または検知不能となった場合でも、残りのフォトセンサによって、作像条件制御が可能となるメリットがある。
なお、図3の配列Cの例では、作像条件制御に使用するフォトセンサが奥側のフォトセンサ40Mである場合について示したが、他のフォトセンサ40K,40Y,40Cのいずれか1つを用いてもよい。
[Array C: Third toner adhesion pattern array]
In this case, K is also detected by the single photosensor 40M with respect to the array B. Corresponding to the position of the photosensor 40M, one row of toner adhesion pattern groups in which 10 toner adhesion patterns of yellow, cyan, magenta, and black are directly arranged are formed.
When this arrangement C is adopted, detection of four colors is performed by one photosensor 40M, so that the time required for detecting the toner adhesion pattern has a demerit that is four times that of the arrangement A. However, even if, for example, three photosensors 40 fail or become undetectable, there is an advantage that the image forming condition can be controlled by the remaining photosensors.
In the example of the array C in FIG. 3, the photosensor used for image forming condition control is the photosensor 40M on the back side. However, any one of the other photosensors 40K, 40Y, and 40C is used. It may be used.

なお、フォトセンサ40の特性ばらつきの低減に関しては、通常は上記配列Bで十分である。   Note that the array B is usually sufficient for reducing the variation in characteristics of the photosensor 40.

図4は、本実施形態に係る作像条件制御の一例を示すフローチャートである。この作像条件制御では、まず、下記の各種装置状態認識手段によって画像形成装置の装置状態を認識する処理を行う(ステップ1)。ここで、画像形成装置の装置状態の情報としては、以下のようなものがあり、各々の装置状態認識手段としては、以下のようなものを用いることができる。
(1)フルカラー作像頻度:フルカラー作像カウンタ、全作像カウンタ
本実施形態では主制御部30がフルカラー作像カウンタ、全作像カウンタの機能を兼ねている。
(2)プリント動作直後であるか否かという情報:プリントジョブ受付信号
プリントジョブ受付信号は主制御部30により記憶されている。したがって、ここでは、主制御部30が装置状態認識手段である。
(3)現在時刻:装置本体の内蔵時計
装置本体の内蔵時計は制御手段30がその機能を兼ねることができる。したがって、ここでは、主制御部30が装置状態認識手段である。
(4)前回の作像動作終了後からの経過時間:装置本体の内蔵時計、またはタイマー
装置本体の内蔵時計、またはタイマーは主制御部30がその機能を兼ねることができる。したがって、ここでは、主制御部30が装置状態認識手段である。
(5)フォトセンサ出力の正常/異常:フォトセンサ出力信号(初期調整値など)
フォトセンサ出力信号に基づいて、装置状態認識手段としての主制御部30により正常、異常が判断される。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of image forming condition control according to the present embodiment. In this image forming condition control, first, processing for recognizing the device state of the image forming apparatus is performed by the following various device state recognition means (step 1). Here, the apparatus status information of the image forming apparatus includes the following, and the following apparatus status recognition means can be used.
(1) Full-color image forming frequency: full-color image forming counter, all-image forming counter In this embodiment, the main control unit 30 also functions as a full-color image forming counter and an all-image forming counter.
(2) Information on whether or not it is immediately after the printing operation: Print job reception signal The print job reception signal is stored by the main control unit 30. Therefore, here, the main control unit 30 is the apparatus state recognition means.
(3) Current time: built-in clock of the apparatus main body The built-in clock of the apparatus main body can be controlled by the control means 30. Therefore, here, the main control unit 30 is the apparatus state recognition means.
(4) Elapsed time since the end of the previous image forming operation: built-in clock or timer of the apparatus body The built-in clock or timer of the apparatus body can be used by the main control unit 30 as well. Therefore, here, the main control unit 30 is the apparatus state recognition means.
(5) Photo sensor output normal / abnormal: Photo sensor output signal (initial adjustment value, etc.)
Based on the photosensor output signal, the main control unit 30 as the device state recognition means determines whether the state is normal or abnormal.

次に、上記装置状態認識手段の認識結果に基づいて、上記トナー付着パターンの配列が切り換えられる(ステップ2)。
例えば、作像速度を優先するような装置状態を認識した場合は、各フォトセンサ40K、40Y、40C、40Mそれぞれが、互いに色が異なるトナー付着パターンの画像濃度を並列的に検知できる上記配列Aに切り換える。
また例えば、精度の高いプロセス制御やトナー補給精度を行うために精度の高い作像条件制御を優先するような装置状態を認識した場合は、フォトセンサの検知特性にばらつきがあることを考慮し、一つのフォトセンサですべての色のトナー付着パターンの画像濃度を検知できる上記配列Cに切り換える。
また例えば、複数のフォトセンサのいずれかが故障や使用不能になった装置状態を認識した場合は、使用可能な他のフォトセンサですべての色のトナー付着パターンの画像濃度を検知できるような上記配列B又は配列Cに切り換える。
すなわち、上記認識結果に応じて、上記3種類の配列A、配列B及び配列Cから最適なトナー付着パターンの配列に切り換えられる(ステップ2)。
Next, the arrangement of the toner adhesion pattern is switched based on the recognition result of the apparatus state recognition means (step 2).
For example, when the apparatus state that gives priority to the image forming speed is recognized, each of the photosensors 40K, 40Y, 40C, and 40M can detect the image density of the toner adhesion patterns having different colors in parallel. Switch to.
In addition, for example, when recognizing an apparatus state that prioritizes high-precision image forming condition control in order to perform high-precision process control and toner replenishment accuracy, considering that there is variation in detection characteristics of the photosensor, The arrangement is switched to the arrangement C in which the image density of the toner adhesion pattern of all colors can be detected by one photosensor.
In addition, for example, when any of a plurality of photosensors recognizes a device state in which a malfunction or is unusable, the above-described image sensor can detect the image density of the toner adhesion pattern of all colors with another usable photosensor. Switch to array B or array C.
That is, in accordance with the recognition result, the three types of sequences A, is switched to the sequence of optimal toner deposition pattern from sequence B and sequence C (Step 2).

次に、上記切り換えた配列に応じて、以下のように各作像ステーション6Y、6M、6C、6Kの作像タイミングが互いに異なるパターン作像モードと、パターン検知モードとを切り換えて実行し、作像条件を設定する(ステップ3〜5)。各作像ステーション6Y、6M、6C、6Kの作像タイミングが不適切であると、上記配列を切り換えたときにトナー付着パターンの作成及び検知に必要以上の時間がかかってしまう場合がある。また、本実施形態では、フォトセンサが二次転写位置の下流側に配置されているため、トナー付着パターンを検知する際には、二次転写ローラ19を中間転写ベルト8から離間させる必要がある。この二次転写ローラ19の接離動作時の衝撃の影響を受けるおそれがあるので、その衝撃を回避するように作像タイミングを設定する必要もある。   Next, according to the above switched arrangement, the image forming stations 6Y, 6M, 6C, and 6K are switched between a pattern image forming mode and a pattern detection mode, which are different in image forming timing, as shown below. Image conditions are set (steps 3 to 5). If the image forming timings of the image forming stations 6Y, 6M, 6C, and 6K are inappropriate, it may take more time than necessary to create and detect the toner adhesion pattern when the arrangement is switched. In this embodiment, since the photo sensor is disposed on the downstream side of the secondary transfer position, the secondary transfer roller 19 needs to be separated from the intermediate transfer belt 8 when detecting the toner adhesion pattern. . Since the secondary transfer roller 19 may be affected by an impact during the contact / separation operation, it is also necessary to set the image forming timing so as to avoid the impact.

上記配列[A]の場合、画像形成動作直後に中間調濃度補正制御のためのトナー付着パターンの作成及び検知を次のように行う(ステップ3A,4A)。
最終プリントの画像後端が二次転写工程を通過後に二次転写ローラ19の離間動作が開始され、その後各色のトナー付着パターンを作成する。ここで、最下流側(本例ではブラック)の作像に比べて、最上流側(本例ではイエロー)の作像が作像ステーション間距離分だけ上流側にある、そのため、全色のトナー付着パターンをフォトセンサ40Y、40M、40C、40Kで検知を終了するまでに、上記作像ステーション間距離の3倍(イエロー作像ステーション6Y〜ブラック作像ステーション6K間距離)の移動時間分がロスタイムとなる。
一方、各色の作像ステーション6Y、6M、6C、6Kにおいて、最終プリントの画像後端が作像終了した直後にトナー付着パターンを作像していく、すなわち最上流側(イエロー)から最下流側(ブラック)に向かって、順次プリント画像後端直後にトナー付着パターンを作成開始すれば、中間転写ベルト8上では各色のトナー付着パターンが、プリント画像と同じように先頭位置が合った状態で形成される。そのため、上記のようなロスタイムは発生しない。
二次転写ローラの離間動作は、プリント画像後端が二次転写工程を通過した直後に離間すれば、トナー付着パターン像を転写することはなく、例え離間動作時に衝撃が発生した場合でも、トナー付着パターンに与える影響は二次転写離間動作時の一瞬だけである。そのため、そのタイミングで作像したトナー付着パターンのみ検知対象から外すことで、中間調補正制御に大きな影響を与えることなく短時間で実行することができる。または、前記二次転写ローラ離間タイミングで、各色のトナー付着パターン作成を行わないようにしてもよい。
以上のように、配列[A]の場合のような複数のフォトセンサ40Y、40M、40C、40Kによる並列処理を実行する場合には、中間転写ベルト8の回転方向(表面移動方向)の上流側から下流側に順次作像していくことで、複数のトナー付着パターン検知のロスタイムを低減させて、その実行時間を短縮化することができる。
In the case of the arrangement [A], the toner adhesion pattern for halftone density correction control is created and detected immediately after the image forming operation (steps 3A and 4A).
After the image trailing edge of the final print has passed the secondary transfer process, the separation operation of the secondary transfer roller 19 is started, and then a toner adhesion pattern for each color is created. Here, compared with the image formation on the most downstream side (black in this example), the image formation on the most upstream side (yellow in this example) is upstream by the distance between the image formation stations. Until the detection of the adhesion pattern by the photo sensors 40Y, 40M, 40C, and 40K, the moving time that is three times the distance between the image forming stations (the distance between the yellow image forming station 6Y and the black image forming station 6K) is a loss time. It becomes.
On the other hand, in each color image forming station 6Y, 6M, 6C, 6K, a toner adhesion pattern is formed immediately after the image trailing edge of the final print is completed, that is, from the most upstream side (yellow) to the most downstream side. If the creation of a toner adhesion pattern is started immediately after the rear edge of the print image toward (black), the toner adhesion pattern of each color is formed on the intermediate transfer belt 8 in the state where the head position is aligned in the same manner as the print image. Is done. Therefore, the above loss time does not occur.
The separation operation of the secondary transfer roller does not transfer the toner adhering pattern image if the trailing edge of the printed image is separated immediately after passing the secondary transfer step. Even if an impact occurs during the separation operation, the toner is not transferred. The effect on the adhesion pattern is only a moment during the secondary transfer separation operation. Therefore, by removing only the toner adhesion pattern imaged at that timing from the detection target, it can be executed in a short time without greatly affecting the halftone correction control. Alternatively, the toner adhesion pattern for each color may not be created at the secondary transfer roller separation timing.
As described above, when parallel processing by a plurality of photosensors 40Y, 40M, 40C, and 40K as in the case of the array [A] is performed, the upstream side in the rotation direction (surface movement direction) of the intermediate transfer belt 8 By sequentially forming images from the downstream side to the downstream side, it is possible to reduce the loss time for detecting a plurality of toner adhesion patterns and shorten the execution time.

上記配列[C]の場合のトナー付着パターンの作成及び検知は次のように行う(ステップ3C,4C)。
この場合、フォトセンサが一つしかないので、主走査方向に同時に複数のトナー付着パターンを作成することはできない。従って、各色のトナー付着パターンは副走査方向に一直線上に並ぶことになるが、配列[A]と同じ作像順であっても、その逆のどちらであっても、一色のトナー付着パターンが一次転写ベルト上に形成し終わる直後に次の色のトナー付着パターンが形成されるように、作像タイミングを図ることでロスタイムは発生しない。
ところが、二次転写ローラ離間時の衝撃の影響を避けるためには、最終プリントの画像後端が二次転写工程を通過直後に二次転写ローラを一次転写ベルトから離間させ、その直後からトナー付着パターンを作成、検知するという動作順序が必須となる。
この場合、最上流側(イエロー)からトナー付着パターン作成を開始すると、最下流側(ブラック)の作像位置までの距離移動分だけロスタイムが発生してしまう。
一方、最下流側(ブラック)からトナー付着パターンを作成した場合には、最も二次転写工程に近いところからトナー付着パターンの形成、検知が開始されるため、ロスタイムが無くなる。
以上のように、配列[C]のような一つのフォトセンサによる直列パターン作成、検知を実行する場合には、中間転写ベルト8の回転方向の下流側から上流側に[ブラック→マゼンタ→シアン→イエロー]と順次作像していくこで、複数のトナー付着パターン検知のロスタイムを低減させて、その実行時間を短縮化することができる。
なお、一色のトナー付着パターン10個目の作像が完了してから、次の色のトナー付着パターンを作像開始すると、作像ステーション間距離の移動時間分だけロスタイムが発生してしまうので、このロスタイムの発生を抑えるために、作像ステーション間距離分の移動時間を前倒しして、次の色のトナー付着パターン作像動作を開始する必要がある。
Creation and detection of the toner adhesion pattern in the case of the arrangement [C] are performed as follows (steps 3C and 4C).
In this case, since there is only one photosensor, a plurality of toner adhesion patterns cannot be created simultaneously in the main scanning direction. Accordingly, the toner adhesion patterns for each color are aligned on the straight line in the sub-scanning direction, but the toner adhesion pattern for one color is the same regardless of whether the image formation order is the same as the array [A] or vice versa. There is no loss time by timing the image formation so that the next color toner adhesion pattern is formed immediately after the formation on the primary transfer belt.
However, in order to avoid the influence of the impact at the time of separation of the secondary transfer roller, the secondary transfer roller is separated from the primary transfer belt immediately after the rear end of the image of the final print passes the secondary transfer process, and the toner adheres immediately after that. An operation order of creating and detecting a pattern is essential.
In this case, when the toner adhesion pattern creation is started from the most upstream side (yellow), a loss time is generated by the distance movement to the image formation position on the most downstream side (black).
On the other hand, when the toner adhesion pattern is created from the most downstream side (black), the formation and detection of the toner adhesion pattern is started from the position closest to the secondary transfer process, so that the loss time is eliminated.
As described above, when creating and detecting a serial pattern by one photosensor such as the array [C], [black → magenta → cyan → c] from the downstream side to the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 8. yellow] sequentially imaging to a Ikuko and, by reducing the loss time of the plurality of toner adhesion pattern detection, it is possible to shorten the execution time.
In addition, when the image formation of the next color toner adhesion pattern is started after the image formation of the tenth toner adhesion pattern of one color is completed, a loss time is generated for the moving time of the distance between the image forming stations. In order to suppress the occurrence of this loss time, it is necessary to advance the movement time corresponding to the distance between the image forming stations and start the toner adhesion pattern image forming operation for the next color.

上記配列[B]の場合のトナー付着パターンの作成及び検知は次のように行う(ステップ3B,4B)。
この配列[B]の場合は、[マゼンタ]、[シアン]、[イエロー]に関しては配列[C]と同様に最下流側(マゼンタ)から最上流側(イエロー)の順で作像し、[ブラック]は黒専用のフォトセンサ40Kによって1色だけ検知するため、そのトナー付着パターンを作成開始するタイミングも、最終プリントの画像後端直後から、一次転写ベルト上で[マゼンタ]のトナー付着パターンと主走査方向が並ぶような作像タイミングの間であればどこでも良い。
この場合、二次転写ローラ19の中間転写ベルト8からの離間タイミングは、最終プリントの画像後端が二次転写位置を通過した直後から[イエロー]のトナー付着パターンが二次転写位置を通過する直前までとなる。
Creation and detection of the toner adhesion pattern in the case of the arrangement [B] are performed as follows (steps 3B and 4B).
In the case of this array [B], [magenta], [cyan], and [yellow] are imaged in the order from the most downstream side (magenta) to the most upstream side (yellow) in the same manner as the array [C]. Since only one color is detected by the black-dedicated photo sensor 40K, the timing for starting the creation of the toner adhesion pattern is the same as that of the magenta toner adhesion pattern on the primary transfer belt immediately after the rear edge of the image of the final print. Any position may be used as long as the image forming timings are aligned in the main scanning direction.
In this case, the separation timing of the secondary transfer roller 19 from the intermediate transfer belt 8 is such that the [ yellow ] toner adhesion pattern passes through the secondary transfer position immediately after the image trailing edge of the final print passes through the secondary transfer position. Until just before.

以上、本実施形態によれば、装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態の認識結果の情報に応じて、複数色のトナー付着パターンの配列A、配列B及び配列Cから選択された最適な配列に切り換える。これにより、装置状態に応じて適切なトナー付着パターンの作成及びその画像濃度の検知が可能になる。従って、画像形成装置の装置状態に応じた最適なトナー付着パターンを形成して作像条件制御を実行できる。
しかも、上記トナー付着パターンの配列A、配列B及び配列Cそれぞれに応じて、複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序を切り換えている。このトナー付着パターンの作像タイミングの順序の切り換えにより、各配列のトナー付着パターンを、上記トナー付着パターンの配列に応じて必要最小限の時間で作成したり検知したりできるようになる。従って、上記作像条件制御に用いるトナー付着パターンの作成及び検知の実行時間の短縮を図ることが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of color toner adhesion pattern arrays A, B, and C are selected according to information on the recognition result of the apparatus state including at least one of the use state and the use history of the apparatus body. Switch to the optimal array. This makes it possible to create an appropriate toner adhesion pattern and detect its image density according to the state of the apparatus. Therefore, image forming condition control can be executed by forming an optimum toner adhesion pattern according to the apparatus state of the image forming apparatus.
In addition, the order of the image forming timings of the toner adhesion patterns of a plurality of colors is switched in accordance with each of the arrangements A, B and C of the toner adhesion patterns. By switching the order of the image formation timings of the toner adhesion patterns, the toner adhesion patterns of each array can be created and detected in the minimum necessary time according to the arrangement of the toner adhesion patterns. Accordingly, it is possible to shorten the execution time of the creation and detection of the toner adhesion pattern used for the image forming condition control.

なお、上記実施形態では、複数の感光体1上の各色のトナー像を中間転写ベルト8上に重ね合わせて1次転写した後、中間転写ベルト8上のカラー画像を転写紙に一括転写する、いわゆるに間接転写方式のカラー画像形成装置の場合について説明した。本発明は、このような間接転写方式のカラー画像形成装置に限らず、複数の感光体1上の各色のトナー像を転写部材としての転写搬送ベルトで搬送される転写紙に重ね合わせるように直接転写する、いわゆる直接転写方式のカラー画像形成装置にも適用できるものである。   In the above-described embodiment, the toner images of the respective colors on the plurality of photoreceptors 1 are superimposed on the intermediate transfer belt 8 and primarily transferred, and then the color images on the intermediate transfer belt 8 are collectively transferred onto the transfer paper. The case of the so-called indirect transfer type color image forming apparatus has been described. The present invention is not limited to such an indirect transfer type color image forming apparatus, but directly to superimpose toner images of respective colors on a plurality of photosensitive members 1 on transfer paper conveyed by a transfer conveyance belt as a transfer member. The present invention can also be applied to a so-called direct transfer color image forming apparatus.

本発明の実施形態に係る画像形成装置(レーザー複写機)の概略構成を示す正面図。1 is a front view showing a schematic configuration of an image forming apparatus (laser copying machine) according to an embodiment of the present invention. 同複写機における制御系の要部の一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a main part of a control system in the copier. トナー検知パターンの配列の種類を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing types of arrangement of toner detection patterns. 作像条件制御の一例を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of image forming condition control.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
6 作像ステーション
8 中間転写ベルト
19 二次転写ローラ
30 主制御部
40K、40Y、40C、40M 反射型フォトセンサ
P 転写紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 6 Image forming station 8 Intermediate transfer belt 19 Secondary transfer roller 30 Main control part 40K, 40Y, 40C, 40M Reflective type photo sensor P Transfer paper

Claims (4)

複数の像担持体と、各像担持体にそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体と対向する転写位置を移動する転写部材の表面又は該転写部材の表面に担持されて移動する記録材に、各像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、各像担持体に形成し該転写部材上に転写した複数色の画像調整用のトナー付着パターンそれぞれのトナー付着量を検知する複数の画像濃度検知手段と、該複数色のトナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいて、画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う制御手段とを備え、
該複数の像担持体は、該転写部材の表面移動方向に並ぶように配置され、
該複数の画像濃度検知手段は、該転写部材の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置された画像形成装置であって、
装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を認識する装置状態認識手段を備え、
作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合とで、上記転写部材上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列と、該複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序と、を切り換え
像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段に1対1で対応するように互いに異なる色のトナーで形成される複数列のトナー付着パターンが形成され、
精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段のうちの一つに対応するように上記複数色のトナーで順次形成される1列のトナー付着パターンが形成されることを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers, toner image forming means for forming a plurality of color toner images composed of different color toners on each image carrier, and a surface of a transfer member that moves a transfer position facing each image carrier Or a transfer means for transferring a toner image formed on each image carrier to a recording material carried on the surface of the transfer member and moving, and a plurality of colors formed on each image carrier and transferred onto the transfer member. A plurality of image density detection means for detecting the toner adhesion amount of each toner adhesion pattern for image adjustment, and a process control and a toner for changing the image forming condition based on the detection result of the toner adhesion amount of the toner adhesion pattern of the plurality of colors Control means for performing at least one of toner density control for changing the replenishment amount,
The plurality of image carriers are arranged so as to be aligned in the surface movement direction of the transfer member,
The plurality of image density detection means are image forming apparatuses arranged so as to be aligned in a direction intersecting a surface movement direction of the transfer member,
Device state recognition means for recognizing a device state including at least one of a use state and a use history of the device body,
On the transfer member, when the apparatus state recognizing means recognizes the apparatus state giving priority to the image forming speed and when the apparatus state recognizing the apparatus state prioritizing high-precision image forming condition control is recognized on the transfer member. Switching between the arrangement of toner adhesion patterns of multiple colors formed by transfer and the order of image formation timing of the toner adhesion patterns of multiple colors ,
If it recognizes the priority device state imaging speed by the device state recognition unit, toner adhesion multiple rows formed by the different color toners together as a one-to-one correspondence with the plurality of image density detection means A pattern is formed,
When the apparatus state recognizing unit recognizes an apparatus state that prioritizes high-precision image forming condition control, the plurality of color toners are sequentially formed so as to correspond to one of the plurality of image density detecting units. image forming apparatus characterized by one column toner deposition pattern of that is formed.
複数の像担持体と、各像担持体にそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体と対向する転写位置を移動する中間転写体の表面に、各像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、該中間転写体の表面に対して接離可能な二次転写部材と、各像担持体に形成し該中間転写体上に転写した複数色の画像調整用のトナー付着パターンそれぞれのトナー付着量を検知する複数の画像濃度検知手段と、該複数色のトナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいて、画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う制御手段とを備え、
該複数の像担持体は、該中間転写体の表面移動方向に並ぶように配置され、
該複数の画像濃度検知手段は、該中間転写体の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置され、
記録材に転写される該中間転写体上のトナー像が二次転写位置を通過した後に該二次転写部材を該中間転写体から離間させ、その二次転写部材の離間の後に該トナー付着パターンが形成される画像形成装置であって、
装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を認識する装置状態認識手段を備え、
作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合とで、上記中間転写体上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列と、該複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序と、を切り換え、
作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段に対応する複数列のトナー付着パターンが形成されるとともに、上記中間転写体の表面移動方向における最上流側の像担持体からその下流側の像担持体へ順番にトナー付着パターンの作像を開始し、
精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合は、上記複数の画像濃度検知手段のうちの一つに対応する1列のトナー付着パターンが形成されるとともに、上記中間転写体の表面移動方向における最下流側の像担持体からその上流側の像担持体へ順番にトナー付着パターンの作像を開始することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers, toner image forming means for forming a plurality of color toner images composed of different color toners on each image carrier, and an intermediate transfer member that moves a transfer position facing each image carrier. Transfer means for transferring a toner image formed on each image carrier on the surface, a secondary transfer member that can contact and separate from the surface of the intermediate transfer member, and the intermediate transfer member formed on each image carrier. Image formation based on a plurality of image density detection means for detecting the toner adhesion amount of each of the color adhesion toner adhesion patterns transferred onto the image, and the detection result of the toner adhesion amount of the toner adhesion pattern of the plurality of colors Control means for performing at least one of process control for changing conditions and toner density control for changing toner replenishment amount;
The plurality of image carriers are arranged so as to be aligned in the surface movement direction of the intermediate transfer member,
The plurality of image density detection means are arranged so as to be aligned in a direction intersecting the surface movement direction of the intermediate transfer member,
The secondary transfer member is separated from the intermediate transfer member after the toner image on the intermediate transfer member transferred to the recording material has passed the secondary transfer position, and the toner adhesion pattern is separated after the separation of the secondary transfer member. An image forming apparatus in which is formed,
Device state recognition means for recognizing a device state including at least one of a use state and a use history of the device body,
When the apparatus state recognizing unit recognizes the apparatus state giving priority to the image forming speed, and when the apparatus state recognizing unit recognizes the apparatus state giving priority to the high-precision image forming condition control. Switching between the arrangement of a plurality of color toner adhesion patterns formed by transferring to the image forming timing of the plurality of color toner adhesion patterns,
When the apparatus state recognizing unit recognizes the apparatus state giving priority to the image forming speed, a plurality of rows of toner adhesion patterns corresponding to the plurality of image density detecting units are formed, and the surface movement direction of the intermediate transfer member In order from the image carrier on the most upstream side to the image carrier on the downstream side thereof in order,
When the apparatus state recognizing unit recognizes an apparatus state that prioritizes highly accurate image forming condition control, a row of toner adhesion patterns corresponding to one of the plurality of image density detecting units is formed. An image forming apparatus starting image formation of a toner adhesion pattern in order from an image carrier on the most downstream side in the surface movement direction of the intermediate transfer member to an image carrier on the upstream side.
複数の像担持体と、各像担持体にそれぞれ互いに異なる色のトナーからなる複数色のトナー像を形成するトナー像形成手段と、各像担持体と対向する転写位置を移動する転写部材の表面又は該転写部材の表面に担持されて移動する記録材に、各像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、各像担持体に形成し該転写部材上に転写した複数色の画像調整用のトナー付着パターンそれぞれのトナー付着量を検知する複数の画像濃度検知手段と、該複数色のトナー付着パターンのトナー付着量の検知結果に基づいて、画像形成条件を変えるプロセス制御及びトナー補給量を変えるトナー濃度制御の少なくとも一方を行う制御手段とを備え、
該複数の像担持体は、該転写部材の表面移動方向に並ぶように配置され、
該複数の画像濃度検知手段は、該転写部材の表面移動方向と交差する方向に並ぶように配置された画像形成装置であって、
装置本体の使用状態及び使用履歴の少なくとも一方を含む装置状態を認識する装置状態認識手段を備え、
作像速度を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合と、精度の高い作像条件制御を優先する装置状態を上記装置状態認識手段により認識した場合とで、上記転写部材上に転写して形成する複数色のトナー付着パターンの配列と、該複数色のトナー付着パターンの作像タイミングの順序と、を切り換え、
上記複数の像担持体は、黒トナーのトナー像が形成される像担持体と、黒トナー以外の互いに色が異なるカラートナーのトナー像が形成される複数の像担持体とからなり、
上記切り換え可能なトナー付着パターンの配列は、
上記複数の画像濃度検知手段に1対1で対応するように互いに異なる色のトナーで形成される複数列のトナー付着パターンからなる第1の配列と、
上記黒トナー専用の一つの画像濃度検知手段に対応するように黒トナーで形成される1列の黒用トナー付着パターンと上記カラートナー用の一つの画像濃度検知手段に対応するように複数色のカラートナーで順次形成される1列のカラー用トナー付着パターンからなる第2の配列と、
一つの画像濃度検知手段に対応するように上記複数色のトナーで順次形成される1列のトナー付着パターンからなる第3の配列と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers, toner image forming means for forming a plurality of color toner images composed of different color toners on each image carrier, and a surface of a transfer member that moves a transfer position facing each image carrier Or a transfer means for transferring a toner image formed on each image carrier to a recording material carried on the surface of the transfer member and moving, and a plurality of colors formed on each image carrier and transferred onto the transfer member. A plurality of image density detection means for detecting the toner adhesion amount of each toner adhesion pattern for image adjustment, and a process control and a toner for changing the image forming condition based on the detection result of the toner adhesion amount of the toner adhesion pattern of the plurality of colors Control means for performing at least one of toner density control for changing the replenishment amount,
The plurality of image carriers are arranged so as to be aligned in the surface movement direction of the transfer member,
The plurality of image density detection means are image forming apparatuses arranged so as to be aligned in a direction intersecting a surface movement direction of the transfer member,
Device state recognition means for recognizing a device state including at least one of a use state and a use history of the device body,
On the transfer member, when the apparatus state recognizing means recognizes the apparatus state giving priority to the image forming speed and when the apparatus state recognizing the apparatus state prioritizing high-precision image forming condition control is recognized on the transfer member. Switching between the arrangement of toner adhesion patterns of multiple colors formed by transfer and the order of image formation timing of the toner adhesion patterns of multiple colors,
The plurality of image carriers are composed of an image carrier on which a toner image of black toner is formed and a plurality of image carriers on which toner images of color toners having different colors other than black toner are formed,
The switchable toner adhesion pattern array is as follows:
A first array comprising a plurality of rows of toner adhesion patterns formed of different color toners so as to correspond one-to-one to the plurality of image density detection means;
One row of black toner adhesion patterns formed of black toner so as to correspond to one image density detection means dedicated to the black toner and a plurality of colors corresponding to one image density detection means for the color toner. A second array comprising a row of color toner adhesion patterns sequentially formed with color toners;
An image forming apparatus comprising: a third array composed of one row of toner adhesion patterns sequentially formed from the plurality of colors of toner so as to correspond to one image density detecting means.
請求項の画像形成装置において、
上記第1の配列に切り換えた場合、上記転写部材の表面移動方向における最上流側の像担持体からその下流側の像担持体へ順番に上記トナー付着パターンの作像を開始し、
上記第2の配列に切り換えた場合、上記カラー用トナー付着パターンについて、上記転写部材の表面移動方向における最下流側の像担持体からその上流側の像担持体へ順番に上記トナー付着パターンの作像を開始し
上記第3の配列に切り換えた場合、上記転写部材の表面移動方向における最下流側の像担持体からその上流側の像担持体へ順番に上記トナー付着パターンの作像を開始することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3 .
When switched to the first arrangement, image formation of the toner adhesion pattern is started in order from the most upstream image carrier in the surface movement direction of the transfer member to the downstream image carrier.
When switching to the second arrangement, the toner adhesion pattern for the color is formed in order from the most downstream image carrier in the surface movement direction of the transfer member to the upstream image carrier. When the image is started and switched to the third arrangement, the image formation of the toner adhesion pattern is started in order from the most downstream image carrier in the surface movement direction of the transfer member to the upstream image carrier. An image forming apparatus.
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