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JP4968913B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、画像の濃度制御及び諧調制御を行うためのパッチセンサを有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus having a patch sensor for performing image density control and gradation control.

従来、画像形成装置は、像担持体としての例えばドラムのような感光体の表面を一様に帯電し、その表面に、例えばレーザのような露光装置で、画像信号に対応した露光を行い、静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を、現像剤としてトナーを有する現像装置にて現像し、可視画像(トナー像)にしている。   Conventionally, an image forming apparatus uniformly charges the surface of a photosensitive member such as a drum as an image carrier, and performs exposure corresponding to an image signal on the surface with an exposure device such as a laser, An electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is developed by a developing device having toner as a developer to form a visible image (toner image).

また、転写手段を用いてこのトナー像を記録紙もしくは中間転写体に転写し、最終的には定着装置を用いて記録紙に画像を定着させている。カラー複写機等の画像形成装置においては、上記未定着トナー像を形成するまでのプロセスは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の異なる色に関して各々行われる。    Further, the toner image is transferred to a recording paper or an intermediate transfer member using a transfer unit, and finally the image is fixed on the recording paper using a fixing device. In an image forming apparatus such as a color copying machine, the processes until the unfixed toner image is formed are performed for different colors such as yellow, magenta, cyan, and black.

例えば、各々の色のトナー像を別々のドラムに形成し、各トナー像を、記録紙を搬送する手段に担持される同一中間転写体の上に重ね合わせる方法や、各々の色のトナー像を1つの感光体上に1回転するごとに1色ずつ重ね合わせる方法など様々である。   For example, each color toner image is formed on a separate drum, and each toner image is superposed on the same intermediate transfer member carried by the means for conveying the recording paper. There are various methods such as a method of superimposing one color for each rotation on one photoconductor.

しかしながら、カラー画像は、各色の画像濃度がわずかに変化しても色味の変動がわかりやすく、そのため、各色の濃度を一定に保つ制御が必要となっている。   However, in the color image, even if the image density of each color changes slightly, the variation in color is easy to understand. Therefore, it is necessary to control the density of each color to be constant.

この濃度制御のひとつに、以下の方式が知られている。   The following method is known as one of the density controls.

感光体の非画像領域において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の所定濃度のパッチ画像を形成し、感光体に向けて配置されたパッチセンサにてその濃度を読み取り、その濃度に基づいて現像されたトナーの過不足量を測定する。   In the non-image area of the photoconductor, a patch image of a predetermined density of each color such as yellow, magenta, cyan, and black is formed, and the density is read by a patch sensor arranged toward the photoconductor. Based on the density Measure the excess and deficiency of the developed toner.

この測定結果で、例えば、トナー不足の場合には対応する色の現像器に補給するトナー量を増やし、各色の画像濃度を一定に保つようにする。一方、パッチが濃い場合は現像器に補給するトナー量減らし、もしくは、補給する回数を制限して画像濃度を一定に保つようにする。 As a result of this measurement, for example, when the toner is insufficient, the amount of toner supplied to the developing device of the corresponding color is increased, and the image density of each color is kept constant. On the other hand, if the patch is dark, the amount of toner supplied to the developing device is reduced, or the number of times of supply is limited to keep the image density constant.

また、上記の非画像領域とは、画像形成装置が形成するトナー像の感光体の回転方向で上流側の、又は、下流側のトナーが担持されていない領域が、あるいは、感光体の回転方向で隣り合う複数のトナー像の間の領域が考えられる。特許文献1では、上記の非画像領域に形成されたトナー像が転写するポイントを通過する際に転写手段の高圧バイアスを切り替えることで、トナー剤が転写バイアスによって転写ローラに付着して、最後には記録紙を汚してしまうことを防いでいる。この制御によって、パッチ画像の色及び濃度によってバイアスを切り替えることが可能であり、汚れに対しては非常に有効な手段であった。 The non-image area is an area where toner on the upstream side or downstream side of the toner image formed by the image forming apparatus is not carrying toner, or the rotation direction of the photoconductor. A region between a plurality of adjacent toner images can be considered. In Patent Document 1, the toner agent adheres to the transfer roller by the transfer bias by switching the high-voltage bias of the transfer means when the toner image formed in the non-image area passes the transfer point, and finally, Prevents the recording paper from getting dirty. By this control, it is possible to switch the bias according to the color and density of the patch image, and this is a very effective means against dirt.

しかしながら、非画像領域に描いたトナー像の濃度を測定するパッチセンサは一般的には光学センサ(LED)であり、そのLEDの波長は600nm〜赤外線領域で用いられる。   However, a patch sensor that measures the density of a toner image drawn in a non-image region is generally an optical sensor (LED), and the wavelength of the LED is used in the 600 nm to infrared region.

感光体は、光によってその帯電状態が変わってしまうので、このパッチセンサのLEDによってもその帯電状態が変化してしまう恐れがある。帯電状態が変化すると、その露光部分のみトナーが乗らなかったり、逆に濃度が濃くなってしまう。   Since the charged state of the photoreceptor is changed by light, the charged state may be changed by the LED of the patch sensor. When the charged state changes, the toner does not get on only the exposed portion, or the density becomes high.

パッチセンサのLEDによる露光は、トナー像がパッチセンサの視野に入る前から始まり、トナー像が視野を十分に外れてからLEDを消灯するのが一般的である。よって、トナー像よりも広い範囲においてパッチセンサのLEDによる露光が行われ、感光体の帯電状態が他の部分と異なる状態が作られる。   The exposure by the LED of the patch sensor generally starts before the toner image enters the field of view of the patch sensor, and the LED is generally turned off after the toner image is sufficiently out of the field of view. Therefore, exposure by the LED of the patch sensor is performed in a wider range than the toner image, and a state in which the charged state of the photoconductor is different from other portions is created.

複写機に一般的に使われるOPCドラムの場合、転写バイアスがパッチセンサの近傍にかけられていると、転写バイアスの大きさによってパッチセンサのLEDの露光領域で感光体上の電位が変動する。 In the case of an OPC drum generally used in a copying machine, if the transfer bias is applied in the vicinity of the patch sensor, the potential on the photoreceptor varies in the exposure area of the LED of the patch sensor depending on the magnitude of the transfer bias.

その後、LEDアレイ等によって残電荷を除去して一次帯電器によって感光体の帯電を一様にしたときに、パッチセンサのLEDが照射させられた部分だけ帯電状態が一様でなくなるため、画像領域に使われた時に帯状の画像ムラが生じてしまう。   After that, when the residual charge is removed by an LED array or the like and the photosensitive member is uniformly charged by the primary charger, the charged state is not uniform only in the portion irradiated with the LED of the patch sensor. When it is used in the case, the band-like image unevenness occurs.

一方で、パッチセンサの読み取り回数は、読み取り時にノイズの発生等によってバラつきが生じるため、複数回センサ値を読み込みして平均処理をするほうがよく、そのためには、早くパッチLEDを点灯させてパッチの濃度を読み込む回数を増やす必要がある。   On the other hand, since the number of readings of the patch sensor varies due to the occurrence of noise at the time of reading, it is better to read the sensor value multiple times and perform an averaging process. It is necessary to increase the number of reading of density.

しかしながら、複数枚記録紙に画像形成する場合の紙間で濃度制御を行う時は、画像形成装置の1分当たりのコピー枚数が多いほど記録紙と記録紙の間の時間は短くなり、パッチの検知回数が少なくなる。 However, when performing density control between paper when an image is formed on a plurality recording paper, copy sheets per minute of the image forming apparatus is the time between the recording paper and multi Ihodo recording sheet is shortened, detecting the number of patches Ru few kuna.

本発明の目的は、パッチセンサのLEDの露光によって感光体に帯状の帯電ムラが生じるのを防ぐと共に、精度の高い濃度制御を行うことができる画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing strip-shaped charging unevenness on a photosensitive member due to exposure of an LED of a patch sensor and performing highly accurate density control.

上記目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、トナー像を担持して回転駆動される感光体と、前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、転写電圧が印加されることで、前記像形成手段により前記感光体上に形成されるトナー像を、前記感光体に当接する転写体に転写させる転写手段と、前記転写手段に前記転写電圧を印加することで前記感光体上のトナー像を転写体に転写させた後、前記転写電圧を立ち下げる転写電圧印加手段と、前記像形成手段が前記感光体上に形成するトナー像に、前記感光体の回転方向で後続する被検知用のトナー像を、前記像形成手段に形成させる被検知画像形成手段と、前記感光体の回転方向において、前記像形成手段よりも下流側、且つ、前記転写手段よりも上流側の位置で、前記感光体に向けて光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射され、前記被検知画像形成手段が形成する前記被検知用のトナー像で反射される光の受光結果に基づき、前記像形成手段を制御する画像形成装置において、前記照射手段は、前記転写電圧印加手段が前記転写電圧の立ち下げを開始してから、前記転写電圧が所定の電圧まで下がった後、前記感光体に向けて光を照射することを特徴とする。また、他の請求項に記載の画像形成装置は、トナー像を担持して回転駆動される感光体と、前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段が前記感光体上に形成するトナー像に、前記感光体の回転方向で先行する被検知用のトナー像を、前記像形成手段に形成させる被検知画像形成手段と、転写電圧が印加されることで、前記像形成手段により前記感光体上に形成されるトナー像を、前記感光体に当接する転写体に転写させる転写手段と、前記転写手段に前記転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記感光体の回転方向において、前記像形成手段よりも下流側、且つ、前記転写手段よりも上流側の位置で、前記感光体に形成される前記被検知用のトナー像に光を照射し、その後前記照射する光を消灯する照射手段と、前記照射手段から照射され、前記被検知用のトナー像で反射される光の受光結果に基づき、前記像形成手段を制御する画像形成装置において、前記転写電圧印加手段は、前記照射手段が光を消灯してから、前記照射手段から照射される光の光量が所定の値よりも小さくなった後、前記転写手段に印加すべき転写電圧を立ち上げることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 includes a photosensitive member that carries a toner image and is driven to rotate, an image forming unit that forms a toner image on the photosensitive member, and a transfer voltage. A transfer unit that transfers the toner image formed on the photoconductor by the image forming unit to a transfer body that is in contact with the photoconductor, and the transfer voltage is applied to the transfer unit. After transferring the toner image on the photosensitive member to the transfer member, a transfer voltage applying unit for lowering the transfer voltage, and a toner image formed on the photosensitive member by the image forming unit on the rotating direction of the photosensitive member And a detected image forming unit that forms the detected toner image on the image forming unit, and a downstream side of the image forming unit and an upstream side of the transfer unit. At the side position Irradiating means for irradiating light, and the image forming means based on a light reception result of light emitted from the irradiating means and reflected by the detected toner image formed by the detected image forming means. In the image forming apparatus to be controlled, the irradiating unit emits light toward the photoconductor after the transfer voltage is lowered to a predetermined voltage after the transfer voltage applying unit starts to decrease the transfer voltage. Irradiating . According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a photoconductor that carries a toner image and is driven to rotate; an image forming unit that forms a toner image on the photoconductor; A detected image forming means for forming a detected toner image preceding the rotation direction of the photosensitive member on the toner image formed on the body by the image forming means and a transfer voltage; A transfer means for transferring a toner image formed on the photoconductor by an image forming means to a transfer body in contact with the photoconductor; a transfer voltage applying means for applying the transfer voltage to the transfer means; and the photoconductor In the rotation direction, light is applied to the toner image to be detected formed on the photoconductor at a position downstream from the image forming unit and upstream from the transfer unit, and then the irradiation is performed. Irradiating means for turning off the light, In the image forming apparatus for controlling the image forming unit based on the light reception result of the light irradiated from the irradiation unit and reflected by the toner image to be detected, the transfer voltage applying unit is configured such that the irradiation unit emits light. After the light is extinguished, the transfer voltage to be applied to the transfer unit is raised after the amount of light emitted from the irradiation unit becomes smaller than a predetermined value.

本発明によれば、感光体から転写媒体に転写する際の転写バイアスが十分に下がってからパッチセンサのLEDの点灯を行う。このことで、パッチセンサのLEDの露光によって感光体に帯状の帯電ムラが生じるのを防ぐと共に、最適なタイミングでパッチLEDを点灯させることが可能で、読み取り回数をできるだけ多く取ることが可能になる。この結果、精度の高い濃度制御を行うことができる。   According to the present invention, the LED of the patch sensor is turned on after the transfer bias when transferring from the photosensitive member to the transfer medium is sufficiently lowered. As a result, it is possible to prevent the belt-shaped charging unevenness from occurring on the photosensitive member due to the exposure of the LED of the patch sensor, and it is possible to turn on the patch LED at an optimal timing and to take as many readings as possible. . As a result, highly accurate density control can be performed.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。また図2は、図1の画像形成装置の要部拡大図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the image forming apparatus of FIG.

図1、図2に示すフルカラーの画像形成装置自体は周知の構造であるので、その構成、動作の説明は簡単なものに留める。   Since the full-color image forming apparatus itself shown in FIGS. 1 and 2 has a well-known structure, the description of the structure and operation will be simplified.

図1、図2において、ドラム状の感光体1の周囲には、一次帯電器2、レーザスキャナユニット3、現像ロータリー4、中間転写体5、クリーニング装置6が配置され、さらにその下流側近傍に残留電荷を除去する露光装置12が配置されている。   1 and 2, a primary charger 2, a laser scanner unit 3, a developing rotary 4, an intermediate transfer member 5, and a cleaning device 6 are disposed around a drum-shaped photosensitive member 1, and further downstream in the vicinity thereof. An exposure device 12 for removing residual charges is arranged.

現像ロータリー4の内部にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々の現像器が格納されており、図示しない現像ロータリー駆動モータによって現像ロータリーは矢印の方向に回転可能である。本実施の形態では現像器は4色分であるが、特に4色に限らない。 Each developing unit of yellow, magenta, cyan, and black is housed in the developing rotary 4 , and the developing rotary 4 can be rotated in the direction of an arrow by a developing rotary drive motor (not shown). In the present embodiment, the developing devices are for four colors, but are not limited to four colors.

装置本体の下部には3段の給紙ユニット7があり、中間転写体5の下部には二次転写帯電器8と分離帯電器13(図2)が当接している。また、中間転写体5の内側にあって、感光体1との当接部には、一次転写ローラ14が設けられている。   A three-stage sheet feeding unit 7 is provided at the lower portion of the apparatus main body, and a secondary transfer charger 8 and a separation charger 13 (FIG. 2) are in contact with the lower portion of the intermediate transfer member 5. Further, a primary transfer roller 14 is provided inside the intermediate transfer member 5 and in a contact portion with the photosensitive member 1.

分離帯電器13の記録紙搬送方向下流側には、搬送ベルト9があり、さらにその下流側には定着装置10がある。また、定着装置10の下流側にあって装置本体の外側方には、排紙トレイ11(図1)が設けられる。 A conveyance belt 9 is provided downstream of the separation charger 13 in the recording paper conveyance direction, and a fixing device 10 is provided further downstream thereof. A paper discharge tray 11 (FIG. 1) is provided on the downstream side of the fixing device 10 and outside the main body of the apparatus.

また、図2に示すように、本発明の要部であるパッチセンサ15が、現像ロータリー4と中間転写体5の間にあって、感光体1に対面して設けられている。   As shown in FIG. 2, a patch sensor 15, which is a main part of the present invention, is provided between the developing rotary 4 and the intermediate transfer member 5 so as to face the photoreceptor 1.

周知の電子写真プロセスにより、感光体1上の各色トナー像は順次中間転写体5上に重ね合わせ転写され、フルカラー画像が中間転写体5上に形成される。その後、給紙ユニット7から記録紙が所定のタイミングで給紙され、二次転写帯電器8と中間転写体5のニップ部に、トナー画像と同期を取って送り込まれる。そして、二次転写帯電器8の作用により、中間転写体5上のトナー像は記録紙に一括転写される。   Each color toner image on the photoreceptor 1 is sequentially transferred onto the intermediate transfer member 5 by a known electrophotographic process, and a full-color image is formed on the intermediate transfer member 5. Thereafter, the recording paper is fed from the paper feeding unit 7 at a predetermined timing, and is fed into the nip portion between the secondary transfer charger 8 and the intermediate transfer member 5 in synchronism with the toner image. Then, the toner image on the intermediate transfer member 5 is collectively transferred to the recording paper by the action of the secondary transfer charger 8.

記録紙は、その後、分離帯電器13により中間転写体5から分離され、搬送ベルト9により、定着装置10に搬送され、ここで、未定着トナー像が定着されて、記録紙は排紙トレイ11に排紙される。   The recording paper is then separated from the intermediate transfer member 5 by the separation charger 13 and conveyed to the fixing device 10 by the conveying belt 9, where the unfixed toner image is fixed, and the recording paper is discharged to the discharge tray 11. The paper is discharged.

次にトナー濃度制御用のパッチに関して説明する。   Next, a toner density control patch will be described.

図3は、図2におけるパッチセンサの構成図である。   FIG. 3 is a configuration diagram of the patch sensor in FIG.

図3において、パッチセンサ15は、LED301、光センサ素子302、303、ビームスプリッタ304を有する。   In FIG. 3, the patch sensor 15 includes an LED 301, optical sensor elements 302 and 303, and a beam splitter 304.

LED301は、600nm〜赤外線領域の波長を有している。図示しないLEDのオン信号が本体から与えられ、LEDはオン/オフ可能である。このLED301から発した光が感光体1上に形成されたパッチ画像305の表面に当たり反射される。反射光はLED301に合わせた波長を分離できるビームスプリッタ304を通過し、透過光と散乱光に分離される。透過光は光センサ素子302で検知され、散乱光は光センサ303で検知される。この透過光と散乱光の比によってトナー濃度が決定される。   The LED 301 has a wavelength in the 600 nm to infrared region. An LED on signal (not shown) is given from the main body, and the LED can be turned on / off. The light emitted from the LED 301 hits the surface of the patch image 305 formed on the photosensitive member 1 and is reflected. The reflected light passes through a beam splitter 304 that can separate wavelengths matched to the LED 301 and is separated into transmitted light and scattered light. The transmitted light is detected by the optical sensor element 302 and the scattered light is detected by the optical sensor 303. The toner density is determined by the ratio of the transmitted light and scattered light.

パッチトナー画像305は、図4に示したように、画像領域T1と画像領域T2の間(紙間)において感光体1上に形成される。パッチ画像305は紙間に1色ずつ形成される。   As shown in FIG. 4, the patch toner image 305 is formed on the photoreceptor 1 between the image area T1 and the image area T2 (between sheets). A patch image 305 is formed for each color between sheets.

例えば、画像領域T1と画像領域T2の間にはイエローのみのパッチ画像Ypが形成され、次の画像領域T2と画像領域T3の間にはマゼンタのみのパッチ画像Mpが形成される。画像領域T1、T2及びT3に画像が形成された時には一次転写バイアスが印加され、中間転写体5上に画像が写し取られる。 For example, a yellow-only patch image Yp is formed between the image region T1 and the image region T2, and a magenta-only patch image Mp is formed between the next image region T2 and the image region T3. When images are formed in the image areas T1, T2, and T3, a primary transfer bias is applied, and the image is copied onto the intermediate transfer member 5 .

図5は、図3のパッチセンサのLEDによる露光で生じる感光体上のメモリの発生原理を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a generation principle of a memory on the photosensitive member generated by exposure by the LED of the patch sensor of FIG.

図5の(1)は、一次帯電器2による初期の一次帯電後の感光体電位Vdを示している。感光体1表面はVd=−600Vに一様に帯電させられている。(2)は、レーザスキャナユニットからのレーザ露光によってパッチ画像305を感光体1上に潜像した時の電位を示す図である。パッチ潜像によって感光体電位を下げる。 (1) in FIG. 5 shows the photoreceptor potential Vd after the initial primary charging by the primary charger 2. The surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged to Vd = −600V. (2) is a diagram showing the potential when the patch image 305 is latently formed on the photosensitive member 1 by laser exposure from the laser scanner unit 3 . The photoreceptor potential is lowered by the patch latent image.

(3)は、現像器によって(2)のパッチ潜像の上に負に帯電したトナーを乗せ、可視画像にした図である。その後、パッチセンサ15のLED点灯によって、(4)のように、パッチ潜像の周りにLEDが点灯した領域だけさらに深い潜像が形成される。   (3) is a view in which a negatively charged toner is placed on the patch latent image of (2) by the developing device to form a visible image. Thereafter, when the LED of the patch sensor 15 is turned on, a deeper latent image is formed around the area where the LED is lit around the patch latent image as shown in (4).

本実施の形態では約−50V程度の電位になる。このとき、一次転写バイアスを印加すると、(5)のように一様に電位が下げられる。このときの感光体電位は感光体特性と転写バイアスの大きさに起因している。   In this embodiment, the potential is about -50V. At this time, when the primary transfer bias is applied, the potential is uniformly lowered as shown in (5). The photoconductor potential at this time is due to the photoconductor characteristics and the magnitude of the transfer bias.

一次転写によって、潜像上のトナーは中間転写体5に写し取られ、再び感光体1の電位を一様にするために前露光LED(露光装置12)を点灯させると、(6)のように、パッチセンサ15のLEDが点灯した領域だけ電荷がなくなる。その後、レーザスキャナユニットからのレーザ露光を行うと、電荷が載らない領域だけ電位が一様でなくなってしまう。ここにトナーを現像させても所望の濃度にならないため、画像ムラが生じてしまう。 The toner on the latent image is copied onto the intermediate transfer member 5 by the primary transfer, and when the pre-exposure LED (exposure device 12) is turned on to make the potential of the photosensitive member 1 uniform again, as shown in (6). In addition, there is no charge in the region where the LED of the patch sensor 15 is lit. Thereafter, when laser exposure from the laser scanner unit 3 is performed, the potential is not uniform only in a region where no charge is placed. Even if the toner is developed here, the desired density is not obtained, and image unevenness occurs.

一次転写バイアスとして一次転写ローラ14に2KV〜4KV程度の電圧が印加される。   A voltage of about 2 KV to 4 KV is applied to the primary transfer roller 14 as a primary transfer bias.

図6は、図2における一次転写ローラに印加される一次転写バイアス回路の第1の例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a first example of the primary transfer bias circuit applied to the primary transfer roller in FIG.

電源403、404で与えられた電圧は、制御信号AまたはBによってTR(トランジスタ)1またはTR2がスイッチングすることによってトランス401または402を介して昇圧される。ここで制御信号Aがオン信号を出すと、トランス401によって正の電圧が出力され、制御信号Bがオン信号を出すと、トランス402によって負の電圧が出力される。   The voltage supplied from the power supplies 403 and 404 is boosted via the transformer 401 or 402 when the TR (transistor) 1 or TR2 is switched by the control signal A or B. Here, when the control signal A outputs an ON signal, a positive voltage is output by the transformer 401, and when the control signal B outputs an ON signal, a negative voltage is output by the transformer 402.

また、C1、C2及びR1、R2は一次転写バイアス回路内の定数であり、Ct及びRtは一次転写ローラ14と本体との配置で決まる容量及び抵抗である。例えば、TR1がオンして正の電圧が出力されると回路内のC1及びCTに充電され、一次転写ローラ14に電圧が印加される。逆にTR1をオフした時は、このC1、CTに充電された電荷がR1、RT及びR2を介して放電され、一次転写ローラ14に印加される電圧が零になる。   C1, C2 and R1, R2 are constants in the primary transfer bias circuit, and Ct and Rt are capacitance and resistance determined by the arrangement of the primary transfer roller 14 and the main body. For example, when TR1 is turned on and a positive voltage is output, C1 and CT in the circuit are charged, and the voltage is applied to the primary transfer roller 14. Conversely, when TR1 is turned off, the charges charged in C1 and CT are discharged through R1, RT and R2, and the voltage applied to the primary transfer roller 14 becomes zero.

つまり、一次転写バイアスにはC1もしくはC2及びCTの充放電にかかる時間が存在し、各々立ち上がり時間をTon、立下り時間をToffと呼ぶ。CTは一次転写ローラ14の材質や電源供給部のコネクタ材や本体内の配置によるため、機種によってほぼ一意に決まるものである。よって一次転写バイアスの立ち上がり時間や立下り時間もバイアス値が一定であれば、ほぼ一意に決まるものである。   That is, the primary transfer bias has time required for charging / discharging C1, C2, and CT, and the rising time is called Ton and the falling time is called Toff. CT depends on the model, because it depends on the material of the primary transfer roller 14, the connector material of the power supply unit, and the arrangement in the main body. Therefore, the rise time and fall time of the primary transfer bias are almost uniquely determined if the bias value is constant.

本体を制御する図示しないCPUは上記の立ち上がり時間を記憶しており、一次転写バイアスの制御信号A及びBを制御可能である。   A CPU (not shown) that controls the main body stores the rise time and can control the control signals A and B of the primary transfer bias.

本実施の形態では、図に示すように、一次転写バイアス(一次転写電圧)Vtrを、制御信号Aをオフにすることによって立ち下げる。本実施の形態では、このときの電圧は2KV〜4KVから0〜100V付近まで立ち下げる。この時、C1、CTの放電時間によって一次転写バイアスのオフ時間はToffだけかかる。 In this embodiment, as shown in FIG. 7 , the primary transfer bias (primary transfer voltage) Vtr is lowered by turning off the control signal A. In the present embodiment, the voltage at this time falls from 2 KV to 4 KV to around 0 to 100 V. At this time, the off time of the primary transfer bias takes Toff depending on the discharge time of C1 and CT.

本実施の形態では数msから10ms程度かかる。Toff後にパッチセンサ15のLED301を点灯させることで一次転写電圧VtrとLEDの点灯が重なることを防ぐ。パッチセンサ15のLED301はオン信号が入るとnsオーダーで点灯を開始できるため、一次転写バイアスの立下り時間Toffのみ考慮すればよい。   In this embodiment, it takes about several ms to 10 ms. By turning on the LED 301 of the patch sensor 15 after Toff, the primary transfer voltage Vtr and the LED are prevented from overlapping. Since the LED 301 of the patch sensor 15 can be turned on in the order of ns when an ON signal is input, only the fall time Toff of the primary transfer bias needs to be considered.

画像形成中の一次転写バイアスVtrは、環境温度または湿度によって変更できる。一次転写バイアスの立下り時間Toffは、図8に示すように、一次転写バイアスVtrが低いほど短くなる。 The primary transfer bias Vtr during image formation can be changed by the environmental temperature or humidity. Fall time Toff of the primary transfer bias, as shown in FIG. 8, the primary transfer bias Vtr is lower nearly as short Kunar.

パッチセンサ15にて読み込む回数が増えるほど平均化処理によってノイズ等の影響を受けずに精度よくパッチ画像305の濃度を検知できることになる。よって、一次転写バイアスが立下ってすぐにパッチLED301を点灯させた方がよいため、図示しない転写バイアス値によってToffの値を変化させ、LED301を点灯させることで、点灯時間を十分長くすることができる。   As the number of readings by the patch sensor 15 increases, the density of the patch image 305 can be accurately detected without being affected by noise or the like by the averaging process. Therefore, since it is better to light the patch LED 301 immediately after the primary transfer bias falls, the lighting time can be made sufficiently long by changing the Toff value according to the transfer bias value (not shown) and lighting the LED 301. it can.

図9は、図2における一次転写ローラに印加される一次転写バイアス回路の第2の例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a second example of the primary transfer bias circuit applied to the primary transfer roller in FIG.

基本的な動作は、図6に示した回路と同等なので説明は省略する。図9の回路には、一次転写ローラ14に印加されている電圧をモニタできる電圧検知手段405があり、その検知出力は図示しない本体CPUに入力される。   The basic operation is the same as that of the circuit shown in FIG. In the circuit of FIG. 9, there is voltage detection means 405 that can monitor the voltage applied to the primary transfer roller 14, and the detection output is input to a main body CPU (not shown).

CPUでは閾値Vaが設定されており、図10に示すように一次転写バイアスVtrが閾値Va以下になった場合にパッチセンサ15のLED301を立ち上げる。Vaは零でなくてもよく、感光体1の波長に対する感度によってはVa>0に設定して、早くパッチセンサ15のLED301を立ち上げることができるため、その分検知回数を増やすことができる。   The threshold value Va is set in the CPU, and the LED 301 of the patch sensor 15 is activated when the primary transfer bias Vtr is equal to or lower than the threshold value Va as shown in FIG. Va does not have to be zero. Depending on the sensitivity of the photosensitive member 1 to the wavelength, Va> 0 can be set and the LED 301 of the patch sensor 15 can be started up quickly, so that the number of detections can be increased accordingly.

記録紙間などでパッチ動作を行う場合など、一度一次転写バイアスを立ち下げ、パッチセンサ15のLED301を立ち上げてパッチ濃度を検知する。この後、再び画像形成するためにパッチセンサ15のLED301を立ち下げて、一次転写バイアスを立ち上げる必要がある。このとき、パッチセンサ15のLED301の光量が十分に下がってから一次転写バイアスを印加しないと、感光体1に同様の帯電ムラが生じてしまう。   When the patch operation is performed between recording sheets or the like, the primary transfer bias is once lowered, and the LED 301 of the patch sensor 15 is raised to detect the patch density. Thereafter, in order to form an image again, it is necessary to lower the LED 301 of the patch sensor 15 and raise the primary transfer bias. At this time, if the primary transfer bias is not applied after the light quantity of the LED 301 of the patch sensor 15 has sufficiently decreased, similar charging unevenness occurs on the photosensitive member 1.

これを防ぐために、図11に示すように、パッチセンサ15のLED301の光量が十分に立ち下がってから一次転写バイアスを立ち上げるようにする。パッチセンサ15のLED301の光量は、LED301のオフ信号が与えられてから数μsec程度かかり、その値はLED301によって一意的に決まるものである。この立下り時間Tled分だけ本体のCPUでタイマを動作させ、その後一次転写バイアスの制御信号を与える。   In order to prevent this, as shown in FIG. 11, the primary transfer bias is raised after the light quantity of the LED 301 of the patch sensor 15 has fallen sufficiently. The light quantity of the LED 301 of the patch sensor 15 takes about several μsec after the OFF signal of the LED 301 is given, and the value is uniquely determined by the LED 301. A timer is operated by the CPU of the main body for the fall time Tled, and then a primary transfer bias control signal is given.

以上説明した本発明の画像形成装置は、感光体の非画像領域に形成されたパッチ画像の濃度を検知するパッチセンサ15を備え、パッチセンサ15によりパッチ画像の濃度を検知する際に、トナー像を感光体から転写媒体に転写する転写手段の高圧を立ち下げる。そして、所定電圧以下になってからパッチセンサ15のLED301の点灯を開始するよう制御する。   The image forming apparatus of the present invention described above includes the patch sensor 15 that detects the density of the patch image formed in the non-image area of the photoreceptor, and the toner image is detected when the patch sensor 15 detects the density of the patch image. The high pressure of the transfer means for transferring the toner from the photoreceptor to the transfer medium is lowered. And it controls so that lighting of LED301 of the patch sensor 15 may be started after it becomes below a predetermined voltage.

また、本発明の画像形成装置は、転写手段に印加される電圧に応じて、LED301の点灯タイミングを変更する。   The image forming apparatus of the present invention changes the lighting timing of the LED 301 according to the voltage applied to the transfer unit.

また、本発明の画像形成装置は、転写手段に印加される電圧を検知する電圧検知手段405を有し、電圧検知手段405が所定電圧以下と検知したときに、パッチセンサ15のLED301の点灯を開始する。   The image forming apparatus of the present invention further includes a voltage detection unit 405 that detects a voltage applied to the transfer unit. When the voltage detection unit 405 detects that the voltage is equal to or lower than a predetermined voltage, the LED 301 of the patch sensor 15 is turned on. Start.

また、本発明の画像形成装置は、パッチセンサ15のLED301を消灯してから所定時間後に転写手段の高圧を再度立ち上げる。   In the image forming apparatus of the present invention, the high voltage of the transfer unit is raised again after a predetermined time since the LED 301 of the patch sensor 15 is turned off.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の画像形成装置の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the image forming apparatus in FIG. 1. 図2におけるパッチセンサの構成図である。It is a block diagram of the patch sensor in FIG. 図1における感光体の画像領域と非画像領域に形成されるパッチトナー像を示すタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart showing patch toner images formed in an image area and a non-image area of the photoconductor in FIG. 1. 図3のパッチセンサのLEDによる露光で生じる感光体上のメモリの発生原理を示す図である。It is a figure which shows the generation | occurrence | production principle of the memory on the photoreceptor which arises by exposure by LED of the patch sensor of FIG. 図2における一次転写ローラに印加される一次転写バイアス回路の第1の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a first example of a primary transfer bias circuit applied to a primary transfer roller in FIG. 2. 一次転写バイアスとパッチセンサのLEDのオンタイミングを示す図である(1)。It is a figure which shows the ON timing of primary transfer bias and LED of a patch sensor (1). 一次転写バイアスと一次転写バイアスのオフ時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the OFF time of a primary transfer bias and a primary transfer bias. 図2における一次転写ローラに印加される一次転写バイアス回路の第2の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of a primary transfer bias circuit applied to the primary transfer roller in FIG. 2. 一次転写バイアスとパッチセンサのLEDのオンタイミングを示す図である(2)。It is a figure which shows the ON timing of primary transfer bias and LED of a patch sensor (2). 一次転写バイアスとパッチセンサのLEDのオフタイミングを示す図である。It is a figure which shows the OFF timing of primary transfer bias and LED of a patch sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
5 中間転写体
14 一次転写ローラ
15 パッチセンサ
301 LED
305 パッチ画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 5 Intermediate transfer body 14 Primary transfer roller 15 Patch sensor 301 LED
305 patch image

Claims (6)

トナー像を担持して回転駆動される感光体と、A photoreceptor that carries a toner image and is driven to rotate;
前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、Image forming means for forming a toner image on the photoreceptor;
転写電圧が印加されることで、前記像形成手段により前記感光体上に形成されるトナー像を、前記感光体に当接する転写体に転写させる転写手段と、A transfer unit configured to transfer a toner image formed on the photoconductor by the image forming unit to a transfer body in contact with the photoconductor by applying a transfer voltage;
前記転写手段に前記転写電圧を印加することで前記感光体上のトナー像を転写体に転写させた後、前記転写電圧を立ち下げる転写電圧印加手段と、A transfer voltage applying means for lowering the transfer voltage after transferring the toner image on the photoconductor to the transfer body by applying the transfer voltage to the transfer means;
前記像形成手段が前記感光体上に形成するトナー像に、前記感光体の回転方向で後続する被検知用のトナー像を、前記像形成手段に形成させる被検知画像形成手段と、Detected image forming means for causing the image forming means to form a detected toner image subsequent to the toner image formed on the photosensitive member by the image forming means in the rotation direction of the photosensitive member;
前記感光体の回転方向において、前記像形成手段よりも下流側、且つ、前記転写手段よりも上流側の位置で、前記感光体に向けて光を照射する照射手段と、An irradiating unit that irradiates light toward the photoconductor at a position downstream of the image forming unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor;
前記照射手段から照射され、前記被検知画像形成手段が形成する前記被検知用のトナー像で反射される光の受光結果に基づき、前記像形成手段を制御する画像形成装置において、In the image forming apparatus for controlling the image forming unit based on a light reception result of the light irradiated from the irradiation unit and reflected by the detected toner image formed by the detected image forming unit,
前記照射手段は、前記転写電圧印加手段が前記転写電圧の立ち下げを開始してから、前記転写電圧が所定の電圧まで下がった後、前記感光体に向けて光を照射することを特徴とする画像形成装置。The irradiating unit irradiates the photosensitive member with light after the transfer voltage has dropped to a predetermined voltage after the transfer voltage applying unit starts to lower the transfer voltage. Image forming apparatus.
前記照射手段は、前記転写電圧印加手段が前記転写電圧の立ち下げを開始してから、前記転写電圧が前記所定の電圧よりも小さくなるまでに要する時間が経過した後、前記感光体に向けて光を照射することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The irradiating means is directed toward the photoconductor after a lapse of time from when the transfer voltage applying means starts to lower the transfer voltage until the transfer voltage becomes smaller than the predetermined voltage. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus irradiates light. 前記画像形成装置は、トナー像を転写体に転写する際に前記転写手段に印加される転写電圧の値と、前記転写電圧印加手段が前記転写電圧の立ち下げを開始してから、前記転写電圧が前記所定の電圧よりも小さくなるまでに要する時間との対応関係を示すデータを記憶させた記憶手段を有し、The image forming apparatus includes: a transfer voltage value applied to the transfer unit when the toner image is transferred to a transfer body; and the transfer voltage after the transfer voltage application unit starts to lower the transfer voltage. Having storage means for storing data indicating a correspondence relationship with the time required until the voltage becomes smaller than the predetermined voltage,
前記照射手段は、前記転写電圧印加手段が前記転写電圧の立ち下げを開始してから、トナー像を転写体に転写する際に前記転写電圧の値と前記記憶手段に記憶されている前記データとに基づき特定される時間が経過した後、前記感光体に向けて光を照射することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。The irradiating means includes the transfer voltage value and the data stored in the storage means when the toner image is transferred to the transfer body after the transfer voltage applying means starts to lower the transfer voltage. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein light is emitted toward the photoconductor after a time specified based on the time elapses.
前記画像形成装置は、前記転写電圧印加手段により前記転写手段に印加される転写電圧を検知する電圧検知手段を有し、The image forming apparatus includes a voltage detection unit that detects a transfer voltage applied to the transfer unit by the transfer voltage application unit,
前記照射手段は、前記転写電圧印加手段が前記転写電圧の立ち下げを開始してから、前記電圧検知手段により検知される電圧が前記所定の電圧よりも小さくなった後、前記感光体に向けて光を照射することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The irradiating means is directed toward the photoconductor after the voltage detected by the voltage detecting means becomes smaller than the predetermined voltage after the transfer voltage applying means starts to decrease the transfer voltage. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus irradiates light.
トナー像を担持して回転駆動される感光体と、A photoreceptor that carries a toner image and is driven to rotate;
前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、Image forming means for forming a toner image on the photoreceptor;
前記像形成手段が前記感光体上に形成するトナー像に、前記感光体の回転方向で先行する被検知用のトナー像を、前記像形成手段に形成させる被検知画像形成手段と、Detected image forming means for causing the image forming means to form a detected toner image preceding the toner image formed on the photosensitive member by the image forming means in the rotation direction of the photosensitive member;
転写電圧が印加されることで、前記像形成手段により前記感光体上に形成されるトナー像を、前記感光体に当接する転写体に転写させる転写手段と、A transfer unit configured to transfer a toner image formed on the photoconductor by the image forming unit to a transfer body in contact with the photoconductor by applying a transfer voltage;
前記転写手段に前記転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、Transfer voltage applying means for applying the transfer voltage to the transfer means;
前記感光体の回転方向において、前記像形成手段よりも下流側、且つ、前記転写手段よりも上流側の位置で、前記感光体に形成される前記被検知用のトナー像に光を照射し、その後前記照射する光を消灯する照射手段と、Irradiating light on the toner image to be detected formed on the photoconductor at a position downstream of the image forming unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor; An irradiation means for turning off the light to be irradiated thereafter;
前記照射手段から照射され、前記被検知用のトナー像で反射される光の受光結果に基づき、前記像形成手段を制御する画像形成装置において、In an image forming apparatus that controls the image forming unit based on a light reception result of light irradiated from the irradiation unit and reflected by the toner image to be detected,
前記転写電圧印加手段は、前記照射手段が光を消灯してから、前記照射手段から照射される光の光量が所定の値よりも小さくなった後、前記転写手段に印加すべき転写電圧を立ち上げることを特徴とする画像形成装置。The transfer voltage applying unit sets a transfer voltage to be applied to the transfer unit after the amount of light irradiated from the irradiation unit becomes smaller than a predetermined value after the irradiation unit turns off the light. An image forming apparatus characterized by being raised.
前記転写電圧印加手段は、前記照射手段が光を消灯してから、前記照射手段から照射される光の光量が前記所定の値よりも小さくなるまでに要する時間が経過した後、前記転写手段に印加すべき転写電圧を立ち上げることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。The transfer voltage applying unit is configured to transfer the light to the transfer unit after a time required for the amount of light emitted from the irradiation unit to become smaller than the predetermined value after the irradiation unit turns off the light. 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a transfer voltage to be applied is raised.
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