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JP4378065B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
情報化の流れにつれて文書、画像をカラーで出力するニーズが広がっており、各種方式のプリンタが生産されている。カラー画像形成方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式等が用いられているが、高速に画像を形成するためには電子写真方式が最も優れているといわれている。
【0003】
電子写真方式の画像形成装置においては、使用されている温度や湿度、また、感光体、現像剤の特性のばらつき、現像器等の耐久状況により、画像濃度が大きく変動してしまう問題がある。特にカラー画像形成装置は、色味も変わってしまうという不具合が発生する。
【0004】
これら問題を鑑み、転写材上に形成された画像の濃度を測定し、測定結果より画像濃度を補正し階調再現性の優れた画像を得る方法が色々提案されている。例えば特開平7−182480号では、通常の画像形成方法と同様の方法で転写材上に制御用トナー画像を形成し、その画像の濃度を転写材が所定の搬送路に沿って搬送されている途中で光学式の濃度検知センサにより濃度を検知し、その検知結果より画像の階調補正を行う方式の画像形成装置が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の濃度制御を行う画像形成装置においては、以下の問題があった。
【0006】
濃度検知精度は濃度検知センサと測定対象物、すなわち転写材との距離変動に大きく依存するため、濃度検知精度を向上させるためには、転写材と濃度検知センサ間の距離が常に一定となるようにする必要がある。
【0007】
しかし、制御用トナー画像の濃度検知は、転写材が搬送されている途中に行われるため、転写材と濃度検知センサ間の距離が常に一定とならず、搬送途中で変動してしまう。特に搬送速度が速い場合、転写材が搬送される挙動が不安定となっていき、濃度検知精度が悪化する傾向にある。
【0008】
さらには、搬送速度が速いと、センサ部を制御用トナー画像が通過する時間が短くなってしまうので、濃度検知精度が低下してしまう。これには制御用トナー画像を大きくすることにより、センサ部を通過する時間を長くし、検知精度を向上することも考えられる。しかしながら、転写材サイズの制約から、制御用トナー画像を大きくすると、制御用トナー画像を形成できる数は減ってしまう。このため、今度は階調再現性の精度が低下してしまう問題があった。
【0009】
そこで本発明は、濃度検知精度を向上するとともに、階調再現性を向上することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、定着手段によりトナー画像が定着された転写材を所定速度で排出する画像形成装置であって、像担持体上に各々が異なる階調である複数個の制御用トナー画像を形成するトナー画像形成手段と、前記トナー画像形成手段により形成された前記複数個の制御用トナー画像を転写材に転写する転写手段と、前記定着手段から前記転写材が搬送される搬送経路に沿って離れた位置であって、前記制御用トナー画像を担持する転写材の搬送方向の長さに前記転写材の後端が前記定着手段を通過した後のマージン距離を加算した距離だけ離れた位置に配置され、前記転写手段により転写された前記複数個の制御用トナー画像が定着された転写材が搬送される途中で、定着後の前記複数個の制御用トナー画像の濃度を検知する濃度検知手段とを有し、前記転写材が当該転写材の後端が前記定着手段を通過してから前記マージン距離を移動し、前記濃度検知手段により前記複数個の制御用トナー画像の濃度検知を行うときに、前記転写材の搬送速度が前記所定速度よりも遅い速度に変更され、前記転写材に定着された1つの制御用トナー画像の長さは、前記変更後の速度に基づくことを特徴とする。
また、定着手段によりトナー画像が定着された転写材を所定速度で排出する画像形成装置であって、像担持体上に各々が異なる階調である複数個の制御用トナー画像を形成するトナー画像形成手段と、前記トナー画像形成手段により形成された前記複数個の制御用トナー画像を転写材に転写する転写手段と、前記定着手段から前記転写材が搬送される搬送経路に沿って離れた位置であって、前記制御用トナー画像を担持する転写材の搬送方向の長さに前記転写材の後端が前記定着手段を通過した後のマージン距離を加算した距離だけ離れた位置に配置され、前記転写手段により転写された前記複数個の制御用トナー画像が定着された転写材が搬送される途中で、定着後の前記複数個の制御用トナー画像の色度を検知する色度検知手段とを有し、前記転写材が当該転写材の後端が前記定着手段を通過してから前記マージン距離を移動し、前記色度検知手段により前記複数個の制御用トナー画像の色度検知を行うときに、前記転写材の搬送速度が前記所定速度よりも遅い速度に変更され、前記転写材に定着された1つの制御用トナー画像の長さは、前記変更後の速度に基づくことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
[第一実施形態]本発明に係る画像形成装置及び制御用トナー画像の検知方法の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図、図2は濃度検知手段の構成を示す図、図3は濃度検知手段の構成を示す図、図4センサ制御のタイミングチャート、図5は制御用トナー画像の概略図、図6は制御用トナー画像と濃度検知センサのセンシングレイアウト図である。
【0012】
図1に示すように、本画像形成装置は、像担持体としての回転ドラム型感光ドラム1を備えている。感光ドラムの周囲には、帯電ローラ2、現像手段である現像装置4、中間転写体である中間転写ドラム6、感光ドラムクリーニング装置7が配設されており、帯電ローラ2と現像装置4間の上方には露光装置3が配設されている。
【0013】
中間転写ドラム6は、1次転写ニップ部で感光ドラム1表面に当接し、さらに2次転写ニップ部で転写手段である2次転写ベルト8表面に当接している。中間転写ドラム6の外周上には中間転写ドラムクリーニングローラ10が配設されている。2次転写ベルト8の搬送方向下流側には、定着手段である定着装置9が配設されている。そして定着装置9の搬送方向下流側には、転写材P表面に対向するようにして中間調制御用の濃度検知手段である濃度検知センサ11が配設されている。
【0014】
感光ドラム1は、本実施の形態では、直径62mmのOPC感光ドラムであり、アルミドラムの上に下引き層、電荷注入防止層、電荷発生層、電荷輸送層を設けられており、所定の周速(100mm/sec)で矢印a方向に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ2により負帯電の一様な帯電を受ける。帯電手段としての帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源14から印加される帯電バイアスによって感光ドラム1を所定の極性、電位に帯電する。
【0015】
露光装置3は、不図示のレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラーなどを有しており、レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザダイオードから出力され、高速回転するポリゴンミラーで前記レーザ光を走査し、反射ミラー(不図示)を介して感光ドラム1表面を画像露光Lすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【0016】
現像装置4は、非磁性1成分現像器としてのイエロー(Y)現像器4a、マゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4c、ブラック(Bk) 現像器4dは回転体5に搭載されており、回転駆動装置(不図示)による回転体5の回転によって、イエロー(Y)現像器4a、マゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4c、ブラック(Bk) 現像器4dが現像過程で感光ドラム1と対向する位置に配置される。これらの現像器4a、4b、4c、4dによって感光ドラム1上に形成した静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。
【0017】
イエロー(Y)現像器4a、マゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4cに用いる各色トナーは重合法によって製造され、ワックスを内包するカプセルタイプの球形ノンマグトナーである。また、ブラック(Bk)現像器4dに用いる黒トナーは、粒径6umの粉砕トナーに球状化処理を施したものであり、ポリエステルバインダーに対してマグネタイト100部、他に荷電制御剤、滑剤等を内添したものである。
【0018】
本実施の形態では、各現像器4a、4b、4c、4dに、−350Vの直流に、周波数2000Hz、ピーク間電圧2000Vppの矩形波を重畳したバイアスを印加して、感光ドラム1表面の露光部分を負帯電性のネガトナーで現像して、静電潜像を顕在化する。
【0019】
クリーニング装置7は、中間転写体ドラム6に1次転写されないで感光ドラム1上に残った1次転写残トナーを除去し、回収する。
【0020】
中間転写体ドラム6は、本実施の形態では、直径186mmで最大通紙サイズの転写材としての紙(本実施の形態ではA3サイズ)に相当する画像が書き込めるような周長を有しており、矢印b方向に回転する。中間転写体ドラム6には1次転写バイアス電源(不図示)が接続されており、1次転写バイアス電源から中間転写体ドラム6の芯金(不図示)に所定の1次転写バイアス(本実施の形態では+200V)が印加され、これにより感光ドラム1上トナー像は1次転写ニップNにおいて感光ドラム1と中間転写体ドラム6との間の電位差によって、中間転写体ドラム6上に1次転写される。
【0021】
中間転写体ドラム6は、本実施の形態では、アルミドラムの外周面に肉厚5mmの中抵抗のゴム材からなる弾性抵抗層を形成し、更にその表面に離型性を確保するためにフッ素系の樹脂がコーティングされている。ゴム材はNBRとエチレンオキシドからなっており、エチレンオキシドによって体積抵抗値1E7Ωcmに低抵抗化されている。なお、表面にコーティングしたフッ素系の樹脂は、体積抵抗値1E14Ωcmである。中間転写ドラム6の体積抵抗値は、中間転写ドラム6の長手全面に直径62mmの金属ドラムをニップ幅7mmで当接させ、両者間に1000Vの電圧を印加して測定した電流から換算して求めた。
【0022】
2次転写ベルト8は、転写ローラ12と駆動ローラ13によって伸張懸架されており、駆動ローラ13の回転駆動によってベルト上面が矢印c方向に回転する。2次転写ベルト8は中間転写ドラム6に対して当接離間自在に設置されており、転写材Pへの2次転写次に2次転写ベルト8が中間転写ドラム6に当接する。
【0023】
2次転写ベルト8は、転写材Pの吸着を行うため、導電のウレタンベルトの上に30umのPVDFのコーティングを行って静電容量を大きくしており、ベルト表面の10cm2の領域とベルト基体の間に1000Vの電圧を印加して測定した抵抗値は1E10Ωであった。2次転写ローラ12と駆動ローラ13は低抵抗のゴムローラであり、2次転写ベルト8のインピーダンスは実質上2次転写ベルト8の表層層の抵抗のみに依存する。また、2次転写ローラ12には2次転写バイアス電源が接続されており、2次転写バイアス電源から2次転写ベルト8に+20uAの転写電流を流してトナー像を転写材上に転写する。
【0024】
中間転写ドラムクリーニングローラ10にはバイアス電源(不図示)が接続されており、転写材Pに転写されないで中間転写ドラム6の表面に残った2次転写残トナーを除去する。なお、中間転写ドラムクリーニングローラ10は、中間転写ドラム6上の2次転写残トナーを逆極性に帯電するものであり、この逆極性に帯電された2次転写残トナーは、感光ドラム1上のトナー像の中間転写ドラム6上への1次転写と同時に、逆に中間転写ドラム6から感光ドラム1に移送されて、クリーニング装置7によって除去され回収される。
【0025】
定着装置9は、定着ローラ9aと加圧ローラ9bを有しており、定着ローラ9aと加圧ローラ9b間の定着ニップ部に未定着トナー像が転写されている転写材Pを挟持搬送しながら、転写材Pを加熱、加圧してトナー像を定着する。
【0026】
濃度検知センサ11は、定着装置9の下流側に配置されており、中間調制御時に転写材上に形成したパッチ濃度を検知する。尚、濃度検知センサ11の構成、中間調制御については、後に詳述する。
【0027】
次に、上述した画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【0028】
帯電された感光ドラム1上に露光装置3によりレーザ光による画像露光が与えられて、目的のカラー画像の第1の色成分像(例えばイエロー成分像)に対応した静電潜像が形成される。この際、画像露光された部分の感光ドラム1上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)現像器4aにより第1色目であるイエロートナーにより現像される。
【0029】
感光ドラム1上に形成担持された前記第1色目のイエロートナー像は、感光ドラム1と中間ドラム6間の1次転写ニップ部Nを通過する過程で、中間転写ドラム6の外周面に1次転写されていく。
【0030】
イエロートナー像が1次転写された後感光ドラム1上に残留した1次転写残トナーは、感光ドラムクリーニング装置7によって除去され次のイエロートナー像の形成に供される。
【0031】
以下同様にしてマゼンタ(M)現像器4b、シアン(C)現像器4c、及びブラック(Bk) 現像器4dに感光ドラム1上にそれぞれ形成担持された第2色目のマゼンタトナー像、第3色目のシアントナー像、第4色目のブラックトナー像が順次中間転写ドラム6上に重畳され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【0032】
なお、感光ドラム1から中間転写ドラム6への第1〜第4色のトナー像の順次重畳転写行程において、2次転写ベルト8及び中間転写ドラムクリーニングローラ10は中間転写ドラム6から離間している。
そして、中間転写ドラム6上の合成カラートナー画像の先端に合わせて、所定のタイミングで用紙などの転写材Pが搬送される。
【0033】
そして、2次転写ニップ部に至る給送経路を転写材Pが通過するタイミングで、2次転写ベルト8が中間転写ベルト8が中間転写ドラム6に当接するように揺動し、2次転写バイアス電源(不図示)により所定の2次転写バイアスが転写ローラ12に印加され、転写材P上に合成カラー画像が一括で2次転写される。
【0034】
そして、合成カラートナー像が転写された転写材Pは、2次転写ベルト8の搬送方向下流側で曲率分離されて定着装置内9の定着ローラ9aと加圧ローラ9b間に挟持搬送されて加熱、加圧され、表面に合成カラートナー像が熱定着されて出力される。
【0035】
また、中間転写ドラム6上に2次転写されずに残った2次転写残トナーは、バイアスが印加された中間転写クリーニングローラ10によって本来とは逆極性に転換されて感光ドラム1に静電的に吸着されて、中間転写ドラム6上は清掃される。感光ドラム1上に吸着した2次転写残トナーはその後、感光ドラムクリーニング装置7によって回収される。
【0036】
次に図2から図4を用いて濃度検知センサ11について説明する。図2は濃度検知手段の概略図で、発光部20と受光部21とを備えており、転写材P表面上に形成された制御用トナー画像である中間調制御用パッチ22に対して濃度検知センサの発光部20からスポット光を照射してその反射光を受光部21で受光し、受光した光量によって濃度を検知するものである。尚、本実施形態では受光部21に蓄積型のラインセンサを用いた。
【0037】
図3は蓄積型のラインセンサの画素構成を示すブロック図である。204はセンサアレイ、205は読み出し回路、206はリセット回路である。207〜209、220は表面を遮光した画素である。210〜219は光に反応する画素である。207、220は端部に位置することによるセンサ特性のばらつきを吸収するダミー画素を兼ねる。
【0038】
本実施形態では光に反応する画素が10画素としたが、必要に応じて有効画素数を変えても良い。また、ダーク画素は前半に3ビット、後半に1ビットとしたが、画素間の光の漏れこみ度合いや使用するシステムの要請によってビット数は増減しても良い。
【0039】
図4に蓄積型のラインセンサの制御シーケンスを示す。リセットパルス221によりセンサをリセットした後、リセットを解除し蓄積を開始する。蓄積の間、センサの蓄積容量(図示せず)は入射光量に応じたフォトカレントで充電される。ただし、遮光されたビットはセンサで発生する暗電流により蓄積容量が充電される。所定時間ta蓄積後、転送パルス222によりセンサの出力は一括して読み出し回路に転送され、読み出し回路内のシフトレジスタによりシフトパルス223に基づき1画素ごとに出力信号224としてシリアルに出力される。この際、ダーク画素208に対応した出力を暗時出力の代表とし、それ以降の有効画素の出力から減算することにより、センサの暗電流による誤差分を補正した信号が得られる。
【0040】
次に、本実施形態における中間調制御について説明する。
【0041】
本体の電源投入時や、電源投入時からの所定時間経過時、あるいは印刷枚数が所定枚数に達した時点等の適当なタイミングで、本実施形態の中間調制御がCPU17によって開始される。
【0042】
転写材P上にパッチを形成し濃度を検知するため、上述の画像形成動作が開始される。ただ、濃度検知時の画像形成は、本実施形態の特徴である転写材Pの搬送速度を通常画像形成時より遅くし、具体的には転写材搬送速度が50mm/secとなるように、感光ドラム周速もこれに伴い50mm/secとなる。
【0043】
図5は、転写材P上に形成する制御用トナー画像の概略図である。図5に示すように、転写材P上に、ブラックK、シアンC、マゼンタM、イエローYのパッチが形成されている。例えば、イエローのパッチY1〜Y8においてY1が最も低濃度であり、Y8まで順次濃度が高くなる。もちろん、他の色成分パッチについても同様である。
【0044】
パターンについてはROM(不図示)に予め格納されているY成分のパッチY1〜Y8に対応する画像データY1〜Y8を読み出し、該データを露光装置3内のレーザドライバ(不図示)に送出し、転写材P上に形成されたYのパッチY1〜Y8の濃度値を濃度検知センサ11によって適切なタイミングで測定し、そのセンサ出力をRAM(不図示)に保存する。そして、得られたパッチ濃度に基づいて、Y成分における階調補正用のルックアップテーブル(以下「LUT」という)を作成する。
【0045】
以上でY成分のLUTが作成され、他のM、C、Bk成分に対しても同様の処理を施すことにより、各色成分毎に適切なLUTを作成し、トナー画像の階調補正を行う。尚、LUTを生成するための色成分の順序は任意で良い。
【0046】
図6(a)は、本実施形態におけるパッチと濃度検知センサのセンシングレイアウトを示す図である。図6−aに示すように、パッチの大きさは、センサ取付け位置誤差等を吸収するためのマージンと、濃度検知センサのスポット径と、パッチを検知するための所定時間(蓄積時間ta)の間に転写材が搬送される距離、すなわち測定に要する距離よって決定される。
【0047】
本実施形態では、マージンを2mm、スポット径3mm、測定に要する距離=0.1sec(ta)×50mm/sec=5mm、よってパッチの大きさは12mmとなる。またパッチの大きさが12mmであるので、転写材上に形成できるパッチ数は、転写材の搬送方向のサイズ397mm内に33個形成できることになる。本実施形態では、各色8パッチ、計32パッチ形成した。
【0048】
ここで比較例として、濃度検知時の搬送速度が通常画像形成と同じ100mm/secの場合を説明する。図6(b)に示すように、比較例においては、測定に要する距離=0.1sec(ta)×100mm/sec=10mmとなるので、パッチの大きさは17mmとなる。このため、転写材の搬送方向のサイズ397mm内に形成できるパッチ数は、23個しか形成できないことになる。よって各色同数のパッチを形成しようとすると、1色あたり5パッチしか形成できず、階調性再現性精度が悪化してしまう。
【0049】
さらに比較例では、転写材の搬送速度が速いため、転写材が搬送される時の挙動が不安定となっていき、転写材表面と濃度検知センサ距離が一定とならず変動してしまう。そのため濃度検知精度が悪化してしまう。
【0050】
一方、本実施形態では転写材搬送速度が遅いので、転写材が搬送される時の挙動が比較例より安定するので、結果、濃度検知精度は比較例より向上することができる。
【0051】
このように本実施形態によれば、濃度検知時の転写材搬送速度を通常の画像形成時より遅くすることにより、転写材上に形成したパッチを精度良く濃度を検知でき、かつ、転写材上に形成するパッチを増やすことが可能となり階調性再現性精度を向上させることができる。
【0052】
尚、本実施形態では、濃度検知センサを用いた画像形成装置について説明したが、濃度検知センサに変えて、制御用トナー画像の色度を測定する色度検知手段である色度検知センサを用いても同様の効果を得ることができる。
【0053】
[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図7は本実施形態にかかる搬送速度切り替えのタイミングチャート、図8は画像形成装置を示す概略構成図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0054】
本実施形態では、パッチ検知時のみ転写材の搬送速度を遅くすることで、パッチ検知精度を向上するとともに、パッチ形成からパッチ濃度を算出し終えるまでの時間を短縮することを特徴とする。
【0055】
図7中のHighは転写材搬送速度が100mm/secであり、Lowは転写材搬送速度が50mm/secであることを示している。図7に示すように、本実施形態ではパッチ画像形成から転写材が定着装置を通過し、転写材先端が濃検センサ部を通過するまでは、転写材の搬送速度は100mm/secとし、転写材先端が濃検センサ部を通過後に転写材の搬送速度を50mm/secに切り替える。
【0056】
図8は、本実施形態における画像形成装置の概略図である。尚本実施形態の特徴として、転写材Pが定着装置9から濃度検知センサ11まで移動する搬送距離lは、パッチを形成する転写材の搬送方向のサイズ397mmよりも長い410mmとなっている。よって転写材の搬送速度は、転写材後端が定着装置9を通過するまでは通常の画像形成と同じ100mm/secで行われ、転写材先端が濃度検知センサ11に通過するタイミング、すなわち転写材後端と定着装置9の搬送距離で13mm離れたタイミングで、転写材の搬送速度が50mm/secに切り替わることになる。
【0057】
本実施形態の効果を確認するため、比較例として、パッチ画像形成からパッチ濃度を検知し、転写材が排出されるまで全て転写搬送速度を50mm/secした場合と、本実施形態とで一連の動作に要する時間を比較した。
【0058】
本実施形態においては、画像形成開始から転写材Pが濃度検知センサ部を通過するまでに要す時間は32.2secで、転写材が濃度検知センサ部を通過してから転写材が排出され一連の動作が完了するまでの時間は8.4secで、計40.6secであった。
【0059】
一方比較例では、パッチ形成時の回転ドラム型感光ドラム1、中間転写ドラム6といった周速も50mm/secとなり、一連の動作が完了するまでの時間は72.8secであった。
【0060】
このように、パッチ画像形成から転写材が排出されるまでの一連の動作時間は、比較例では72.8secであったのに対し、本実施形態では40.6secと大幅に短縮でき、ユーザビリティーを向上できた。
【0061】
さらに本実施形態では、パッチ画像形成から定着するまで通常画像動作と同じ搬送速度で行われるので、現像、転写、定着といったパッチ画像形成時のプロセス条件が通常画像動作と同じとなる。中間調制御ではパッチ濃度をもとに行われるので、パッチ画像形成条件は通常画像形成と同じ条件で行われるのが好ましい。よって、本実施形態では、中間調制御精度の向上も図ることができる。
【0062】
このように本実施形態によれば、パッチ検知時のみ転写材の搬送速度を遅くすることで、パッチ検知精度を向上するとともに、パッチ形成からパッチ濃度を算出し終えるまでの時間を短縮が可能となり、ユーザビリティーを向上できた。さらには、中間調制御精度の向上も図れることができる。
【0063】
[第三実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0064】
本実施形態では、パッチ検知時の画像形成に係わるシーケンスを、通常の画像形成時に係わる複数のシーケンスのうち、最も速い搬送速度以外のシーケンスで行うことで、パッチ検知精度を向上するとともに、新たにパッチ検知時用のシーケンスを設ける必要がなくなり低コスト化に寄与することを目的とする。
【0065】
以下に本実施形態における低速モードついて説明する。
【0066】
低速モードでは、転写材に厚紙が選択された時に転写材の搬送速度を落とすことで、定着部での単位時間当たりに付与する熱量を上げ、定着性を確保することを目的とする。
【0067】
低速モード時の画像形成動作について、以下に説明する。
【0068】
中間転写ドラム6上にカラー画像を形成するまでは、通常の画像形成と変わらない。最終色のブラック画像が全て中間転写ドラム6上に転写した後、中間転写ドラムの周速は100mm/secから50mm/secに変わる。
【0069】
そして、中間転写ドラム6上の合成カラートナー画像の先端に合わせて、所定のタイミングで用紙などの転写材Pが搬送される。そして、2次転写ニップ部に至る給送経路を転写材Pが通過するタイミングで、2次転写ベルト8が中間転写ベルト8が中間転写ドラム6に当接するように揺動し、2次転写バイアス電源(不図示)により所定の2次転写バイアスが転写ローラ12に印加され、転写材P上に合成カラー画像が一括で2次転写される。
【0070】
その後の画像形成動作は、転写材の搬送速度が50mm/secとなる以外変わらない。
【0071】
本実施形態でのパッチ検知時の画像形成動作は、半速モードと同じとすれば良く、パッチ検知時は搬送速度が遅くなるので、パッチ検知精度を向上するとともに、新たにパッチ検知時用のシーケンスを設ける必要がなくなり低コスト化に寄与できる。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、制御用トナー画像濃度及び色度検知時で、転写材搬送速度を遅くすることにより、制御用トナー画像を検知する際、転写材が安定して搬送され、濃度及び色度検知精度が向上する。さらに、制御用トナー画像の大きさを小さくすることが可能となる。
【0073】
また、制御用トナー画像を検知する際は、搬送速度を遅くすることにより、制御用トナー画像を検知する際以外では、転写材の搬送速度が速いので、制御用トナー画像形成から濃度検知するまでの時間を短縮でき、ユーザビリティーを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図2】濃度検知手段の構成を示す図である。
【図3】濃度検知手段の構成を示す図である。
【図4】センサ制御のタイミングチャートである。
【図5】制御用トナー画像の概略図である。
【図6】制御用トナー画像と濃度検知センサのセンシングレイアウト図である。
【図7】第二実施形態にかかる搬送速度切り替えのタイミングチャートである。
【図8】画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
l …搬送距離
L …画像露光
P …転写材
K1〜Y8 …パッチ
l …搬送距離
1 …回転ドラム型感光ドラム
2 …帯電ローラ
3 …露光装置
4 …現像装置
4a〜4d …現像器
5 …回転体
6 …中間転写ドラム
7 …感光ドラムクリーニング装置
8 …2次転写ベルト
9 …定着装置
10 …中間転写ドラムクリーニングローラ
11 …濃度検知センサ
12 …2次転写ローラ
13 …駆動ローラ
17 …CPU
20 …発光部
21 …受光部
22 …中間調制御用パッチ
204 …センサアレイ
205 …読み出し回路
206 …リセット回路
207〜220 …画素
221 …リセットパルス
222 …転送パルス
223 …シフトパルス
224 …出力信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in electrophotographic copying machines and printers. Image forming apparatus It is about.
[0002]
[Prior art]
As the computerization progresses, the need to output documents and images in color has expanded, and various types of printers have been produced. As a color image forming method, a sublimation type, a thermal transfer type, an ink jet method, or the like is used, and an electrophotographic method is said to be most excellent for forming an image at high speed.
[0003]
In the electrophotographic image forming apparatus, there is a problem that the image density greatly fluctuates depending on the temperature and humidity used, variations in characteristics of the photosensitive member and the developer, and durability of the developing device. In particular, the color image forming apparatus has a problem that the color changes.
[0004]
In view of these problems, various methods have been proposed for measuring the density of an image formed on a transfer material and correcting the image density based on the measurement result to obtain an image with excellent gradation reproducibility. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-182480, a control toner image is formed on a transfer material by a method similar to a normal image forming method, and the transfer material is conveyed along a predetermined conveyance path. There has been disclosed an image forming apparatus that detects density with an optical density detection sensor halfway and corrects the gradation of an image based on the detection result.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the image forming apparatus that performs the above density control has the following problems.
[0006]
Since the density detection accuracy greatly depends on the distance fluctuation between the density detection sensor and the measurement object, that is, the transfer material, in order to improve the density detection accuracy, the distance between the transfer material and the density detection sensor is always constant. It is necessary to.
[0007]
However, since the density detection of the control toner image is performed while the transfer material is being conveyed, the distance between the transfer material and the density detection sensor is not always constant, and varies during the conveyance. In particular, when the conveyance speed is high, the behavior in which the transfer material is conveyed becomes unstable, and the density detection accuracy tends to deteriorate.
[0008]
Furthermore, if the conveyance speed is high, the time for the control toner image to pass through the sensor portion is shortened, so that the density detection accuracy is lowered. For this purpose, it is conceivable to increase the detection accuracy by enlarging the control toner image, thereby extending the time for passing through the sensor unit. However, if the size of the control toner image is increased due to restrictions on the size of the transfer material, the number of control toner images that can be formed decreases. For this reason, there is a problem that the accuracy of gradation reproducibility is lowered.
[0009]
Thus, the present invention can improve density detection accuracy and improve tone reproducibility. Image forming apparatus The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that discharges a transfer material on which a toner image is fixed by a fixing unit at a predetermined speed, on an image carrier. Toner image forming means for forming a plurality of control toner images each having a different gradation; transfer means for transferring the plurality of control toner images formed by the toner image forming means to a transfer material; The rear end of the transfer material is located at a position away from the fixing unit along the conveyance path along which the transfer material is conveyed, and the length of the transfer material carrying the control toner image in the conveyance direction. It is placed at a position separated by the sum of the margin distance after passing through A density detecting unit configured to detect the density of the plurality of control toner images after fixing while the transfer material on which the plurality of control toner images transferred by the transfer unit are fixed is conveyed; And The transfer material moves the margin distance after the trailing edge of the transfer material passes through the fixing unit, When the density detection means detects the density of the plurality of control toner images, the transfer material conveyance speed is changed to a speed slower than the predetermined speed, and is fixed to the transfer material. The length of the toner image is based on the speed after the change.
An image forming apparatus that discharges a transfer material, on which a toner image is fixed by a fixing unit, at a predetermined speed, and forms a plurality of control toner images each having a different gradation on an image carrier. A transfer unit that transfers the plurality of control toner images formed by the toner image forming unit to a transfer material; The rear end of the transfer material is located at a position away from the fixing unit along the conveyance path along which the transfer material is conveyed, and the length of the transfer material carrying the control toner image in the conveyance direction. It is placed at a position separated by the sum of the margin distance after passing through Chromaticity detection means for detecting the chromaticity of the plurality of control toner images after fixing, while the transfer material on which the plurality of control toner images transferred by the transfer means are fixed is conveyed. Have The transfer material moves the margin distance after the trailing edge of the transfer material passes through the fixing unit, When the chromaticity detection unit detects chromaticity of the plurality of control toner images, the transfer material conveyance speed is changed to a speed slower than the predetermined speed, and the one fixed to the transfer material The length of the control toner image is based on the speed after the change.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment] Image forming apparatus according to the present invention And control toner image detection method The first embodiment will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a density detection unit, FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the density detection unit, FIG. 4 is a timing chart of sensor control, FIG. 5 is a schematic diagram of the control toner image, and FIG. 6 is a sensing layout diagram of the control toner image and the density detection sensor.
[0012]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a rotating drum type photosensitive drum 1 as an image carrier. Around the photosensitive drum, a charging roller 2, a developing device 4 that is a developing unit, an intermediate transfer drum 6 that is an intermediate transfer member, and a photosensitive drum cleaning device 7 are disposed, and between the charging roller 2 and the developing device 4. An exposure device 3 is disposed above.
[0013]
The intermediate transfer drum 6 is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 at the primary transfer nip portion, and is further in contact with the surface of the secondary transfer belt 8 serving as transfer means at the secondary transfer nip portion. An intermediate transfer drum cleaning roller 10 is disposed on the outer periphery of the intermediate transfer drum 6. A fixing device 9 as a fixing unit is disposed on the downstream side in the transport direction of the secondary transfer belt 8. A density detection sensor 11 serving as a density detection means for halftone control is disposed on the downstream side in the conveyance direction of the fixing device 9 so as to face the surface of the transfer material P.
[0014]
In the present embodiment, the photosensitive drum 1 is an OPC photosensitive drum having a diameter of 62 mm, and is provided with an undercoat layer, a charge injection preventing layer, a charge generation layer, and a charge transport layer on an aluminum drum. It is rotationally driven in the direction of arrow a at a high speed (100 mm / sec) and is uniformly charged by negative charging by the charging roller 2 that contacts in the rotation process. A charging roller 2 as a charging means is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 so as to be rotatable, and charges the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential by a charging bias applied from a charging bias power source 14.
[0015]
The exposure apparatus 3 includes a laser driver (not shown), a laser diode, a polygon mirror, and the like, and a laser beam modulated in response to a time-series electric digital image signal of image information input to the laser driver is a laser diode. The laser beam is scanned with a polygon mirror that is rotated at a high speed, and the surface of the photosensitive drum 1 is subjected to image exposure L via a reflection mirror (not shown), thereby forming an electrostatic latent image corresponding to the image information. .
[0016]
The developing device 4 includes a yellow (Y) developing device 4a, a magenta (M) developing device 4b, a cyan (C) developing device 4c, and a black (Bk) developing device 4d as non-magnetic one-component developing devices mounted on a rotating body 5. The yellow (Y) developing unit 4a, the magenta (M) developing unit 4b, the cyan (C) developing unit 4c, and the black (Bk) developing unit 4d are rotated by the rotation of the rotating body 5 by a rotation driving device (not shown). Is disposed at a position facing the photosensitive drum 1 during the development process. The toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 by these developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d, and developed as a toner image.
[0017]
Each color toner used in the yellow (Y) developing unit 4a, the magenta (M) developing unit 4b, and the cyan (C) developing unit 4c is a capsule-type spherical non-mag toner manufactured by a polymerization method and encapsulating wax. The black toner used in the black (Bk) developing device 4d is obtained by subjecting a pulverized toner having a particle size of 6 μm to a spheroidizing treatment, and adding 100 parts of magnetite to the polyester binder, in addition to a charge control agent, a lubricant, and the like. Internally added.
[0018]
In the present embodiment, a bias in which a rectangular wave having a frequency of 2000 Hz and a peak-to-peak voltage of 2000 Vpp is applied to each of the developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d on a direct current of -350V, thereby exposing the exposed portion of the surface of the photosensitive drum 1. Is developed with a negatively chargeable negative toner to reveal an electrostatic latent image.
[0019]
The cleaning device 7 removes and collects the primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being primarily transferred to the intermediate transfer drum 6.
[0020]
In this embodiment, the intermediate transfer drum 6 has a circumference that can write an image corresponding to paper (A3 size in this embodiment) as a transfer material having a diameter of 186 mm and a maximum sheet passing size. , Rotate in the direction of arrow b. A primary transfer bias power source (not shown) is connected to the intermediate transfer drum 6, and a predetermined primary transfer bias (this embodiment) is applied from the primary transfer bias power source to a core metal (not shown) of the intermediate transfer drum 6. In this form, +200 V) is applied, and the toner image on the photosensitive drum 1 is thereby transferred onto the intermediate transfer drum 6 by the potential difference between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer drum 6 at the primary transfer nip N. Is done.
[0021]
In the present embodiment, the intermediate transfer drum 6 is formed with an elastic resistance layer made of a medium resistance rubber material having a thickness of 5 mm on the outer peripheral surface of the aluminum drum, and further on the surface of the intermediate transfer drum 6 in order to ensure releasability. System resin is coated. The rubber material is made of NBR and ethylene oxide, and the resistance is reduced to 1E7 Ωcm by ethylene oxide. The fluorine-based resin coated on the surface has a volume resistance value of 1E14 Ωcm. The volume resistance value of the intermediate transfer drum 6 is obtained by converting from a current measured by contacting a metal drum having a diameter of 62 mm with a nip width of 7 mm on the entire longitudinal surface of the intermediate transfer drum 6 and applying a voltage of 1000 V therebetween. It was.
[0022]
The secondary transfer belt 8 is stretched and suspended by the transfer roller 12 and the drive roller 13, and the upper surface of the belt rotates in the direction of arrow c by the rotation of the drive roller 13. The secondary transfer belt 8 is disposed so as to be in contact with and away from the intermediate transfer drum 6. Secondary transfer onto the transfer material P and then the secondary transfer belt 8 contacts the intermediate transfer drum 6.
[0023]
In order to attract the transfer material P, the secondary transfer belt 8 is coated with 30 μm PVDF on a conductive urethane belt to increase the electrostatic capacity. 2 The resistance value measured by applying a voltage of 1000 V between this region and the belt substrate was 1E10Ω. The secondary transfer roller 12 and the drive roller 13 are low resistance rubber rollers, and the impedance of the secondary transfer belt 8 substantially depends only on the resistance of the surface layer of the secondary transfer belt 8. Further, a secondary transfer bias power source is connected to the secondary transfer roller 12, and a toner image is transferred onto the transfer material by supplying a + 20uA transfer current from the secondary transfer bias power source to the secondary transfer belt 8.
[0024]
A bias power supply (not shown) is connected to the intermediate transfer drum cleaning roller 10 to remove secondary transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer drum 6 without being transferred to the transfer material P. The intermediate transfer drum cleaning roller 10 charges the secondary transfer residual toner on the intermediate transfer drum 6 with a reverse polarity. The secondary transfer residual toner charged with the reverse polarity is charged on the photosensitive drum 1. Simultaneously with the primary transfer of the toner image onto the intermediate transfer drum 6, the toner image is transferred from the intermediate transfer drum 6 to the photosensitive drum 1 and removed and collected by the cleaning device 7.
[0025]
The fixing device 9 includes a fixing roller 9a and a pressure roller 9b, and nipping and conveying a transfer material P on which an unfixed toner image is transferred to a fixing nip portion between the fixing roller 9a and the pressure roller 9b. Then, the transfer material P is heated and pressurized to fix the toner image.
[0026]
The density detection sensor 11 is disposed on the downstream side of the fixing device 9 and detects the density of the patch formed on the transfer material during halftone control. The configuration of the density detection sensor 11 and halftone control will be described in detail later.
[0027]
Next, an image forming operation of the above-described image forming apparatus will be described.
[0028]
Image exposure with a laser beam is given to the charged photosensitive drum 1 by the exposure device 3, and an electrostatic latent image corresponding to a first color component image (for example, a yellow component image) of a target color image is formed. . At this time, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 in the image-exposed portion is developed with yellow toner as the first color by the yellow (Y) developing device 4a.
[0029]
The yellow toner image of the first color formed and supported on the photosensitive drum 1 passes through the primary transfer nip portion N between the photosensitive drum 1 and the intermediate drum 6 and is primary on the outer peripheral surface of the intermediate transfer drum 6. It will be transcribed.
[0030]
The primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the primary transfer of the yellow toner image is removed by the photosensitive drum cleaning device 7 and used for forming the next yellow toner image.
[0031]
Similarly, the magenta (M) developing device 4b, the cyan (C) developing device 4c, and the black (Bk) developing device 4d are respectively formed and supported on the photosensitive drum 1 by the second color magenta toner image and the third color. The cyan toner image and the fourth color black toner image are successively superimposed on the intermediate transfer drum 6 to form a composite color toner image corresponding to the target color image.
[0032]
The secondary transfer belt 8 and the intermediate transfer drum cleaning roller 10 are separated from the intermediate transfer drum 6 in the sequential superimposing transfer process of the first to fourth color toner images from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer drum 6. .
Then, a transfer material P such as paper is conveyed at a predetermined timing in accordance with the leading end of the composite color toner image on the intermediate transfer drum 6.
[0033]
Then, at the timing when the transfer material P passes through the feeding path leading to the secondary transfer nip portion, the secondary transfer belt 8 swings so that the intermediate transfer belt 8 contacts the intermediate transfer drum 6, and the secondary transfer bias. A predetermined secondary transfer bias is applied to the transfer roller 12 by a power source (not shown), and the composite color image is collectively transferred onto the transfer material P in a batch.
[0034]
The transfer material P onto which the composite color toner image has been transferred is subjected to curvature separation on the downstream side in the conveyance direction of the secondary transfer belt 8, and is nipped and conveyed between the fixing roller 9a and the pressure roller 9b in the fixing device 9 to be heated. The composite color toner image is heat-fixed on the surface and output.
[0035]
Further, the secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer drum 6 without being secondary transferred is converted to a reverse polarity by the intermediate transfer cleaning roller 10 to which a bias is applied and is electrostatically applied to the photosensitive drum 1. The intermediate transfer drum 6 is cleaned. The secondary transfer residual toner adsorbed on the photosensitive drum 1 is then collected by the photosensitive drum cleaning device 7.
[0036]
Next, the density detection sensor 11 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram of density detecting means, which includes a light emitting unit 20 and a light receiving unit 21, and detects density with respect to a halftone control patch 22 that is a control toner image formed on the surface of the transfer material P. Spot light is emitted from the light emitting part 20 of the sensor, the reflected light is received by the light receiving part 21, and the density is detected by the received light quantity. In this embodiment, a storage type line sensor is used for the light receiving unit 21.
[0037]
FIG. 3 is a block diagram showing a pixel configuration of the accumulation type line sensor. Reference numeral 204 denotes a sensor array, 205 denotes a readout circuit, and 206 denotes a reset circuit. Reference numerals 207 to 209 and 220 denote pixels whose surfaces are shielded from light. Reference numerals 210 to 219 are pixels that react to light. Reference numerals 207 and 220 also serve as dummy pixels that absorb variations in sensor characteristics due to being located at the end.
[0038]
In the present embodiment, the number of pixels that react to light is 10. However, the number of effective pixels may be changed as necessary. Further, although the dark pixel is 3 bits in the first half and 1 bit in the second half, the number of bits may be increased or decreased depending on the degree of light leakage between the pixels or the requirements of the system to be used.
[0039]
FIG. 4 shows a control sequence of the accumulation type line sensor. After the sensor is reset by the reset pulse 221, the reset is released and accumulation is started. During accumulation, a storage capacitor (not shown) of the sensor is charged with a photocurrent corresponding to the amount of incident light. However, the storage capacity of the light-shielded bit is charged by the dark current generated by the sensor. After accumulation for a predetermined time ta, the output of the sensor is collectively transferred to the readout circuit by the transfer pulse 222, and serially output as an output signal 224 for each pixel based on the shift pulse 223 by the shift register in the readout circuit. At this time, an output corresponding to the dark pixel 208 is used as a representative dark output, and a signal in which an error due to the dark current of the sensor is corrected is obtained by subtracting the output from the subsequent effective pixel.
[0040]
Next, halftone control in the present embodiment will be described.
[0041]
The halftone control of this embodiment is started by the CPU 17 at an appropriate timing such as when the main body is turned on, when a predetermined time has elapsed since the power was turned on, or when the number of printed sheets reaches a predetermined number.
[0042]
In order to form a patch on the transfer material P and detect the density, the above-described image forming operation is started. However, in the image formation at the time of density detection, the transfer material P, which is a feature of the present embodiment, has a conveyance speed slower than that in normal image formation. Specifically, the transfer material conveyance speed is 50 mm / sec. Accordingly, the drum peripheral speed is 50 mm / sec.
[0043]
FIG. 5 is a schematic view of a control toner image formed on the transfer material P. As shown in FIG. 5, patches of black K, cyan C, magenta M, and yellow Y are formed on the transfer material P. For example, in yellow patches Y1 to Y8, Y1 has the lowest density, and the density gradually increases to Y8. Of course, the same applies to other color component patches.
[0044]
For the pattern, image data Y1 to Y8 corresponding to Y component patches Y1 to Y8 stored in advance in a ROM (not shown) are read, and the data is sent to a laser driver (not shown) in the exposure apparatus 3, The density values of the Y patches Y1 to Y8 formed on the transfer material P are measured at appropriate timing by the density detection sensor 11, and the sensor output is stored in a RAM (not shown). Then, based on the obtained patch density, a look-up table (hereinafter referred to as “LUT”) for tone correction in the Y component is created.
[0045]
The Y component LUT is created as described above, and the same processing is performed on the other M, C, and Bk components, so that an appropriate LUT is created for each color component, and tone correction of the toner image is performed. Note that the order of the color components for generating the LUT may be arbitrary.
[0046]
FIG. 6A is a diagram showing a sensing layout of patches and density detection sensors in the present embodiment. As shown in FIG. 6A, the size of the patch includes a margin for absorbing a sensor mounting position error, a spot diameter of the density detection sensor, and a predetermined time (accumulation time ta) for detecting the patch. It is determined by the distance between which the transfer material is conveyed, that is, the distance required for measurement.
[0047]
In the present embodiment, the margin is 2 mm, the spot diameter is 3 mm, the distance required for measurement = 0.1 sec (ta) × 50 mm / sec = 5 mm, and thus the size of the patch is 12 mm. Further, since the size of the patch is 12 mm, 33 patches can be formed on the transfer material within a size of 397 mm in the conveyance direction of the transfer material. In this embodiment, 8 patches for each color, 32 patches in total were formed.
[0048]
Here, as a comparative example, a case will be described in which the conveyance speed at the time of density detection is 100 mm / sec, which is the same as in normal image formation. As shown in FIG. 6B, in the comparative example, the distance required for measurement = 0.1 sec (ta) × 100 mm / sec = 10 mm, so the patch size is 17 mm. For this reason, only 23 patches can be formed within a size of 397 mm in the transfer material conveyance direction. Therefore, if an attempt is made to form the same number of patches for each color, only 5 patches can be formed for each color, and the gradation reproducibility accuracy deteriorates.
[0049]
Furthermore, in the comparative example, since the transfer material transport speed is high, the behavior when the transfer material is transported becomes unstable, and the distance between the transfer material surface and the density detection sensor is not constant and varies. Therefore, the density detection accuracy is deteriorated.
[0050]
On the other hand, since the transfer material conveyance speed is slow in this embodiment, the behavior when the transfer material is conveyed is more stable than the comparative example, and as a result, the density detection accuracy can be improved as compared with the comparative example.
[0051]
As described above, according to the present embodiment, the density of the patch formed on the transfer material can be detected with high accuracy by making the transfer material conveyance speed at the time of density detection slower than that at the time of normal image formation. Therefore, it is possible to increase the number of patches to be formed, and to improve the gradation reproducibility accuracy.
[0052]
In this embodiment, the image forming apparatus using the density detection sensor has been described. However, instead of the density detection sensor, a chromaticity detection sensor that is a chromaticity detection unit that measures the chromaticity of the control toner image is used. However, the same effect can be obtained.
[0053]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a timing chart for conveying speed switching according to the present embodiment, and FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating the image forming apparatus. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0054]
The present embodiment is characterized in that the transfer material conveyance speed is reduced only at the time of patch detection, thereby improving the patch detection accuracy and shortening the time from the patch formation to the completion of calculation of the patch density.
[0055]
In FIG. 7, High indicates that the transfer material conveyance speed is 100 mm / sec, and Low indicates that the transfer material conveyance speed is 50 mm / sec. As shown in FIG. 7, in this embodiment, the transfer material is transported at a transfer speed of 100 mm / sec from the patch image formation until the transfer material passes through the fixing device and the transfer material tip passes through the darkness sensor unit. The transfer speed of the transfer material is switched to 50 mm / sec after the leading end of the material has passed through the dark detection sensor.
[0056]
FIG. 8 is a schematic diagram of the image forming apparatus in the present embodiment. As a feature of the present embodiment, the conveyance distance l from which the transfer material P moves from the fixing device 9 to the density detection sensor 11 is 410 mm, which is longer than the size 397 mm in the conveyance direction of the transfer material forming the patch. Therefore, the conveyance speed of the transfer material is 100 mm / sec, which is the same as the normal image formation, until the trailing edge of the transfer material passes through the fixing device 9, and the timing at which the leading edge of the transfer material passes the density detection sensor 11, that is, the transfer material The transfer speed of the transfer material is switched to 50 mm / sec at a timing 13 mm away from the trailing edge and the transfer distance of the fixing device 9.
[0057]
In order to confirm the effect of the present embodiment, as a comparative example, the patch density is detected from the patch image formation, and the transfer conveyance speed is 50 mm / sec until the transfer material is discharged. The time required for operation was compared.
[0058]
In the present embodiment, the time required from the start of image formation until the transfer material P passes through the density detection sensor unit is 32.2 seconds, and the transfer material is discharged after the transfer material passes through the density detection sensor unit. The time to complete the operation was 8.4 sec, for a total of 40.6 sec.
[0059]
On the other hand, in the comparative example, the peripheral speeds of the rotary drum type photosensitive drum 1 and the intermediate transfer drum 6 at the time of patch formation were 50 mm / sec, and the time required for completing a series of operations was 72.8 sec.
[0060]
As described above, the series of operation time from the patch image formation until the transfer material is discharged is 72.8 sec in the comparative example, but can be significantly shortened to 40.6 sec in the present embodiment. I was able to improve.
[0061]
Further, in this embodiment, since the transfer speed is the same as the normal image operation from the patch image formation to the fixing, the process conditions at the time of patch image formation such as development, transfer, and fixing are the same as those in the normal image operation. Since halftone control is performed based on the patch density, it is preferable that the patch image forming conditions are the same as those for normal image formation. Therefore, in this embodiment, the halftone control accuracy can be improved.
[0062]
As described above, according to this embodiment, it is possible to improve the patch detection accuracy by reducing the transfer material conveyance speed only at the time of patch detection, and to shorten the time from the patch formation to the completion of calculation of the patch density. , Usability was improved. Furthermore, the halftone control accuracy can be improved.
[0063]
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0064]
In this embodiment, the sequence related to image formation at the time of patch detection is performed at a sequence other than the fastest conveyance speed among a plurality of sequences related to normal image formation, thereby improving the patch detection accuracy and newly An object is to contribute to cost reduction because it is not necessary to provide a sequence for patch detection.
[0065]
The low speed mode in this embodiment will be described below.
[0066]
In the low-speed mode, an object is to increase the amount of heat applied per unit time in the fixing unit and to secure the fixing property by reducing the transfer speed of the transfer material when thick paper is selected as the transfer material.
[0067]
The image forming operation in the low speed mode will be described below.
[0068]
Until the color image is formed on the intermediate transfer drum 6, it is not different from the normal image formation. After all the black images of the final color are transferred onto the intermediate transfer drum 6, the peripheral speed of the intermediate transfer drum is changed from 100 mm / sec to 50 mm / sec.
[0069]
Then, a transfer material P such as paper is conveyed at a predetermined timing in accordance with the leading end of the composite color toner image on the intermediate transfer drum 6. Then, at the timing when the transfer material P passes through the feeding path leading to the secondary transfer nip portion, the secondary transfer belt 8 swings so that the intermediate transfer belt 8 contacts the intermediate transfer drum 6, and the secondary transfer bias. A predetermined secondary transfer bias is applied to the transfer roller 12 by a power source (not shown), and the composite color image is collectively transferred onto the transfer material P in a batch.
[0070]
The subsequent image forming operation is the same except that the transfer speed of the transfer material is 50 mm / sec.
[0071]
The image forming operation at the time of patch detection in this embodiment may be the same as that in the half-speed mode, and the conveyance speed is slow at the time of patch detection, so that the patch detection accuracy is improved and a new one for patch detection is used. There is no need to provide a sequence, which can contribute to cost reduction.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, the present invention According to the control toner image density and chromaticity Transfer material transfer speed at detection To slow down Allows the transfer material to be transported stably when detecting the control toner image. Density and chromaticity Detection accuracy is improved. Further, the size of the control toner image can be reduced.
[0073]
In addition, when detecting the control toner image, the transfer speed of the transfer material is high except when detecting the control toner image by slowing the transport speed. Therefore, from the control toner image formation to the density detection. Can be shortened and usability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of density detection means.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of density detection means.
FIG. 4 is a timing chart of sensor control.
FIG. 5 is a schematic diagram of a control toner image.
FIG. 6 is a sensing layout diagram of a control toner image and a density detection sensor.
FIG. 7 is a timing chart of conveyance speed switching according to the second embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
l ... Transport distance
L ... Image exposure
P: Transfer material
K1-Y8 ... patch
l ... Transport distance
1 ... Rotating drum type photosensitive drum
2 ... Charging roller
3 ... Exposure device
4 ... Developing device
4a to 4d ... developer
5 ... Rotating body
6 ... Intermediate transfer drum
7 ... Photosensitive drum cleaning device
8 ... Secondary transfer belt
9: Fixing device
10… Intermediate transfer drum cleaning roller
11… Concentration detection sensor
12 ... Secondary transfer roller
13… Drive roller
17 ... CPU
20… light emitting part
21… Light receiver
22 ... patch for halftone control
204… Sensor array
205… Reading circuit
206 ... Reset circuit
207-220 ... pixel
221… Reset pulse
222… Transmission pulse
223… Shift pulse
224… Output signal

Claims (4)

定着手段によりトナー画像が定着された転写材を所定速度で排出する画像形成装置であって、
像担持体上に各々が異なる階調である複数個の制御用トナー画像を形成するトナー画像形成手段と、
前記トナー画像形成手段により形成された前記複数個の制御用トナー画像を転写材に転写する転写手段と、
前記定着手段から前記転写材が搬送される搬送経路に沿って離れた位置であって、前記制御用トナー画像を担持する転写材の搬送方向の長さに前記転写材の後端が前記定着手段を通過した後のマージン距離を加算した距離だけ離れた位置に配置され、前記転写手段により転写された前記複数個の制御用トナー画像が定着された転写材が搬送される途中で、定着後の前記複数個の制御用トナー画像の濃度を検知する濃度検知手段とを有し、
前記転写材が当該転写材の後端が前記定着手段を通過してから前記マージン距離を移動し、前記濃度検知手段により前記複数個の制御用トナー画像の濃度検知を行うときに、前記転写材の搬送速度が前記所定速度よりも遅い速度に変更され、前記転写材に定着された1つの制御用トナー画像の長さは、前記変更後の速度に基づくことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for discharging a transfer material on which a toner image is fixed by a fixing unit at a predetermined speed,
Toner image forming means for forming a plurality of control toner images each having a different gradation on the image carrier;
Transfer means for transferring the plurality of control toner images formed by the toner image forming means to a transfer material;
The rear end of the transfer material is located at a position away from the fixing unit along the conveyance path along which the transfer material is conveyed, and the length of the transfer material carrying the control toner image in the conveyance direction. In the middle of the transfer of the transfer material on which the plurality of control toner images transferred by the transfer unit are fixed, the distance after adding the margin distance after passing through is fixed. Density detecting means for detecting the density of the plurality of control toner images;
When the transfer material moves the margin distance after the rear end of the transfer material passes through the fixing unit, and the density detection unit detects the density of the plurality of control toner images, the transfer material And the length of one control toner image fixed on the transfer material is based on the speed after the change.
定着手段によりトナー画像が定着された転写材を所定速度で排出する画像形成装置であって、
像担持体上に各々が異なる階調である複数個の制御用トナー画像を形成するトナー画像形成手段と、
前記トナー画像形成手段により形成された前記複数個の制御用トナー画像を転写材に転写する転写手段と、
前記定着手段から前記転写材が搬送される搬送経路に沿って離れた位置であって、前記制御用トナー画像を担持する転写材の搬送方向の長さに前記転写材の後端が前記定着手段を通過した後のマージン距離を加算した距離だけ離れた位置に配置され、前記転写手段により転写された前記複数個の制御用トナー画像が定着された転写材が搬送される途中で、定着後の前記複数個の制御用トナー画像の色度を検知する色度検知手段とを有し、
前記転写材が当該転写材の後端が前記定着手段を通過してから前記マージン距離を移動し、前記色度検知手段により前記複数個の制御用トナー画像の色度検知を行うときに、前記転写材の搬送速度が前記所定速度よりも遅い速度に変更され、前記転写材に定着された1つの制御用トナー画像の長さは、前記変更後の速度に基づくことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for discharging a transfer material on which a toner image is fixed by a fixing unit at a predetermined speed,
Toner image forming means for forming a plurality of control toner images each having a different gradation on the image carrier;
Transfer means for transferring the plurality of control toner images formed by the toner image forming means to a transfer material;
The rear end of the transfer material is located at a position away from the fixing unit along the conveyance path along which the transfer material is conveyed, and the length of the transfer material carrying the control toner image in the conveyance direction. In the middle of the transfer of the transfer material on which the plurality of control toner images transferred by the transfer unit are fixed, the distance after adding the margin distance after passing through is fixed. Chromaticity detection means for detecting chromaticity of the plurality of control toner images,
When the transfer material moves the margin distance after the trailing edge of the transfer material passes through the fixing unit, and the chromaticity detection unit performs chromaticity detection of the plurality of control toner images, The transfer material transport speed is changed to a speed slower than the predetermined speed, and the length of one control toner image fixed on the transfer material is based on the changed speed. .
複数の転写材の搬送速度を有し、制御用トナー画像を検知する際は、最も速い搬送速度以外の搬送速度とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has a plurality of transfer material conveyance speeds and uses a conveyance speed other than the fastest conveyance speed when detecting a control toner image. 前記濃度検知手段のセンサは、蓄積型センサであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensor of the density detection unit is a storage type sensor.
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