JP4978078B2 - Image forming apparatus control method and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、画像形成装置の制御方法および画像形成装置に関する。例えば、複写機、プリンタ、MFP、ファクシミリ、またはこれらの複合機などの画像形成装置において、像担持体の劣化状態を検知し、交換時期やメンテナンス時期の判断を行うために利用される。 The present invention relates to an image forming apparatus control method and an image forming apparatus. For example, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, an MFP, a facsimile, or a complex machine of these, it is used to detect the deterioration state of the image carrier and determine the replacement time or maintenance time.
従来より、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはMFP(Multi Function Peripherals)と呼称される多機能機などの画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、それをさらに記録紙に二次転写し、これを定着することにより画像形成を行う。また、フルカラーの画像形成装置において、画像形成速度をあげるために、YMCKの各色の作像ユニットを一列に配置したタンデム方式のプリントエンジンがしばしば用いられる。   Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile machine, a multifunction machine, or a multi-function machine called MFP (Multi Function Peripherals), an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum is used. Development is performed to form a toner image, the toner image is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and then further transferred to a recording sheet, and then fixed, and image formation is performed. In a full-color image forming apparatus, a tandem type print engine in which image forming units for each color of YMCK are arranged in a row is often used in order to increase the image forming speed.
従来の画像形成装置において、各色の作像ユニットにおける画像形成条件を決定するために、不透明な転写ベルト上に、様々に作像条件をふった各色のトナーパターンを作成し、中間転写ベルト上に設けた反射型のフォトセンサによってそれらトナーパターンのトナー付着量の検出を行う。   In a conventional image forming apparatus, in order to determine image forming conditions in each color image forming unit, a toner pattern of each color with various image forming conditions is created on an opaque transfer belt, and the image is formed on an intermediate transfer belt. The amount of toner adhesion of these toner patterns is detected by the provided reflective photosensor.
トナー付着量の検出方法の例が特許文献1に開示されている。それによると、トナーが付着した像担持体に無偏光性の光を照射する発光素子と、像担持体から反射した光のうちのP波成分が第1の偏光フィルタを透過する第1の受光装置と、S波成分が第2の偏光フィルタを透過する第2の受光装置と、第1と第2の受光装置出力をそれぞれ増幅してその差をトナー付着量の情報として出力する信号処理装置とから構成される。
特開2002−310901
An example of a method for detecting the toner adhesion amount is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707. According to this, a light emitting element that irradiates non-polarized light to the image carrier to which the toner is attached, and a first light reception in which the P wave component of the light reflected from the image carrier passes through the first polarizing filter. Device, second light receiving device in which S wave component is transmitted through the second polarizing filter, and signal processing device for amplifying the first and second light receiving device outputs and outputting the difference as toner adhesion amount information It consists of.
JP2002-310901
さて、例えば発光ダイオードからの赤外光を、偏光板を通して転写ベルト上のトナーパターンに照射する。すると、トナーパターンがカラーであるときは、赤外光をほとんど反射する(図9参照)。その場合に、カラーのトナーパターンにより反射した光は、光の振動方向つまり偏光軸が照射光に対して変化する。そのため、受光部の偏光板によって、偏光軸が照射光とは異なる光と同じ光とを分離して2つのフォトダイオードで検出することが可能である。これによって、カラートナーの付着量を感度よく検出することが可能である。   Now, for example, infrared light from a light emitting diode is applied to the toner pattern on the transfer belt through the polarizing plate. Then, when the toner pattern is color, most of the infrared light is reflected (see FIG. 9). In this case, the light reflected by the color toner pattern changes in the light vibration direction, that is, the polarization axis, with respect to the irradiation light. For this reason, it is possible to separate the light having the polarization axis different from the irradiation light and the same light by the polarizing plate of the light receiving unit, and detect them with two photodiodes. As a result, it is possible to detect the adhesion amount of the color toner with high sensitivity.
しかし、ブラックトナーの場合には赤外光をほとんど吸収する(図9参照)。そのため、ブラックのトナーパターンでは赤外光の反射が非常に少なくなり、カラーの場合と同様の機構によってブラックトナーの付着量を感度よく検出することが可能である。   However, in the case of black toner, most of infrared light is absorbed (see FIG. 9). Therefore, the reflection of infrared light is very small in the black toner pattern, and the adhesion amount of the black toner can be detected with high sensitivity by the same mechanism as in the case of color.
このような方法によって、中間転写ベルト上のトナーパターンの付着量を検出し、各色の帯電電圧、現像バイアス、露光量といった画像形成条件を制御することにより、画像濃度および階調性の良好な画像を出力することができる。   By this method, the amount of toner pattern adhesion on the intermediate transfer belt is detected, and the image forming conditions such as the charging voltage, developing bias, and exposure amount of each color are controlled, so that an image with good image density and gradation is obtained. Can be output.
ところが、トナー像が形成される中間転写ベルトに傷がついたり印刷したプリント枚数が多くなると、トナーに含まれる処理剤がベルトの表面に付着してフィルミング状態になることがある。その場合には、センサによるトナー付着量検出特性が図6に示すように正常な場合から大きく変化する。そのため、トナー付着量を最適にするための制御やレジスト補正制御を行うことができなくなる。   However, if the intermediate transfer belt on which the toner image is formed is scratched or the number of printed sheets increases, the processing agent contained in the toner may adhere to the surface of the belt and enter a filming state. In this case, the toner adhesion amount detection characteristic by the sensor changes greatly from the normal case as shown in FIG. Therefore, control for optimizing the toner adhesion amount and resist correction control cannot be performed.
その結果、中間転写ベルトはある程度の余裕をもって交換やメンテナンスを行う必要があることから、交換やメンテナンスが未だ必ずしも必要でない中間転写ベルトについても、そのユニットを交換しまたはメンテナンスを行うこととなり、無駄な労力と費用が発生する。   As a result, the intermediate transfer belt needs to be replaced and maintained with a certain amount of margin, so even for an intermediate transfer belt that does not necessarily require replacement or maintenance, the unit must be replaced or maintained, which is useless. Labor and costs are incurred.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、中間転写ベルトなどの表面状態を検知してその交換やメンテナンスの必要性を正確に判断し、無用の交換やメンテナンスを行うことのないようにするための方法および装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and detects the surface state of an intermediate transfer belt or the like to accurately determine the necessity of replacement or maintenance, so that unnecessary replacement or maintenance is not performed. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for achieving the above.
本発明に係る方法は、像担持体を有する画像形成装置の制御方法であって、偏光した光を前記像担持体の表面に照射し、その反射光を、第1の方向の偏光軸を持つ第1の偏光板を介して第1の光電センサで受光し、かつ前記第1の方向とは異なる第2の方向の偏光軸を持つ第2の偏光板を介して第2の光電センサで受光し、前記第1の光電センサの出力信号および前記第2の光電センサの出力信号の両方に基づいて演算を行い、その演算結果に基づいて前記像担持体の表面状態を検知し、検知された前記表面状態により前記像担持体劣化状態を判断し、その結果、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であると判断された場合には、当該像担持体の交換またはメンテナンスが行われるまでの間において、当該画像形成装置を壊すことなく印字可能状態を維持させるよう、当該像担持体上のトナー付着量が多くならないように制限し、かつ、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であることを表示して当該像担持体の交換またはメンテナンスを操作者に促すThe method according to the present invention is a method for controlling an image forming apparatus having an image carrier, and irradiates the surface of the image carrier with polarized light, and the reflected light has a polarization axis in a first direction. Light is received by the first photoelectric sensor through the first polarizing plate, and light is received by the second photoelectric sensor through the second polarizing plate having a polarization axis in a second direction different from the first direction. The calculation is performed based on both the output signal of the first photoelectric sensor and the output signal of the second photoelectric sensor, and the surface state of the image carrier is detected based on the calculation result . The deterioration state of the image carrier is determined based on the surface state . As a result, when it is determined that the image carrier needs to be replaced or maintained , the image carrier is replaced or maintained. During this period, the image forming apparatus may be destroyed. So as to not keep the printable state, to limit as the amount of toner deposited on the image bearing member is not much, and to display the replacement or maintenance of the image bearing member is necessary for the image bearing member Prompt the operator for replacement or maintenance .
好ましくは、前記演算結果に基づいて前記像担持体の表面状態を検知し、それによって当該像担持体の劣化状態を判断する。   Preferably, the surface state of the image carrier is detected based on the calculation result, thereby determining the deterioration state of the image carrier.
また、前記劣化状態の判断に応じて、前記像担持体の交換の必要性またはメンテナンスの必要性を判断する。   Further, the necessity of replacement of the image carrier or the necessity of maintenance is determined according to the determination of the deterioration state.
本発明に係る装置は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体を経由して転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、偏光した光を前記像担持体の表面に照射する発光部と、前記発光部の照射した光の前記像担持体の表面による反射光を、第1の方向の偏光軸を持つ第1の偏光板を介して受光する第1の光電センサと、前記反射光を前記第1の方向とは異なる第2の方向の偏光軸を持つ第2の偏光板を介して受光する第2の光電センサと、前記第1の光電センサの出力信号および前記第2の光電センサの出力信号の両方に基づいて演算を行ってその演算結果に基づいて前記像担持体の表面状態を判断する判断部と、前記判断部が、判断された前記表面状態により前記像担持体劣化状態を判断し、その結果、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であると判断した場合には、当該像担持体の交換またはメンテナンスが行われるまでの間において、当該画像形成装置を壊すことなく印字可能状態を維持させるよう、当該像担持体上のトナー付着量が多くならないように制限する設定を行う設定部と、前記判断部が、判断された前記表面状態により前記像担持体の劣化状態を判断し、その結果、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であると判断した場合には、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であることを表示して当該像担持体の交換またはメンテナンスを操作者に促す表示部と、を有する。 An apparatus according to the present invention is an image forming apparatus configured to transfer a toner image formed in an electrophotographic process to a transfer material via an image carrier, and the polarized light of the image carrier is transferred to the transfer material. A light emitting unit that irradiates the surface, and a first photoelectric that receives light reflected by the surface of the image carrier of the light emitted from the light emitting unit via a first polarizing plate having a polarization axis in a first direction. A sensor, a second photoelectric sensor that receives the reflected light through a second polarizing plate having a polarization axis in a second direction different from the first direction, and an output signal of the first photoelectric sensor and the second determination unit performs operation based on both the output signal of the photoelectric sensor to determine the surface condition of the image bearing member based on the calculation result, the determination unit, the surface state determined determining the deteriorated state of the image bearing member by, as a result, If the replacement or maintenance of the image bearing member is determined to be necessary, during the period until replacement or maintenance of the image carrier is performed, so as to maintain the printable state without breaking the image forming apparatus A setting unit configured to limit the amount of toner attached to the image carrier so as not to increase, and the determination unit determines a deterioration state of the image carrier based on the determined surface state, and as a result, When it is determined that the image carrier needs to be replaced or maintained, a message is displayed indicating that the image carrier needs to be replaced or maintained and prompting the operator to replace or maintain the image carrier. Part .
本発明によると、中間転写ベルトなどの表面状態を検知してその交換やメンテナンスの必要性を正確に判断することができ、無用の交換やメンテナンスを行うことのないようにすることができる。   According to the present invention, the surface state of the intermediate transfer belt or the like can be detected to accurately determine the necessity of replacement or maintenance, and unnecessary replacement or maintenance can be prevented.
図1は本発明に係る実施形態の画像形成装置1の概略の構成を示す図、図2はIDCセンサ33の配置状態を示す図、図3はIDCセンサ33によってレジストパターンの検出を行っている様子を示す斜視図、図4はIDCセンサ33によって中間転写ベルト23の表面状態を検知するための機能構成の例を示すブロック図、図5は中間転写ベルト23の表面状態に応じてP波とS波の割合が変化する様子を示す図、図6は中間転写ベルト23の表面状態に応じてIDCセンサ33の検出特性が変化する様子を示す図、図7は画像形成装置1のある使用条件において一定の受光量を得るための発光光量の経時変化を示す図、図8はトナー付着量とP波の検出特性との関係を示す図、図9は各色のトナーの分光反射率特性を示す図である。   1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an arrangement state of an IDC sensor 33, and FIG. 3 is detecting a resist pattern by the IDC sensor 33. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a functional configuration for detecting the surface state of the intermediate transfer belt 23 by the IDC sensor 33. FIG. 5 shows a P wave according to the surface state of the intermediate transfer belt 23. FIG. 6 is a diagram showing how the S wave ratio changes, FIG. 6 is a diagram showing how the detection characteristics of the IDC sensor 33 change according to the surface state of the intermediate transfer belt 23, and FIG. 7 is a usage condition of the image forming apparatus 1. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of adhering toner and the detection characteristics of P waves, and FIG. 9 is a graph showing the spectral reflectance characteristics of toner of each color. FIG.
図1において、画像形成装置1は、電子写真方式を用いたデジタル複合機またはプリンタなどであり、タンデム方式のプリントエンジンを内蔵している。   In FIG. 1, an image forming apparatus 1 is a digital multi-function peripheral or printer using an electrophotographic system, and has a built-in tandem print engine.
すなわち、画像形成装置1には、Y(イエロー),M(マジェンタ),C(シアン),K(ブラック)の各色の作像ユニット24Y,M,C,Kがタンデム形式で一列に配置されている。各作像ユニット24Y,M,C,Kは、それぞれ、感光体ドラム41、感光体ドラム41の表面を均一に帯電させる帯電チャージャ42、各色の画像データに応じて感光体ドラム41の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光部43、静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成する現像部44、中間転写ベルト23を挟んで各感光体ドラム41に対向する位置に配置された転写ローラ22、感光体ドラム41の表面に残留するトナーを回収してクリーニングするクリーナ45などからなる。   That is, the image forming apparatus 1 has Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) image forming units 24Y, M, C, and K arranged in a row in a tandem format. Yes. Each of the image forming units 24Y, 24M, 24C, 24K exposes the surface of the photosensitive drum 41 in accordance with the photosensitive drum 41, the charging charger 42 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 41, and the image data of each color. Thus, the exposure unit 43 that forms an electrostatic latent image, the developing unit 44 that develops the electrostatic latent image with toner of each color to form a toner image, and the photosensitive drums 41 across the intermediate transfer belt 23. The transfer roller 22 disposed at a position, a cleaner 45 that collects and cleans toner remaining on the surface of the photosensitive drum 41, and the like.
なお、本明細書および図面において、Y,M,C,Kの各色に対応する部材について、それぞれの符号の末尾にY,M,C,Kの符号をそれぞれ付すことがある。   In the present specification and drawings, the symbols corresponding to the colors Y, M, C, and K may be suffixed with the symbols Y, M, C, and K, respectively.
中間転写ベルト23は、各感光体ドラム41Y,M,C,Kの上部に沿うように、ローラ25,26の間に張りわたされ、ローラ25の回転によって図1の矢印M1方向に走行する。各転写ローラ22Y,M,C,Kは、各感光体ドラム41Y,M,C,Kに対して中間転写ベルト23を圧接させる圧接位置と、各感光体ドラム41Y,M,C,Kから中間転写ベルト23を離隔(離間または退避ともいう)させる離隔位置との間で、移動可能となっている。中間転写ベルト23が感光体ドラム41Y,M,C,Kに圧接することによって、感光体ドラム41のトナー像が中間転写ベルト23に一次転写される。   The intermediate transfer belt 23 is stretched between the rollers 25 and 26 so as to be along the upper portions of the photosensitive drums 41Y, 41M, 41C, and 41K, and travels in the direction of the arrow M1 in FIG. The transfer rollers 22Y, 22M, 22C, and 22K are in contact with the photosensitive drums 41Y, 41M, 41C, and 41K, respectively, and between the photosensitive drums 41Y, 41M, 41C, and 41K. The transfer belt 23 is movable between a separation position where the transfer belt 23 is separated (also referred to as separation or retraction). The intermediate transfer belt 23 is pressed against the photosensitive drums 41 </ b> Y, 41 </ b> Y, 41 </ b> M, 41 </ b> K, and the toner image on the photosensitive drum 41 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 23.
中間転写ベルト23に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ28によって、給紙カセット27から給紙された転写材である記録紙PAに二次転写される。記録紙PAは、その後、定着部29で定着され、排紙トレイ30に排出される。二次転写ローラ28は、種々の形式または構成の接離駆動装置(接離機構)によって、中間転写ベルト23に対し圧接状態と離隔状態とに位置が切り換えられる。なお、ローラ26の近辺に、ベルトクリーナ31および廃トナーボックス32が設けられている。   The toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt 23 is secondarily transferred by the secondary transfer roller 28 onto the recording paper PA, which is a transfer material fed from the paper feed cassette 27. Thereafter, the recording paper PA is fixed by the fixing unit 29 and discharged to the paper discharge tray 30. The position of the secondary transfer roller 28 is switched between a pressure contact state and a separation state with respect to the intermediate transfer belt 23 by various types or configurations of contact / separation driving devices (contact / separation mechanisms). A belt cleaner 31 and a waste toner box 32 are provided in the vicinity of the roller 26.
ローラ25に近い位置には、中間転写ベルト23上のトナー像の濃度を検出する濃度検出手段である、光学式のIDCセンサ(濃度検出センサ)33が設けられている。つまり、IDCセンサ33は、中間転写ベルト23の表面に光を照射し、反射して返ってきた光の量を検知する。IDCセンサ33の発光量を制御することも可能である。   At a position close to the roller 25, an optical IDC sensor (density detection sensor) 33, which is a density detection means for detecting the density of the toner image on the intermediate transfer belt 23, is provided. That is, the IDC sensor 33 irradiates the surface of the intermediate transfer belt 23 with light, and detects the amount of light that is reflected and returned. It is also possible to control the light emission amount of the IDC sensor 33.
中間転写ベルト23上のトナー像の濃度が低いときつまり載っているトナーが少ないときは、中間転写ベルト23で反射した光が多く返ってきて光量が多くなり、トナー像の濃度が高いときつまりトナーが多く載っているときは、光がトナーに遮られて反射光量が低下する。このようにして、IDCセンサ33は、中間転写ベルト23の表面の状態を確認する。IDCセンサ33によって検出されたトナー像の濃度によって、露光部43による光量の制御、現像部44における現像条件の制御などを行って画像調整を行う。実際には、画像調整用に作成したY,M,C,Kの各パターン(トナーパッチ)についての濃度を検出する。   When the density of the toner image on the intermediate transfer belt 23 is low, that is, when the amount of toner on the intermediate transfer belt 23 is low, the amount of light reflected by the intermediate transfer belt 23 is returned and the amount of light increases, and when the density of the toner image is high, that is, the toner. When there is a large amount of light, the light is blocked by the toner and the amount of reflected light decreases. In this way, the IDC sensor 33 confirms the state of the surface of the intermediate transfer belt 23. Based on the density of the toner image detected by the IDC sensor 33, image adjustment is performed by controlling the amount of light by the exposure unit 43 and developing conditions in the developing unit 44. Actually, the density of each pattern (toner patch) of Y, M, C, and K created for image adjustment is detected.
本実施形態においては、IDCセンサ33によって、上に述べたようなトナー像の濃度の検出を行う他、中間転写ベルト23の表面状態を検知し、中間転写ベルト23の劣化状態を検知し、また交換の必要性またはメンテナンスの必要性などを判断する。詳しくは後で説明する。   In the present embodiment, the IDC sensor 33 detects the toner image density as described above, detects the surface state of the intermediate transfer belt 23, detects the deterioration state of the intermediate transfer belt 23, and Determine the need for replacement or maintenance. Details will be described later.
なお、本実施形態では、IDCセンサ33は2箇所に設けられているが、1箇所または3箇所以上でもよい。また、IDCセンサ33の取り付け位置および取り付け方法についても、ここで述べた以外の種々の位置または方法を採用してもよい。   In the present embodiment, the IDC sensors 33 are provided at two locations, but may be one location or three or more locations. Also, various positions or methods other than those described here may be adopted as the attachment position and attachment method of the IDC sensor 33.
制御部21は、CPU211、メモリ212、制御用回路213、通信インタフェース214、および磁気記憶装置215などによって構成され、画像データに対して画像処理を行うとともに、画像形成装置1の各部の動作を制御する。   The control unit 21 includes a CPU 211, a memory 212, a control circuit 213, a communication interface 214, a magnetic storage device 215, and the like. The control unit 21 performs image processing on image data and controls the operation of each unit of the image forming apparatus 1. To do.
なお、画像形成装置1における作像手段または作像方法、各部の構成または構造などは上に述べた例に限らない。また、画像形成装置1として、モノクロ/カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などであってよい。   The image forming means or the image forming method, the configuration or structure of each part, etc. in the image forming apparatus 1 are not limited to the examples described above. Further, the image forming apparatus 1 may be a monochrome / color copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof.
図2ないし図4に示すように、IDCセンサ33は、発光素子である発光ダイオード101、受光素子であるフォトダイオード102,103、照射用のP波用の偏光板104、受光用のP波用の偏光板105、および受光用のS波用の偏光板106を有する。   As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the IDC sensor 33 includes a light emitting diode 101 as a light emitting element, photodiodes 102 and 103 as light receiving elements, a P wave polarizing plate 104 for irradiation, and a P wave for receiving light. Polarizing plate 105 and S-wave polarizing plate 106 for receiving light.
発光ダイオード101は、入力電流に応じた強さの赤外光または可視光などを発する。発光ダイオード101の発した光は、偏光板104を介して中間転写ベルト23の表面に斜め方向から照射される。したがって、中間転写ベルト23への照射光は、偏光板104によって偏光された光であり、本実施形態においてはP波である。   The light emitting diode 101 emits infrared light or visible light having an intensity corresponding to the input current. The light emitted from the light emitting diode 101 is irradiated from the oblique direction onto the surface of the intermediate transfer belt 23 via the polarizing plate 104. Therefore, the irradiation light to the intermediate transfer belt 23 is light polarized by the polarizing plate 104, and is a P wave in this embodiment.
照射されたP波は、中間転写ベルト23の表面、またはそこに付着したトナー、またはそこに形成されたトナーパターンによって反射する。このとき、照射光は、反射面の特性に応じて偏光軸が変化する。   The irradiated P wave is reflected by the surface of the intermediate transfer belt 23, the toner adhered thereto, or the toner pattern formed thereon. At this time, the polarization axis of the irradiation light changes according to the characteristics of the reflecting surface.
つまり、鏡面状態の綺麗な表面で反射した場合は、偏光軸は変化することなく、反射光は照射光と同じP波となる。しかし、表面が荒れていて傷や凸凹があったり、表面にトナーが付着していた場合には、照射光の偏光軸は乱されてランダムとなる。つまり、反射面が荒れているほど、反射光はいろいろな方向にランダムに偏光した光となり、その結果、反射光におけるP波とS波とはほぼ同じ量に近づく。   That is, when the light is reflected by a beautiful mirror surface, the polarization axis does not change, and the reflected light is the same P wave as the irradiated light. However, when the surface is rough and there are scratches or irregularities, or when toner adheres to the surface, the polarization axis of the irradiation light is disturbed and becomes random. In other words, the rougher the reflection surface, the more the reflected light is randomly polarized in various directions, and as a result, the P wave and the S wave in the reflected light approach almost the same amount.
このような反射光は、P波用の偏光板105またはS波用の偏光板106を介して、フォトダイオード102,103に入射する。したがって、フォトダイオード102,103は、それぞれ、中間転写ベルト23の表面による反射光のうちの、P波の成分とS波の成分とを受光し、それぞれの光量に応じた出力信号S1,S2を出力する。   Such reflected light is incident on the photodiodes 102 and 103 via the P-wave polarizing plate 105 or the S-wave polarizing plate 106. Therefore, the photodiodes 102 and 103 respectively receive the P wave component and the S wave component of the reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 23, and output the output signals S1 and S2 corresponding to the respective light amounts. Output.
発光ダイオード101と偏光板104とによって本発明の発光部が構成され、フォトダイオード102と偏光板105とによって本発明の第1の光電センサが構成され、フォトダイオード103と偏光板106とによって本発明の第2の光電センサが構成される。   The light emitting diode 101 and the polarizing plate 104 constitute the light emitting portion of the present invention, the photodiode 102 and the polarizing plate 105 constitute the first photoelectric sensor of the present invention, and the photodiode 103 and the polarizing plate 106 constitute the present invention. The second photoelectric sensor is configured.
図4において、表面状態を検知しこれに関連する処理動作を行うために、制御部21に、増幅部111,112、演算部113、表面状態判断部114、セーフモード設定部115、および処理部116などが設けられている。   In FIG. 4, in order to detect the surface state and perform processing operations related thereto, the control unit 21 includes an amplification unit 111, 112, a calculation unit 113, a surface state determination unit 114, a safe mode setting unit 115, and a processing unit 116. Etc. are provided.
増幅部111,112は、フォトダイオード102,103からの出力信号S1,S2を増幅する。   The amplifying units 111 and 112 amplify the output signals S1 and S2 from the photodiodes 102 and 103.
演算部113は、増幅部111,112から出力される出力信号S1,S2に対して演算を行う。例えば、2つの出力信号S1,S2の差を求める。   The calculation unit 113 performs calculation on the output signals S1 and S2 output from the amplification units 111 and 112. For example, the difference between the two output signals S1 and S2 is obtained.
表面状態判断部114は、2つのフォトダイオード102,103からの出力信号S1,S2の両方に基づいて演算を行い、その演算結果に基づいて、中間転写ベルト23の表面状態を判断する。   The surface state determination unit 114 performs a calculation based on both the output signals S1 and S2 from the two photodiodes 102 and 103, and determines the surface state of the intermediate transfer belt 23 based on the calculation result.
セーフモード設定部115は、中間転写ベルト23などの交換の必要性またはメンテナンスの必要性がありと判断された場合に、それらの交換またはメンテナンスが行われるまでの間において、像担持体などにダメージを与えないようにセーフモードを設定する。   When it is determined that the intermediate transfer belt 23 or the like needs to be replaced or maintenance is required, the safe mode setting unit 115 damages the image carrier or the like until the replacement or maintenance is performed. Set safe mode not to give.
処理部116は、表面状態判断部114またはセーフモード設定部115からの指令などに基づいて、必要な処理を行い、また必要な情報を操作パネルに表示する。また、可変抵抗器VR1を調整して発光ダイオード101の発光光量を制御する。   The processing unit 116 performs necessary processing based on a command from the surface state determination unit 114 or the safe mode setting unit 115, and displays necessary information on the operation panel. Further, the amount of light emitted from the light emitting diode 101 is controlled by adjusting the variable resistor VR1.
このような演算部113、表面状態判断部114、セーフモード設定部115、および処理部116は、例えばCPU211に適当なプログラムを実行させることによって実現してもよい。   Such a calculation unit 113, surface state determination unit 114, safe mode setting unit 115, and processing unit 116 may be realized by causing the CPU 211 to execute an appropriate program, for example.
次に、このようなIDCセンサ33を用いた制御動作について説明する。最初に画像調整制御について説明する。   Next, a control operation using such an IDC sensor 33 will be described. First, image adjustment control will be described.
まず、例えば、中間転写ベルト23の表面により反射した光は、その表面が綺麗であった場合に、偏光軸が変わることなくP波のままであるので、P波用の偏光板105を介してフォトダイオード102に入射し、出力信号S1となる。フォトダイオード103に入射する光量はほぼゼロである。つまり、出力信号S1は最大であるが、出力信号S2は最小であってほぼゼロである。他方、中間転写ベルト23の表面に濃度の高いトナーパターンが形成されていた場合には、反射光のうちのP波とS波とは同じくらいの量となり、出力信号S1と出力信号S2とはほぼ同じくらいの大きさとなる。トナーパターンの濃度が低くなれば、中間転写ベルト23の表面で直接に反射する光の量が増えるので、それに応じてS波は減ってくる。   First, for example, the light reflected by the surface of the intermediate transfer belt 23 remains a P wave without changing the polarization axis when the surface is clean, so the light passes through the P wave polarizing plate 105. The light enters the photodiode 102 and becomes an output signal S1. The amount of light incident on the photodiode 103 is almost zero. That is, the output signal S1 is maximum, but the output signal S2 is minimum and almost zero. On the other hand, when a high-density toner pattern is formed on the surface of the intermediate transfer belt 23, the P wave and the S wave of the reflected light have the same amount, and the output signal S1 and the output signal S2 are It is about the same size. If the density of the toner pattern is lowered, the amount of light directly reflected on the surface of the intermediate transfer belt 23 increases, so that the S wave decreases accordingly.
したがって、出力信号S1と出力信号S2との差(S1 −S2)を求めると、中間転写ベルト23の表面によって直接に反射した光量のみを取り出すことができる。これによって、中間転写ベルト23上のトナーによる遮蔽状態をトナー付着量として検出することができる。このような処理は表面状態判断部114において行われるが、これにこだわることはない。この検出結果に基づいて、感光体ドラム41の帯電電圧、現像バイアス電圧、露光LEDの光量などの調整を行う。   Accordingly, when the difference (S1 -S2) between the output signal S1 and the output signal S2 is obtained, only the amount of light directly reflected by the surface of the intermediate transfer belt 23 can be extracted. Thereby, the shielding state by the toner on the intermediate transfer belt 23 can be detected as the toner adhesion amount. Such processing is performed in the surface state determination unit 114, but this is not particular. Based on the detection result, the charging voltage of the photosensitive drum 41, the developing bias voltage, the light amount of the exposure LED, and the like are adjusted.
なお、トナーパターンとしては、ハーフトーンパターン、ドットパターン(網点)、スクリーンパターン、ベタパターンなど、どのような形態のものであってもよい。また、濃度制御を行う対象となる像担持体としては、上のような中間転写ベルト23に限ることなく、トナー像を重ね合わせるものであれば、ベルト状ではなくドラム状、ローラ状などでもよい。また、像担持体は、感光体ドラム41、その他の部材であってもよい。   The toner pattern may be in any form such as a halftone pattern, a dot pattern (halftone dot), a screen pattern, or a solid pattern. Further, the image carrier to be subjected to density control is not limited to the intermediate transfer belt 23 as described above, and may be a drum shape, a roller shape, or the like as long as the toner images are superimposed. . Further, the image carrier may be the photosensitive drum 41 or other members.
次に、各色の色重ねずれを調整するために、図3に示すように、中間転写ベルト23上にレジストパターンを作成し、その各色のレジストパターンの書き込み位置をIDCセンサ33により検出する。つまり、発光ダイオード101からの光は、偏光板104を通して中間転写ベルト23上のトナーに照射される。そして、上に述べたトナー付着量の検出の場合と同様にして、P波用のフォトダイオード102に入射した反射光による出力信号S1、つまりこれは中間転写ベルト23の表面での直接の反射光とトナーによる反射光のP波成分との合計に相当するものであり、その出力信号S1のみをメモリに記憶する。メモリに記憶した出力信号S1のデータを用いて、各色のレジストパターンの重心位置から書き込み位置を算出することができる。算出した結果に基づいて、感光体ドラム41を露光するための各色の露光LEDへの書き込みタイミング補正、画像データ位置補正、露光部補正などの調整を行う。これらの調整のための制御は、公知の色重ねずれ補正制御を用いることができる。   Next, in order to adjust the color registration error of each color, as shown in FIG. 3, a resist pattern is created on the intermediate transfer belt 23, and the writing position of the resist pattern for each color is detected by the IDC sensor 33. That is, the light from the light emitting diode 101 is applied to the toner on the intermediate transfer belt 23 through the polarizing plate 104. Similarly to the case of detecting the toner adhesion amount described above, the output signal S1 due to the reflected light incident on the P-wave photodiode 102, that is, the directly reflected light on the surface of the intermediate transfer belt 23. And the P wave component of the reflected light from the toner, and only the output signal S1 is stored in the memory. Using the data of the output signal S1 stored in the memory, the writing position can be calculated from the barycentric position of each color resist pattern. Based on the calculated result, adjustments such as a write timing correction to the exposure LED of each color for exposing the photosensitive drum 41, an image data position correction, and an exposure portion correction are performed. As the control for these adjustments, a known color misregistration correction control can be used.
次に、中間転写ベルト23の表面状態の検知方法について説明する。   Next, a method for detecting the surface state of the intermediate transfer belt 23 will be described.
図5(A)に示すように、中間転写ベルト23の表面状態が緒麗であった場合には、照射されたP波の光はほぼ鏡面反射するために、そのままP波用のフォトダイオード102に入射する。このとき、S波成分は非常に少ないので、S波用のフォトダイオード103に入射する光はごくわずかである。   As shown in FIG. 5A, when the surface state of the intermediate transfer belt 23 is fine, the irradiated P-wave light is substantially specularly reflected, so that the P-wave photodiode 102 is used as it is. Is incident on. At this time, since the S-wave component is very small, very little light is incident on the S-wave photodiode 103.
しかし、図5(B)に示すように、中間転写ベルト23の表面に傷やフィルミングがある場合には、績麗な状態と比較して反射した際の乱反射成分が多くなり、S波用のフォトダイオード103に入射する光が増える。   However, as shown in FIG. 5B, when there are scratches or filming on the surface of the intermediate transfer belt 23, the diffuse reflection component at the time of reflection is larger than in the fine state, and the S wave The light incident on the photodiode 103 increases.
したがって、中間転写ベルト23の表面からの反射光におけるP波成分とS波成分との変化量から、中間転写ベルト23の表面状態を検出することができる。このように、出力信号S1と出力信号S2とに対して演算を行い、その演算結果に基づいて、中間転写ベルト23の表面状態を検知する。   Therefore, the surface state of the intermediate transfer belt 23 can be detected from the amount of change between the P wave component and the S wave component in the reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 23. In this way, the calculation is performed on the output signal S1 and the output signal S2, and the surface state of the intermediate transfer belt 23 is detected based on the calculation result.
つまり、中間転写ベルト23上にトナーが付着していない状態において、IDCセンサ33によってその表面状態を検知する。例えば次のいずれかの場合に、中間転写ベルト23の表面状態は正常であると判断する。
(1) P波の出力信号S1が所定値TH1を越えている。
(2) S波の出力信号S2が所定値TH2以下である。
(3) P波の出力信号S1とS波の出力信号S2との差(S1 −S2)が所定値TH3を越えている。
(4) P波の出力信号S1とS波の出力信号S2との比(S1 /S2)が所定値TH4を越えている。
(5) P波の出力信号S1に対するS波の出力信号S2の割合(S2/S1)が所定値TH5以下である。
In other words, the surface state of the intermediate transfer belt 23 is detected by the IDC sensor 33 in a state where the toner is not attached to the intermediate transfer belt 23. For example, the surface state of the intermediate transfer belt 23 is determined to be normal in any of the following cases.
(1) The P-wave output signal S1 exceeds a predetermined value TH1.
(2) The S-wave output signal S2 is equal to or less than a predetermined value TH2.
(3) The difference (S1-S2) between the P-wave output signal S1 and the S-wave output signal S2 exceeds a predetermined value TH3.
(4) The ratio (S1 / S2) between the P-wave output signal S1 and the S-wave output signal S2 exceeds a predetermined value TH4.
(5) The ratio (S2 / S1) of the S-wave output signal S2 to the P-wave output signal S1 is equal to or less than a predetermined value TH5.
また、上の(1)〜(5)のいずれかによって正常と判断された場合以外の場合、または例えば次の場合に、中間転写ベルト23の表面状態は劣化状態であると判断する。
(6) P波の出力信号S1が所定値TH6以下である。
(7) S波の出力信号S2が所定値TH7を越えている。
(8) P波の出力信号S1とS波の出力信号S2との差(S1 −S2)が所定値TH8以下である。
(9) P波の出力信号S1とS波の出力信号S2との比(S1 /S2)が所定値TH9以下である。
(10) P波の出力信号S1に対するS波の出力信号S2の割合(S2/S1)が所定値TH10を越えている。
Further, in cases other than the case where it is determined to be normal by any one of (1) to (5) above, or in the following case, for example, the surface state of the intermediate transfer belt 23 is determined to be in a deteriorated state.
(6) The P-wave output signal S1 is equal to or less than a predetermined value TH6.
(7) The S-wave output signal S2 exceeds a predetermined value TH7.
(8) The difference (S1-S2) between the P-wave output signal S1 and the S-wave output signal S2 is equal to or less than a predetermined value TH8.
(9) The ratio (S1 / S2) between the P-wave output signal S1 and the S-wave output signal S2 is equal to or less than a predetermined value TH9.
(10) The ratio (S2 / S1) of the S-wave output signal S2 to the P-wave output signal S1 exceeds a predetermined value TH10.
中間転写ベルト23が劣化状態であると判断された場合は、その旨を操作パネルなどに表示する。また、劣化状態であると判断された場合に、中間転写ベルト23の交換の必要性があると判断し、またはメンテナンスの必要性があると判断してもよい。この場合には、その旨を操作パネルなどに表示し、サービスマンに対して中間転写ベルト23の交換またはメンテナンスを促す。   When it is determined that the intermediate transfer belt 23 is in a deteriorated state, a message to that effect is displayed on the operation panel or the like. Further, when it is determined that it is in a deteriorated state, it may be determined that there is a need to replace the intermediate transfer belt 23, or it may be determined that there is a need for maintenance. In this case, a message to that effect is displayed on the operation panel or the like, and the service man is urged to replace or maintain the intermediate transfer belt 23.
また、劣化状態であると判断された場合に、中間転写ベルト23の交換またはメンテナンスが必要となる時期を算出し、それを操作パネルなどに表示してもよい。そのような時期は、画像形成装置1の使用頻度のデータなどをも含めて算出し、またはメモリに記憶したテーブルから読み取るようにすればよい。   Further, when it is determined that the state is deteriorated, a time when replacement or maintenance of the intermediate transfer belt 23 is necessary may be calculated and displayed on an operation panel or the like. Such a period may be calculated including data on the frequency of use of the image forming apparatus 1 or read from a table stored in the memory.
なお、上に述べた判断のために、それぞれの所定値THを適当な値に設定しておけばよい。所定値THを種々変更することによって、判断の内容を異ならせることができる。例えば、劣化状態であることの判断、交換またはメンテナンスが必要であるとの判断、交換またはメンテナンスが必要となる時期の算出などにおいて、それぞれ所定値THを異ならせておいてもよい。交換またはメンテナンスが必要となる時期の算出において、所定値THを種々細かく変更することによって、交換またはメンテナンスが必要となる時期を予想するようにしてもよい。   For the determination described above, each predetermined value TH may be set to an appropriate value. By changing the predetermined value TH variously, the contents of the judgment can be made different. For example, the predetermined value TH may be made different in determining whether it is in a deteriorated state, determining that replacement or maintenance is necessary, and calculating a time when replacement or maintenance is required. In calculating the time when replacement or maintenance is necessary, the time when replacement or maintenance is required may be predicted by variously changing the predetermined value TH.
このように、偏光板105,106を供えた複数の受光部によって像担持体などのパーツの傷や表面状態を検知し、その結果に基づいて、それらの交換やメンテナンスの必要性を正確に判断することができ、また、それらの交換時期、メンテナンス時期などを判断することができ、そのパーツの寿命を的確に判断することができる。これにより、無駄な部品交換を避けることができる。   As described above, scratches and surface states of parts such as an image carrier are detected by a plurality of light receiving units provided with polarizing plates 105 and 106, and based on the results, the necessity of replacement or maintenance is accurately determined. In addition, it is possible to determine the replacement time, maintenance time, etc., and to accurately determine the life of the parts. Thereby, useless parts replacement can be avoided.
次に、中間転写ベルト23の表面状態の検知方法の他の例について説明する。   Next, another example of the method for detecting the surface state of the intermediate transfer belt 23 will be described.
図7には、フォトダイオード102,103が一定の受光量を得るための発光ダイオード101の発光光量の経時変化が示されている。この経時変化のデータをメモリに記憶しておく。   FIG. 7 shows changes over time in the amount of light emitted from the light emitting diode 101 so that the photodiodes 102 and 103 can obtain a constant amount of received light. This time-dependent change data is stored in a memory.
そして、画像形成装置1の使用に際して、その初期と、所定時間の経過時または所定枚数の印刷時との、少なくとも2つ以上の時期において、フォトダイオード102,103からの反射光量のデータ(出力信号S1,S2)に基づいて演算を行い、その演算結果に基づいて中間転写ベルト23の表面状態の検知を行なう。   When the image forming apparatus 1 is used, the amount of light reflected from the photodiodes 102 and 103 (output signal) at an initial stage and at least two timings, ie, when a predetermined time elapses or when a predetermined number of sheets are printed. The calculation is performed based on S1, S2), and the surface state of the intermediate transfer belt 23 is detected based on the calculation result.
例えば、中間転写ベルト23の表面が綺麗な状態において、ある一定の受光量Q1が得られる発光光量R1を求めてメモリに記憶しておく。その後、それと同じ一定の受光量Q1を得るために必要な発光ダイオード101の発光光量R2を求める。求めた発光光量R1、R2とメモリに記憶した図7のデータとから、中間転写ベルト23の使用時間、つまり中間転写ベルト23の回転時間を求める。   For example, in a state where the surface of the intermediate transfer belt 23 is clean, a light emission amount R1 that provides a certain amount of received light Q1 is obtained and stored in a memory. Thereafter, a light emission amount R2 of the light emitting diode 101 necessary for obtaining the same constant light reception amount Q1 is obtained. The use time of the intermediate transfer belt 23, that is, the rotation time of the intermediate transfer belt 23 is obtained from the obtained light emission amounts R1 and R2 and the data of FIG. 7 stored in the memory.
例えば、一定の受光量Q1を得るために必要な発光ダイオード101の発光光量R2は、例えば図4の可変抵抗器VR1を処理部116によって調整すればよい。この場合に、可変抵抗器VR1を例えば0〜256段階に調整する。そして、例えば図7において、発光光量のステップが例えば「100」を越えた場合に、使用不可能であるとし、交換またはメンテナンスが必要であると判断する。   For example, the light emission amount R2 of the light emitting diode 101 necessary for obtaining a constant light reception amount Q1 may be adjusted by, for example, the variable resistor VR1 of FIG. In this case, the variable resistor VR1 is adjusted to 0 to 256 levels, for example. Then, for example, in FIG. 7, when the step of the amount of emitted light exceeds “100”, for example, it is determined that it cannot be used, and it is determined that replacement or maintenance is necessary.
なお、所定時間または所定枚数は、画像形成装置1において適時変更可能な値を用いればよい。   The predetermined time or the predetermined number of sheets may be a value that can be changed in a timely manner in the image forming apparatus 1.
中間転写ベルト23の表面状態の検知方法のさらに他の例では、図8に示すように、トナーパターンについてトナー付着量の検出を行い、トナーパターンからのP波用のフォトダイオード102の出力信号S1に基づいて、中間転写ベルト23の表面状態を検知することも可能である。   In still another example of the method for detecting the surface state of the intermediate transfer belt 23, as shown in FIG. 8, the toner adhesion amount is detected for the toner pattern, and the output signal S1 of the P-wave photodiode 102 from the toner pattern is detected. It is also possible to detect the surface state of the intermediate transfer belt 23 based on the above.
また、中間転写ベルト23の表面に傷やフィルミングがある場合に、トナー付着量が少ないときにその影響がでてP波用のフォトダイオード102の出力信号S1が低下する場合には、そのような特性に基づいて中間転写ベルト23の表面状態を検知することが可能である。   Further, when there is a scratch or filming on the surface of the intermediate transfer belt 23, when the toner adhesion amount is small, the influence is exerted and the output signal S1 of the P-wave photodiode 102 is lowered. It is possible to detect the surface state of the intermediate transfer belt 23 based on various characteristics.
このように、これらの実施形態によると、中間転写ベルト23といったパーツの寿命を使用状態に応じて直接的に検知を行うことで、それぞれのマシン(画像形成装置)に応じて最適なパーツの交換およびメンテナンスを行なうことができる。   As described above, according to these embodiments, the life of a part such as the intermediate transfer belt 23 is directly detected according to the state of use, so that the optimal part replacement can be performed according to each machine (image forming apparatus). And maintenance can be performed.
ところで、中間転写ベルト23の表面に傷ができたりフィルミング状態となった場合には、トナー付着量の制御やレジスト制御を正常に行うことができなくなり、中間転写ベルト23や感光体ドラム41などの像担持体上のトナー付着量が非常に多くなって機内汚れを引き起こし、正常な印字ができなくなる可能性がある。そこで、傷ができたりフィルミング状態となった場合には、像担持体上のトナー付着量が多くならないように、現像バイアスや露光量などに制限を設けるなどし、それらの交換またはメンテナンスが行われるまでの間、画像形成装置1を壊すことなく印字可能状態を維持させるような制御を行う。このような制限下で画像形成装置1を動作させることをセーフモードという。   By the way, when the surface of the intermediate transfer belt 23 is scratched or filmed, it becomes impossible to control the toner adhesion amount and the resist control normally, and the intermediate transfer belt 23, the photosensitive drum 41, etc. There is a possibility that the amount of toner adhering to the image carrier becomes very large, causing smearing in the apparatus, and normal printing cannot be performed. Therefore, when scratches or filming occurs, the development bias or exposure amount is limited so that the amount of toner attached to the image carrier does not increase, and replacement or maintenance is performed. In the meantime, control is performed so that the printable state is maintained without breaking the image forming apparatus 1. Operating the image forming apparatus 1 under such restrictions is referred to as a safe mode.
なお、フィルミングが発生した際のメンテナンス方法としては、像担持体などの表面に付着している処理剤などを研磨することにより、それまで通りに使用することが可能となる。   As a maintenance method when filming occurs, the processing agent attached to the surface of the image carrier or the like is polished so that it can be used as it is.
次に、画像形成装置1における表面状態検知処理について、その一例をフローチャートによって説明する。   Next, an example of the surface state detection process in the image forming apparatus 1 will be described with reference to a flowchart.
図10は画像形成装置1における表面状態検知処理の例を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of surface state detection processing in the image forming apparatus 1.
図10において、偏光した光を中間転写ベルト23のような被検知部材の表面に照射し(#11)、その反射光を、偏光軸の互いに異なる偏光板を介した少なくとも2つの光電センサで受光する(#12)。それらの光電センサの出力信号を演算する(#13)。その演算結果に基づいて、被検知部材の表面状態を判断する(#14)。判断の結果、被検知部材が劣化状態であれば(#15でイエス)、被検知部材の交換またはメンテナンスが必要かどうかを判断する(#16)。交換またはメンテナンスが必要であれば、セーフモードを設定し(#17)、交換などが必要である旨の表示を行う(#18)。   In FIG. 10, polarized light is irradiated on the surface of a detection member such as the intermediate transfer belt 23 (# 11), and the reflected light is received by at least two photoelectric sensors via polarizing plates having different polarization axes. (# 12). The output signals of these photoelectric sensors are calculated (# 13). Based on the calculation result, the surface state of the detected member is determined (# 14). If the detected member is in a deteriorated state as a result of the determination (Yes in # 15), it is determined whether the detected member needs to be replaced or maintained (# 16). If replacement or maintenance is necessary, the safe mode is set (# 17), and a display indicating that replacement is necessary is displayed (# 18).
劣化状態でなければ、必要に応じて正常である旨を表示し(#20)、劣化状態ではあるが交換またはメンテナンスまでは必要でなければ、必要に応じて劣化状態であることを表示する(#19)。   If it is not in a deteriorated state, it is displayed as normal if necessary (# 20), and if it is in a deteriorated state but not required for replacement or maintenance, it is displayed as necessary if it is in a deteriorated state (# 20). # 19).
上の実施形態において、2つのフォトダイオード102,103からの出力信号S1,S2を用いて演算を行ったが、3つ以上のフォトダイオードからの出力信号を用いて演算を行い、表面状態の検知、劣化状態の判断、および傷やフィルミング状態の判断などを行ってもよい。   In the above embodiment, the calculation is performed using the output signals S1 and S2 from the two photodiodes 102 and 103, but the calculation is performed using the output signals from three or more photodiodes to detect the surface state. Further, it is possible to judge the deterioration state and judge the scratch or filming state.
上に述べた実施形態において、画像形成装置1は、中間転写ベルト23を使ったタンデム方式のフルカラー電子写真装置であるが、像担持体として中間転写ベルト23に限ることはなく、感光体ドラム41、その他であってもよい。   In the embodiment described above, the image forming apparatus 1 is a tandem-type full-color electrophotographic apparatus using the intermediate transfer belt 23, but is not limited to the intermediate transfer belt 23 as an image carrier, and the photosensitive drum 41. Others may also be used.
また、本発明は、像担持体以外の種々の被検知部材の表面状態を検知することができる。例えば、被検知部材として、像担持体以外に、給紙ローラ、転写ローラ、定着ローラなどの回転体、またはそれ以外の種々の交換部品であってもよい。また、照射光が赤外光である場合について説明したが、カラートナーが反射する波長の可視光であっても同様の効果が得られる。   Further, the present invention can detect the surface states of various detection members other than the image carrier. For example, the detected member may be a rotating body such as a paper feed roller, a transfer roller, and a fixing roller, or various other replacement parts in addition to the image carrier. Although the case where the irradiation light is infrared light has been described, the same effect can be obtained even when visible light having a wavelength reflected by the color toner is used.
上に述べた実施形態において、制御部21、IDCセンサ33、、または画像形成装置1の全体または各部の構造、構成、回路、形状、寸法、個数、材質、処理内容または処理順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。   In the embodiment described above, the structure, configuration, circuit, shape, size, number, material, processing content or processing order of the control unit 21, the IDC sensor 33, or the entire image forming apparatus 1 or each unit are as follows. It can change suitably according to the meaning of invention.
本発明に係る実施形態の画像形成装置の概略の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. IDCセンサの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of an IDC sensor. レジストパターンの検出を行っている様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the detection of a resist pattern is performed. 中間転写ベルトの表面状態を検知する機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a functional configuration for detecting the surface state of the intermediate transfer belt. 中間転写ベルトの表面状態に応じたP波とS波の変化の様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a change state of a P wave and an S wave according to a surface state of an intermediate transfer belt. 中間転写ベルトの表面状態に応じて検出特性が変化する様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which detection characteristics change according to a surface state of an intermediate transfer belt. 一定の受光量を得るための発光光量の経時変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time-dependent change of the emitted light amount for obtaining a fixed light reception amount. トナー付着量とP波の検出特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the toner adhesion amount and the detection characteristic of P wave. 各色のトナーの分光反射率特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral reflectance characteristic of the toner of each color. 表面状態検知処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of a surface state detection process.
符号の説明Explanation of symbols
1 画像形成装置
21 制御部
23 中間転写ベルト(像担持体、被検知部材)
33 IDCセンサ
101 発光ダイオード(発光部)
102 フォトダイオード(第1の光電センサ)
103 フォトダイオード(第2の光電センサ)
104 偏光板(発光部)
105 偏光板(第1の偏光板)
106 偏光板(第2の偏光板)
113 演算部
114 表面状態判断部(判断部)
115 セーフモード設定部(設定部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 21 Control part 23 Intermediate transfer belt (Image carrier, detected member)
33 IDC sensor 101 Light-emitting diode (light-emitting unit)
102 Photodiode (first photoelectric sensor)
103 Photodiode (second photoelectric sensor)
104 Polarizing plate (light emitting part)
105 Polarizing plate (first polarizing plate)
106 Polarizing plate (second polarizing plate)
113 Calculation unit 114 Surface state determination unit (determination unit)
115 Safe mode setting part (setting part)

Claims (4)

  1. 像担持体を有する画像形成装置の制御方法であって、
    偏光した光を前記像担持体の表面に照射し、
    その反射光を、第1の方向の偏光軸を持つ第1の偏光板を介して第1の光電センサで受光し、かつ前記第1の方向とは異なる第2の方向の偏光軸を持つ第2の偏光板を介して第2の光電センサで受光し、
    前記第1の光電センサの出力信号および前記第2の光電センサの出力信号の両方に基づいて演算を行い、その演算結果に基づいて前記像担持体の表面状態を検知し、
    検知された前記表面状態により前記像担持体劣化状態を判断し、その結果、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であると判断された場合には、当該像担持体の交換またはメンテナンスが行われるまでの間において、当該画像形成装置を壊すことなく印字可能状態を維持させるよう、当該像担持体上のトナー付着量が多くならないように制限し、かつ、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であることを表示して当該像担持体の交換またはメンテナンスを操作者に促す、
    ことを特徴とする画像形成装置の制御方法
    A method for controlling an image forming apparatus having an image carrier ,
    Irradiate the surface of the image carrier with polarized light,
    The reflected light is received by the first photoelectric sensor via the first polarizing plate having the polarization axis in the first direction, and the second polarization axis having a second direction different from the first direction is received. Light is received by the second photoelectric sensor through the polarizing plate of 2,
    Performing computation based on both the output signal of the first photoelectric sensor and the output signal of the second photoelectric sensor, and detecting the surface state of the image carrier based on the computation result;
    The deterioration state of the image carrier is determined based on the detected surface state . As a result, if it is determined that the image carrier needs to be replaced or maintained , the image carrier is not replaced or maintained. In the meantime, in order to maintain the printable state without breaking the image forming apparatus, the amount of toner adhering to the image carrier is limited so as not to be increased , and replacement or maintenance of the image carrier is performed. Prompts the operator to replace or maintain the image carrier.
    A control method for an image forming apparatus .
  2. 前記第1の光電センサおよび前記第2の光電センサで受光した光量が所定の値となるときの前記偏光した光の発光光量に基づいて前記像担持体の前記表面状態を検知する、
    請求項1記載の画像形成装置の制御方法
    Detecting the surface state of the image carrier based on a light emission amount of the polarized light when a light amount received by the first photoelectric sensor and the second photoelectric sensor becomes a predetermined value;
    The method of controlling an image forming apparatus according to claim 1.
  3. 電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体を経由して転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
    偏光した光を前記像担持体の表面に照射する発光部と、
    前記発光部の照射した光の前記像担持体の表面による反射光を、第1の方向の偏光軸を持つ第1の偏光板を介して受光する第1の光電センサと、
    前記反射光を前記第1の方向とは異なる第2の方向の偏光軸を持つ第2の偏光板を介して受光する第2の光電センサと、
    前記第1の光電センサの出力信号および前記第2の光電センサの出力信号の両方に基づいて演算を行ってその演算結果に基づいて前記像担持体の表面状態を判断する判断部と、
    前記判断部が、判断された前記表面状態により前記像担持体劣化状態を判断し、その結果、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であると判断した場合には、当該像担持体の交換またはメンテナンスが行われるまでの間において、当該画像形成装置を壊すことなく印字可能状態を維持させるよう、当該像担持体上のトナー付着量が多くならないように制限する設定を行う設定部と、
    前記判断部が、判断された前記表面状態により前記像担持体の劣化状態を判断し、その結果、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であると判断した場合には、当該像担持体の交換またはメンテナンスが必要であることを表示して当該像担持体の交換またはメンテナンスを操作者に促す表示部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
    An image forming apparatus configured to transfer a toner image formed in an electrophotographic process to a transfer material via an image carrier,
    A light emitting unit for irradiating the surface of the image carrier with polarized light;
    A first photoelectric sensor that receives light reflected by the surface of the image carrier of the light emitted from the light emitting unit via a first polarizing plate having a polarization axis in a first direction;
    A second photoelectric sensor that receives the reflected light through a second polarizing plate having a polarization axis in a second direction different from the first direction;
    A determination unit that performs an operation based on both the output signal of the first photoelectric sensor and the output signal of the second photoelectric sensor and determines the surface state of the image carrier based on the operation result;
    If the determination unit determines the deterioration state of the image carrier based on the determined surface state and, as a result, determines that replacement or maintenance of the image carrier is necessary , A setting unit for performing a setting to limit the amount of toner adhesion on the image carrier so as to maintain a printable state without breaking the image forming apparatus until replacement or maintenance is performed;
    If the determination unit determines the deterioration state of the image carrier based on the determined surface state and, as a result, determines that replacement or maintenance of the image carrier is necessary, A display unit that indicates that replacement or maintenance is necessary and prompts the operator to replace or maintain the image carrier;
    An image forming apparatus comprising:
  4. 前記判断部は、前記第1の光電センサおよび前記第2の光電センサで受光した光量が所定の値となるときの前記発光部が照射した光の発光光量に基づいて前記像担持体の前記表面状態を判断する、
    請求項記載の画像形成装置。
    The determination unit is configured to determine the surface of the image carrier based on the amount of light emitted from the light emitting unit when the amount of light received by the first photoelectric sensor and the second photoelectric sensor is a predetermined value. Judge the state,
    The image forming apparatus according to claim 3 .
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