JP6213161B2 - Image forming apparatus, calibration member, and control apparatus - Google Patents

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本発明は、画像形成装置、校正部材及び制御装置に関し、詳しくは、電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置、これらの画像形成装置に用いられる校正部材、校正部材を用いて画像濃度検出手段のキャリブレーション(校正)を行う制御装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, a calibration member, and a control device. More specifically, the present invention relates to an electrophotographic or electrostatic recording image forming apparatus, a calibration member used in these image forming apparatuses, and an image density detection using the calibration member. The present invention relates to a control device that calibrates means.

感光体や転写ベルト等の像担持体上に基準画像(トナー付着パターン)を形成し、その付着量を光反射型フォトセンサなどによって検出することで、現像条件やトナー濃度の制御目標値などの画像形成条件を最適化する技術が知られている(例えば特許文献1)。以下、本明細書では、画像濃度検出手段の具体例である光反射型フォトセンサなどを含めて「光学センサ」という。また、感光体や転写ベルト等の像担持体のことをトナー像担持体ともいう。   A reference image (toner adhesion pattern) is formed on an image carrier such as a photosensitive member or a transfer belt, and the amount of adhesion is detected by a light reflection type photosensor, so that development conditions, control target values of toner density, etc. A technique for optimizing image forming conditions is known (for example, Patent Document 1). Hereinafter, in this specification, a light reflection type photosensor which is a specific example of the image density detection means is referred to as an “optical sensor”. An image carrier such as a photosensitive member or a transfer belt is also referred to as a toner image carrier.

ここで、図21を参照して、従来から用いられている光学センサによりトナー付着量検知の一例について説明する。図21は、従来から用いられている光学センサによりトナー付着量検知について説明する図である。図21に示すように、トナー像担持体としての中間転写ベルト13や感光体40の表面に形成されたトナー像Tのトナー付着量の検知等に用いられる光学センサ1は、発光手段と受光手段とから成る。具体的には、光学センサ1は、発光手段としての発光素子2と、受光手段としての正反射受光素子3若しくは拡散反射受光素子4とから成る。正反射受光素子3は発光素子2の正反射光が検出できる位置に、また拡散反射受光素子4は発光素子2の拡散反射光が検出できる位置に、それぞれ配置される。これら正反射受光素子3や拡散反射受光素子4から得られた反射光量から、中間転写ベルト13や感光体40の表面状態を検出することができ、中間転写ベルト13や感光体40の表面上のトナー像の濃度、即ちトナー付着量を検出することができる。尚、発光素子2としてはLED(発光ダイオード)が、正反射受光素子3や拡散反射受光素子4としてはフォトトランジスタやフォトダイオードが、それぞれ用いられる。   Here, with reference to FIG. 21, an example of toner adhesion amount detection by a conventionally used optical sensor will be described. FIG. 21 is a diagram for explaining toner adhesion amount detection by a conventionally used optical sensor. As shown in FIG. 21, the optical sensor 1 used for detecting the toner adhesion amount of the toner image T formed on the surface of the intermediate transfer belt 13 or the photoreceptor 40 as a toner image carrier includes a light emitting means and a light receiving means. It consists of. Specifically, the optical sensor 1 includes a light emitting element 2 as a light emitting means and a regular reflection light receiving element 3 or a diffuse reflection light receiving element 4 as a light receiving means. The regular reflection light receiving element 3 is arranged at a position where the regular reflection light of the light emitting element 2 can be detected, and the diffuse reflection light receiving element 4 is arranged at a position where the diffuse reflection light of the light emitting element 2 can be detected. The surface state of the intermediate transfer belt 13 and the photoreceptor 40 can be detected from the amount of reflected light obtained from the regular reflection light receiving element 3 and the diffuse reflection light receiving element 4, and the surface state of the intermediate transfer belt 13 and the photoreceptor 40 can be detected. The density of the toner image, that is, the toner adhesion amount can be detected. As the light emitting element 2, an LED (light emitting diode) is used, and as the regular reflection light receiving element 3 and the diffuse reflection light receiving element 4, a phototransistor or a photodiode is used.

特許文献1には、光学センサのキャリブレーション時間を短縮する目的で、以下の技術が開示されている。即ち、トナー像担持体上の非画像部に対する光学センサ出力平均値が所定の設定基準値となるようにキャリブレーションを実行する画像形成装置において、前回のキャリブレーションにより設定された検出感度にて、キャリブレーションの動作時間よりも短い動作時間で光学センサ出力平均値を得る短縮キャリブレーションを実行する。この短縮キャリブレーションで得られた光学センサ出力平均値と設定基準値との差が、一定範囲内でばらつきが規定以下の場合には現在の検出感度の設定を保持するが、一定範囲を超えるか、ばらつきが規定以上となった場合にはキャリブレーション動作を実行するというものである。
特許文献1等に開示されているように、光反射型フォトセンサなどの光学センサを用いた画像形成条件の最適化では、光学センサ自体のキャリブレーションを実施する必要がある。
Patent Document 1 discloses the following technique for the purpose of shortening the calibration time of the optical sensor. That is, in the image forming apparatus that executes the calibration so that the optical sensor output average value for the non-image portion on the toner image carrier becomes a predetermined setting reference value, with the detection sensitivity set by the previous calibration, Short calibration is performed to obtain an optical sensor output average value in an operation time shorter than the calibration operation time. If the difference between the optical sensor output average value obtained by this shortened calibration and the set reference value is within a certain range and the variation is less than the specified value, the current detection sensitivity setting is retained. The calibration operation is executed when the variation exceeds a specified value.
As disclosed in Patent Document 1 and the like, in the optimization of image forming conditions using an optical sensor such as a light reflection photosensor, it is necessary to perform calibration of the optical sensor itself.

図22を参照して、従来の光学センサのトナー像担持体に対する配置位置状態について説明する。図22は従来の光学センサの配置位置について説明する簡略的な斜視図である。図22に示すように、従来では、1つ又は複数の光学センサ1をトナー像担持体である感光体40に対向する位置に固定していた。このため、光学センサ1のキャリブレーションを行う場合、例えば感光体40上のトナー像が存在しない領域にて光学センサ1の出力が所定値になるように図21に示した発光素子2の発光光量を調整していた。このように、今まで用いられてきた光学センサはトナー像担持体上に固定されているため、基準画像形成前に、トナー像担持体上のトナー像が存在しない領域にて光学センサの出力が所定値になるようにキャリブレーションしていた。   With reference to FIG. 22, the arrangement position state of the conventional optical sensor with respect to the toner image carrier will be described. FIG. 22 is a simplified perspective view for explaining the arrangement position of a conventional optical sensor. As shown in FIG. 22, conventionally, one or a plurality of optical sensors 1 are fixed at a position facing a photoreceptor 40 that is a toner image carrier. Therefore, when the optical sensor 1 is calibrated, for example, the light emission amount of the light emitting element 2 shown in FIG. 21 is set so that the output of the optical sensor 1 becomes a predetermined value in a region where the toner image on the photoconductor 40 does not exist. Was adjusting. As described above, since the optical sensor used so far is fixed on the toner image carrier, the output of the optical sensor is output in a region where the toner image does not exist on the toner image carrier before the reference image is formed. The calibration was performed so as to be a predetermined value.

ここで、図23を参照して、光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションの問題点について説明する。図23は、光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションの問題点について説明する簡略的な斜視図である。光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションでは、トナー像担持体のトナー像が存在しない領域で実施するため、種々の問題があった。例えば、図23に示すように、中間転写ベルト13をトナー像担持体とする装置では、他ユニットから中間転写ベルト13上に落下したトナーなどによる汚れや、中間転写ベルト13のたわみ、第1の支持ローラ14の偏心などが発生することがある。これらの不具合発生により、光学センサ1の出力値が変動してしまい、光学センサ1の出力を正確にキャリブレーションできないことがあった。尚、図23において、15は中間転写ベルト13を回転・走行可能に支持する第2の支持ローラを示す。   Here, with reference to FIG. 23, the problem of the conventional calibration performed using an optical sensor is demonstrated. FIG. 23 is a simplified perspective view for explaining problems of conventional calibration performed using an optical sensor. The conventional calibration performed using the optical sensor has various problems because it is performed in a region where the toner image of the toner image carrier does not exist. For example, as shown in FIG. 23, in an apparatus using the intermediate transfer belt 13 as a toner image carrier, dirt due to toner dropped on the intermediate transfer belt 13 from other units, deflection of the intermediate transfer belt 13, the first The eccentricity of the support roller 14 may occur. Due to the occurrence of these problems, the output value of the optical sensor 1 may fluctuate and the output of the optical sensor 1 may not be accurately calibrated. In FIG. 23, reference numeral 15 denotes a second support roller that supports the intermediate transfer belt 13 so as to be able to rotate and run.

そのため、複数の光学センサを設けることで複数ポイントを検出すると、その平均をとる必要があり、キャリブレーションに時間がかかるという問題があった。また、トナー像担持体上にトナー以外の汚れなどがあると、正確にキャリブレーションできないという問題があった。上記問題点の影響を小さくする目的で、例えばトナー像担持体1周分の光学センサ平均出力値を用いてキャリブレーションする方法が知られているが、所要時間が増大してしまう。   Therefore, when a plurality of points are detected by providing a plurality of optical sensors, it is necessary to take an average thereof, and there is a problem that it takes time for calibration. Further, if there is dirt other than toner on the toner image carrier, there is a problem that calibration cannot be performed accurately. In order to reduce the influence of the above problems, for example, a method of calibration using an optical sensor average output value for one round of the toner image carrier is known, but the required time increases.

一方、感光体上のあらゆるポイントにて測定を可能とすることにより、測定結果に基づく画質補正等をより効果的に行う技術も提案されている(例えば、特許文献2)。特許文献2には、画質補正に用いられる光学センサ(11)が感光体ドラム(1)の長手方向を感光体ドラム(1)の表面に沿って往復動するように構成されていることが開示されている。しかしながら、特許文献2には、光学センサのキャリブレーションについては何らの記載・言及もない。   On the other hand, a technique has been proposed in which image quality correction and the like based on the measurement result are more effectively performed by enabling measurement at every point on the photoreceptor (for example, Patent Document 2). Patent Document 2 discloses that the optical sensor (11) used for image quality correction is configured to reciprocate in the longitudinal direction of the photosensitive drum (1) along the surface of the photosensitive drum (1). Has been. However, Patent Document 2 does not have any description / reference regarding the calibration of the optical sensor.

上記した特許文献1では、長時間かかるキャリブレーションの回数を減らすことはできるが、なくすことはできていない。また、キャリブレーション結果も、光学センサ平均出力値を用いるため、トナー像担持体上に生じた問題の影響を小さくすることはできるが、なくすことはできていない。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光学センサのキャリブレーションを像担持体の影響を受けずに、短時間で正確に実施することを目的とする。
In Patent Document 1 described above, the number of calibrations that take a long time can be reduced, but it cannot be eliminated. Further, since the average output value of the optical sensor is also used for the calibration result, the influence of the problem occurring on the toner image carrier can be reduced, but it cannot be eliminated.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to accurately perform calibration of an optical sensor in a short time without being influenced by an image carrier.

上記目的を達成するために、発明は、トナー像が形成される被検知面を有する像担持体と、前記被検知面のトナー像の反射光を検知可能な画像濃度検出手段と、前記画像濃度検出手段の検知結果基づいて前記被検知面の画像濃度を算出する第1の制御手段と、前記像担持体の長手方向に前記画像濃度検出手段を動させる駆動手段と、前記像担持体の前記長手方向の外部であって、且つ前記画像濃度検出手段が検知可能な位置に配置され、前記画像濃度検出手段の移動方向に画像濃度を複数持つ校正部材と、前記駆動手段を駆動して前記校正部材の前記複数の画像濃度の反射光を前記画像濃度検出手段で検知しながら前記画像濃度検出手段を移動し、キャリブレーションを実施する第2の制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image carrier having a detection surface on which a toner image is formed, an image density detection unit capable of detecting reflected light of the toner image on the detection surface, and the image first control means for calculating an image density of the detected surface based on the detection result of the density detection means, driving means for moving said image density detecting means in the longitudinal direction of the image bearing member, said image bearing A calibration member disposed outside the body in the longitudinal direction and at a position that can be detected by the image density detecting means and having a plurality of image densities in the moving direction of the image density detecting means; and driving the driving means. And second control means for moving the image density detection means while performing the calibration with the image density detection means detecting reflected light of the plurality of image densities of the calibration member . Image formation It is the location.

本発明によれば、像担持体の影響を受けずに、短時間で正確に画像濃度検出手段のキャリブレーションを実施できる。   According to the present invention, calibration of the image density detecting means can be performed accurately in a short time without being affected by the image carrier.

本発明を適用する画像形成装置としての複写機を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied. 図1のタンデム画像形成部の一部を示す部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part of a tandem image forming unit in FIG. 1. (a)は実施形態1を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図、(b)は実施形態1の画像形成装置の動作効果等を説明する要部の簡略的な斜視図である。(A) is a simplified perspective view of the principal part of the image forming apparatus showing Embodiment 1, and (b) is a simplified perspective view of the principal part for explaining the operation effect and the like of the image forming apparatus of Embodiment 1. . 実施形態1のセンサユニット及び駆動装置の要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the sensor unit of Embodiment 1, and a drive device. 図4の側面図である。FIG. 5 is a side view of FIG. 4. 実施形態1等の制御構成・制御装置を示す制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram illustrating a control configuration / control apparatus according to the first embodiment or the like. 実施形態2を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図である。5 is a simplified perspective view of a main part of an image forming apparatus showing Embodiment 2. FIG. 実施形態2の動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence of the second embodiment. (a)〜(d)は、校正板の画像濃度と光学センサ出力の関係を算出するまでの内容を説明するグラフである。(A)-(d) is a graph explaining the content until it calculates the relationship between the image density of a calibration board and an optical sensor output. 実施形態2の改良すべき内容を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the content which should be improved of Embodiment 2. FIG. 実施形態3で用いられる校正板の平面図である。6 is a plan view of a calibration plate used in Embodiment 3. FIG. 実施形態3の光学センサの出力例を示すグラフである。10 is a graph illustrating an output example of the optical sensor according to the third embodiment. 実施形態3の動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence of the third embodiment. 実施形態4を示すグラフであって、予め定められた校正板の画像濃度に対する光学センサの出力のみをルックアップテーブル化したグラフである。FIG. 10 is a graph showing the fourth embodiment, and is a graph in which only the output of the optical sensor with respect to the image density of a predetermined calibration plate is made into a look-up table. 実施形態4に改良すべき内容があることを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining that there exists the content which should be improved in Embodiment 4. FIG. 実施形態4の改良すべき内容を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the content which should be improved of Embodiment 4. FIG. 実施形態5の光学センサの出力と校正板の画像濃度との関係を近似式として表す方法を説明する線図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of expressing the relationship between the output of the optical sensor of Embodiment 5 and the image density of the calibration plate as an approximate expression. (a)は実施形態6を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフ、(b)は実施形態6を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値を記憶しないことを示すグラフである。(A) is a graph showing the tendency of the output value of the optical sensor with respect to the measured image density of the calibration plate for explaining the sixth embodiment, and (b) is a measured calibration for explaining the sixth embodiment. It is a graph which shows not having memorize | stored a deviation value by the output value of the optical sensor with respect to the image density of a board. (a)は実施形態7を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフ、(b)は実施形態7を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値より小さい値が記憶されないことを示すグラフである。(A) is a graph showing the tendency of the output value of the optical sensor with respect to the measured image density of the calibration plate for explaining the seventh embodiment, and (b) is a measured calibration for explaining the seventh embodiment. It is a graph which shows that the value smaller than an outlier is not memorize | stored in the output value of the optical sensor with respect to the image density of a board. 実施形態7の動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to the seventh embodiment. 従来から用いられている光学センサによりトナー付着量検知について説明する図である。It is a figure explaining the toner adhesion amount detection by the conventionally used optical sensor. 従来の光学センサの配置位置について説明する簡略的な斜視図である。It is a simple perspective view explaining the arrangement position of the conventional optical sensor. 光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションの問題点について説明する簡略的な斜視図である。It is a simple perspective view explaining the problem of the conventional calibration performed using an optical sensor.

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。上述した背景技術及び各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention including examples will be described in detail with reference to the drawings. The constituent elements (members and constituent parts) having the same functions and shapes over the background art and the respective embodiments described above, etc. are described by giving the same reference numerals after having been described once unless there is a possibility of confusion. Description is omitted.

まず、図1を参照して、本発明を適用した画像形成装置の全体構成について説明する。図1は、本発明を適用した画像形成装置としての複写機を示す概略構成図である。図1に示すように、画像形成装置の一例としての複写機500は、プリンタ部100と、給紙部200と、スキャナ部300と、原稿搬送部400とを備えている。
プリンタ部100は、装置本体のほぼ中央に配置されている。給紙部200はプリンタ部100の下部に配置され、画像読取装置であるスキャナ部300はプリンタ部100の上部に配置されている。さらに、スキャナ部300の上には、原稿自動搬送装置(ADF)からなる原稿搬送部400が配置されている。
First, an overall configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a copier 500 as an example of an image forming apparatus includes a printer unit 100, a paper feeding unit 200, a scanner unit 300, and a document conveying unit 400.
The printer unit 100 is disposed substantially at the center of the apparatus main body. The paper feeding unit 200 is disposed below the printer unit 100, and the scanner unit 300 serving as an image reading device is disposed above the printer unit 100. Further, on the scanner unit 300, a document transport unit 400 including an automatic document transport device (ADF) is disposed.

プリンタ部100のほぼ中央部には、タンデム画像形成部20が配置されている。タンデム画像形成部20は、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Bk(ブラック)の4つの画像形成手段としてのプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkを横に並べて構成されている。タンデム画像形成部20の各プロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、それぞれY、C、M、Bkの各色トナー像が形成される像担持体としてのドラム状の感光体40Y、40C、40M、40Bkを有している。
以下、各プロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkの構成は、同様であるため、このプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bk及び感光体40Y、40C、40M、40Bkのみにトナー色を表す添字符号を付すこととする。
A tandem image forming unit 20 is disposed almost at the center of the printer unit 100. The tandem image forming unit 20 is configured by arranging process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk as image forming units of Y (yellow), C (cyan), M (magenta), and Bk (black) side by side. Yes. The process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk of the tandem image forming unit 20 are respectively drum-shaped photoconductors 40Y, 40C, and 40M that serve as image carriers on which Y, C, M, and Bk toner images are formed. 40Bk.
Hereinafter, the configuration of each process unit 18Y, 18C, 18M, 18Bk is the same. Therefore, only the process unit 18Y, 18C, 18M, 18Bk and the photoconductors 40Y, 40C, 40M, 40Bk have subscripts representing toner colors. It will be attached.

タンデム画像形成部20の上方には、露光装置21が設けられている。露光装置21は、各色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたfθレンズ、長尺WTL等のレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてLDから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkに照射される。   An exposure device 21 is provided above the tandem image forming unit 20. The exposure device 21 is arranged in four laser diode (LD) light sources prepared for each color, a set of polygon scanners composed of a six-sided polygon mirror and a polygon motor, and an optical path of each light source. It is composed of a lens such as an fθ lens, a long WTL, or a mirror. Laser light emitted from the LD in accordance with the image information of each color is deflected and scanned by a polygon scanner and irradiated to the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of each color.

タンデム画像形成部20の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト13が設置されている。中間転写ベルト13は、図示例では3つの支持ローラ14、15、16に掛け回されて図中時計回りに回転搬送可能に構成されている。3つの支持ローラ14、15、16のうちの何れか1つは、中間転写ベルト13を回転駆動する駆動モータ(図示せず)に連結された駆動ローラであり、残りの2つは従動ローラである。また、第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間には、1次転写手段としての1次転写ローラ62が中間転写ベルト13を間に挟んで各感光体40Y、40C、40M、40Bkに対向するように設けられている。1次転写ローラ62は、各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkから中間転写ベルト13にトナー像を転写する機能を有する。各1次転写ローラ62には、それぞれ図示しない電源によって1次転写バイアスが印加されるようになっている。これにより、Y、C、M、Bk用の1次転写ニップには、感光体40Y、40C、40M、40Bk上のトナー像を中間転写ベルト13に向けて静電移動させる1次転写電界が形成される。   Below the tandem image forming unit 20, an endless belt-shaped intermediate transfer belt 13 is installed. In the illustrated example, the intermediate transfer belt 13 is wound around three support rollers 14, 15, and 16 so as to be able to rotate and convey clockwise in the drawing. Any one of the three support rollers 14, 15, 16 is a drive roller connected to a drive motor (not shown) that rotationally drives the intermediate transfer belt 13, and the remaining two are driven rollers. is there. Further, between the first support roller 14 and the second support roller 15, a primary transfer roller 62 as a primary transfer unit sandwiches the intermediate transfer belt 13 between the photoreceptors 40 Y, 40 C, 40 M, and 40 Bk. It is provided so as to oppose. The primary transfer roller 62 has a function of transferring a toner image from the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of the respective colors to the intermediate transfer belt 13. A primary transfer bias is applied to each primary transfer roller 62 by a power source (not shown). As a result, a primary transfer electric field for electrostatically moving the toner images on the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk toward the intermediate transfer belt 13 is formed in the primary transfer nips for Y, C, M, and Bk. Is done.

第3の支持ローラ16の下流には、画像転写後に中間転写ベルト13上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17が設けられている。中間転写ベルト13の材質としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成型し使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしてもよい。   An intermediate transfer belt cleaning device 17 that removes residual toner remaining on the intermediate transfer belt 13 after image transfer is provided downstream of the third support roller 16. As the material of the intermediate transfer belt 13, a resin material such as polyvinylidene fluoride, polyimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, etc. can be molded into a seamless belt and used. These materials can be used as they are, or the resistance can be adjusted with a conductive material such as carbon black. Further, using these resins as a base layer, a surface layer may be formed by a method such as spraying or dipping to form a laminated structure.

中間転写ベルト13の下方には、2次転写装置22が配置されている。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成している。そして、中間転写ベルト13を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト13上の画像をシート状記録媒体としての転写紙などの転写材に転写する。2次転写ベルト24としては、中間転写ベルト13と同様の材料を用いることができる。   A secondary transfer device 22 is disposed below the intermediate transfer belt 13. In the illustrated example, the secondary transfer device 22 is configured such that a secondary transfer belt 24 that is an endless belt is stretched between two rollers 23. Then, it is arranged to be pressed against the third support roller 16 via the intermediate transfer belt 13, and the image on the intermediate transfer belt 13 is transferred to a transfer material such as transfer paper as a sheet-like recording medium. As the secondary transfer belt 24, the same material as that of the intermediate transfer belt 13 can be used.

2次転写装置22の左側には、転写材上の画像を定着する定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成されている。上述した2次転写装置22は、画像転写後の転写材を定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を別途備える必要がある。
なお、図示例では2次転写装置22及び定着装置25の下方に、上述したタンデム画像形成部20と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりする反転装置28を備えている。また、プリンタ部100は、図示しないトナー供給装置等も備えている。
On the left side of the secondary transfer device 22, a fixing device 25 for fixing the image on the transfer material is disposed. The fixing device 25 is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26 that is an endless belt. The secondary transfer device 22 described above also has a sheet conveyance function for conveying the transfer material after image transfer to the fixing device 25. Of course, a transfer roller or a transfer charger may be disposed as the secondary transfer device, and in such a case, it is necessary to provide this transfer material conveying function separately.
In the illustrated example, a transfer material is reversely discharged below the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the tandem image forming unit 20 or transferred to form images on both sides of the transfer material. A reversing device 28 for reversing and refeeding the material is provided. The printer unit 100 also includes a toner supply device (not shown).

プリンタ部100において、中間転写ベルト13下流側のプロセスユニット18Bk近傍における中間転写ベルト13上には、後で詳述する実施形態1等の駆動装置5が配設(配置して設けること、又は位置を決めて設けることを意味する)されている。また、プリンタ部100には、駆動装置の制御を含む複写機全体の制御を司る制御装置76が配設されている。尚、駆動装置5は、上記配置位置に限らず、その目的に応じて中間転写ベルト13上の適宜の位置、或いは各感光体40Y、40C、40M、40Bk上の適宜の位置に設けてもよい。駆動装置5の周りには、図3及び図5に示す校正板12等も配設されているが、図1では省略されている。   In the printer unit 100, the driving device 5 according to the first embodiment, which will be described in detail later, is disposed (arranged or provided) on the intermediate transfer belt 13 in the vicinity of the process unit 18Bk on the downstream side of the intermediate transfer belt 13. It means that it is determined and established). Further, the printer unit 100 is provided with a control device 76 that controls the entire copying machine including control of the driving device. The driving device 5 is not limited to the above-described arrangement position, and may be provided at an appropriate position on the intermediate transfer belt 13 or an appropriate position on each of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk according to the purpose. . A calibration plate 12 and the like shown in FIGS. 3 and 5 are also provided around the drive device 5, but are omitted in FIG.

給紙部200は、プリンタ部100の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ部100の側面に配設された手差し部とを有している。自動給紙部は、ペーパーバンク43内に多段に配設された3つの給紙カセット44、各給紙カセット44から転写材(転写紙)を繰り出す給紙ローラ42、繰り出した転写材を1枚ずつ分離して給紙路46に送り出す分離ローラ45等を有している。また、プリンタ部100の給紙路48に転写材を搬送する搬送ローラ47等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ51、手差しトレイ51上の転写材を手差し給紙路53に向けて1枚ずつ分離して給送する分離ローラ52等を有している。
プリンタ部100の給紙路48の下流には、一対のレジストローラ49が配設されている。このレジストローラ49は、給紙カセット44や手差しトレイ51から送られてくる転写材を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト13と2次転写装置22との間に形成される2次転写ニップに送る。
The paper feeding unit 200 includes an automatic paper feeding unit disposed below the printer unit 100 and a manual feeding unit disposed on a side surface of the printer unit 100. The automatic paper feed unit includes three paper feed cassettes 44 arranged in multiple stages in the paper bank 43, a paper feed roller 42 that feeds transfer material (transfer paper) from each paper feed cassette 44, and one piece of transfer material that has been fed out. A separation roller 45 and the like that are separated and sent to the paper feed path 46 are provided. Further, it also includes a transport roller 47 that transports the transfer material to the paper feed path 48 of the printer unit 100. On the other hand, the manual feed section has a manual feed tray 51, a separation roller 52 for separating and feeding the transfer material on the manual feed tray 51 one by one toward the manual feed path 53, and the like.
A pair of registration rollers 49 are disposed downstream of the paper feed path 48 of the printer unit 100. The registration roller 49 is formed between the intermediate transfer belt 13 serving as an intermediate transfer body and the secondary transfer device 22 at a predetermined timing after receiving a transfer material sent from the paper feed cassette 44 or the manual feed tray 51. To the secondary transfer nip.

この複写機500を用いてコピー動作を行うときは、原稿搬送部400の原稿台30上に原稿をセットする。又は、原稿搬送部400を開いてスキャナ部300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿搬送部400を閉じて原稿を押さえる。そして、図1では図示しない操作表示部(図6参照)のスタートスイッチを押すと、複写機500に備えられている制御装置76からの指令に基づく以下の動作が自動的に行われる。
すなわち、原稿搬送部400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後、第1走行体33及び第2走行体34を走行する。一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ部300を駆動し、第1走行体33及び第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取センサ36に入れ、原稿内容を読み取る。その後、操作表示部でのモード設定、あるいは操作表示部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモード又は白黒モードで画像形成動作を開始する。
When a copying operation is performed using the copying machine 500, a document is set on the document table 30 of the document transport unit 400. Alternatively, the document conveying unit 400 is opened, a document is set on the contact glass 32 of the scanner unit 300, and the document conveying unit 400 is closed to press the document. When a start switch of an operation display unit (not shown) (see FIG. 6) is pressed in FIG. 1, the following operation based on a command from the control device 76 provided in the copying machine 500 is automatically performed.
That is, when a document is set on the document conveying unit 400, the document is conveyed and moved onto the contact glass 32, and then travels on the first traveling body 33 and the second traveling body 34. On the other hand, when the document is set on the contact glass 32, the scanner unit 300 is immediately driven to travel on the first traveling body 33 and the second traveling body 34. Then, the first traveling body 33 emits light from the light source and further reflects the reflected light from the document surface toward the second traveling body 34, and is reflected by the mirror of the second traveling body 34 and passes through the imaging lens 35. The document is placed in the reading sensor 36 and the original content is read. Thereafter, when the mode setting on the operation display unit or the automatic mode selection is set on the operation display unit, the image forming operation is started in the full color mode or the monochrome mode according to the reading result of the original.

フルカラーモードが選択された場合には、各感光体40Y、40C、40M、40Bkが図1で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体40Y、40C、40M、40Bkの表面が帯電手段としての帯電装置60(図2参照)により一様に帯電される。そして、各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkには露光装置21から各色の画像に対応するレーザ光L(図2参照)がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した静電潜像がそれぞれ形成される。各静電潜像は感光体40Y、40C、40M、40Bkが回転することにより各色の現像装置61(図2参照)で各色のトナーが現像され、それらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像が形成される。この各色のトナー像は中間転写ベルト13の搬送とともに、感光体40Y、40C、40M、40Bkと中間転写ベルト13とが接触するY、C、M、Bk用の1次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて4色重ね合わせトナー像になる。これにより、中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。転写後の感光体40Y、40C、40M、40Bkは除電装置64(図2参照)により光除電され、クリーニング装置63(図2参照)により転写残トナー等が除去される。   When the full color mode is selected, the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk rotate in the counterclockwise direction in FIG. The surfaces of the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk are uniformly charged by a charging device 60 (see FIG. 2) as a charging unit. Each color photoconductor 40Y, 40C, 40M, and 40Bk is irradiated with laser light L (see FIG. 2) corresponding to the image of each color from the exposure device 21, and an electrostatic latent image corresponding to the image data of each color is formed. Each is formed. Each electrostatic latent image is developed by each color developing device 61 (see FIG. 2) by rotating the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk, and each of the electrostatic latent images has a single color of yellow, cyan, magenta, and black. An image is formed. The toner images of the respective colors are sequentially superposed at the primary transfer nip for Y, C, M, and Bk where the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk and the intermediate transfer belt 13 are in contact with the intermediate transfer belt 13 being conveyed. The toner image is electrostatically transferred to form a four-color superimposed toner image. As a result, a full color image is formed on the intermediate transfer belt. The photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk after the transfer are subjected to light neutralization by a neutralization device 64 (see FIG. 2), and residual toner and the like are removed by a cleaning device 63 (see FIG. 2).

一方、給紙部200内に複数配設されている給紙ローラ42の1つを選択回転し、給紙部200のペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写材を送り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れる。さらに、搬送ローラ47で搬送してプリンタ部100内の給紙路48に導き、その先端をレジストローラ49に突き当てて止める。又は、手差し給紙の場合には、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の転写材を送り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくその先端をレジストローラ49に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト13上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写ベルト13と2次転写装置22との間に形成される2次転写ニップに転写材を送り込む。すると、2次転写ニップにおいて、中間転写ベルト13上の4色重ね合わせトナー像と、転写材とが同期して密着する。そして、2次転写ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などによって4色重ね合わせトナー像が転写材上に2次転写され、転写材紙の白色と相まってフルカラー画像となる。   On the other hand, one of the plurality of paper feed rollers 42 provided in the paper feed unit 200 is selectively rotated to feed the transfer material from one of the paper cassettes 44 provided in multiple stages in the paper bank 43 of the paper feed unit 200. Then, the paper is separated one by one by the separation roller 45 and put into the paper feed path 46. Further, the sheet is conveyed by the conveying roller 47 and guided to the paper feed path 48 in the printer unit 100, and the leading end is abutted against the registration roller 49 and stopped. Or, in the case of manual paper feeding, the paper feeding roller 50 is rotated to feed the transfer material on the manual tray 51, separated one by one by the separation roller 52, and put into the manual paper feeding path 53. Stop against the registration roller 49. Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the full-color image on the intermediate transfer belt 13, and the transfer material is sent to the secondary transfer nip formed between the intermediate transfer belt 13 and the secondary transfer device 22. Then, in the secondary transfer nip, the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 13 and the transfer material are brought into close contact with each other in synchronization. Then, the four-color superimposed toner image is secondarily transferred onto the transfer material by a transfer electric field or nip pressure formed in the secondary transfer nip, and becomes a full color image combined with the white color of the transfer material paper.

トナー像が転写された転写材は、2次転写装置22で搬送されて定着装置25へと送り込まれ、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写材に定着された後、切換爪55で切り換え案内されて排出ローラ56で排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。又は、切換爪55でその搬送方向が切り換えられてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び2次転写装置22へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
所定枚数の画像形成が終了した後には作像後処理を行ってから感光体40Y、40C、40M、40Bkの回転を停止する。作像後処理では帯電バイアス、転写バイアスをオフした状態で感光体を1周以上回転させ、その際に除電手段により感光体表面の電荷を除電して、感光体が除電したまま放置されて感光体が劣化することを防止する。
The transfer material on which the toner image has been transferred is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, and is fixed to the transfer material by applying heat and pressure by the fixing device 25. The sheet is guided to be switched and discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57. Alternatively, the conveyance direction is switched by the switching claw 55 and is put into the sheet reversing device 28, where it is reversed and fed again to the secondary transfer device 22. The paper is discharged onto the paper discharge tray 57. Thereafter, when the formation of two or more images is instructed, the above-described image forming process is repeated.
After the predetermined number of images have been formed, post-image forming processing is performed, and then the rotation of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk is stopped. In the post-image forming process, the photosensitive member is rotated one or more times with the charging bias and transfer bias turned off. At that time, the charge on the surface of the photosensitive member is discharged by the discharging means, and the photosensitive member is left uncharged and exposed to light. Prevent the body from deteriorating.

白黒モードが選択された場合には、支持ローラ15が下方に移動し、中間転写ベルト13を感光体40Y、40C、40Mから離間させる。感光体40Bkのみが図1の反時計回り方向に回転し、感光体40Bkの表面が帯電装置60により一様に帯電され、Bkの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、Bkのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト13上に転写される。この際、Bk以外の3色の感光体40Y、40C、40M、現像装置61は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
一方、給紙カセット44から転写材が給紙され、レジストローラ49により、中間転写ベルト13上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。トナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置25で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
When the monochrome mode is selected, the support roller 15 moves downward to separate the intermediate transfer belt 13 from the photoreceptors 40Y, 40C, and 40M. Only the photoconductor 40Bk rotates counterclockwise in FIG. 1, the surface of the photoconductor 40Bk is uniformly charged by the charging device 60, a laser beam corresponding to the Bk image is irradiated, and a latent image is formed. The toner image is developed with Bk toner. This toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 13. At this time, the three color photoconductors 40Y, 40C, and 40M other than Bk and the developing device 61 are stopped, and unnecessary consumption of the photoconductor and the developer is prevented.
On the other hand, the transfer material is fed from the paper feed cassette 44 and conveyed by the registration roller 49 at a timing coincident with the toner image formed on the intermediate transfer belt 13. The transfer material onto which the toner image has been transferred is fixed by the fixing device 25 as in the case of a full-color image, and is processed through a paper discharge system corresponding to a designated mode. Thereafter, when the formation of two or more images is instructed, the above-described image forming process is repeated.

上記したとおり、複写機500は、タンデム中間転写方式のフルカラー複写機となっている。また、プロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、いわゆるプロセスカートリッジとしてプリンタ部100に対して着脱可能になっている。この場合のプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、感光体18Y、18C、18M、18Bkと、その他の幾つかの装置から選ばれる少なくとも1つの装置とを、1つのユニットとして共通の支持体に支持するものである。ここで、その他の幾つかの装置とは、図2に示す帯電装置60、現像装置61、クリーニング装置63を意味する。   As described above, the copying machine 500 is a tandem intermediate transfer type full-color copying machine. The process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk are detachable from the printer unit 100 as so-called process cartridges. In this case, the process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk are a common support that includes the photosensitive members 18Y, 18C, 18M, and 18Bk and at least one apparatus selected from several other apparatuses as one unit. It is something to support. Here, the other several devices mean the charging device 60, the developing device 61, and the cleaning device 63 shown in FIG.

ブラック用のプロセスユニット18Bkを例にとると、感光体40Bkの他、感光体40Bk表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段としての現像装置61(図2参照)を有している。また、1次転写ニップを通過した後の感光体40Bk表面に付着している転写残トナー等をクリーニングするクリーニング装置63(図2参照)も有している。また、クリーニング後の感光体40Bk表面を除電する除電装置64(図2参照)や、除電後の感光体40Bk表面を一様に帯電させる帯電装置60(図2参照)なども有している。他色用のプロセスユニット18Y、18C、18Mも、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。   Taking the black process unit 18Bk as an example, a developing device 61 (see FIG. 2) as developing means for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 40Bk into a black toner image in addition to the photoreceptor 40Bk. )have. Further, it also has a cleaning device 63 (see FIG. 2) that cleans transfer residual toner and the like adhering to the surface of the photoreceptor 40Bk after passing through the primary transfer nip. In addition, a static elimination device 64 (see FIG. 2) that neutralizes the surface of the photoreceptor 40Bk after cleaning, a charging device 60 (see FIG. 2) that uniformly charges the surface of the photoreceptor 40Bk after static elimination, and the like are also included. The process units 18Y, 18C, and 18M for other colors have almost the same configuration except that the color of the handled toner is different.

なお、現像装置61を現像装置カートリッジとして構成し、この現像装置カートリッジを画像形成装置本体でもあるプリンタ部100に対して着脱・交換可能に構成したものでもよい。   The developing device 61 may be configured as a developing device cartridge, and the developing device cartridge may be configured so as to be detachable and replaceable with respect to the printer unit 100 that is also the main body of the image forming apparatus.

図2を参照して、プロセスユニット及びその周辺の細部構成について説明する。図2は、4つのプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkからなるタンデム画像形成部20の一部を示す部分拡大図である。なお、4つのプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、感光体を含めて同図においては各符号に付すY、C、M、Bkという添字を省略している。
同図に示すように、プロセスユニット18は、感光体40の周りに、帯電装置60、現像装置61、1次転写ローラ62、クリーニング装置63、除電装置64等を備えている。
With reference to FIG. 2, the detailed configuration of the process unit and its periphery will be described. FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part of a tandem image forming unit 20 including four process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk. The four process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different from each other. The subscripts C, M, and Bk are omitted.
As shown in the figure, the process unit 18 includes a charging device 60, a developing device 61, a primary transfer roller 62, a cleaning device 63, a charge removal device 64 and the like around the photoreceptor 40.

感光体40としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。また、帯電装置60としては、非接触帯電方式のコロナ帯電器を用いている。
なお、感光体40は、前記したものに限らず、無端ベルト状のものを用いてもよい。帯電装置60は、前記したものに限らず、接触帯電方式のローラ帯電器を用いてもよい。
As the photosensitive member 40, a drum-shaped member is used in which a photosensitive organic layer is applied to a base tube made of aluminum or the like to form a photosensitive layer. Further, as the charging device 60, a non-contact charging type corona charger is used.
The photoreceptor 40 is not limited to the above-described one, and an endless belt may be used. The charging device 60 is not limited to that described above, and a contact charging type roller charger may be used.

現像装置61は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する2成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している2成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ65に供給する攪拌部66と、現像スリーブ65に付着した2成分現像剤のうちのトナーを感光体40に転移させる現像部67とを有している。なお、現像スリーブは、現像ローラとも呼ばれる。
攪拌部66は、現像部67よりも低い位置に設けられており、互いに平行に配設された2本のスクリュウ68、これらスクリュウ68間に設けられた仕切り板、現像ケース70の底面に設けられたトナー濃度センサ71などを有している。
The developing device 61 develops a latent image using a two-component developer containing a magnetic carrier and a nonmagnetic toner. An agitating unit 66 that conveys the two-component developer accommodated in the inside while agitating and supplies the developer to the developing sleeve 65, and development that transfers toner of the two-component developer attached to the developing sleeve 65 to the photoreceptor 40. Part 67. The developing sleeve is also called a developing roller.
The stirring unit 66 is provided at a position lower than the developing unit 67, and is provided on the bottom surface of the developing case 70, two screws 68 arranged in parallel to each other, a partition plate provided between the screws 68. Toner density sensor 71 and the like.

現像部67は、現像ケース70の開口を通して感光体40に対向する現像スリーブ65、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ72、現像スリーブ65に先端を接近させるドクタブレード73などを有している。ドクタブレード73と現像スリーブ65の外周面との間の最接近部における間隔は500[μm]程度に設定されている。現像スリーブ65は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ65に連れ回らないようにされるマグネットローラ72は、例えば、ドクタブレード73の箇所から現像スリーブ65の回転方向にN1、S1、N2、S2、S3の5磁極を有している。これら磁極は、それぞれ現像スリーブ65上の2成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部66から送られてくる2成分現像剤を現像スリーブ65表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ65表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。   The developing unit 67 includes a developing sleeve 65 that faces the photosensitive member 40 through the opening of the developing case 70, a magnet roller 72 that is non-rotatably provided inside the developing sleeve 65, a doctor blade 73 that approaches the developing sleeve 65, and the like. ing. The distance at the closest portion between the doctor blade 73 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 65 is set to about 500 [μm]. The developing sleeve 65 has a non-magnetic rotatable sleeve shape. Further, the magnet roller 72 that is prevented from being rotated by the developing sleeve 65 has, for example, five magnetic poles N1, S1, N2, S2, and S3 in the rotation direction of the developing sleeve 65 from the position of the doctor blade 73. . Each of these magnetic poles applies a magnetic force to the two-component developer on the developing sleeve 65 at a predetermined position in the rotation direction. As a result, the two-component developer sent from the stirring unit 66 is attracted and carried on the surface of the developing sleeve 65, and a magnetic brush is formed on the surface of the developing sleeve 65 along the lines of magnetic force.

磁気ブラシは、現像スリーブ65の回転に伴ってドクタブレード73との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体40に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ65に印加される現像バイアスと、感光体40の静電潜像との電位差によって、磁気ブラシ上のトナーが静電潜像上に転移して現像に寄与する。さらに、現像スリーブ65の回転に伴って再び現像部67内に戻り、マグネットローラ72の磁極間の反発磁界の影響によって現像スリーブ65表面から離脱した後、攪拌部66に戻される。攪拌部66内では、トナー濃度センサ71による検知結果に基づいて、図示しないトナー補給部から2成分現像剤に適量のトナーが補給される。   The magnetic brush is regulated to an appropriate layer thickness when passing through the position facing the doctor blade 73 as the developing sleeve 65 rotates, and then conveyed to the developing area facing the photoreceptor 40. Then, due to the potential difference between the developing bias applied to the developing sleeve 65 and the electrostatic latent image on the photoreceptor 40, the toner on the magnetic brush is transferred onto the electrostatic latent image and contributes to development. Further, as the developing sleeve 65 rotates, the developing sleeve 65 returns to the developing portion 67 again, and after being separated from the surface of the developing sleeve 65 due to the repulsive magnetic field between the magnetic poles of the magnet roller 72, the developing sleeve 65 is returned to the stirring portion 66. In the agitation unit 66, an appropriate amount of toner is supplied to the two-component developer from a toner supply unit (not shown) based on the detection result by the toner density sensor 71.

クリーニング装置63は、図2に示すように、ウレタンゴム製のクリーニングブレード75をクリーニングケース74内に有している。クリーニングブレード75の機械的な作用で感光体40の表面に付着している転写しなかったトナーを機械的にかき落とし、感光体40の表面をクリーニングする。かき落とされたトナーはクリーニングケース74の底部に設けたトナー排出部材76によって軸方向にかき出され、図示しない廃トナーボトルに排出される。トナー排出部材76は、螺旋状の排出フィン76bを備えたスクリュウ軸76aをクリーニングケース74の底部で回転することで構成されている。 As shown in FIG. 2, the cleaning device 63 has a cleaning blade 75 made of urethane rubber in a cleaning case 74 . The toner that has not been transferred and adhered to the surface of the photoreceptor 40 is mechanically scraped off by the mechanical action of the cleaning blade 75 to clean the surface of the photoreceptor 40. The toner scraped off is scraped off in the axial direction by a toner discharge member 76 provided at the bottom of the cleaning case 74 and discharged into a waste toner bottle (not shown). The toner discharge member 76 is configured by rotating a screw shaft 76 a having a spiral discharge fin 76 b at the bottom of the cleaning case 74 .

(実施形態1)
図3〜図6を参照して、本発明の実施形態1を説明する。図3(a)は実施形態1を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図、図3(b)は実施形態1の画像形成装置の動作効果等を説明する要部の簡略的な斜視図である。図4は実施形態1のセンサユニット及び駆動装置の要部の斜視図、図5は図4の側面図、図6は、実施形態1及び後述の実施形態を含む制御構成・制御装置を示す簡略的な制御ブロック図である。尚、図3(a)、図3(b)は、図1に示した画像形成装置に適用される構成であるが、図の簡明化を図るため、駆動装置5を構成するガイド軸9等の図示、及び中間転写ベルト13の第3の支持ローラ16などの図示を、それぞれ省略して簡略的模式的に示している。これは、後述する図7でも同様である。
図3〜図6に示すように、実施形態1は、光学センサ1を有して移動可能なセンサユニット6、駆動装置5、制御装置76及び校正板12等を備えている。駆動装置5は、中間転写ベルト13の長手方向Yにセンサユニット6を介して光学センサ1を往復動させる駆動手段として機能する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3A is a simplified perspective view of the main part of the image forming apparatus showing the first embodiment, and FIG. 3B is a simplified main part for explaining the operational effects of the image forming apparatus of the first embodiment. It is a perspective view. 4 is a perspective view of essential parts of the sensor unit and the driving device of the first embodiment, FIG. 5 is a side view of FIG. 4, and FIG. 6 is a simplified diagram showing a control configuration / control device including the first embodiment and embodiments described later. It is a typical control block diagram. 3 (a) and 3 (b) are configurations applied to the image forming apparatus shown in FIG. 1. In order to simplify the drawing, the guide shaft 9 constituting the drive device 5 and the like are shown. And the illustration of the third support roller 16 and the like of the intermediate transfer belt 13 are omitted and shown schematically. The same applies to FIG. 7 described later.
As shown in FIGS. 3 to 6, the first embodiment includes a sensor unit 6 that has the optical sensor 1 and is movable, a driving device 5, a control device 76, a calibration plate 12, and the like. The drive device 5 functions as drive means for reciprocating the optical sensor 1 via the sensor unit 6 in the longitudinal direction Y of the intermediate transfer belt 13.

中間転写ベルト13は、トナー像が形成される被検知面を有する像担持体として機能し、図3に簡略的に示すようにX方向に回転・走行する。この実施形態1を始めとして後述の実施形態でも像担持体の具体例として中間転写ベルトで代表して説明するが、ドラム状或いは無端ベルト状の感光体なども含まれることは無論である。
センサユニット6には、図4に詳しく示すように、図21に示したと同様の光学センサ1と、遮光板6aとが固設(固定した状態に設けることを意味する)されている。光学センサ1は、図4及び図5に示すように、図21に示した発光素子2、正反射受光素子3若しくは拡散反射受光素子4(図4及び図5では図示されていない)の各レンズ面(図示せず)が、中間転写ベルト13の被検知面に対向して下向きに設けられている。このように、光学センサ1は、中間転写ベルト13の被検知面に形成されたトナー像の反射光(正反射光及び拡散反射光を含む)を検知可能な位置に配置されている。
The intermediate transfer belt 13 functions as an image carrier having a detection surface on which a toner image is formed, and rotates and travels in the X direction as schematically shown in FIG. The intermediate transfer belt is representatively described as a specific example of the image carrier in the following embodiments including the first embodiment, but it is needless to say that a drum-like or endless belt-like photoconductor is also included.
As shown in detail in FIG. 4, the sensor unit 6 is provided with the same optical sensor 1 as shown in FIG. 21 and the light shielding plate 6a (meaning that the sensor unit 6 is provided in a fixed state). As shown in FIGS. 4 and 5, the optical sensor 1 includes each lens of the light emitting element 2, the specular reflection light receiving element 3 or the diffuse reflection light receiving element 4 (not shown in FIGS. 4 and 5) shown in FIG. A surface (not shown) is provided facing downward to the detected surface of the intermediate transfer belt 13. As described above, the optical sensor 1 is disposed at a position where the reflected light (including the regular reflection light and the diffuse reflection light) of the toner image formed on the detection surface of the intermediate transfer belt 13 can be detected.

駆動装置5は、ホームポジションセンサ7、ネジ軸8、軸受8b、ガイド軸9、駆動モータ10等で構成されている。センサユニット6は、中間転写ベルト13の回転・走行方向であるX方向と直交する長手方向Y(ベルト幅方向でもある)と平行なネジ軸8に装着されて長手方向Yに往復動可能に設けられている。ネジ軸8は、適宜の金属で形成され、長手方向Yに沿って長手方向Yと平行に延びて設けられている。図3及び図4に示されている長手方向Yのうち、各図の左手前側に進む方向がフィード方向Yaであり、各図の右奥側に進む方向がリターン方向Ybである。ネジ軸8は、ネジ軸8の両端部に装着された転がり軸受等の軸受8bに回動(正逆方向に円運動することを意味する)可能に支持されている。また、センサユニット6は、ネジ軸8と平行なガイド軸9によって摺動(接触して摺り動くことを意味する)可能に案内支持されている。図5に示すように、ネジ軸8の両端部は、各軸受8bを介して、プリンタ部100の装置本体に固着して設けられた一対の側板11a、11bに回動可能に支持されている。ガイド軸9の両端部は、側板11a、11bに固設されている。
また、中間転写ベルト13を支持する第1の支持ローラ14も、第1の支持ローラ14の回転軸14aを介して、側板11a、11bに回転可能に支持されている。尚、図5では、第2の支持ローラ15は第1の支持ローラ14に隠れていて見えないし、第3の支持ローラ16はその図示を省略して中間転写ベルト13とともに簡略的に示されている。
The drive device 5 includes a home position sensor 7, a screw shaft 8, a bearing 8b, a guide shaft 9, a drive motor 10, and the like. The sensor unit 6 is mounted on a screw shaft 8 parallel to a longitudinal direction Y (also a belt width direction) orthogonal to the X direction, which is the rotation / running direction of the intermediate transfer belt 13, and is provided so as to reciprocate in the longitudinal direction Y. It has been. The screw shaft 8 is made of an appropriate metal and is provided along the longitudinal direction Y so as to extend in parallel with the longitudinal direction Y. Of the longitudinal direction Y shown in FIGS. 3 and 4, the direction proceeding to the left front side of each figure is the feed direction Ya, and the direction proceeding to the right rear side of each figure is the return direction Yb. The screw shaft 8 is supported by a bearing 8b such as a rolling bearing attached to both ends of the screw shaft 8 so as to be rotatable (meaning circular movement in the forward and reverse directions). The sensor unit 6 is guided and supported by a guide shaft 9 parallel to the screw shaft 8 so as to be slidable (meaning that it slides in contact). As shown in FIG. 5, both end portions of the screw shaft 8 are rotatably supported by a pair of side plates 11a and 11b which are fixed to the apparatus main body of the printer unit 100 via the bearings 8b. . Both ends of the guide shaft 9 are fixed to the side plates 11a and 11b.
Further, the first support roller 14 that supports the intermediate transfer belt 13 is also rotatably supported by the side plates 11 a and 11 b via the rotation shaft 14 a of the first support roller 14. In FIG. 5, the second support roller 15 is hidden behind the first support roller 14 and cannot be seen, and the third support roller 16 is not shown and is shown together with the intermediate transfer belt 13. Yes.

ネジ軸8には、つる巻線状の溝8aが形成されている。このネジ軸8に形成されたつる巻線状の溝8aと、センサユニット6の内部に設けられた図示しない転動(転がり動くことを意味する)可能なボールとによって、ボールネジを構成している。側板11bには、ネジ軸8の一端部にその出力軸が連結された駆動モータ10が固設されている。駆動モータ10は、中間転写ベルト13の長手方向Yにセンサユニット6を介して光学センサ1を往復動させる駆動手段の駆動源として機能する。駆動モータ10は、実施形態1ではパルス入力で駆動するステッピングモータを用いており、これによりセンサユニット6を介して光学センサ1の位置決め等を高精度に制御できるようになっている。   The screw shaft 8 is formed with a coiled groove 8a. A ball screw is constituted by a helically wound groove 8a formed on the screw shaft 8 and a ball (not shown) capable of rolling (meaning rolling) provided inside the sensor unit 6. . A drive motor 10 having an output shaft connected to one end of the screw shaft 8 is fixed to the side plate 11b. The drive motor 10 functions as a drive source for drive means for reciprocating the optical sensor 1 via the sensor unit 6 in the longitudinal direction Y of the intermediate transfer belt 13. In the first embodiment, the drive motor 10 uses a stepping motor that is driven by pulse input, whereby the positioning and the like of the optical sensor 1 can be controlled with high accuracy via the sensor unit 6.

ホームポジションセンサ7は、側板11a、11b間に固着された不動部材に固設されている。ホームポジションセンサ7は、発光素子及び受光素子を有する光透過型のフォトセンサからなる。ホームポジションセンサ7は、センサユニット6の遮光板6aと係合(係わり合うことを意味する)することにより上記フォトセンサの光路を遮ることで、センサユニット6を介して光学センサ1のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ7は、図5に示すように、中間転写ベルト13の側端面寄りの位置に設けられており、この位置近傍が光学センサ1のホームポジションに設定されている。   The home position sensor 7 is fixed to a stationary member fixed between the side plates 11a and 11b. The home position sensor 7 includes a light transmission type photosensor having a light emitting element and a light receiving element. The home position sensor 7 engages (means to be engaged with) the light shielding plate 6 a of the sensor unit 6 so as to block the optical path of the photosensor, so that the home position of the optical sensor 1 is determined via the sensor unit 6. To detect. As shown in FIG. 5, the home position sensor 7 is provided at a position near the side end surface of the intermediate transfer belt 13, and the vicinity of this position is set as the home position of the optical sensor 1.

校正板12は、中間転写ベルト13における長手方向Yの外部であって、センサユニット6の光学センサ1が検知可能な位置に配置された校正部材として機能する。図3及び図5に示すように、校正板12は、校正板12の上面(被検知面)が中間転写ベルト13上面の被検知面と平行になるように側板11aの内側に固設されている。本実施形態の校正板12の上面(被検知面)には、その反射特性が一定となるような画像濃度が一様に形成されている。   The calibration plate 12 functions as a calibration member arranged outside the longitudinal direction Y of the intermediate transfer belt 13 and at a position that can be detected by the optical sensor 1 of the sensor unit 6. As shown in FIGS. 3 and 5, the calibration plate 12 is fixed inside the side plate 11 a so that the upper surface (detected surface) of the calibration plate 12 is parallel to the detected surface of the upper surface of the intermediate transfer belt 13. Yes. On the upper surface (detected surface) of the calibration plate 12 of the present embodiment, an image density is formed so that the reflection characteristics are constant.

制御装置76は、演算手段及び制御手段の機能を有するCPU77と、情報記憶部とを備えている。情報記憶部は、データを記憶する記憶手段としての不揮発性RAM78を含むRAM、ROM、HDD(Hard Disk Drive)等で構成されている。本実施形態では、例えば、システムOS、コピー、ファクシミリ、プリンタプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのPDL(Page Description Language)処理系、システムの初期設定値等を納めたROM79と、ワークメモリ用RAM78等とで構成されている。   The control device 76 includes a CPU 77 having functions of a calculation unit and a control unit, and an information storage unit. The information storage unit includes a RAM, a ROM, a HDD (Hard Disk Drive), and the like including a nonvolatile RAM 78 as a storage unit for storing data. In this embodiment, for example, a system OS, a copy, a facsimile, various control programs necessary for the printer process, a printer PDL (Page Description Language) processing system, a ROM 79 that stores initial setting values of the system, and a work memory RAM 78. Etc.

CPU77は、各種センサ38からの各種信号、操作表示部37の各種キー等で設定された信号に基づき、情報記憶部を介してプリンタ部100、給紙部200、スキャナ部300、原稿搬送部400の各駆動部、操作表示部37の液晶表示部の制御を行っている。各種センサ38としては、代表的なものとして光学センサ1及びホームポジションセンサ7を挙げている。
実施形態1のCPU77は、光学センサ1の計測・検知結果を基づいて、中間転写ベルト13の被検知面の画像濃度を算出する第1の制御手段として機能する。また、CPU77は、校正板12でのキャリブレーションが必要になったタイミングで、駆動装置5の駆動モータ10を制御してセンサユニット6を介して光学センサ1を校正板12上まで移動させてキャリブレーションを実施する第2の制御手段として機能する。
The CPU 77 is based on various signals from the various sensors 38 and signals set by various keys on the operation display unit 37, and the like, via the information storage unit, the printer unit 100, the paper feeding unit 200, the scanner unit 300, and the document conveying unit 400. The drive unit and the liquid crystal display unit of the operation display unit 37 are controlled. As various sensors 38, the optical sensor 1 and the home position sensor 7 are mentioned as typical ones.
The CPU 77 according to the first embodiment functions as a first control unit that calculates the image density of the detection surface of the intermediate transfer belt 13 based on the measurement / detection result of the optical sensor 1. Further, the CPU 77 controls the drive motor 10 of the drive device 5 at the timing when calibration on the calibration plate 12 is necessary, and moves the optical sensor 1 to the calibration plate 12 via the sensor unit 6 for calibration. It functions as a second control means for performing the operation.

各種センサの情報やCPU77の内部管理によるプリント枚数等のカウンタ情報や、後述する各グラフや線図に示されているデータ等は、定期的或いは随時に不揮発性RAM78に記憶する。ROM79には、後述するフローチャート等に示されている動作プログラムや、関係データなどが記憶されている。ユーザに対する警告報知は、図1の複写機500に配設されていて図6に示した操作表示部37を通じてユーザに対して警告表示することや、あるいは適宜の報知手段(視覚や聴覚など人間によって認識し得る全ての手段を含む)等を通じて行うものを含む。   Information on various sensors, counter information such as the number of prints by internal management of the CPU 77, data shown in graphs and diagrams to be described later, and the like are stored in the nonvolatile RAM 78 periodically or as needed. The ROM 79 stores an operation program, related data, and the like shown in a flowchart described later. The warning notification to the user is provided in the copier 500 of FIG. 1 and displays a warning to the user through the operation display unit 37 shown in FIG. Including all means that can be recognized).

図3〜図6を参照して、本実施形態の動作を説明する。この動作は、制御装置76のCPU77の指令の下に行われる。図3(a)及び図5に示すように、光学センサ1を搭載したセンサユニット6は中間転写ベルト13上の被検知面に対向した自らのホームポジションで待機している。校正板12でのキャリブレーションが必要になったタイミングで、所定の正転用のパルスが図示しないモータドライバを介して駆動モータ10に供給される。これにより、駆動モータ10が所定のステップ数分回転し、ネジ軸8がセンサユニット6をフィード方向Yaに移動する正転方向に回転され、センサユニット6がフィード方向Yaに移動する。そして、駆動モータ10の所定のステップ数の回転により、センサユニット6は図3(b)に示すように校正板12の端部(図において手前側の端部)近傍上に移動して停止する。ここで、第2の制御手段としてのCPU77によって、校正板12を用いた光学センサ1のキャリブレーションが実施される。   The operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. This operation is performed under the command of the CPU 77 of the control device 76. As shown in FIGS. 3A and 5, the sensor unit 6 on which the optical sensor 1 is mounted stands by at its home position facing the detected surface on the intermediate transfer belt 13. A predetermined forward rotation pulse is supplied to the drive motor 10 via a motor driver (not shown) at a timing when calibration on the calibration plate 12 becomes necessary. As a result, the drive motor 10 rotates by a predetermined number of steps, the screw shaft 8 is rotated in the forward rotation direction that moves the sensor unit 6 in the feed direction Ya, and the sensor unit 6 moves in the feed direction Ya. Then, as the drive motor 10 rotates by a predetermined number of steps, the sensor unit 6 moves to the vicinity of the end of the calibration plate 12 (the end on the near side in the figure) and stops as shown in FIG. . Here, calibration of the optical sensor 1 using the calibration plate 12 is performed by the CPU 77 as the second control means.

上記キャリブレーションが終了すると、所定の逆転用のパルスが図示しないモータドライバを介して駆動モータ10に供給される。これにより、駆動モータ10が所定のステップ数分回転し、ネジ軸8が上記と逆転方向に回転され、センサユニット6がリターン方向Ybに移動する。そして、ホームポジションセンサ7によってセンサユニット6がホームポジションを占めたことが検知されると、センサユニット6がホームポジションに停止することとなる。   When the calibration is completed, a predetermined reverse rotation pulse is supplied to the drive motor 10 via a motor driver (not shown). As a result, the drive motor 10 rotates by a predetermined number of steps, the screw shaft 8 rotates in the reverse direction to the above, and the sensor unit 6 moves in the return direction Yb. When the home position sensor 7 detects that the sensor unit 6 has occupied the home position, the sensor unit 6 stops at the home position.

図3(b)に示すように、本実施形態1ではトナー像担持体外でキャリブレーションを実施するため、像担持体としての中間転写ベルト13上のトナー落ちやベルトのたわみ、第1の支持ローラ14の偏心などの問題に影響されることがない。また、上記問題に影響されないため、光学センサ1の出力(以下、単に「光学センサ出力」ともいう)の平均値をとる必要がなく、キャリブレーションに要する時間を短縮できる。
上述したとおり、本実施形態によれば、像担持体としての中間転写ベルト13の影響を受けずに、校正板12を用いて、短時間で正確に光学センサ1のキャリブレーションを実施できる。
As shown in FIG. 3B, in the first embodiment, since calibration is performed outside the toner image carrier, toner drop on the intermediate transfer belt 13 as the image carrier, belt deflection, the first support roller 14 is not affected by problems such as eccentricity. Further, since it is not affected by the above problem, it is not necessary to take the average value of the output of the optical sensor 1 (hereinafter also simply referred to as “optical sensor output”), and the time required for calibration can be shortened.
As described above, according to this embodiment, the calibration of the optical sensor 1 can be performed accurately in a short time using the calibration plate 12 without being affected by the intermediate transfer belt 13 as an image carrier.

(実施形態2)
図7〜図9を参照して、本発明の実施形態2を説明する。図7は実施形態2を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図、図8は実施形態2の動作順序を示すフローチャートである。図9(a)、図9(b)、図9(c)、図9(d)は、校正板の画像濃度と光学センサ出力の関係を算出する内容を説明するグラフである。
従来技術では、予め計測しておいたトナー像の画像濃度と光学センサの受光光量の関係をメモリに記憶しておき、その関係を元に画像濃度を求めていた。しかし、光学センサの受光面の汚れなどから、画像濃度と光学センサの受光光量の関係が変化することがある。そこで、上記実施形態1を基本構成として以下に説明する実施形態2を創作した。
(Embodiment 2)
7 to 9, that explains the embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a simplified perspective view of the main part of the image forming apparatus showing the second embodiment, and FIG. 8 is a flowchart showing the operation sequence of the second embodiment. FIG. 9A, FIG. 9B, FIG. 9C, and FIG. 9D are graphs for explaining the contents for calculating the relationship between the image density of the calibration plate and the optical sensor output.
In the prior art, the relationship between the image density of the toner image measured in advance and the amount of light received by the optical sensor is stored in a memory, and the image density is obtained based on the relationship. However, the relationship between the image density and the amount of light received by the optical sensor may change due to dirt on the light receiving surface of the optical sensor. Therefore, the second embodiment described below is created based on the first embodiment.

実施形態2は、実施形態1と比較して、校正板12に代えて、図7に示す校正板12Aを用いる点、制御装置76に代えて、図6に示す制御装置76Aを用いる点が主に相違する。この相違点以外の実施形態2の構成は、実施形態1と同様である。実施形態2を含め、後述の実施形態においては、説明の都合上から、光学センサ1は、図21に示した拡散反射受光素子4を用いてトナー像担持体や校正板の拡散反射光を受光するものとする。   The second embodiment is mainly different from the first embodiment in that a calibration plate 12A shown in FIG. 7 is used instead of the calibration plate 12, and a control device 76A shown in FIG. Is different. The configuration of the second embodiment other than this difference is the same as that of the first embodiment. In the following embodiments including the second embodiment, for convenience of explanation, the optical sensor 1 receives the diffuse reflection light of the toner image carrier and the calibration plate using the diffuse reflection light receiving element 4 shown in FIG. It shall be.

図7に示すように、校正板12Aは、校正板12と比較して、光学センサ1を搭載したセンサユニット6の移動方向である長手方向Yに複数の画像濃度を持つ点のみ相違する。校正板12Aの画像濃度は、フィード方向Yaに行くに従い徐々に淡くなるように設定されている。   As shown in FIG. 7, the calibration plate 12A is different from the calibration plate 12 only in that it has a plurality of image densities in the longitudinal direction Y, which is the moving direction of the sensor unit 6 on which the optical sensor 1 is mounted. The image density of the calibration plate 12A is set so as to gradually become lighter in the feed direction Ya.

制御装置76Aは、実施形態1の制御装置76と比較して、校正板12A上に移動時の光学センサ1の出力と駆動装置5による移動速度とから、光学センサ1の出力と校正板12Aの画像濃度とを対応させてRAM78に記憶する点が主に相違する。この相違点以外の制御装置76Aの構成は、制御装置76と同様である。   Compared with the control device 76 of the first embodiment, the control device 76A determines the output of the optical sensor 1 and the calibration plate 12A from the output of the optical sensor 1 when moving on the calibration plate 12A and the moving speed of the driving device 5. The main difference is that the image density is stored in the RAM 78 in correspondence with the image density. The configuration of the control device 76A other than this difference is the same as that of the control device 76.

本実施形態の動作を説明する。図8において、光学センサ1の校正が開始されると、先ず、駆動装置5はセンサユニット6を介して光学センサ1を、校正板12Aの一端部12Aa(図7における手前側の端部)の位置までフィード方向Yaに移動する(ステップS1)。ここで、校正板12Aの一端部12Aaにセンサユニット6を介して光学センサ1が位置する光学センサ1の移動位置を0[mm]とする。
次に、校正板12Aの画像濃度の反射光(上記した拡散反射光である。以下同じ)を光学センサ1で検知しながら、駆動装置5にて光学センサ1を校正板12Aの反対側の他端部12Ab(図7における奥側の端部)までリターン方向Ybに移動する(ステップS2)。次に、図9に示すように、校正板12A上をリターン方向Ybに通過している際の光学センサ1の移動距離と、光学センサ1の出力値とから、校正板12Aの各画像濃度に対する光学センサ検知結果の関係をRAM78に記憶する(ステップS3)。
The operation of this embodiment will be described. In FIG. 8, when calibration of the optical sensor 1 is started, first, the driving device 5 moves the optical sensor 1 through the sensor unit 6 to one end portion 12Aa of the calibration plate 12A (the end portion on the near side in FIG. 7). Move to the position in the feed direction Ya (step S1). Here, the movement position of the optical sensor 1 where the optical sensor 1 is positioned via the sensor unit 6 at one end portion 12Aa of the calibration plate 12A is 0 [mm].
Next, the optical sensor 1 is detected by the driving device 5 on the other side opposite to the calibration plate 12A while detecting the reflected light of the image density of the calibration plate 12A (the above-mentioned diffuse reflection light, the same applies hereinafter). It moves in the return direction Yb up to the end 12Ab (the back end in FIG. 7) (step S2). Next, as shown in FIG. 9, from the movement distance of the optical sensor 1 when passing over the calibration plate 12A in the return direction Yb and the output value of the optical sensor 1, the image density of each calibration plate 12A is The relationship between the optical sensor detection results is stored in the RAM 78 (step S3).

図9を用いて、図8のステップS3の動作を補説する。図9(a)のグラフは、横軸に時間[s]を、縦軸に光学センサ1の出力(図中、「光学センサ出力」と略称している。以下同じ)[V]を、それぞれ取っている。図9(b)のグラフは、横軸に光学センサ1の移動位置・移動距離(図中、「位置」と略称している。以下同じ)[mm]を、縦軸に光学センサ出力[V]を、それぞれ取っている。図9(c)のグラフは、横軸には位置[mm]を、縦軸には校正板12Aの画像濃度(図中、「校正板濃度」と略称している。以下同じ)を、それぞれ取っている。図9(d)のグラフは、横軸には校正板濃度を、縦軸には光学センサ出力[V]を、それぞれ取っている。
図9(a)に示すように、駆動装置5の駆動モータ10の回転速度(によって移動する光学センサ1の移動速度)[mm/s]から、図9(b)に示すように、横軸に取った時間軸を位置軸に変換する。一方、図9(c)に示すように、校正板12A上を通過している際の光学センサ1の移動距離[mm]と、校正板12Aの画像濃度との関係(ほぼ線形関係)が試験等によって予め求められていて、その関係データが制御装置76のROM79に記憶されている。そして、図9(b)と図9(c)との対応するデータから、図9(d)に示すように、校正板12Aの各画像濃度に対する光学センサ出力[V]の検知結果の関係をRAM78に記憶することとなる(ステップS3)。
The operation of step S3 in FIG. 8 will be supplementarily described with reference to FIG. In the graph of FIG. 9A, time [s] is plotted on the horizontal axis, and the output of the optical sensor 1 (abbreviated as “optical sensor output” in the figure, the same applies hereinafter) [V] on the vertical axis. taking it. In the graph of FIG. 9B, the horizontal axis represents the movement position / movement distance of the optical sensor 1 (abbreviated as “position” in the figure, the same applies hereinafter) [mm], and the vertical axis represents the optical sensor output [V]. ], Respectively. In the graph of FIG. 9C, the horizontal axis represents the position [mm], and the vertical axis represents the image density of the calibration plate 12A (abbreviated as “calibration plate density” in the figure, the same applies hereinafter). taking it. In the graph of FIG. 9D, the horizontal axis represents the calibration plate concentration, and the vertical axis represents the optical sensor output [V].
As shown in FIG. 9A, from the rotational speed of the driving motor 10 of the driving device 5 (moving speed of the optical sensor 1 that moves) [mm / s], as shown in FIG. Convert the time axis taken in to the position axis. On the other hand, as shown in FIG. 9 (c), the relationship (substantially linear relationship) between the moving distance [mm] of the optical sensor 1 when passing over the calibration plate 12A and the image density of the calibration plate 12A is tested. The relationship data is stored in the ROM 79 of the control device 76 in advance. Then, from the corresponding data in FIG. 9B and FIG. 9C, as shown in FIG. 9D, the relationship of the detection result of the optical sensor output [V] with respect to each image density of the calibration plate 12A is shown. This is stored in the RAM 78 (step S3).

上述したとおり、後述の実施形態を含め実施形態2では、光学センサ1は校正板の拡散反射光の受光検知でキャリブレーションを行うため、図9(d)に示したように、校正板12Aの画像濃度が濃くなるのに従い光学センサ出力が高くなることが分かる。光学センサ1が校正板12Aの正反射光の受光検知でキャリブレーションを行う場合には、図9(d)とは反対に、校正板12Aの画像濃度が濃くなるのに従い光学センサ出力が低くなるのが一般的である。   As described above, in the second embodiment including the later-described embodiment, the optical sensor 1 performs calibration by detecting the received diffused reflected light of the calibration plate. Therefore, as shown in FIG. It can be seen that the optical sensor output increases as the image density increases. When the optical sensor 1 performs calibration by detecting the reception of specularly reflected light from the calibration plate 12A, the optical sensor output decreases as the image density of the calibration plate 12A increases, contrary to FIG. 9D. It is common.

上述したとおり、本実施形態では、校正板12Aが複数の画像濃度を持っているため、光学センサ出力と校正板12A上の画像濃度との関係を正確に校正できる。加えて、校正のたびに画像濃度と光学センサ1の受光光量との関係を容易に算出して更新することができ、より正確に光学センサ1のキャリブレーションを行うことができる。   As described above, in this embodiment, since the calibration plate 12A has a plurality of image densities, the relationship between the optical sensor output and the image density on the calibration plate 12A can be accurately calibrated. In addition, the relationship between the image density and the amount of light received by the optical sensor 1 can be easily calculated and updated every time calibration is performed, and the optical sensor 1 can be calibrated more accurately.

(実施形態3)
図10〜図13を参照して、本発明の実施形態3を説明する。図10は実施形態2の改良すべき内容を説明する説明図、図11は実施形態3で用いられる校正板の平面図、図12は実施形態3の光学センサの出力例を示すグラフ、図13は実施形態3の動作順序を示すフローチャートである。
実施形態2では、図7に示した駆動装置5の速度から光学センサ出力と校正板12Aの位置(画像濃度)との関係を求めている。しかしながら、駆動装置5の駆動源を安価なモータ(回転駆動することが主で回転速度制御や位置決め制御等を行えないようなモータを指す)などで構成すると、駆動装置5の速度を一定に制御しようとしても、速度にムラが発生してしまうことがある。駆動装置5の速度にムラが発生すると、図10に示すように、光学センサ出力と計測時間との関係が崩れるため、単純に駆動装置の制御しようとしている速度から、光学センサ出力とその位置の関係を求めることは難しくなってしまう。そこで、以下に説明する実施形態3を創作した。
(Embodiment 3)
Referring to FIGS. 10 to 13, that describes the third embodiment of the present invention. 10 is an explanatory diagram for explaining the contents to be improved in the second embodiment, FIG. 11 is a plan view of a calibration plate used in the third embodiment, FIG. 12 is a graph showing an output example of the optical sensor of the third embodiment, and FIG. These are the flowcharts which show the operation | movement order of Embodiment 3. FIG.
In the second embodiment, the relationship between the optical sensor output and the position (image density) of the calibration plate 12A is obtained from the speed of the driving device 5 shown in FIG. However, if the drive source of the drive device 5 is constituted by an inexpensive motor (refers to a motor that is mainly driven to rotate and cannot perform rotation speed control or positioning control), the speed of the drive device 5 is controlled to be constant. Even when trying to do so, the speed may become uneven. When unevenness occurs in the speed of the drive device 5, as shown in FIG. 10, the relationship between the optical sensor output and the measurement time is lost, so the optical sensor output and its position are simply determined from the speed at which the drive device is to be controlled. It becomes difficult to seek relationships. Therefore, the third embodiment described below was created.

実施形態3は、実施形態2と比較して、校正板12Aに代えて、図11に示す校正板12Bを用いる点、制御装置76Aに代えて、図6に示す制御装置76Bを用いる点が主に相違する。この相違点以外の実施形態3の構成は、実施形態2と同様である。   The third embodiment is mainly different from the second embodiment in that a calibration plate 12B shown in FIG. 11 is used instead of the calibration plate 12A, and a control device 76B shown in FIG. 6 is used instead of the control device 76A. Is different. The configuration of the third embodiment other than this difference is the same as that of the second embodiment.

校正板12Bは、校正板12Aと比較して、センサユニット6の移動方向である長手方向Yに複数の画像濃度を持ち、且つ画像濃度が切り替わる箇所に、光学センサ出力が大きくなる画像又は光学センサ出力が小さくなる画像を有する点のみ相違する。校正板12Bの画像濃度は、リターン方向Ybに行くに従い徐々に濃くなるように設定されている。加えて、校正板12B上で画像が切り替わる箇所には、黒色など反射光(拡散反射光)が大きくなる4箇所の目印色12B1、又は白色など反射光(拡散反射光)が小さくなる4箇所の目印色12B2で目印をつけている。   Compared with the calibration plate 12A, the calibration plate 12B has a plurality of image densities in the longitudinal direction Y, which is the moving direction of the sensor unit 6, and an image or optical sensor in which the optical sensor output is increased at a location where the image density is switched. The only difference is that it has an image with a small output. The image density of the calibration plate 12B is set so as to gradually increase as it goes in the return direction Yb. In addition, there are four mark colors 12B1 where the reflected light (diffuse reflected light) such as black increases, or four places where the reflected light (diffuse reflected light) such as white decreases where the image is switched on the calibration plate 12B. The mark is attached with the mark color 12B2.

制御装置76Bは、制御装置76Aと比較して、光学センサ1の校正板12B移動時に、光学センサ出力が4箇所の目印色12B1、又は4箇所の目印色12B2の閾値を超えたならば、閾値を超える前の光学センサ出力値をRAM78に記憶する点が主に相違する。この相違点以外の制御装置76Bの構成は、制御装置76Aと同様である。   As compared with the control device 76A, when the calibration plate 12B of the optical sensor 1 is moved, the control device 76B has a threshold value if the optical sensor output exceeds the threshold values of the four mark colors 12B1 or four mark colors 12B2. The main difference is that the output value of the optical sensor before exceeding the value is stored in the RAM 78. The configuration of the control device 76B other than this difference is the same as that of the control device 76A.

具体的には、図11のような校正板12B上で、光学センサ1をリターン方向Ybに動かして校正板12Bの各画像濃度を検知すると、図12に示すような光学センサ出力値が得られる。黒色などの目印色12B1を光学センサ1が跨ぐ(超える)際の出力値に閾値を設定し、又は白色などの目印色12B2を光学センサ1が跨ぐ(超える)際の出力値に閾値を設定する。そして、閾値を跨ぐまでの光学センサ出力値と、校正板12Bの各画像濃度に対する光学センサ検知結果との関係をRAM78に記憶する。これにより、より正確なキャリブレーションデータとすることができる。   Specifically, when the optical sensor 1 is moved in the return direction Yb on the calibration plate 12B as shown in FIG. 11 to detect each image density of the calibration plate 12B, an optical sensor output value as shown in FIG. 12 is obtained. . A threshold is set for the output value when the optical sensor 1 straddles (exceeds) the mark color 12B1 such as black, or a threshold is set for the output value when the optical sensor 1 straddles (exceeds) the mark color 12B2 such as white. . Then, the relationship between the optical sensor output value up to the threshold value and the optical sensor detection result for each image density of the calibration plate 12B is stored in the RAM 78. Thereby, more accurate calibration data can be obtained.

本実施形態の動作を説明する。図13において、光学センサ1の校正が開始されると、先ず、駆動装置5はセンサユニット6を介して光学センサ1を、校正板12Bの一端部12Ba(図11における左側の端部)の位置までフィード方向Yaに移動する(ステップS5)。次に、校正板12Bの画像濃度の反射光(拡散反射光)を光学センサ1で検知しながら、駆動装置5にて光学センサ1を校正板12Bの反対側の他端部12Bb(図11における右側の端部)までリターン方向Ybに移動する(ステップS6)。
そして、光学センサ出力値が閾値を超えた場合(ステップS7)、閾値を超える前の光学センサ出力値をRAM78に記憶する(ステップS8)。これを校正板12Bの濃度の数(本実施形態では8つ)だけ繰り返すと、校正板12Bの各画像濃度に対する光学センサ検知結果の関係が記憶されることになる(ステップS9)。尚、ステップS7において、光学センサ出力値が閾値を超えていない場合には、ステップS6からの動作を繰り返すこととなる。
The operation of this embodiment will be described. In FIG. 13, when calibration of the optical sensor 1 is started, first, the driving device 5 moves the optical sensor 1 through the sensor unit 6 to the position of one end 12Ba (the left end in FIG. 11) of the calibration plate 12B. To the feed direction Ya (step S5). Next, while the reflected light (diffuse reflected light) of the image density on the calibration plate 12B is detected by the optical sensor 1, the driving device 5 moves the optical sensor 1 to the other end 12Bb on the opposite side of the calibration plate 12B (in FIG. 11). It moves in the return direction Yb up to the right end) (step S6).
If the optical sensor output value exceeds the threshold value (step S7), the optical sensor output value before the threshold value is exceeded is stored in the RAM 78 (step S8). If this is repeated by the number of the density of the calibration plate 12B (eight in this embodiment), the relationship of the optical sensor detection result to each image density of the calibration plate 12B is stored (step S9). In step S7, when the optical sensor output value does not exceed the threshold value, the operation from step S6 is repeated.

上述したとおり、本実施形態3によれば、上記校正板12Bを用いるため、校正板12Bの、どの画像濃度を検出したか分かるようになる。また、駆動装置5の駆動モータ10の速度によらず、校正板12Bの画像濃度と光学センサ出力との関係を算出できる、という効果を奏する。   As described above, according to the third embodiment, since the calibration plate 12B is used, it is possible to know which image density of the calibration plate 12B is detected. In addition, the relationship between the image density of the calibration plate 12B and the optical sensor output can be calculated regardless of the speed of the drive motor 10 of the drive device 5.

(実施形態4)
図14を参照して、本発明の実施形態4を説明する。図14は実施形態4を示すグラフであって、予め定められた校正板の画像濃度に対する光学センサの出力のみをルックアップテーブル化したグラフである。実施形態4は、実施形態2又は3と比較して、制御装置76A又は制御装置76Bに代えて、図6に示す制御装置76Cを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態4の構成は、実施形態2又は3と同様である。
(Embodiment 4)
Referring to FIG. 14, that describes the fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a graph showing the fourth embodiment, and is a graph in which only the output of the optical sensor with respect to the predetermined image density of the calibration plate is formed as a look-up table. The fourth embodiment is different from the second or third embodiment only in that a control device 76C shown in FIG. 6 is used instead of the control device 76A or the control device 76B. The configuration of the fourth embodiment other than this difference is the same as that of the second or third embodiment.

制御装置76Cは、制御装置76A又は76Bと比較して、前記各キャリブレーションの結果として、予め定められた校正板12A又は12Bの画像濃度に対する光学センサ出力との関係をルックアップテーブルとしてRAM78に記憶する点のみ相違する。具体的には、上述した実施形態2又は3では、光学センサ出力と校正板12A又は12Bの画像濃度との関係をメモリであるRAM78に記憶する必要がある。このとき、実施形態4では、図14に示すように、校正板12A又は12Bの予め定められた画像濃度に対する光学センサ出力のみをルックアップテーブルとしてRAM78に記憶することとなる。図14において、横軸には校正板濃度(予め定められた校正板12A又は12Bの画像濃度)が、縦軸には光学センサ出力(光学センサ出力)が、それぞれ取られている。   Compared with the control device 76A or 76B, the control device 76C stores, as a lookup table, the relationship between the predetermined optical density of the calibration plate 12A or 12B and the optical sensor output in the RAM 78 as a result of each calibration. The only difference is that Specifically, in Embodiment 2 or 3 described above, it is necessary to store the relationship between the optical sensor output and the image density of the calibration plate 12A or 12B in the RAM 78 which is a memory. At this time, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 14, only the optical sensor output corresponding to the predetermined image density of the calibration plate 12A or 12B is stored in the RAM 78 as a lookup table. In FIG. 14, the horizontal axis represents the calibration plate density (predetermined image density of the calibration plate 12A or 12B), and the vertical axis represents the optical sensor output (optical sensor output).

上述したとおり、本実施形態4によれば、光学センサ出力値をそのままRAM78に記憶するだけで光学センサ出力と校正板12A又は12Bの画像濃度との対応関係が求まる。これにより、光学センサ出力をそのままルックアップテーブルとして表にすることで、演算処理を少なくすることができるので、処理時間が短くなる、という効果を奏する。   As described above, according to the fourth embodiment, the correspondence between the optical sensor output and the image density of the calibration plate 12A or 12B can be obtained by simply storing the optical sensor output value in the RAM 78 as it is. Thereby, since the optical sensor output is directly used as a look-up table, the calculation process can be reduced, so that the processing time is shortened.

(実施形態5)
図15〜図17を参照して、本発明の実施形態5を説明する。図15は実施形態4に改良すべき内容があることを説明する説明図、図16は実施形態4の改良すべき内容を説明する説明図である。図17は実施形態5の光学センサの出力と校正板の画像濃度との関係を近似式として表す方法を説明する線図である。
実施形態4では、予め定められた校正板12A又は12Bの画像濃度に対する光学センサ出力との関係をルックアップテーブルとしてRAM78に記憶していた。その際、図15に示すように、実際に測定した光学センサ出力値間(中間転写ベルト上の画像濃度を測定した光学センサ出力値))の光学センサ出力値では、予め定められた校正板12A又は12Bの画像濃度が記憶されていないことがある。そのため、同図に破線で示すように線形近似などして校正板12A又は12Bの画像濃度を算出して求める必要がある。尚、図15において、縦軸に示す「画像濃度」とは、校正板12A又は12Bの画像濃度ではなく、第2の制御手段としてのCPU77によるキャリブレーション結果後、第1の制御手段としてのCPU77によって算出される画像濃度を表わしている。図15以降の各図の縦軸や横軸に示される「画像濃度」も上記したと同様の意味合いである。
しかしながら、図16に示すように、キャリブレーションで測定した値に「はずれ値」が生じた場合、そのはずれ値はノイズ等の要因で測定に失敗していた可能性がある。そこで、実施形態5を創作した。
(Embodiment 5)
Referring to FIGS. 15 to 17, that describes the fifth embodiment of the present invention. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining that there is content to be improved in the fourth embodiment, and FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining content to be improved in the fourth embodiment. FIG. 17 is a diagram for explaining a method of expressing the relationship between the output of the optical sensor of Embodiment 5 and the image density of the calibration plate as an approximate expression.
In the fourth embodiment, the relationship between the predetermined image density of the calibration plate 12A or 12B and the optical sensor output is stored in the RAM 78 as a lookup table. At that time, as shown in FIG. 15, in the optical sensor output value between the optical sensor output values actually measured (the optical sensor output value obtained by measuring the image density on the intermediate transfer belt), a predetermined calibration plate 12A is used. Alternatively, the image density of 12B may not be stored. Therefore, it is necessary to calculate and obtain the image density of the calibration plate 12A or 12B by linear approximation or the like as indicated by a broken line in FIG. In FIG. 15, the “image density” shown on the vertical axis is not the image density of the calibration plate 12A or 12B, but the CPU 77 as the first control means after the calibration result by the CPU 77 as the second control means. Represents the image density calculated by. The “image density” shown on the vertical axis and the horizontal axis in each figure after FIG. 15 has the same meaning as described above.
However, as shown in FIG. 16, when a “missing value” occurs in the value measured by the calibration, there is a possibility that the missing value has failed in the measurement due to factors such as noise. Therefore, Embodiment 5 was created.

実施形態5は、実施形態4と比較して、制御装置76Cに代えて、図6に示す制御装置76Dを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態5の構成は、実施形態2又は3と同様である。制御装置76Dは、制御装置76Cと比較して、キャリブレーションの結果として、予め定められた校正板12A又は12Bの画像濃度に対する光学センサ出力との関係を近似式としてRAM78に記憶する点のみ相違する。   The fifth embodiment is different from the fourth embodiment only in that a control device 76D shown in FIG. 6 is used instead of the control device 76C. The configuration of the fifth embodiment other than this difference is the same as that of the second or third embodiment. The control device 76D is different from the control device 76C only in that, as a result of the calibration, the relationship between the predetermined image density of the calibration plate 12A or 12B and the optical sensor output is stored in the RAM 78 as an approximate expression. .

上述したとおり、実施形態5によれば、上記近似式を記憶したRAM78から中間の値を呼び出すことで、光学センサ1で検出した際にも値を算出できるので、キャリブレーションで測定した際のはずれ値の影響を小さくすることができる。   As described above, according to the fifth embodiment, by calling an intermediate value from the RAM 78 that stores the approximate expression, the value can be calculated even when detected by the optical sensor 1, so that the deviation from the measurement by calibration is not possible. The influence of the value can be reduced.

(実施形態6)
図18を参照して、本発明の実施形態6を説明する。図8(a)は実施形態6を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフである。図8(b)は実施形態6を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値を記憶しないことを示すグラフである。
上述の実施形態4及び5では、キャリブレーション時、光学センサ出力にはずれ値が発生してもその値を用いてキャリブレーション結果としていた。ここで、図8(a)に示すように、例えば、光学センサ出力と画像濃度との関係が単調増加であることが分かっているとすると、単調増加から外れた光学センサ出力値(同図では減少値として表されている)は測定失敗した値であると考えられる。そこで、以下に説明する実施形態6を創作した。
(Embodiment 6)
Referring to FIG. 18, that describes the sixth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a graph showing the tendency of the output value of the optical sensor with respect to the measured image density of the calibration plate, for explaining the sixth embodiment. FIG. 8B is a graph for explaining the sixth embodiment and showing that the outlier value is not stored in the output value of the optical sensor with respect to the measured image density of the calibration plate.
In the fourth and fifth embodiments described above, even if a deviation value occurs in the optical sensor output during calibration, the value is used as a calibration result. Here, as shown in FIG. 8A, for example, if it is known that the relationship between the optical sensor output and the image density is monotonically increasing, the optical sensor output value deviating from the monotonic increase (in the figure, (Represented as a decrease value) is considered to be a measurement failure value. Therefore, the sixth embodiment described below was created.

実施形態6は、実施形態4又は5と比較して、制御装置76C又は76Dに代えて、図6に示す制御装置76Fを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態6の構成は、実施形態4又は5と同様である。制御装置76Fは、制御装置76C又は76Dと比較して、前記キャリブレーションの結果として、測定失敗とみなされる光学センサ出力値が検出されたならば、その値をRAM78に記憶しないキャリブレーション失敗処理を実施する点のみ相違する。   The sixth embodiment is different from the fourth or fifth embodiment only in that a control device 76F shown in FIG. 6 is used instead of the control device 76C or 76D. The configuration of the sixth embodiment other than this difference is the same as that of the fourth or fifth embodiment. If an optical sensor output value that is regarded as a measurement failure is detected as a result of the calibration as compared with the control device 76C or 76D, the control device 76F performs a calibration failure process in which the value is not stored in the RAM 78. The only difference is the implementation.

実施形態6では測定失敗した値、即ち、はずれ値がなくなるため、実施形態4のルックアップテーブルを用いた際は、記憶された光学センサ出力値間の間を線形補正することで、はずれ値がある場合と比べて精度よくキャリブレーションできる。また、実施形態5の近似式を用いた際も、記憶された光学センサ出力のみで近似式を作成するため、はずれ値の影響を受けずに、精度よくキャリブレーションできるといえる。上述したとおり、実施形態6によれば、はずれ値の影響を受けずにキャリブレーションできる、という効果を奏する。   In the sixth embodiment, the measurement failure value, that is, the outlier value disappears. Therefore, when the lookup table of the fourth embodiment is used, the outlier value can be obtained by linearly correcting between the stored optical sensor output values. Calibration can be performed more accurately than in some cases. Further, even when the approximate expression of the fifth embodiment is used, it can be said that the approximate expression is created only by the stored optical sensor output, so that it can be accurately calibrated without being affected by the outlier value. As described above, according to the sixth embodiment, there is an effect that calibration can be performed without being affected by the outlier value.

(実施形態7)
図19及び図20を参照して、本発明の実施形態7を説明する。図19(a)は実施形態7を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフである。図19(b)は実施形態7を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値より小さい値が記憶されないことを示すグラフである。図20は実施形態7の動作順序を示すフローチャートである。
上述の実施形態6では、測定失敗したと考えられる値については記憶しない。即ち、図19(a)に示すように、はずれ値が光学センサ出力値と校正板12A又は12Bの画像濃度との関係で予想される傾向と同じである場合、はずれ値を検出した画像濃度の次に濃い箇所は記憶されない。上記予想される傾向と同じである場合とは、例えば、同図に示すように単調増加傾向で、はずれ値が大きく増加方向にずれる例が挙げられる。このため、前回記憶された値(=はずれ値)よりも小さい値はすべて記憶されることがなくなる。このとき、記憶された点数が少ないため、ルックアップテーブルも、近似式も作成することができなくなってしまう。そこで、以下に説明する実施形態7を創作した。
(Embodiment 7)
Referring to FIGS. 19 and 20, that describes the seventh embodiment of the present invention. FIG. 19A is a graph for illustrating the tendency of the output value of the optical sensor with respect to the measured image density of the calibration plate, for explaining the seventh embodiment. FIG. 19B is a graph illustrating the output value of the optical sensor with respect to the measured image density of the calibration plate for explaining the seventh embodiment, in which a value smaller than the outlier is not stored. FIG. 20 is a flowchart showing the operation sequence of the seventh embodiment.
In Embodiment 6 described above, a value that is considered to have failed in measurement is not stored. That is, as shown in FIG. 19 (a), when the outlier value is the same as the expected tendency due to the relationship between the optical sensor output value and the image density of the calibration plate 12A or 12B, the image density of the detected outlier value. The next darkest part is not memorized. The case where the tendency is the same as the expected tendency is, for example, an example in which the tendency is monotonously increasing as shown in the figure, and the outlier is greatly shifted in the increasing direction. For this reason, all values smaller than the previously stored value (= outlier value) are not stored. At this time, since the number of stored points is small, neither a lookup table nor an approximate expression can be created. Therefore, the seventh embodiment described below was created.

実施形態7は、実施形態6と比較して、制御装置76Fに代えて、図6に示す制御装置76Gを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態7の構成は、実施形態6と同様である。制御装置76Gは、制御装置76Fと比較して、図20に示すフローチャートに示されている制御動作を行う点が相違する。即ち、使用できる光学センサ出力値が所定の数以下だった場合に、前記キャリブレーション失敗処理を実施する。このキャリブレーション失敗処理には、再度、前記キャリブレーションをやり直したり、前回のキャリブレーション結果を引き続き使用したりすることが含まれる。更には、制御装置76Fの第2の制御手段としてのCPU77は、前記キャリブレーション失敗処理を報知手段としての図6に示した操作表示部37の液晶表示部に警告表示させることも含まれる。   The seventh embodiment is different from the sixth embodiment only in that a control device 76G shown in FIG. 6 is used instead of the control device 76F. The configuration of the seventh embodiment other than this difference is the same as that of the sixth embodiment. The control device 76G is different from the control device 76F in that the control operation shown in the flowchart shown in FIG. 20 is performed. That is, when the optical sensor output value that can be used is a predetermined number or less, the calibration failure process is performed. This calibration failure process includes performing the calibration again and continuing to use the previous calibration result. Further, the CPU 77 as the second control unit of the control device 76F includes displaying the warning on the liquid crystal display unit of the operation display unit 37 shown in FIG.

制御装置76Gは、具体的には図20に示されている動作を実行する。図20において、まず、使用できる光学センサ出力値が所定の数以下だった場合に、キャリブレーション失敗とみなし、前記キャリブレーション失敗処理を実施する(ステップS10、ステップS11)。この際のキャリブレーション失敗時の処理としては、再度キャリブレーションをやり直してもよいし、前回のキャリブレーション結果をキャリブレーション結果として使用してもよい。また、ユーザに上記のように警告をだしてもよい。一方、ステップS10において、使用できる光学センサ出力値が所定の数より多い場合には、光学センサ出力値と画像濃度との関係をRAM78に記憶することとなる。   Specifically, the control device 76G performs the operation shown in FIG. In FIG. 20, first, when the optical sensor output value that can be used is equal to or less than a predetermined number, it is regarded as calibration failure, and the calibration failure processing is performed (step S10, step S11). As a process when the calibration fails at this time, the calibration may be performed again, or the previous calibration result may be used as the calibration result. Further, a warning may be given to the user as described above. On the other hand, if there are more optical sensor output values that can be used in step S10 than the predetermined number, the relationship between the optical sensor output value and the image density is stored in the RAM 78.

実施形態7によれば、実施形態6で測定失敗していてもはずれ値とみなされない光学センサ出力値があった際に、その値を使うことなくキャリブレーションを実施できる。そのため、実施形態6よりもはずれ値の影響を受けずにキャリブレーションできる、という効果を奏する。
また、再度、前記キャリブレーションをやり直すので、確実に成功したキャリブレーション結果が得られる、という効果を奏する。また、前回のキャリブレーション結果を引き続き使用することにより、上述したよりもキャリブレーションに時間をかけない、という効果を奏する。さらに、キャリブレーション失敗処理を報知手段に報知させることにより、マシンの異常をユーザに知らせることができる、という効果も奏する。
According to the seventh embodiment, when there is an optical sensor output value that is not regarded as an outlier even if measurement fails in the sixth embodiment, calibration can be performed without using that value. Therefore, there is an effect that calibration can be performed without being affected by the deviation value as compared with the sixth embodiment.
Further, since the calibration is performed again, there is an effect that a successful calibration result can be obtained with certainty. Further, by continuing to use the previous calibration result, there is an effect that it takes less time for calibration than described above. Furthermore, by causing the notification means to notify the calibration failure process, it is possible to notify the user of a machine abnormality.

本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではない。すなわち、それらを適宜組み合わせて構成しても良く、本発明の範囲内において、その必要性及び用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。   Although the present invention has been described with respect to specific embodiments, the technical contents disclosed by the present invention are not limited to those exemplified in the above-described embodiments. That is, it may be configured by appropriately combining them, and it will be apparent to those skilled in the art that various embodiments, modifications, and examples can be configured within the scope of the present invention according to the necessity and application. It is.

本発明の像担持体としては、上記したドラム状の感光体や、無端ベルト状の感光体、上記各実施形態で代表して説明した中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト、或いは中間転写体としてのドラム状の中間転写ドラムであってもよいことは無論である。
上記実施形態のセンサユニット6の光学センサ1は、特許文献2と同様に、トナー像担持体の長手方向の複数箇所で検知パターンを検知するようにして、第1の制御手段が前記検知結果基づいてトナー像担持体上の被検知面の画像濃度を算出することも可能である。
Examples of the image carrier of the present invention include the drum-shaped photosensitive member, the endless belt-shaped photosensitive member, the endless belt-shaped intermediate transfer belt as the intermediate transfer member described in the above embodiments, or the intermediate Of course, it may be a drum-like intermediate transfer drum as a transfer body.
As in Patent Document 2, the optical sensor 1 of the sensor unit 6 of the above embodiment detects detection patterns at a plurality of locations in the longitudinal direction of the toner image carrier, and the first control means determines the detection result . Based on this, it is also possible to calculate the image density of the detected surface on the toner image carrier.

上記実施形態に限らず、上記のように配設された各校正板12、12A、12Bに対して、センサユニット6の長手方向Yの往復動に連動して開閉するシャッタ部材などを設け、各校正板12、12A、12Bに対するトナーや塵埃などの付着を防止してもよい。
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に適用可能なことは無論である。
Not only in the above embodiment, but provided in each of the calibration plates 12, 12A, 12B arranged as described above is provided a shutter member that opens and closes in conjunction with the reciprocating movement of the sensor unit 6 in the longitudinal direction Y. You may prevent adhesion of toner or dust to the calibration plates 12, 12A, 12B.
Needless to say, the present invention can be applied to an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, a plotter, or the like or a multi-function machine having a plurality of functions.

1 光学センサ(画像濃度検出手段の一例)
2 発光素子(発光手段)
3 正反射受光素子(受光手段)
4 拡散反射光受光素子(受光手段)
5 駆動装置(駆動手段の一例)
6 センサユニット
7 ホームポジションセンサ
8 ネジ軸
9 ガイド軸
10 駆動モータ(駆動源)
12、12A、12B 校正板(校正部材の一例)
13 中間転写ベルト(像担持体の一例)
18 プロセスユニット
20 タンデム画像形成部
21 露光装置
37 操作表示部
40 感光体(像担持体の一例)
60 帯電装置
61 現像装置
63 クリーニング装置
76、76A、76B、76C、76D、76F、76G 制御装置
77 CPU(第1及び第2の制御手段の一例)
78 RAM(記憶手段の一例)
79 ROM
100 プリンタ部
200 給紙部
300 スキャナ部
400 原稿搬送部
500 複写機(画像形成装置の一例)
T トナー像
Y 長手方向
Ya フィード方向
Yb リターン方向
1 Optical sensor (an example of image density detection means)
2 Light emitting element (light emitting means)
3. Regular reflection light receiving element (light receiving means)
4 Diffuse reflection light receiving element (light receiving means)
5 Driving device (an example of driving means)
6 Sensor unit 7 Home position sensor 8 Screw shaft 9 Guide shaft 10 Drive motor (drive source)
12, 12A, 12B Calibration plate (example of calibration member)
13 Intermediate transfer belt (an example of an image carrier)
18 process unit 20 tandem image forming unit 21 exposure device 37 operation display unit 40 photoconductor (an example of an image carrier)
60 charging device 61 developing device 63 cleaning device 76, 76A, 76B, 76C, 76D, 76F, 76G control device 77 CPU (an example of first and second control means)
78 RAM (an example of storage means)
79 ROM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Printer part 200 Paper feed part 300 Scanner part 400 Original conveyance part 500 Copying machine (an example of an image forming apparatus)
T toner image Y longitudinal direction Ya feed direction Yb return direction

特開2010−091721号公報JP 2010-091721 A 特開平5−281818号公報JP-A-5-281818

Claims (11)

トナー像が形成される被検知面を有する像担持体と、
前記被検知面のトナー像の反射光を検知可能な画像濃度検出手段と、
前記画像濃度検出手段の検知結果基づいて前記被検知面の画像濃度を算出する第1の制御手段と、
前記像担持体の長手方向に前記画像濃度検出手段を動させる駆動手段と、
前記像担持体の前記長手方向の外部であって、且つ前記画像濃度検出手段が検知可能な位置に配置され、前記画像濃度検出手段の移動方向に画像濃度を複数持つ校正部材と、
前記駆動手段を駆動して前記校正部材の前記複数の画像濃度の反射光を前記画像濃度検出手段で検知しながら前記画像濃度検出手段を移動し、キャリブレーションを実施する第2の制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier having a detection surface on which a toner image is formed;
Image density detecting means capable of detecting reflected light of the toner image on the detected surface;
First control means for calculating an image density of the detected surface based on a detection result of the image density detection means;
Driving means for moving said image density detecting means in the longitudinal direction of the image bearing member,
A calibration member disposed outside the longitudinal direction of the image carrier and at a position where the image density detecting means can detect, and having a plurality of image densities in the moving direction of the image density detecting means ;
A second control unit that drives the driving unit to move the image density detection unit while detecting reflected light of the plurality of image densities of the calibration member by the image density detection unit, and to perform calibration;
An image forming apparatus comprising:
請求項1記載の画像形成装置に用いられる、第1及び第2の制御手段並びに記憶手段を有する制御装置であって、
前記キャリブレーションの結果として、前記校正部材上に移動時の前記画像濃度検出手段の出力と前記駆動手段の移動速度とから、前記画像濃度検出手段の出力と前記校正部材の画像濃度とを対応させて前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置
A control device having first and second control means and storage means used in the image forming apparatus according to claim 1,
As a result of the calibration, the output of the image density detecting means and the image density of the calibration member are associated with each other based on the output of the image density detecting means when moving on the calibration member and the moving speed of the driving means. control device and to store in the storage means Te.
請求項1記載の校正部材において、
前記画像濃度が切り替わる箇所に、前記画像濃度検出手段の出力が大きくなる画像又は前記画像濃度検出手段の出力が小さくなる画像を有することを特徴とする校正部材
The calibration member according to claim 1 ,
A calibration member having an image in which the output of the image density detecting means is increased or an image in which the output of the image density detecting means is reduced at a place where the image density is switched .
請求項1記載の画像形成装置に用いられる、第1及び第2の制御手段並びに記憶手段を有する制御装置であって、
請求項1記載の校正部材は、前記画像濃度検出手段の移動方向に前記画像濃度を複数持ち、且つ前記画像濃度が切り替わる箇所に、前記画像濃度検出手段の出力が大きくなる画像又は前記画像濃度検出手段の出力が小さくなる画像を有するものであり、
前記画像濃度検出手段の前記校正部材上移動時に、前記画像濃度検出手段の出力が前記大きくなる画像又は前記小さくなる画像の閾値を超えたならば、前記閾値を超える前の前記画像濃度検出手段の出力値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置
A control device having first and second control means and storage means used in the image forming apparatus according to claim 1,
The calibration member according to claim 1, wherein the image density detection unit has a plurality of image densities in a moving direction of the image density detection unit, and the output of the image density detection unit increases at a position where the image density is switched, or the image density detection Having an image with a smaller output of the means,
If the output of the image density detection unit exceeds the threshold value of the image to be increased or the image to be decreased when the image density detection unit moves on the calibration member, the image density detection unit before the threshold value is exceeded. control device and to store the output value in the storage means.
請求項2又は4記載の制御装置において
前記キャリブレーションの結果として、予め定められた前記校正部材の画像濃度に対する前記画像濃度検出手段の出力との関係をルックアップテーブルとして前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 2 or 4 ,
As a result of the calibration , the control device stores a relationship between a predetermined image density of the calibration member and an output of the image density detection unit as a lookup table in the storage unit .
請求項2又は4記載の制御装置において、
前記キャリブレーションの結果として、予め定められた前記校正部材の画像濃度に対する前記画像濃度検出手段の出力との関係を近似式として前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 2 or 4 ,
As a result of the calibration , the control device stores a relationship between a predetermined image density of the calibration member and an output of the image density detection unit as an approximate expression in the storage unit .
請求項又は記載の制御装置において、
前記キャリブレーションの結果として、測定失敗とみなされる前記画像濃度検出手段の出力値が検出されたならば、その値を前記記憶手段に記憶しないキャリブレーション失敗処理を実施することを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 5 or 6 ,
If an output value of the image density detection means regarded as a measurement failure is detected as a result of the calibration, a calibration failure process is performed in which the value is not stored in the storage means. .
請求項記載の制御装置において、
使用できる前記画像濃度検出手段の出力値が所定の数以下だった場合に、前記キャリブレーション失敗処理を実施することを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 7 , wherein
The control apparatus , wherein the calibration failure process is performed when the output value of the usable image density detection means is a predetermined number or less .
請求項8記載の制御装置において、
再度、前記キャリブレーションをやり直すことを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 8, wherein
A control device characterized in that the calibration is performed again .
請求項記載の制御装置において、
前回の前記キャリブレーション結果を引き続き使用することを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 8 , wherein
A control device characterized by continuing to use the previous calibration result .
請求項記載の制御装置において、
第2の制御手段は、前記キャリブレーション失敗処理を報知手段に報知させることを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 8 , wherein
The second control unit causes the notification unit to notify the calibration failure process .
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