JP2011221223A - Image forming apparatus with toner image density detecting function and toner image density detecting method for image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus with toner image density detecting function and toner image density detecting method for image forming apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus with a toner image density detecting function able to optically detect even a reference toner image with a high density, which is used for detecting a toner image density, by imparting adequate sensitivity to a sensor.SOLUTION: A ratio of a linear velocity of an image conveying member 5 to a linear velocity of an image carrier 1 when a reference toner image Tp is transferred is set higher than the ratio of the linear velocity of the image conveying member to the linear velocity of the image carrier when a toner image T is transferred. A detecting member 11 detects the reference toner image elongated in a circumferential direction of the image conveying member according to a difference between the linear velocity of the image conveying member when the reference toner image is transferred and the linear velocity of the image conveying member when the toner image is transferred.

Description

本発明は、トナー像濃度検出機能を備えた電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置、及びこの画像形成装置におけるトナー像濃度検出方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and an electrophotographic printer having a toner image density detecting function, and a toner image density detecting method in the image forming apparatus.

印刷技術の向上によりユーザーが手軽に印刷することが一般的になってきている。これに伴い印刷物の画質への要望も急速に高まってきている。このような状況の中、画像形成装置は、温度や湿度等の変化に伴って出力画像が変化してしまう。特に電子写真式の画像形成装置の場合には、感光ドラム、トナーカートリッジ、トナー等の消耗部品の劣化等に伴って出力画像が変化することが知られている。そこで、環境条件などに伴う出力画像の劣化の防止と、安定した画像を供給するために、濃度制御を行なう画像形成装置が知られている。従来より、画像形成装置で形成するトナー像の濃度調整を行うためにトナー像濃度検出用の基準トナー像即ちトナーパッチを検出する方法として、次のような手法が知られている。画像形成装置を起動させ感光ドラムの外表面上にトナーパッチとして所定のテストパターンを形成する。そしてこのテストパターンの濃度を光学的に所定のセンサーにて読み取り、このセンサーからの画像情報を例えばγ補正手段などの画像形成条件を決定する手段にフィードバックする。これにより画像形成装置の耐久による特性変動量や、画像形成装置の使用環境条件の変動量に応じて画像品質を安定させることができた。   It has become common for users to print easily due to improvements in printing technology. Along with this, the demand for the image quality of printed materials is also increasing rapidly. Under such circumstances, the output image of the image forming apparatus changes with changes in temperature, humidity, and the like. In particular, in the case of an electrophotographic image forming apparatus, it is known that an output image changes with deterioration of consumable parts such as a photosensitive drum, a toner cartridge, and toner. Therefore, an image forming apparatus that performs density control in order to prevent deterioration of an output image due to environmental conditions and the like and to supply a stable image is known. Conventionally, as a method for detecting a reference toner image for detecting a toner image density, that is, a toner patch, for adjusting the density of a toner image formed by an image forming apparatus, the following method is known. The image forming apparatus is activated to form a predetermined test pattern as a toner patch on the outer surface of the photosensitive drum. The density of this test pattern is optically read by a predetermined sensor, and image information from this sensor is fed back to a means for determining image forming conditions such as a γ correction means. As a result, the image quality can be stabilized in accordance with the amount of fluctuation in characteristics due to the durability of the image forming apparatus and the amount of fluctuation in the use environment conditions of the image forming apparatus.

特許文献１には、トナーパッチの階調面積率と感光体地肌の影響とを考慮して高精度にトナーパッチを検出し、トナー濃度制御を行う技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for detecting a toner patch with high accuracy and controlling toner density in consideration of the gradation area ratio of the toner patch and the influence of the photoreceptor background.

特許文献２には、ベタ画像や文字等に要求される高濃度のトナー像を像担持体上に形成する電位でパッチ画像を形成し、このパッチ画像を検出することによって得られる濃度信号によって画像濃度を制御する技術が開示されている。   In Patent Document 2, a patch image is formed at a potential at which a high-density toner image required for a solid image, characters, or the like is formed on an image carrier, and an image is obtained by a density signal obtained by detecting the patch image. A technique for controlling the concentration is disclosed.

特開平１０−３２６０３１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-326031 特開平７−２４４４１２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-244412

上述のようなトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置においては、出力画像の濃度を安定させるために、トナー像の中間調の濃度よりも高濃度部のトナー像濃度検出用の基準トナー像を正確に検出することが望まれている。即ち、高濃度の画像形成条件を検知して制御するためには、トナー像の高濃度部のトナーパッチを正規の現像条件により現像した上で行うことが正確な制御に不可欠である。そこで、高濃度のトナーパッチであっても十分なセンサ感度をもってトナーパッチの濃度を検出することにより、トナー像の高濃度部の制御条件を予測ではなく実測に基づいたものとすることができ、出力画像の濃度を安定させることが可能となる。   In the image forming apparatus having the toner image density detection function as described above, in order to stabilize the density of the output image, the reference toner image for detecting the toner image density in the higher density portion than the halftone density of the toner image. It is desired to accurately detect. That is, in order to detect and control high-density image forming conditions, it is essential for accurate control that the toner patches in the high-density portion of the toner image are developed under normal development conditions. Therefore, by detecting the density of the toner patch with sufficient sensor sensitivity even for a high-density toner patch, the control conditions for the high-density portion of the toner image can be based on actual measurements rather than predictions. It is possible to stabilize the density of the output image.

本発明の目的は、高濃度のトナー像濃度検出用の基準トナー像であっても十分なセンサ感度を持たせ光学的に検出できるようにしたトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置、及びこの画像形成装置におけるトナー像濃度検出方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a toner image density detection function capable of optically detecting even a reference toner image for detecting a high density toner image density with sufficient sensor sensitivity, and An object of the present invention is to provide a toner image density detection method in this image forming apparatus.

上記目的を達成するための本発明に係るトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して移動する像搬送部材と、前記像担持体からトナー像を前記像搬送部材に転写する転写部材と、トナー像濃度検出用の基準トナー像を光学的に検出する検出部材と、基準トナー像生成モードを有する制御部と、を有する画像形成装置において、前記基準トナー像生成モードは、前記像担持体を回転させ前記像担持体に担持させた基準トナー像を前記転写部材により移動している前記像搬送部材に転写しこの基準トナー像を前記検出部材によって検出するモードであって、基準トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の線速度の比が、トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の線速度の比よりも大きく設定され、基準トナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度とトナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度との差に応じて前記像搬送部材の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を前記検出部材で検出することを特徴とする。   To achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus having a toner image density detection function according to the present invention includes an image carrier that carries a toner image, and an image conveyance that moves relative to the image carrier. A control unit having a member, a transfer member for transferring a toner image from the image carrier to the image carrying member, a detection member for optically detecting a reference toner image for toner image density detection, and a reference toner image generation mode In the image forming apparatus, the reference toner image generation mode transfers the reference toner image carried on the image carrier by rotating the image carrier to the image carrying member moved by the transfer member. In this mode, the reference toner image is detected by the detection member, and the ratio of the linear velocity of the image carrying member to the linear velocity of the image carrier when the reference toner image is transferred transfers the toner image. The linear velocity of the image conveying member with respect to the linear velocity of the image carrier at the time is set larger than the linear velocity of the image conveying member when transferring the reference toner image and the image when transferring the toner image. The detection member detects a reference toner image stretched in the circumferential direction of the image conveying member in accordance with a difference from the linear velocity of the conveying member.

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置におけるトナー像濃度検出方法の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して移動する像搬送部材と、前記像担持体からトナー像を前記像搬送部材に転写する転写部材と、トナー像濃度検出用の基準トナー像を光学的に検出する検出部材と、基準トナー像生成モードを有する制御部と、を有する画像形成装置において、前記像担持体に担持させた基準トナー像を前記転写部材により前記像搬送部材に転写しこの基準トナー像を前記検出部材によって光学的に検出するトナー像濃度検出方法であって、基準トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の外表面の線速度の比が、トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の線速度の比よりも大きくなるように前記像担持体を回転させるとともに前記像搬送部材を移動させる工程と、基準トナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度とトナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度との差に応じて前記像搬送部材の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を前記検出部材で光学的に検出する工程と、を有することを特徴とする。   To achieve the above object, a typical configuration of a toner image density detection method in an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that carries a toner image, an image carrying member that moves relative to the image carrier, and A transfer member that transfers a toner image from the image carrier to the image conveying member, a detection member that optically detects a reference toner image for toner image density detection, and a control unit that has a reference toner image generation mode; A toner image density detecting method in which a reference toner image carried on the image carrier is transferred to the image conveying member by the transfer member, and the reference toner image is optically detected by the detection member. The ratio of the linear velocity of the outer surface of the image carrying member to the linear velocity of the image carrier when the reference toner image is transferred is relative to the linear velocity of the image carrier when the toner image is transferred. A step of rotating the image carrier and moving the image carrying member so as to be larger than a ratio of a linear velocity of the image carrying member; a linear velocity of the image carrying member when transferring a reference toner image; and a toner And a step of optically detecting, with the detection member, a reference toner image stretched in the circumferential direction of the image carrying member in accordance with a difference from a linear velocity of the image carrying member when transferring an image. Features.

本発明によれば、高濃度のトナー像濃度検出用の基準トナー像であっても十分なセンサ感度を持たせ光学的に検出できるようにしたトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置、及びこの画像形成装置におけるトナー像濃度検出方法を提供することができる。   According to the present invention, an image forming apparatus having a toner image density detection function capable of optically detecting even a reference toner image for detecting a high density toner image density with sufficient sensor sensitivity, and A toner image density detection method in this image forming apparatus can be provided.

実施例１に係る画像形成装置の一例の構成模式図1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus according to a first embodiment. 実施例１に係る画像形成装置のプリンタ制御部と画像制御部の制御ブロック図FIG. 3 is a control block diagram of a printer control unit and an image control unit of the image forming apparatus according to the first embodiment. 光学センサーの一例の構成模式図Schematic diagram of an example of an optical sensor （ａ）はシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーのうちシアントナーの光学センサーによる検出特性を表した説明図、（ｂ）はブラックトナーに対する光学センサーによる検出特性を表した説明図(A) is an explanatory diagram showing detection characteristics of cyan toner, magenta toner, and yellow toner by an optical sensor of cyan toner, and (b) is an explanatory diagram showing detection characteristics of black toner by an optical sensor. （ａ）は従来の画像形成装置における基準トナー像生成モードの一例のフローチャート、（ｂ）は画像データレベルと出力画像の濃度との関係を表す説明図(A) is a flowchart of an example of a reference toner image generation mode in a conventional image forming apparatus, and (b) is an explanatory diagram showing a relationship between an image data level and an output image density. 実施例１に係る画像形成装置の基準トナー像生成モードのフローチャート6 is a flowchart of a reference toner image generation mode of the image forming apparatus according to the first embodiment. 実施例２に係る画像形成装置の一例の構成模式図Configuration schematic diagram of an example of an image forming apparatus according to a second embodiment 実施例２に係る画像形成装置のプリンタ制御部と画像制御部の制御ブロック図Control Block Diagram of Printer Control Unit and Image Control Unit of Image Forming Apparatus According to Second Embodiment 実施例２に係る画像形成装置の基準トナー像生成モードのフローチャート7 is a flowchart of a reference toner image generation mode of the image forming apparatus according to the second embodiment. 実施例３に係る画像形成装置の一例の構成模式図Configuration schematic diagram of an example of an image forming apparatus according to Embodiment 3 実施例３に係る画像形成装置のプリンタ制御部と画像制御部の制御ブロック図Control Block Diagram of Printer Control Unit and Image Control Unit of Image Forming Apparatus According to Embodiment 3 実施例３に係る画像形成装置の基準トナー像生成モードのフローチャート9 is a flowchart of a reference toner image generation mode of the image forming apparatus according to the third embodiment.

[実施例１]
（１）画像形成装置例
図１は本実施例１に係るトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置の一例の構成模式図である。図２は図１に示す画像形成装置のプリンタ制御部と画像制御部の制御ブロック図である。 [Example 1]
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus having a toner image density detection function according to the first embodiment. FIG. 2 is a control block diagram of the printer control unit and the image control unit of the image forming apparatus shown in FIG.

本実施例１に示す画像形成装置は、電子写真式のフルカラープリンタであって、記録材Ｐの面上に未定着のトナー像を形成する画像形成部Ａと、この未定着のトナー像を記録材Ｐの面上に加熱定着する定着装置（定着器）Ｂと、に大きく分けることができる。   The image forming apparatus shown in the first embodiment is an electrophotographic full color printer, and forms an unfixed toner image on the surface of the recording material P and records the unfixed toner image. It can be roughly divided into a fixing device (fixing device) B that heat-fixes on the surface of the material P.

画像形成部Ａは、像担持体としての円筒状の感光ドラム１と、一次帯電器（帯電部材）としての帯電ローラ２と、露光手段としてのレーザー走査装置３と、現像手段としての回転式現像装置４などを有している。また画像形成部Ａは、像搬送部材としてのエンドレスの中間転写ベルト５と、一次転写部材としての一次転写ローラ７と、像担持体用クリーナーとしてのドラムクリーナー８と、像搬送部材用クリーナーとしてのベルトクリーナー９などを有している。また画像形成部Ａは、二次転写部材としての二次転写ローラ１０と、検出部材としての基準トナー像センサー（以下、光学センサーと記す）１１などを有している。   The image forming unit A includes a cylindrical photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging roller 2 as a primary charger (charging member), a laser scanning device 3 as an exposure unit, and a rotary development as a developing unit. The apparatus 4 is included. The image forming unit A includes an endless intermediate transfer belt 5 as an image conveying member, a primary transfer roller 7 as a primary transfer member, a drum cleaner 8 as an image carrier cleaner, and an image conveying member cleaner. It has a belt cleaner 9 and the like. In addition, the image forming unit A includes a secondary transfer roller 10 as a secondary transfer member, a reference toner image sensor (hereinafter referred to as an optical sensor) 11 as a detection member, and the like.

プリンタ制御部１００において、制御部としてのＣＰＵ１０１は画像制御部２００のＣＰＵ２０１と連携して画像形成装置全体の動作を制御するように構成されている。またＣＰＵ１０１は、モータードライバ１０２を介して感光ドラム駆動モーター１０３の回転駆動を行い、モータードライバ１０４を介して中間転写ドラム駆動モーター１０５の回転駆動を行うように構成されている。またＣＰＵ１０１は、モータードライバ１０６を介して現像装置駆動モーター１０７の回転駆動を行うように構成されている。またＣＰＵ１０１は、光学センサー１０の後述する発光素子１０ｄ（図２参照）を制御するように構成されている。光学センサー１０については追って詳しく説明する。   In the printer control unit 100, a CPU 101 as a control unit is configured to control the operation of the entire image forming apparatus in cooperation with the CPU 201 of the image control unit 200. The CPU 101 is configured to rotate the photosensitive drum drive motor 103 via the motor driver 102 and to rotate the intermediate transfer drum drive motor 105 via the motor driver 104. The CPU 101 is configured to rotate the developing device drive motor 107 via the motor driver 106. The CPU 101 is configured to control a light emitting element 10d (see FIG. 2), which will be described later, of the optical sensor 10. The optical sensor 10 will be described in detail later.

画像制御部２００において、外部入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０２は、原稿スキャナ、コンピュータ（情報処理装置）などの外部装置（不図示）からＲＧＢ画像データとしてカラー画像データを入力する。ＬＯＧ変換部２０３は、ＲＯＭ２０６に格納されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて、入力されたＲＧＢ画像データの輝度データをＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各濃度データ（ＣＭＹ画像データ）に変換する。マスキング・ＵＣＲ部２０４は、ＬＯＧ変換部２０３より入力したＣＭＹ画像データからブラック（Ｂｋ）成分データを抽出し、画像記録用の記録材の色濁りを補正すべく、ＣＭＹＫ画像データにマトリクス演算を施す。ＬＵＴ部２０５は、マスキング・ＵＣＲ部２０４より入力したＣＭＹＫ画像データを画像形成部Ａで形成されるトナー像の理想的な階調特性に合わせるために、ガンマルックアップテーブルを用いＣＭＹＫ画像データの各色毎に濃度補正を施す。このガンマルックアップテーブル（γルックアップテーブル）はＲＡＭ２０７上に展開されたデータに基づいて作成され、このγルックアップテーブル内容はＣＰＵ２０１によって設定される。パルス幅変調部２０８は、ＬＵＴ部２０５より入力した画像データ（画像信号）のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力する。このパルス信号に基づいてレーザドライバ２０９がレーザー走査装置３を駆動する。   In the image control unit 200, an external input interface (I / F) 202 inputs color image data as RGB image data from an external device (not shown) such as a document scanner or a computer (information processing device). The LOG conversion unit 203 converts the luminance data of the input RGB image data into C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) density data based on a lookup table (LUT) stored in the ROM 206. (CMY image data). The masking / UCR unit 204 extracts black (Bk) component data from the CMY image data input from the LOG conversion unit 203, and performs a matrix operation on the CMYK image data in order to correct the color turbidity of the recording material for image recording. . The LUT unit 205 uses a gamma look-up table to match each color of the CMYK image data in order to match the CMYK image data input from the masking / UCR unit 204 with the ideal gradation characteristics of the toner image formed by the image forming unit A. Density correction is performed every time. This gamma lookup table (γ lookup table) is created based on the data developed on the RAM 207, and the content of this γ lookup table is set by the CPU 201. The pulse width modulation unit 208 outputs a pulse signal having a pulse width corresponding to the level of the image data (image signal) input from the LUT unit 205. Based on this pulse signal, the laser driver 209 drives the laser scanning device 3.

本実施例１の画像形成装置は、プリンタ制御部１００のＣＰＵ１０１が外部装置からのプリント指令に応じてＲＯＭ１０８に記憶されている所定の画像形成シーケンスを実行し、この画像形成シーケンスに従って所定の画像形成動作を行う。即ち、ＣＰＵ１０１は、感光ドラム駆動モーター１０３を回転駆動し感光ドラム１を矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転させる。感光ドラム１の下方に配置されている中間転写ベルト５は、駆動ローラ６ａと、従動ローラ６ｂと、二次転写対向ローラ６ｃとに掛け回されている。ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト駆動モーター１０５を回転駆動し駆動ローラ６ａを回転することによって、中間転写ベルト５を感光ドラム１と共に感光ドラム１の回転周速度と対応した周速度で矢印方向へ回転させる。回転中の感光ドラム１の外表面（以下、表面と記す）は一次帯電器２によって所定の極性・電位に一様に帯電される（帯電工程）。そしてこの感光ドラム１表面の帯電面に対しレーザー走査装置３がレーザー光Ｌを照射しながら感光ドラム１表面の母線方向に走査する。これによって感光ドラム１表面の帯電面に画像データに応じた静電潜像（静電像）が形成される。   In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, the CPU 101 of the printer control unit 100 executes a predetermined image forming sequence stored in the ROM 108 in response to a print command from an external apparatus, and the predetermined image forming sequence is performed according to the image forming sequence. Perform the action. That is, the CPU 101 rotates the photosensitive drum driving motor 103 to rotate the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed (process speed). The intermediate transfer belt 5 disposed below the photosensitive drum 1 is wound around a driving roller 6a, a driven roller 6b, and a secondary transfer counter roller 6c. The CPU 101 rotates the intermediate transfer belt driving motor 105 and rotates the driving roller 6 a to rotate the intermediate transfer belt 5 together with the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow at a peripheral speed corresponding to the rotational peripheral speed of the photosensitive drum 1. An outer surface (hereinafter referred to as a surface) of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the primary charger 2 (charging process). The laser scanning device 3 scans the charged surface of the surface of the photosensitive drum 1 in the generatrix direction of the surface of the photosensitive drum 1 while irradiating the laser beam L. As a result, an electrostatic latent image (electrostatic image) corresponding to the image data is formed on the charging surface of the photosensitive drum 1 surface.

現像装置４は、回転可能な円盤状のロータリー４ａと、このロータリー４ａに設けられた４つの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋなどを有している。ロータリー４ａは、現像装置駆動モーター１０７がＣＰＵ１０１により回転駆動されることによって所定角度回転され各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを感光ドラム１表面に順次対向させるように構成されている。まず１色目の現像器４Ｙを感光ドラム１表面の帯電面に対向させ潜像をイエロートナーを用いて現像する（現像工程）。イエロートナーにより現像されたトナー像（現像像）は感光ドラム１表面に担持されその状態に感光ドラム１の回転に伴い感光ドラム１表面と中間転写ベルト５の外周面（表面）との間の一次転写部Ｔ１に運ばれる。この一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト５を挟むように感光ドラム１表面と対向して配置された一次転写ローラ７に対し転写バイアス電源(不図示）より所定の転写バイアスが印加される（一次転写工程）。これによって感光ドラム１表面からイエローのトナー像が中間転写ベルト５表面に転写される。トナー像転写後の感光ドラム１表面はドラムクリーナー８によって感光ドラム１表面に残留している残トナーなどが除去されクリーニングされる（クリーニング工程）。   The developing device 4 includes a rotatable disc-shaped rotary 4a, and four developing devices 4Y, 4M, 4C, 4K provided on the rotary 4a. The rotary 4a is configured to rotate by a predetermined angle when the developing device drive motor 107 is driven to rotate by the CPU 101 so that the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K are sequentially opposed to the surface of the photosensitive drum 1. First, the developing device 4Y for the first color is opposed to the charging surface of the surface of the photosensitive drum 1, and the latent image is developed using yellow toner (developing process). A toner image (developed image) developed with yellow toner is carried on the surface of the photosensitive drum 1, and in this state, the primary between the surface of the photosensitive drum 1 and the outer peripheral surface (surface) of the intermediate transfer belt 5 as the photosensitive drum 1 rotates. It is carried to the transfer part T1. A predetermined transfer bias is applied from a transfer bias power source (not shown) to the primary transfer roller 7 disposed facing the surface of the photosensitive drum 1 so as to sandwich the intermediate transfer belt 5 in the primary transfer portion T1 (primary transfer). Process). As a result, a yellow toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate transfer belt 5. The surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image is cleaned by removing residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 by a drum cleaner 8 (cleaning step).

クリーニングされた感光ドラム１表面に対し同様の帯電、露光の各工程が行われた後に、感光ドラム１表面に２色目の現像器４Ｍを対向させ潜像をマゼンタトナーを用いて現像する。そして同様の転写工程が行われることによって感光ドラム１表面のマゼンタのトナー像が中間転写ベルト５表面に転写されイエロートナーのトナー像と重ね合わされる。   After the same charging and exposure processes are performed on the cleaned surface of the photosensitive drum 1, the developing device 4M for the second color is opposed to the surface of the photosensitive drum 1, and the latent image is developed using magenta toner. By performing the same transfer process, the magenta toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 5 and superimposed with the yellow toner image.

トナー像転写後の感光ドラム１表面に対し同様のクリーニング工程が行われる。そしてクリーニングされた感光ドラム１表面に対し同様の帯電、露光の各工程が行われた後に、感光ドラム１表面に３色目の現像器４Ｃを対向させ潜像をシアントナーを用いて現像する。そして同様の一次転写工程が行われることによって感光ドラム１表面のシアンのトナー像が中間転写ベルト５表面に転写されマゼンタトナーのトナー像と重ね合わされる。   A similar cleaning process is performed on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image. After the same charging and exposure processes are performed on the cleaned surface of the photosensitive drum 1, the developer 4C for the third color is opposed to the surface of the photosensitive drum 1, and the latent image is developed using cyan toner. By performing the same primary transfer process, the cyan toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 5 and is superimposed on the magenta toner image.

トナー像転写後の感光ドラム１表面に対し同様のクリーニング工程が行われる。そしてクリーニングされた感光ドラム１表面に対し同様の帯電、露光の各工程が行われた後に、感光ドラム１表面に４色目の現像器４Ｋを対向させ潜像をブラックトナーを用いて現像する。そして同様の一次転写工程が行われることによって感光ドラム１表面のブラックのトナー像が中間転写ベルト５表面に転写されシアントナーのトナー像と重ね合わされる。トナー像転写後の感光ドラム１表面に対し同様のクリーニング工程が行われる。   A similar cleaning process is performed on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image. After the same charging and exposure processes are performed on the cleaned surface of the photosensitive drum 1, the fourth color developing device 4K is opposed to the surface of the photosensitive drum 1, and the latent image is developed using black toner. By performing the same primary transfer process, the black toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 5 and is superimposed on the cyan toner image. A similar cleaning process is performed on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image.

中間転写ベルト５表面においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラーのトナー像は中間転写ベルト５表面の回転に伴い中間転写ベルト５と二次転写ローラ１０との間の二次転写部Ｔ２に運ばれる。この二次転写部Ｔ２において中間転写ベルト５を挟むように二次転写対向ローラ６ｃと対向して配置された二次転写ローラ１０に対し転写バイアス電源(不図示）より所定の転写バイアスが印加される（二次転写工程）。これによって所定の搬送ローラ（不図示）により二次転写部Ｔ２に所定のタイミングで搬送される記録材Ｐの面上に感光ドラム１表面からフルカラーのトナー像が転写される。   A full-color toner image in which four color toner images of yellow, magenta, cyan, and black are superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 5 is formed between the intermediate transfer belt 5 and the secondary transfer roller 10 as the surface of the intermediate transfer belt 5 rotates. To the secondary transfer portion T2. A predetermined transfer bias is applied from a transfer bias power source (not shown) to the secondary transfer roller 10 disposed so as to face the secondary transfer counter roller 6c so as to sandwich the intermediate transfer belt 5 in the secondary transfer portion T2. (Secondary transfer process). As a result, a full-color toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 onto the surface of the recording material P that is conveyed to the secondary transfer portion T2 at a predetermined timing by a predetermined conveyance roller (not shown).

未定着のトナー像Ｔを担持した記録材Ｐは定着装置Ｂに導入される。定着装置Ｂは、ハロゲンヒータなどの熱源（不図示）により加熱される定着ローラ１２と、定着ローラ１２と所定の加圧力をもって接触しニップ部Ｎを形成する加圧ローラ１３と、を有している。そしてトナー像Ｔが担持された記録材Ｐをニップ部Ｎで挟持搬送しつつトナー像Ｔを定着ローラ１２の熱で加熱することによって記録材Ｐの面上にトナー像を加熱定着する。   The recording material P carrying the unfixed toner image T is introduced into the fixing device B. The fixing device B includes a fixing roller 12 that is heated by a heat source (not shown) such as a halogen heater, and a pressure roller 13 that contacts the fixing roller 12 with a predetermined pressure to form a nip portion N. Yes. The toner image T is heated and fixed on the surface of the recording material P by heating the toner image T with the heat of the fixing roller 12 while nipping and conveying the recording material P carrying the toner image T at the nip portion N.

以下の説明において、「通常の画像形成動作」とは、ユーザーの所望する画像を得るための一連の動作のことを指す。即ち、上記のように複数色のトナー像、あるいは単色のトナー像を感光ドラム１表面に形成し中間転写ベルト５表面に一度転写する。そしてこのトナー像を記録材Ｐに転写し定着装置Ｂで加熱定着する一連の動作のことを指す。   In the following description, “normal image forming operation” refers to a series of operations for obtaining an image desired by a user. That is, as described above, a multi-color toner image or a single-color toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 and transferred once onto the surface of the intermediate transfer belt 5. It refers to a series of operations in which the toner image is transferred to the recording material P and heated and fixed by the fixing device B.

（２）現像装置の説明
現像装置４について詳しく説明する。本実施例１の現像装置４では、非磁性トナーと磁性キャリアを混合しトナー（現像剤）として用いる、２成分現像方式を採用している。非磁性トナーは一般にポリエステルやスチレンアクリルを主体とした樹脂粉体であり、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローそれぞれの色に応じた着色剤、および定着助剤であるワックスを混合した樹脂を粉砕分級する方式によって製造される。或いは、着色剤を混合したモノマーおよび定着助剤であるワックスを懸濁重合法などの重合法によって造粒する方式などによっても製造される。非磁性トナーの体積平均粒径は４μｍ〜１０μｍといった範囲が主流のようであるがもちろんこれに限られるものではない。本実施例１では、ポリエステル主体の粉砕法によって得られたトナーを体積平均粒径５．５μｍとしたものを用いた。本実施例１の画像形成装置のように後述の標準最大画像濃度１．６を達成するための感光ドラム１表面上のトナー付着量は、０．５５ｍｇ／ｃｍ２である。磁性キャリアとしては、フェライトの微粒子、あるいは樹脂中にマグネタイト等の磁性体を分散して造粒した磁性樹脂微粒子を用い、多くの場合その表層にシリコン、スチレンアクリル、フッ素系の樹脂からなる表層コート層を設ける。磁性キャリアの体積平均粒径は２５μｍ〜５０μｍのものが主流である。本実施例１では、フェライトをコアとしてシリコン樹脂のコート層を設けた、体積平均粒径３５μｍのキャリアを用いた。また現像装置４には不図示の現像バイアス電源から所定の直流成分Ｖｄｅｖ（Ｖ）に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する。現像バイアスの交流成分は矩形波であり、周波数は３ｋＨｚ、ピークトゥピーク電圧は１．５ｋＶである。 (2) Description of Developing Device The developing device 4 will be described in detail. In the developing device 4 of the first embodiment, a two-component developing method is used in which a nonmagnetic toner and a magnetic carrier are mixed and used as a toner (developer). Non-magnetic toner is generally a resin powder mainly composed of polyester or styrene acrylic, and pulverizes and classifies a resin in which a colorant corresponding to each color of black, cyan, magenta and yellow and a wax as a fixing aid are mixed. Manufactured by the method. Alternatively, it is also produced by a method in which a monomer mixed with a colorant and a wax as a fixing aid are granulated by a polymerization method such as a suspension polymerization method. The non-magnetic toner has a volume average particle size in the range of 4 μm to 10 μm, but it is not limited to this. In Example 1, a toner obtained by a polyester-based pulverization method with a volume average particle size of 5.5 μm was used. The toner adhesion amount on the surface of the photosensitive drum 1 for achieving the standard maximum image density 1.6 described later as in the image forming apparatus of the first embodiment is 0.55 mg / cm 2 . As magnetic carriers, ferrite fine particles or magnetic resin fine particles obtained by dispersing and magnetizing magnetic materials such as magnetite in resin are used. In many cases, the surface layer is made of silicon, styrene acryl, or fluorine-based resin. Provide a layer. The magnetic carrier has a volume average particle diameter of 25 μm to 50 μm. In Example 1, a carrier having a volume average particle size of 35 μm and having a ferrite resin core and a silicon resin coating layer was used. Further, a developing bias in which an AC component is superimposed on a predetermined DC component Vdev (V) is applied to the developing device 4 from a developing bias power source (not shown). The AC component of the developing bias is a rectangular wave, the frequency is 3 kHz, and the peak-to-peak voltage is 1.5 kV.

（３）感光ドラムの説明
感光ドラム１について説明する。本実施例１の感光ドラム１は負帯電極性のＯＰＣ感光体であり、接地されたアルミニウム製のドラム基体上に主として樹脂からなる機能層を順次に設けたものである。感光ドラム１としては、この他ドラム基体上にシリコン原子を主原料とする非晶質材料で構成された下部電荷注入阻止層、光導電層、上部電荷注入層、および表面層を順次堆積してなるアモルファスシリコン感光体を用いることもできる。この感光ドラム１表面は、帯電ローラ２に不図示の帯電バイアス電源から直流成分Ｖｃｈｇ（Ｖ）に交流成分を重畳した帯電バイアスが印加されることによって一様に帯電される。感光ドラム１表面の帯電された部分の電位を白地部電位またはＶｄ（Ｖ）と呼ぶ。このような「ＡＣ帯電方式」では、Ｖｃｈｇ（Ｖ）の値がほぼＶｄ（Ｖ）になるように交流成分が調整される。帯電方式としてはこの他にワイヤ放電を利用したコロナ帯電方式がよく知られていて、もちろん本実施例１においてもこの方式を用いることは可能である。 (3) Description of Photosensitive Drum The photoconductive drum 1 will be described. The photosensitive drum 1 according to the first exemplary embodiment is an OPC photosensitive member having a negatively charged polarity, in which functional layers mainly made of a resin are sequentially provided on a grounded aluminum drum base. As the photosensitive drum 1, a lower charge injection blocking layer, a photoconductive layer, an upper charge injection layer, and a surface layer made of an amorphous material mainly containing silicon atoms are sequentially deposited on the other drum substrate. An amorphous silicon photoconductor can also be used. The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged when a charging bias in which an AC component is superimposed on a DC component Vchg (V) is applied to the charging roller 2 from a charging bias power source (not shown). The potential of the charged portion on the surface of the photosensitive drum 1 is called a white background potential or Vd (V). In such an “AC charging system”, the AC component is adjusted so that the value of Vchg (V) is approximately Vd (V). In addition to this, a corona charging method using wire discharge is well known. Of course, this method can also be used in the first embodiment.

Ｖｄ（Ｖ）部に対し画像データ（画像情報）に基づいてレーザー走査装置３による最大露光を行うと、その部分が除電されて電位が接地側に近づく。この除電された部分の電位を最大濃度部電位またはＶｌ（Ｖ）と呼ぶ。Ｖｌ−Ｖｄｅｖの絶対値をＶｃｏｎｔと呼び、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ設けられている現像スリーブ（不図示）から見た静電潜像の最大濃度部の電位のことを指す。またＶｄ−Ｖｄｅｖの絶対値をＶｂａｃｋと呼ぶ。Ｖｄ−Ｖｄｅｖは白地部のトナーかぶりを保証するために設けた電位差である。   When maximum exposure by the laser scanning device 3 is performed on the Vd (V) portion based on image data (image information), the portion is neutralized and the potential approaches the ground side. This potential of the neutralized portion is referred to as the maximum concentration potential or Vl (V). The absolute value of Vl−Vdev is called Vcont, and indicates the potential of the maximum density portion of the electrostatic latent image viewed from the developing sleeves (not shown) provided in the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K. The absolute value of Vd−Vdev is called Vback. Vd−Vdev is a potential difference provided to guarantee the toner fogging of the white background portion.

ＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを求めるには、まず画像形成装置周辺の雰囲気の温湿度を図１（ｂ）のプリンタ制御部１００に接続された温湿度センサ（不図示）から取り込む。そしてプリンタ制御部１００のＲＯＭ１０８に記憶されている環境バイアス設定テーブルから温湿度センサの検出結果と対応するＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを読み出す。環境バイアス設定テーブルとは、画像形成装置が標準的な状態にあるときに、様々な温湿度環境において、感光ドラム１表面を所定の条件で露光したとき、下記のようなＶｃｈｇおよびＶｄｅｖの条件を予め調べておき、記録したものである。ここで、露光について所定の条件とは、レーザー走査装置３の最大出力光量の８０％の露光量でかつ最大画像濃度相当のパルス信号において露光する条件のことをいう。ＶｃｈｇおよびＶｄｅｖの条件とは、出力濃度が標準最大画像濃度１．６（反射濃度、米Ｘ−ｒｉｔｅ社製５００シリーズにて測定）となり、また白地かぶりが発生しないようなＶｃｈｇおよびＶｄｅｖの条件のことをいう。ＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを求めるときＶｄおよびＶｌの値も自ずから決まることになり、従って上記環境の標準のＶｃｏｎｔであるＶｃｏｎｔ（ｅｎｖ）、およびＶｂａｃｋも決定する。以下の説明では簡単のため、温度２３℃、相対湿度５０％としておく。この環境下で、Ｖｃｏｎｔ（ｅｎｖ）＝３００Ｖ、Ｖｂａｃｋ＝２００Ｖである。またこのとき、Ｖｄ＝−６００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖである。   In order to obtain Vchg and Vdev, first, the temperature and humidity of the atmosphere around the image forming apparatus are fetched from a temperature and humidity sensor (not shown) connected to the printer control unit 100 in FIG. Then, Vchg and Vdev corresponding to the detection result of the temperature / humidity sensor are read from the environmental bias setting table stored in the ROM 108 of the printer control unit 100. The environmental bias setting table refers to the following conditions of Vchg and Vdev when the surface of the photosensitive drum 1 is exposed under predetermined conditions in various temperature and humidity environments when the image forming apparatus is in a standard state. It has been investigated and recorded in advance. Here, the predetermined condition for exposure refers to a condition in which exposure is performed with a pulse signal corresponding to the maximum image density with an exposure amount of 80% of the maximum output light amount of the laser scanning device 3. The conditions of Vchg and Vdev are the conditions of Vchg and Vdev such that the output density is a standard maximum image density of 1.6 (reflection density, measured by X-rite 500 series in the US) and no white background fog occurs. That means. When Vchg and Vdev are obtained, the values of Vd and Vl are also automatically determined. Therefore, Vcont (env) and Vback which are standard Vconts of the above environment are also determined. In the following description, for simplicity, the temperature is 23 ° C. and the relative humidity is 50%. Under this environment, Vcont (env) = 300V and Vback = 200V. At this time, Vd = −600V and Vl = −100V.

（４）中間転写ベルトの説明
中間転写ベルト５について詳しく説明する。本実施例１では、中間転写ベルト５の材料としてポリイミド系樹脂を用いている。中間転写ベルト５の材料はこれに限らず、例えばウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂フィルムを用いることができる。またこれらの樹脂にカーボンや導電粉体を分散させ抵抗調整を行った樹脂フィルムを用いることが出来る。又、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＣＲなどのゴム材料、またウレタンゴム、ＮＢＲ等の基層シートのトナー担持体面側に離型層として樹脂層を形成した複数層構造を有するエラストマシート等を用いることが出来る。 (4) Description of Intermediate Transfer Belt The intermediate transfer belt 5 will be described in detail. In the first embodiment, a polyimide resin is used as the material of the intermediate transfer belt 5. The material of the intermediate transfer belt 5 is not limited to this, and for example, a resin film such as a urethane resin, a fluorine resin, a nylon resin, and a polyimide resin can be used. In addition, a resin film in which resistance is adjusted by dispersing carbon or conductive powder in these resins can be used. Also, rubber materials such as EPDM, urethane rubber and CR, and elastomer sheets having a multi-layer structure in which a resin layer is formed as a release layer on the toner carrier surface side of a base sheet such as urethane rubber and NBR can be used. .

（５）感光ドラムと中間転写ベルトの線速度の説明
次に感光ドラム１と中間転写ベルト５の線速度（トナー像搬送方向であり、感光ドラム１、中間転写ベルト５の回動方向に対するそれぞれの表面の速度）について説明する。通常の画像形成動作時において、本実施例１の画像形成装置では、感光ドラム１の線速度は２００ｍｍ／ｓ、中間転写ベルト５の線速度は２０４ｍｍ／ｓとなっている。この構成は特開平６−３１７９９２号公報に開示されている技術によるものである。このように感光ドラム１表面の線速度よりも中間転写ベルト５表面の線速度を速く設定し、感光ドラム１表面と中間転写ベルト５表面の線速度に速度差を持たせている。しかして、感光ドラム１表面から中間転写ベルト５表面に基準トナー像Ｔｐを転写する際に、感光ドラム１表面の線速度よりも中間転写ベルト５表面の線速度が速いため、中間転写ベルト５表面に転写される基準トナー像Ｔｐは下記のような状態となる。即ち、基準トナー像Ｔｐは、中間転写ベルト５の回転方向に沿って拡大された状態となり、トナーの厚さもその分薄くなって、直接中間転写ベルト５表面に接触するトナーの量が増す。 (5) Description of Linear Velocity of Photosensitive Drum and Intermediate Transfer Belt Next, the linear velocity of the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5 (in the toner image transport direction, respectively with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5). The surface speed) will be described. During a normal image forming operation, in the image forming apparatus of the first embodiment, the linear velocity of the photosensitive drum 1 is 200 mm / s, and the linear velocity of the intermediate transfer belt 5 is 204 mm / s. This configuration is based on the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-317992. In this way, the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt 5 is set to be higher than the linear velocity on the surface of the photosensitive drum 1, so that the linear velocity between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the intermediate transfer belt 5 is different. Thus, when the reference toner image Tp is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate transfer belt 5, the surface speed of the intermediate transfer belt 5 is higher than the surface speed of the surface of the photosensitive drum 1. The reference toner image Tp transferred to is in the following state. That is, the reference toner image Tp is enlarged along the rotation direction of the intermediate transfer belt 5, and the thickness of the toner is reduced accordingly, so that the amount of toner that directly contacts the surface of the intermediate transfer belt 5 increases.

（６）光学センサーの説明
光学センサー１１について説明する。図３は光学センサー１１の構成模式図である。中間転写ベルト５表面には後述のようにトナー像濃度検出用の基準トナー像Ｔｐが感光ドラム１表面から転写される。光学センサー１１は、中間転写ベルト５表面と対向するように配置され中間転写ベルト５の回転動作中に中間転写ベルト５表面の基準トナー像Ｔｐを光学的に検出する。この光学センサー１１は、発光素子１１ｄから８８０ｎｍの単波長光を偏光フィルタ１１ｆを介して基準トナー像（トナーパッチ）Ｔｐに照射する。照射する光のスポット径は約２ｍｍである。そしてこの照射光の中間転写ベルト５表面と基準トナー像Ｔｐからの反射光を偏光フィルタ１１ｇを介して受光素子１１ａ，１１ｂで受光する。即ち、受光素子１１ａでは主として照射光の中間転写ベルト５表面からの正反射光の受光が行われ、受光素子１１ｂでは主として照射光の基準トナー像Ｔｐ表面からの乱反射光の受光が行われる。そして受光素子１１ａは正反射光の受光レベルに応じた電気信号を出力し、受光素子１１ｂは乱反射光の受光レベルに応じた電気信号を出力する。本実施例１では偏光フィルタを具備する光学センサー１１を用いているが光学センサー１１はこれに限らず特開平１０−３２６０３１号公報の図２に記載されているような正反射型と拡散反射型とを組み合わせてなるセンサーを用いることもできる。 (6) Description of Optical Sensor The optical sensor 11 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of the configuration of the optical sensor 11. A reference toner image Tp for toner image density detection is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate transfer belt 5 as described later. The optical sensor 11 is disposed so as to face the surface of the intermediate transfer belt 5 and optically detects the reference toner image Tp on the surface of the intermediate transfer belt 5 while the intermediate transfer belt 5 is rotating. The optical sensor 11 irradiates the reference toner image (toner patch) Tp with single wavelength light of 880 nm from the light emitting element 11d through the polarizing filter 11f. The spot diameter of the irradiated light is about 2 mm. The reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 5 and the reference toner image Tp is received by the light receiving elements 11a and 11b through the polarizing filter 11g. That is, the light receiving element 11a mainly receives regular reflected light of the irradiated light from the surface of the intermediate transfer belt 5, and the light receiving element 11b mainly receives irregularly reflected light from the surface of the reference toner image Tp. The light receiving element 11a outputs an electric signal corresponding to the light receiving level of the regular reflection light, and the light receiving element 11b outputs an electric signal corresponding to the light receiving level of the irregular reflection light. In the first embodiment, an optical sensor 11 having a polarizing filter is used. However, the optical sensor 11 is not limited to this, and a regular reflection type and a diffuse reflection type as described in FIG. 2 of JP-A-10-326031. It is also possible to use a sensor formed by combining

（７）プリント制御部の基準トナー像の濃度検出処理の説明
光学センサー１１からの出力信号に基づいてＣＰＵ１０１で行う基準トナー像Ｔｐの濃度検出処理を説明する。ＣＰＵ１０１は、まず光学センサー１１の発光素子１１ｄを消灯し、受光素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃから出力される暗電流の検出値を取り込み記憶しておく。その後に発光素子１１ｄを点灯し、受光素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃから出力される検出値を取り込む。そしてこの検出値から暗電流の検出値分を補正した後、発光素子１１ｄ自体の光量変動分を補正するために、受光素子１１ｃからの反射光検出値をもって発光素子１１ａ，１１ｂの暗電流補正後の検出値を補正演算する。この時点で補正演算された受光素子１１ａ，１１ｂの出力値を、それぞれＳｉｇ（ａ）、Ｓｉｇ（ｂ）と呼ぶことにする。 (7) Description of Reference Toner Image Density Detection Process of Print Control Unit The reference toner image Tp density detection process performed by the CPU 101 based on the output signal from the optical sensor 11 will be described. First, the CPU 101 turns off the light emitting element 11d of the optical sensor 11, and captures and stores the dark current detection values output from the light receiving elements 11a, 11b, and 11c. Thereafter, the light emitting element 11d is turned on, and the detection values output from the light receiving elements 11a, 11b, and 11c are captured. Then, after correcting the detected value of the dark current from the detected value, in order to correct the amount of light fluctuation of the light emitting element 11d itself, after correcting the dark current of the light emitting elements 11a and 11b with the reflected light detection value from the light receiving element 11c. The correction value is corrected and calculated. The output values of the light receiving elements 11a and 11b that have been subjected to the correction calculation at this time will be referred to as Sig (a) and Sig (b), respectively.

そして、この出力値Ｓｉｇ（ａ）、Ｓｉｇ（ｂ）を、中間転写ベルト５表面において基準トナー像Ｔｐを載せていない部分５ａ（以下、下地部と記す）と基準トナー像Ｔｐを載せている部分（以下、基準トナー像Ｔｐ部と記す）のそれぞれについて読み込む。そしてこの中間転写ベルト５表面の下地部５ａと基準トナー像Ｔｐ部について読み込んだ出力値Ｓｉｇ（ａ）、Ｓｉｇ（ｂ）に基づいて基準トナー像Ｔｐが反射光をどの程度反射／吸収したか即ち基準トナー像Ｔｐのトナーのり量を所定の方法で検出する。   Then, the output values Sig (a) and Sig (b) are used for the portion 5a (hereinafter referred to as the base portion) where the reference toner image Tp is not placed on the surface of the intermediate transfer belt 5 and the portion where the reference toner image Tp is placed. Each is read (hereinafter referred to as a reference toner image Tp portion). Then, how much the reference toner image Tp reflects / absorbs the reflected light based on the output values Sig (a) and Sig (b) read for the base portion 5a and the reference toner image Tp portion on the surface of the intermediate transfer belt 5, that is, The toner amount of the reference toner image Tp is detected by a predetermined method.

基準トナー像Ｔｐ部と比較される中間転写ベルト５の下地部５ａの光学的な特性については、中間転写ベルト５の下地部５ａは鏡面に近いほうが好ましいが、基準トナー像Ｔｐ部と比較して十分な反射性を備えていればよい。中間転写ベルト５の下地部５ａを表面粗さとして表現すれば中心線平均粗さＲａが０．４μｍ以下となることが好ましい。本実施例１の中間転写ベルト５表面はＲａ＝０．０５μｍ前後である。   Regarding the optical characteristics of the base portion 5a of the intermediate transfer belt 5 compared with the reference toner image Tp portion, the base portion 5a of the intermediate transfer belt 5 is preferably close to a mirror surface, but compared with the reference toner image Tp portion. It only needs to have sufficient reflectivity. If the base portion 5a of the intermediate transfer belt 5 is expressed as surface roughness, the center line average roughness Ra is preferably 0.4 μm or less. The surface of the intermediate transfer belt 5 of Example 1 has Ra = 0.05 μm.

（８）光学センサーの基準トナー像の検知特性の説明
ここで、光学センサー１１の各色の基準トナー像Ｔｐに対する検知特性を説明する。図４において、（ａ）はシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーのうちシアントナーの光学センサー１１による検出特性を表した説明図、（ｂ）はブラックトナーに対する光学センサー１１による検出特性を表した説明図である。 (8) Description of detection characteristics of reference toner image of optical sensor Here, the detection characteristics of the optical sensor 11 with respect to the reference toner image Tp of each color will be described. 4A is an explanatory diagram showing detection characteristics of cyan toner among the cyan toner, magenta toner, and yellow toner by the optical sensor 11, and FIG. 4B is an explanation showing detection characteristics of the black toner by the optical sensor 11. FIG.

シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーに使用される着色剤は８８０ｎｍの光を反射するため、概ね同様に乱反射光と正反射光が検知される。正反射光、乱反射光の演算は、受光素子１１ａのデータ（検出値）をＳｉｇ（ａ）、受光素子１１ｂのデータをＳｉｇ（ｂ）（いずれも受光素子４１ｃによる補正後の値）として、
正反射光 ＝ １．５２９×Ｓｉｇ（ａ）−１．１０５×Ｓｉｇ（ｂ） …（ｉ）
乱反射光 ＝ −１．２６２×Ｓｉｇ（ａ）＋２．６３５×Ｓｉｇ（ｂ） …（ｉｉ）
の２式に基づいた。なおデータに乗じた係数は、以下の条件から求めた。 Since the colorant used for cyan toner, magenta toner, and yellow toner reflects light of 880 nm, irregularly reflected light and specularly reflected light are generally detected in the same manner. The calculation of the regular reflection light and the irregular reflection light is performed by setting the data (detection value) of the light receiving element 11a as Sig (a) and the data of the light receiving element 11b as Sig (b) (both values after correction by the light receiving element 41c).
Regular reflection light = 1.529 × Sig (a) −1.105 × Sig (b) (i)
Diffuse reflected light = −1.262 × Sig (a) + 2.635 × Sig (b) (ii)
Based on the following two formulas. The coefficient multiplied to the data was obtained from the following conditions.

中間転写ベルト５表面にトナーを付着させない場合（図４（ａ）の横軸（シアン基準トナー像のトナーのり量）の左端）では、正反射光の検出値（センサ出力）が１０２３（１０ｂｉｔの最大値）となり、乱反射光の検出値が０となる。また図４（ａ）の横軸において、Ｓｉｇ（ａ）が下側に飽和したと思われる箇所（０．５ｍｇ／ｃｍ２）より右側に余裕を見た０．６〜０．７ｍｇ／ｃｍ２の領域では、トナーが十分付着して正反射光が０となる。そして検出された乱反射光の合計がＳｉｇ（ａ）＋Ｓｉｇ（ｂ）の値と一致する。上記式（ｉ）、（ｉｉ）の各係数は、正確にはトナーの色によって異なるが、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーに関してはほぼ同じであるためこの数値をもって説明する。ブラックトナーに関しては、本実施例１では着色料としてカーボンブラックを用いているため、８８０ｎｍの光を吸収する。着色料としてマグネタイトが用いられる場合もあるが、その際も同様に８８０ｎｍの光は吸収される。よって本実施例１では、受光素子１１ａのデータＳｉｇ（ａ）をもって正反射光のデータとして用いる。もちろんシアントナーの場合と同じくＳｉｇ（ａ）、Ｓｉｇ（ｂ）のデータから演算してもよい。以下の説明において、レベルとは、センサのアナログ出力（例えばｍａｘ５．０Ｖ）をＡ／Ｄ変換して１０ｂｉｔのデジタル値にしたものである。例えば「１レベル」と表記するものはＡ／Ｄ変換された１０ｂｉｔ信号の「１ｂｉｔ分」を示すもので、実際のアナログ出力としては５Ｖ／１０２４≒５ｍＶである。 In the case where toner is not adhered to the surface of the intermediate transfer belt 5 (the left end of the horizontal axis (toner amount of cyan reference toner image) in FIG. 4A), the detection value (sensor output) of specular reflection light is 1023 (10 bits). The detected value of the diffusely reflected light becomes zero. The Figure 4 the horizontal axis of (a), Sig (a) locations are thought to have saturated the lower (0.5mg / cm 2) from a margin on the right side were 0.6~0.7mg / cm 2 In this area, the toner is sufficiently adhered and the regular reflection light becomes zero. The total of the irregularly reflected light detected matches the value of Sig (a) + Sig (b). The coefficients of the above formulas (i) and (ii) differ depending on the color of the toner. However, since the cyan toner, magenta toner, and yellow toner are substantially the same, the numerical values will be described. As for the black toner, since carbon black is used as a colorant in the first embodiment, light of 880 nm is absorbed. In some cases, magnetite is used as the colorant, and in that case, light of 880 nm is similarly absorbed. Therefore, in the first embodiment, the data Sig (a) of the light receiving element 11a is used as the data of the regular reflection light. Of course, it may be calculated from the data of Sig (a) and Sig (b) as in the case of cyan toner. In the following description, the level is a 10-bit digital value obtained by A / D converting the analog output (for example, max 5.0 V) of the sensor. For example, “1 level” indicates “1 bit” of an A / D converted 10-bit signal, and the actual analog output is 5 V / 1024≈5 mV.

図４（ａ）に示されるように、例えばシアン基準トナー像のトナー付着量０．３７ｍｇ／ｃｍ２付近での正反射光の感度はトナー付着量変化０．１ｍｇ／ｃｍ２あたり１００レベルと算出される。また図４（ｂ）を見ると、ブラック基準トナー像のトナー付着量０．４０ｍｇ／ｃｍ２付近での正反射光の感度はトナー付着量変化０．１ｍｇ／ｃｍ２あたり１００レベルと算出される。 As shown in FIG. 4 (a) calculating, for example, the sensitivity of the light regularly reflected by the toner adhesion amount 0.37 mg / cm 2 near the cyan reference toner image is a toner adhesion amount change 0.1 mg / cm 2 per 100 Level Is done. 4B, the sensitivity of specular reflection light around the toner adhesion amount of 0.40 mg / cm 2 of the black reference toner image is calculated as 100 levels per 0.1 mg / cm 2 of toner adhesion amount change. .

この際に注意しなければならないのは、演算前のデータであるＳｉｇ（ａ）、Ｓｉｇ（ｂ）の感度が十分とれているかどうかである。ここではＳｉｇ（ａ）の感度が６０レベル以上あり、実際に十分な感度が得られている。一方、図４（ａ）において破線の楕円で囲った領域付近においては、乱反射側の感度があるように見えるが、この領域付近の値をもって制御を行うことは好ましくない。例えば、トナー付着量０．５０ｍｇ／ｃｍ２中心付近で演算後の正反射光の感度が５０レベル強あるように見える。しかしこの領域では演算前のデータであるＳｉｇ（ａ）、Ｓｉｇ（ｂ）の感度が２０〜３０レベルと少なく、実際には受光素子１１ａ，１１ｂはトナー付着量の変化を十分に検出できていないのである。さらに、トナー付着量０．６０ｍｇ／ｃｍ２中心付近ではＳｉｇ（ｂ）の感度が７０レベル程度あるので検知可能なようにも見える。しかしこの領域からさらに右側方向、つまりより多くのトナー付着量を検知する場合、特にＳｉｇ（ｂ）の感度が再び鈍ってくることがわかっている。これは乱反射光検知によるトナー付着量測定が、その表面形状の変化を元に行われているためであって、トナー付着量がある程度以上多くなる（トナー付着量の層が２層以上になる）と、表面より下層のトナーに関しては検出することができなくなるからである。即ち、楕円領域右側でのトナー付着量検知は、その原理からしても困難であることが予想される。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのいずれのトナーにおいても、おおよそトナー付着量０．４０ｍｇ／ｃｍ２付近までの領域で、光学センサー１１のダイナミックレンジの数％程度の感度がとれていることが必要と考えられる。より具体的には光学センサー１１のダイナミックレンジ（５．０Ｖを１０２４レベルとする）の５％（２５ｍＶ、約５０レベル）程度の感度がとれていることが必要と考えられる。 At this time, attention should be paid to whether or not the sensitivity of Sig (a) and Sig (b), which are data before calculation, is sufficiently high. Here, the sensitivity of Sig (a) is 60 levels or more, and sufficient sensitivity is actually obtained. On the other hand, in the vicinity of the area surrounded by the dashed ellipse in FIG. 4A, it appears that there is sensitivity on the irregular reflection side, but it is not preferable to perform control with values in the vicinity of this area. For example, it appears that the sensitivity of specular reflected light after calculation is about 50 levels near the center of the toner adhesion amount of 0.50 mg / cm 2 . However, in this region, the sensitivity of Sig (a) and Sig (b), which are the data before calculation, is as low as 20 to 30 levels, and the light receiving elements 11a and 11b cannot actually detect the change in the toner adhesion amount sufficiently. It is. Further, the sensitivity of Sig (b) is about 70 levels near the center of the toner adhesion amount of 0.60 mg / cm 2 , so that it can be detected. However, it is known that the sensitivity of Sig (b) becomes dull again when detecting a further amount of toner adhesion in the right direction from this region. This is because the toner adhesion amount measurement by irregular reflection light detection is performed based on the change of the surface shape, and the toner adhesion amount increases to a certain extent (the toner adhesion amount layer becomes two or more layers). This is because the toner below the surface cannot be detected. That is, it is expected that the toner adhesion amount detection on the right side of the elliptical region is difficult even by the principle. That is, in any of the toners of black, cyan, magenta, and yellow, the sensitivity of about several percent of the dynamic range of the optical sensor 11 can be obtained in a region where the toner adhesion amount is approximately 0.40 mg / cm 2. It is considered necessary. More specifically, it is considered necessary to have a sensitivity of about 5% (25 mV, about 50 levels) of the dynamic range of the optical sensor 11 (5.0 V is set to 1024 levels).

（９）基準トナー像生成モードの説明
基準トナー像生成モードは、出力画像の画像濃度を安定化する目的で行われるもので、通常の画像形成動作を適切なタイミングで中断し割り込む形で、あるいは通常の画像形成動作の一連の作業の開始前、終了後などに行われる。この類の基準トナー像生成モードの動作タイミングに関しては、すでに様々な提案がなされていることから、本明細書中では詳しく説明しない。 (9) Description of the reference toner image generation mode The reference toner image generation mode is performed for the purpose of stabilizing the image density of the output image, and interrupts and interrupts a normal image forming operation at an appropriate timing, or This is performed before or after the start of a series of normal image forming operations. Since various proposals have already been made regarding the operation timing of this type of reference toner image generation mode, they will not be described in detail in this specification.

図５において、（ａ）は従来の画像形成装置における基準トナー像生成モードの一例のフローチャート、（ｂ）は画像データレベルと出力画像の濃度との関係を表す説明図である。図５（ｂ）において、通常の画像濃度の現像濃度特性曲線を実線にて表し、通常の画像濃度よりも高濃度の現像濃度特性曲線を点線で表し、通常の画像濃度よりも低濃度の現像濃度特性曲線を破線で表している。   5A is a flowchart illustrating an example of a reference toner image generation mode in a conventional image forming apparatus, and FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating a relationship between an image data level and an output image density. In FIG. 5B, a development density characteristic curve of a normal image density is represented by a solid line, a development density characteristic curve having a higher density than the normal image density is represented by a dotted line, and development having a lower density than the normal image density is performed. The density characteristic curve is represented by a broken line.

図５（ａ）において、Ｓ１０１では、たとえば温度２３℃、相対湿度５０％の際、これらの環境データを読み込む。Ｓ１０２では、環境バイアス設定テーブルからＶｃｏｎｔ（ｅｎｖ）＝３００Ｖ、Ｖｂａｃｋ＝２００Ｖであるから、これに応じたＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを設定する。Ｓ１０３では、帯電された感光ドラム１を、所定光量の「所定パルス信号に設定して」露光を施す。Ｓ１０４では、感光ドラム１に形成された潜像を現像して基準トナー像を形成する。Ｓ１０５では、このトナー像のトナー付着量を光学センサー１１で検出する。Ｓ１０６では、プリンタ制御部１００に記憶した標準トナー付着量と比較してＶｃｏｎｔの補正値を求める。Ｓ１０７では、Ｖｃｏｎｔの補正値に応じてレーザー走査装置３の適正出力光量を算出する。ステップＳ１０８では、算出した補正出力光量に設定し最大画像濃度相当のパルス信号を露光したときの濃度が標準最大画像濃度１．６となるようにする。画像濃度１．６を出力するための感光ドラム１表面上のトナー付着量は、約０．５５ｍｇ／ｃｍ２である。 In FIG. 5A, in S101, for example, when the temperature is 23 ° C. and the relative humidity is 50%, these environmental data are read. In S102, since Vcont (env) = 300V and Vback = 200V from the environmental bias setting table, Vchg and Vdev corresponding to this are set. In S103, the charged photosensitive drum 1 is exposed by “setting to a predetermined pulse signal” with a predetermined light amount. In S104, the latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed to form a reference toner image. In S105, the toner adhesion amount of the toner image is detected by the optical sensor 11. In step S106, a Vcont correction value is obtained by comparison with the standard toner adhesion amount stored in the printer control unit 100. In S107, the appropriate output light amount of the laser scanning device 3 is calculated according to the correction value of Vcont. In step S108, the calculated correction output light amount is set so that the density when the pulse signal corresponding to the maximum image density is exposed becomes the standard maximum image density 1.6. The toner adhesion amount on the surface of the photosensitive drum 1 for outputting an image density of 1.6 is about 0.55 mg / cm 2 .

従来の基準トナー像生成モードにおいて課題となる点を説明する。先に述べたように、最大濃度部相当の基準トナー像を感光ドラム１表面に形成しようとすると、この基準トナー像のトナー付着量は約０．５５ｍｇ／ｃｍ２である。このため、先に述べた光学センサー１１の特性から明らかなように、この近辺でトナー付着量が振れていたとしてもこれを検出することができず、画像形成条件を制御することは困難であった。具体的に言えば、０．５５ｍｇ／ｃｍ２のトナー付着量を中心とした０．１ｍｇ／ｃｍ２レンジ（±０．０５ｍｇ／ｃｍ２）の感度を見てもせいぜい２０レベル強であり、ダイナミックレンジの２％程度である。そのためこの付近での信号値（検出値）に例えば０．０１ｍｇ／ｃｍ２の精度の分解能（信号値にして２レベル程度）があるとは言い難い。このため従来は、たとえば十分な感度のとれる中間調例えば濃度０．８程度になるように「所定のパルス信号に設定して」基準トナー像を検出し、この結果から「予測される値をもとに」高濃度部の画像形成条件を決定する手法がとられていた。しかし、図５（ｂ）に示される３つの現像濃度特性曲線を見てもわかるように、この３つの現像濃度特性曲線は変曲点を有していたり、線形な補正では補正しきれない場合が多い。即ち、出力画像の濃度の中間調（０．８）の１点を取り出して検知しても、基準トナー像の読み込み精度はあるものの、基準トナー像の濃度に最大濃度（１．６）の濃度が必ずしも１対１で対応するわけではない。このため予測としては不十分であって、出力画像の濃度が安定しないという問題が発生していた。 A point that becomes a problem in the conventional reference toner image generation mode will be described. As described above, when an attempt is made to form a reference toner image corresponding to the maximum density portion on the surface of the photosensitive drum 1, the toner adhesion amount of the reference toner image is about 0.55 mg / cm 2 . For this reason, as is apparent from the characteristics of the optical sensor 11 described above, even if the toner adhesion amount fluctuates in this vicinity, this cannot be detected, and it is difficult to control the image forming conditions. It was. Specifically, at most 20 levels little even by the sensitivity of 0.55 mg / cm 2 of toner adhesion amount centered was 0.1 mg / cm 2 range of (± 0.05mg / cm 2), the dynamic It is about 2% of the range. For this reason, it is difficult to say that the signal value (detected value) in this vicinity has a resolution with an accuracy of, for example, 0.01 mg / cm 2 (the signal value is about two levels). For this reason, conventionally, for example, a reference toner image is detected by “setting to a predetermined pulse signal” so as to obtain a halftone having sufficient sensitivity, for example, a density of about 0.8. In addition, a technique for determining the image forming conditions of the high density portion has been taken. However, as can be seen from the three development density characteristic curves shown in FIG. 5B, these three development density characteristic curves have inflection points or cannot be corrected by linear correction. There are many. That is, even if one point of the halftone (0.8) of the density of the output image is picked up and detected, the density of the reference toner image is the maximum density (1.6) although the reference toner image is read accurately. Does not necessarily correspond one-on-one. For this reason, the prediction is insufficient and the density of the output image is not stable.

本実施例１の画像形成装置では、最大濃度部のトナー付着量０．５５ｍｇ／ｃｍ２付近の基準トナー像Ｔｐを中間転写ベルト５表面に転写する際に、感光ドラム１表面と中間転写ベルト５表面との線速度の比を通常の画像形成時の２倍に設定している。このように基準トナー像Ｔｐの中間転写ベルト５表面の周方向長さを２倍とすることでその面積を２倍とし、最大濃度部基準トナー像のトナー付着量を０．２７ｍｇ／ｃｍ２付近として、光学センサー１１の感度領域において基準トナー像Ｔｐを検出する。 In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, the surface of the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5 are transferred when the reference toner image Tp having a toner density of 0.55 mg / cm 2 at the maximum density portion is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 5. The ratio of the linear velocity to the surface is set to twice that in normal image formation. Thus, by doubling the circumferential length of the surface of the intermediate transfer belt 5 of the reference toner image Tp, the area is doubled, and the toner adhesion amount of the maximum density portion reference toner image is around 0.27 mg / cm 2. As described above, the reference toner image Tp is detected in the sensitivity region of the optical sensor 11.

以下に、本実施例１の画像形成装置のプリント制御部１００のＣＰＵ１０１が実行する基準トナー像生成モードについて説明する。図６は基準トナー像生成モードのフローチャートである。本実施例１では、説明を容易に理解できるように、単色画像の場合の基準トナー像生成モードを説明する。複数色画像の基準トナー像生成モードでは、単色画像の基準トナー像生成モードにおいて単色画像の処理を行う所定のステップで複数画像の処理を行うようにすればよい。また従来の基準トナー像生成モードと同様環境データを温度２３℃、相対湿度５０％の場合に固定して本実施例１の基準トナー像生成モードを説明する。   A reference toner image generation mode executed by the CPU 101 of the print control unit 100 of the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment will be described below. FIG. 6 is a flowchart of the reference toner image generation mode. In the first embodiment, a reference toner image generation mode in the case of a monochrome image will be described so that the description can be easily understood. In the multi-color image reference toner image generation mode, the multi-image processing may be performed in a predetermined step in which the single-color image processing is performed in the single-color image reference toner image generation mode. Similarly to the conventional reference toner image generation mode, the reference toner image generation mode of the first embodiment will be described with the environmental data fixed at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%.

図６において、Ｓ２０１では、温湿度センサ（不図示）より温湿度センサが検知した温度２３℃、相対湿度５０％の環境データの読み込みを行う。   In FIG. 6, in S201, environmental data of temperature 23 ° C. and relative humidity 50% detected by the temperature / humidity sensor is read from a temperature / humidity sensor (not shown).

Ｓ２０２では、Ｓ２０１で読み込んだ環境データに基づいて環境設定テーブルからＶｃｏｎｔ（ｅｎｖ）＝３００Ｖ、Ｖｂａｃｋ＝２００Ｖに応じたＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを設定する。また感光ドラム駆動モーター１０３を回転駆動するように制御する。これにより感光ドラム駆動モーター１０３は感光ドラム１を感光ドラム１表面の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In S202, Vchg and Vdev corresponding to Vcont (env) = 300V and Vback = 200V are set from the environment setting table based on the environment data read in S201. Further, the photosensitive drum driving motor 103 is controlled to rotate. As a result, the photosensitive drum driving motor 103 rotates the photosensitive drum 1 so that the linear velocity on the surface of the photosensitive drum 1 is 200 mm / s.

Ｓ２０３では、検出回数カウンタ変数ｎ＝１とすると同時に、レーザー走査装置３のレーザー光量を最大光量の６０％の光量に設定する。後述するＳ２１１では、検出回数カウンタ変数ｎは検出が終わるたびに１ずつ増え、これに応じてレーザー走査装置３はレーザー光量を１０％ずつ上げる処理を行う。ここでは、説明の理解のため、検出回数カウンタ変数をｎ＝３とし、レーザー光量が最大光量の８０％に設定されたものとする。   In S203, the number-of-detections counter variable n = 1 is set, and at the same time, the laser light amount of the laser scanning device 3 is set to 60% of the maximum light amount. In S211, which will be described later, the detection number counter variable n is incremented by 1 every time detection is completed, and in response to this, the laser scanning device 3 performs a process of increasing the laser light amount by 10%. Here, for the sake of understanding, it is assumed that the detection number counter variable is n = 3 and the laser light quantity is set to 80% of the maximum light quantity.

Ｓ２０４では、上記のように光量設定されたレーザー走査装置３を最大画像濃度部相当のパルス信号に設定して感光ドラム１表面に露光を施す。   In S204, the surface of the photosensitive drum 1 is exposed by setting the laser scanning device 3 with the light amount set as described above to a pulse signal corresponding to the maximum image density portion.

Ｓ２０５では、先述の帯電バイアスＤＣ成分をＶｃｈｇにして帯電された感光ドラム１表面に基準潜像を形成する。そして現像バイアスＤＣ成分をＶｄｅｖとして基準潜像を所定の１つの現像器で現像することにより基準トナー像Ｔｐを感光ドラム１表面に形成する。感光ドラム１表面に形成された基準トナー像Ｔｐの大きさは、感光ドラム１の回転軸方向に１０ｍｍ、周方向に１０ｍｍであり、面積は１００ｍｍ２＝１ｃｍ２である。また感光ドラム１表面における基準トナー像Ｔｐのトナー付着量は、レーザー光量が最大光量の８０％に設定してあるから、約０．５５ｍｇ／ｃｍ２となる。 In S205, a reference latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 charged with the above-described charging bias DC component set to Vchg. A reference toner image Tp is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by developing the reference latent image with a predetermined developing device with the developing bias DC component as Vdev. The size of the reference toner image Tp formed on the surface of the photosensitive drum 1 is 10 mm in the rotation axis direction of the photosensitive drum 1 and 10 mm in the circumferential direction, and the area is 100 mm 2 = 1 cm 2. The toner adhesion amount of the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is about 0.55 mg / cm 2 because the laser light amount is set to 80% of the maximum light amount.

Ｓ２０６では、中間転写ベルト駆動モーター１０５を高速回転駆動するように制御する。これにより中間転写ベルト駆動モーター１０５は中間転写ベルト２４を中間転写ベルト２４の線速度が４０４ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In step S206, the intermediate transfer belt drive motor 105 is controlled to be driven at high speed. As a result, the intermediate transfer belt drive motor 105 rotates the intermediate transfer belt 24 so that the linear velocity of the intermediate transfer belt 24 is 404 mm / s.

Ｓ２０７では、転写バイアス電源をオンする。これにより転写バイアス電源は一次転写ローラ７に転写バイアスを印加する。この転写バイアスによって感光ドラム１表面の基準トナー像Ｔｐは一次転写部Ｎ１で中間転写ベルト５表面に転写される。このとき基準トナー像Ｔｐは中間転写ベルト５表面の周方向に引き伸ばされながら転写される。即ち、基準トナー像Ｔｐが中間転写ベルト５表面に転写されると、この基準トナー像Ｔｐの中間転写ベルト５の周方向長さが１０ｍｍ×（４０４ｍｍ／ｓ）／（２００ｍｍ／ｓ）＝２０．４ｍｍになっており、面積も２０４ｍｍ２＝２．０４ｃｍ２となっている。一方、基準トナー像Ｔｐとして中間転写ベルト５表面に付着しているトナーの総量は０．５５ｍｇで変わらないから、中間転写ベルト５表面での基準トナー像Ｔｐのトナー付着量は単位面積あたり０．２７ｍｇ／ｃｍ２となる。 In S207, the transfer bias power source is turned on. As a result, the transfer bias power source applies a transfer bias to the primary transfer roller 7. With this transfer bias, the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 5 at the primary transfer portion N1. At this time, the reference toner image Tp is transferred while being stretched in the circumferential direction on the surface of the intermediate transfer belt 5. That is, when the reference toner image Tp is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 5, the length of the reference toner image Tp in the circumferential direction of the intermediate transfer belt 5 is 10 mm × (404 mm / s) / (200 mm / s) = 20. It is 4 mm, and the area is also 204 mm 2 = 2.04 cm 2 . On the other hand, since the total amount of toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 5 as the reference toner image Tp is 0.55 mg, the amount of toner adhering to the reference toner image Tp on the surface of the intermediate transfer belt 5 is 0.00 per unit area. 27 mg / cm 2 .

Ｓ２０８では、光学センサー１１からの出力信号を取り込み、この出力信号に基づいて先述したように基準トナー像Ｔｐを検出する。中間転写ベルト５表面における基準トナー像Ｔｐの単位面積あたりのトナー付着量は０．２７ｍｇ／ｃｍ２となっているため、図４（ａ）、（ｂ）に示されるＳｉｇ（ａ）の感度曲線においてセンサ出力感度が十分とれる領域でトナー付着量を検出することができる。詳しく述べると０．２７ｍｇ／ｃｍ２付近での感度曲線の傾きは、トナー付着量変化０．１ｍｇ／ｃｍ２（±０．０５ｍｇ／ｃｍ２）あたり９５レベル程度で、ダイナミックレンジの９％以上であるから、十分な分解能が得られているといえる。本実施例１では、基準トナー像Ｔｐの検出を４ｍｓｅｃおきに１０回（中間転写ベルト５の周方向長さにして８ｍｍ分）行い、この１０回のデータのうち最大、最小となるデータを除いた８点のデータを平均して最終的な検出値としている。 In S208, the output signal from the optical sensor 11 is captured, and the reference toner image Tp is detected based on this output signal as described above. Since the toner adhesion amount per unit area of the reference toner image Tp on the surface of the intermediate transfer belt 5 is 0.27 mg / cm 2 , the sensitivity curves of Sig (a) shown in FIGS. In this case, the toner adhesion amount can be detected in a region where the sensor output sensitivity is sufficient. More specifically, the slope of the sensitivity curve near 0.27 mg / cm 2 is about 95 levels per 0.1 mg / cm 2 (± 0.05 mg / cm 2 ) of toner adhesion amount, and is 9% or more of the dynamic range. Therefore, it can be said that sufficient resolution is obtained. In the first embodiment, the reference toner image Tp is detected 10 times every 4 msec (the length of the intermediate transfer belt 5 in the circumferential direction is 8 mm), and the maximum and minimum data are excluded from the 10 times of data. The 8 points of data are averaged to obtain the final detection value.

Ｓ２０９では、光学センサー１１の検出値を一度１０ｂｉｔ換算した時点で「基準トナー像Ｔｐのトナー付着量」という数値に変換する。このとき、基準トナー像Ｔｐの、面積を伸長した分は完全に線形で算出できるため、０．２７ｍｇ／ｃｍ２×（２００ｍｍ／ｓ）／（４０４ｍｍ／ｓ）＝０．５５ｍｇ／ｃｍ２と算出される。ただし従来の基準トナー像読み取り動作の場合と異なり、光学センサー１１の感度（分解能）が十分とれているところでの検出結果であるから、例えば０．１ｍｇ／ｃｍ２の変化に対しても計算上で５０レベル程度の信号変化が得られることになる。従ってトナー付着量の変化を十分な感度をもって検出することができるのである。 In step S209, the detection value of the optical sensor 11 is converted into a numerical value called “amount of toner attached to the reference toner image Tp” once converted into 10 bits. At this time, since the portion of the reference toner image Tp whose area has been expanded can be calculated completely linearly, it is calculated as 0.27 mg / cm 2 × (200 mm / s) / (404 mm / s) = 0.55 mg / cm 2. Is done. However, unlike the case of the conventional reference toner image reading operation, the detection result is obtained when the sensitivity (resolution) of the optical sensor 11 is sufficient, and therefore, for example, even a change of 0.1 mg / cm 2 is calculated. A signal change of about 50 levels can be obtained. Therefore, the change in the toner adhesion amount can be detected with sufficient sensitivity.

Ｓ２１０では、検出回数カウンタ変数ｎがｎ＝５になったか否かを判断する。ｎ＝５にならない場合（Ｎｏ）はＳ２１１に進み、ｎ＝５になった場合（Ｙｅｓ）はＳ２１２に進む。   In S210, it is determined whether or not the detection number counter variable n has reached n = 5. When n = 5 is not satisfied (No), the process proceeds to S211. When n = 5 is satisfied (Yes), the process proceeds to S212.

Ｓ２１１では、検出回数カウンタ変数ｎを１つ増加させ、これに伴いレーザー走査装置３のレーザー光量を１０％増加させてＳ２０４に戻る。そしてＳ２０４からＳ２０９までの処理を行うことによってこのレーザー光量での最大濃度部のトナー付着量の検出および算出を行う。   In S211, the detection number counter variable n is incremented by 1, and the laser light quantity of the laser scanning device 3 is increased by 10% accordingly, and the process returns to S204. Then, the processing from S204 to S209 is performed to detect and calculate the toner adhesion amount of the maximum density portion at this laser light quantity.

Ｓ２１２では、検出回数カウンタ変数ｎ＝５に対応する５つの基準トナー像Ｔｐのトナー付着量算出値に基づいて、通常の画像形成時のレーザー走査装置３のレーザー光量（最大光量の（％）で表示）を算出する。   In S212, based on the toner adhesion amount calculation values of the five reference toner images Tp corresponding to the detection number counter variable n = 5, the laser light amount (% (maximum light amount) of the laser scanning device 3 during normal image formation). Display).

Ｓ２１３では、Ｓ２１２で算出したレーザー光量を通常の画像形成時のレーザー走査装置３のレーザー光量として設定する。目標濃度とするためのレーザー走査装置３のレーザー光量ｘ（％）の値の算出の方法は、本実施例１では５点のデータから最小２乗法にて近似直線を求め、その濃度が１．６となる点のｘ（％）とする。レーザー光量ｘ（％）の値の算出の方法はこの方式に限られるものではなく様々に工夫することができる。このように標準のＶｃｏｎｔであるＶｃｏｎｔ（ｅｎｖ）に対応するレーザー走査装置３のレーザー光量８０％を、ｘ％に補正することでＶｃｏｎｔを補正し、所望の最大濃度を得ることができる。   In S213, the laser light amount calculated in S212 is set as the laser light amount of the laser scanning device 3 during normal image formation. As a method of calculating the value of the laser light quantity x (%) of the laser scanning device 3 to obtain the target density, in the first embodiment, an approximate straight line is obtained from the five points data by the least square method, and the density is 1. Let x (%) of the point to be 6. The method of calculating the value of the laser light quantity x (%) is not limited to this method, and various devices can be devised. In this way, by correcting 80% of the laser light amount of the laser scanning device 3 corresponding to Vcont (env) which is a standard Vcont to x%, Vcont can be corrected to obtain a desired maximum density.

Ｓ２１４では、中間転写ベルト駆動モーター１０５を低速回転駆動するように制御する。これにより中間転写ベルト駆動モーター１０５は中間転写ベルト５を中間転写ベルト５表面の線速度が元の線速度即ち２０４ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In step S214, the intermediate transfer belt drive motor 105 is controlled to rotate at a low speed. As a result, the intermediate transfer belt drive motor 105 rotates the intermediate transfer belt 5 so that the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt 5 becomes the original linear velocity, that is, 204 mm / s.

本実施例１の画像形成装置は、感光ドラム１表面から最大濃度部付近の基準トナー像Ｔｐを中間転写ベルト５表面に転写する際に、感光ドラム表面と中間転写ベルト表面との線速度の比を通常の画像形成時の２倍としている。これにより中間担持ローラ表面に転写される基準トナー像の面積を２倍とし、この基準トナー像の単位面積あたりのトナー付着量を０．２７ｍｇ／ｃｍ２付近として光学センサー１１の感度領域において検出する。つまり、基準トナー像を感光ドラム表面に形成する際の感光ドラム表面の線速度に対する中間転写ベルト表面の線速度の比が、トナー像を感光ドラム表面に形成する際の感光ドラム表面の線速度に対する中間転写ベルト表面の線速度の比よりも大きく設定されている。そして基準トナー像を転写するときの中間転写ベルト表面の線速度とトナー像を転写するときの中間転写ベルト表面の線速度との差に応じて中間転写ベルト表面の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を光学センサーで検出する。従って、高濃度の基準トナー像（トナー層が２層以上の基準トナー像）であっても十分なセンサ感度を持たせることができ、光学センサーによる高濃度の基準トナー像を正確に検出することが可能となる。このため、トナー像の高濃度部の制御条件を予測ではなく実測に基づいて設定することが可能となり、出力画像の濃度をより一層安定させることができる。 In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, when the reference toner image Tp near the maximum density portion is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate transfer belt 5, the ratio of the linear velocity between the surface of the photosensitive drum and the surface of the intermediate transfer belt. Is double that of normal image formation. As a result, the area of the reference toner image transferred to the surface of the intermediate carrier roller is doubled, and the toner adhesion amount per unit area of the reference toner image is detected in the sensitivity region of the optical sensor 11 as about 0.27 mg / cm 2. . In other words, the ratio of the linear velocity of the surface of the intermediate transfer belt to the linear velocity of the surface of the photosensitive drum when the reference toner image is formed on the surface of the photosensitive drum is equal to the linear velocity of the surface of the photosensitive drum when the toner image is formed on the surface of the photosensitive drum. It is set larger than the ratio of the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt. The reference toner stretched in the circumferential direction on the surface of the intermediate transfer belt according to the difference between the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt when transferring the reference toner image and the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt when transferring the toner image The image is detected with an optical sensor. Accordingly, sufficient sensor sensitivity can be provided even for a high-density reference toner image (a reference toner image having two or more toner layers), and a high-density reference toner image can be accurately detected by an optical sensor. Is possible. For this reason, it becomes possible to set the control condition of the high density portion of the toner image based on actual measurement instead of prediction, and the density of the output image can be further stabilized.

[実施例２]
図７は本実施例２に係るトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置の一例の構成模式図である。図８は図７に示す画像形成装置のプリンタ制御部と画像制御部の制御ブロック図である。本実施例２では、実施例１の画像形成装置と同じ部材については、同一の符号を付して、再度の説明を省略する。 [Example 2]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus having a toner image density detection function according to the second embodiment. FIG. 8 is a control block diagram of the printer control unit and the image control unit of the image forming apparatus shown in FIG. In the second embodiment, the same members as those in the image forming apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施例２の画像形成装置は、下記の３つの点を除いて実施例１の画像形成装置と同じ構成としてある。第１に、トナーの非磁性トナーとして、スチレンアクリルを主体とし重合法によって製造された、体積平均粒径７．０μｍとしたものを用いた。本実施例２の標準最大画像濃度１．６を達成するための感光ドラム１表面のトナー付着量は０．６０ｍｇ／ｃｍ２である。磁性キャリアとしては、樹脂中にマグネタイト等の磁性体を分散して造粒した磁性樹脂微粒子をコアとして用い、フッ素系の樹脂からなる表層コート層を設けた体積平均粒径３５μｍのキャリアを用いた。第２に、感光ドラム１と中間転写ベルト５の駆動源として単一の感光ドラム駆動モーター１０３を用いている。感光ドラム１と中間転写ベルト５は、それぞれ、線速度が２００ｍｍ／ｓ、２０２ｍｍ／ｓとなるように感光ドラム駆動モーター１０３の回転駆動により不図示のギア列を介して回転されるように構成されている。このような構成にすると、実施例１の画像形成装置に比べギア列が複雑になるものの駆動源が同一であるため、感光ドラム１及び中間転写ベルト５の回転開始、停止の制御が行いやすい。第３に、現像装置４のロータリー４ａと中間転写ベルト５との間に基準トナー像担持部材としての中間担持ローラ２１を設けている。中間担持ローラ２１は、中間担持ローラ２１の外表面（表面）が感光ドラム１表面の一部と接触するように設けてある。また感光ドラム１表面と対向するように光学センサー１１を設けている。この第３の構成は、本実施例２の画像形成装置の特徴でもある。中間担持ローラ２１は、芯金（不図示）の周囲に弾性層を設けるとともに、この弾性層の外周面を離型性を有するポリイミド樹脂を主体とした表面層で被覆したものである。中間担持ローラ２１の外径は１２ｍｍである。中間担持ローラ２１は図８に示した中間担持ローラ駆動モーター１０９によって所定の周速度で回転駆動される。中間担持ローラ２１には、直流電圧発生回路を具備するローラバイアス電源２２から直流バイアス電圧が印加される。 The image forming apparatus according to the second embodiment has the same configuration as the image forming apparatus according to the first embodiment except for the following three points. First, as the non-magnetic toner, a toner having a volume average particle size of 7.0 μm, which is produced by a polymerization method mainly containing styrene acrylic, was used. The toner adhesion amount on the surface of the photosensitive drum 1 for achieving the standard maximum image density 1.6 of the second embodiment is 0.60 mg / cm 2 . As the magnetic carrier, a magnetic resin fine particle obtained by dispersing and granulating a magnetic material such as magnetite in a resin was used as a core, and a carrier having a volume average particle diameter of 35 μm provided with a surface coat layer made of a fluorine-based resin was used. . Second, a single photosensitive drum driving motor 103 is used as a driving source for the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5. The photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5 are configured to be rotated through a gear train (not shown) by rotational driving of the photosensitive drum driving motor 103 so that the linear velocities are 200 mm / s and 202 mm / s, respectively. ing. With such a configuration, although the gear train is complicated as compared with the image forming apparatus of the first embodiment, the drive source is the same, so that the rotation start and stop of the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5 can be easily controlled. Third, an intermediate carrying roller 21 as a reference toner image carrying member is provided between the rotary 4 a of the developing device 4 and the intermediate transfer belt 5. The intermediate carrying roller 21 is provided such that the outer surface (surface) of the intermediate carrying roller 21 is in contact with a part of the surface of the photosensitive drum 1. An optical sensor 11 is provided so as to face the surface of the photosensitive drum 1. This third configuration is also a feature of the image forming apparatus of the second embodiment. The intermediate carrying roller 21 is provided with an elastic layer around a cored bar (not shown), and the outer peripheral surface of the elastic layer is covered with a surface layer mainly composed of a polyimide resin having releasability. The outer diameter of the intermediate carrying roller 21 is 12 mm. The intermediate carrying roller 21 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed by an intermediate carrying roller drive motor 109 shown in FIG. A DC bias voltage is applied to the intermediate carrying roller 21 from a roller bias power source 22 having a DC voltage generating circuit.

本実施例２の画像形成装置のプリンタ制御部１００において、ＣＰＵ１０１はモータードライバ１０９を介して感光ドラム駆動モーター１１０を回転駆動する。この感光ドラム駆動モーター１０９の回転駆動によって感光ドラム１と中間転写ベルト５は同時に回転される。またＣＰＵ１０１は中間担持ローラ２１に所定の直流バイアス電圧を印加するようにローラバイアス電源２２を制御する。   In the printer control unit 100 of the image forming apparatus according to the second exemplary embodiment, the CPU 101 rotates and drives the photosensitive drum driving motor 110 via the motor driver 109. The photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5 are simultaneously rotated by the rotation of the photosensitive drum driving motor 109. Further, the CPU 101 controls the roller bias power source 22 so as to apply a predetermined DC bias voltage to the intermediate carrier roller 21.

以下に、本実施例２の画像形成装置のプリント制御部１００のＣＰＵ１０１が実行する基準トナー像生成モードについて説明する。図９は基準トナー像生成モードのフローチャートである。本実施例２においても、説明を容易に理解できるように、単色画像の場合の基準トナー像生成モードを説明する。また感光ドラム１の表面電位は、実施例１と同様Ｖｄ＝−６００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖとして説明する。また実施例１の基準トナー像生成モードと同様環境データを温度２３℃、相対湿度５０％の場合に固定して本実施例２の基準トナー像生成モードを説明する。   Hereinafter, a reference toner image generation mode executed by the CPU 101 of the print control unit 100 of the image forming apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart of the reference toner image generation mode. Also in the second embodiment, the reference toner image generation mode in the case of a monochrome image will be described so that the description can be easily understood. The surface potential of the photosensitive drum 1 will be described as Vd = −600 V and Vl = −100 V as in the first embodiment. Similarly to the reference toner image generation mode of the first embodiment, the reference toner image generation mode of the second embodiment will be described with the environmental data fixed at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%.

図９において、Ｓ３０１は図６に示すＳ２０１の処理と同じ処理を行う。このため、Ｓ３０１の処理についてはＳ２０１の説明を援用する。   In FIG. 9, S301 performs the same process as S201 shown in FIG. For this reason, description of S201 is used about the process of S301.

Ｓ３０２では、Ｓ３０１で読み込んだ環境データに基づいて環境設定テーブルからＶｃｏｎｔ（ｅｎｖ）＝３００Ｖ、Ｖｂａｃｋ＝２００Ｖに応じたＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを設定する。また感光ドラム駆動モーター１０３を回転駆動する。これにより感光ドラム１は感光ドラム１表面の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転される。また感光ドラム１と共に中間転写ベルト５は中間転写ベルト５表面の線速度が２００ｍｍ／ｓになるように回転される。またローラバイアス電源２２をオンする。これによりローラバイアス電源２２は中間担持ローラ２１に−７５０Ｖの直流バイアス電圧を印加する。   In S302, Vchg and Vdev corresponding to Vcont (env) = 300V and Vback = 200V are set from the environment setting table based on the environment data read in S301. Further, the photosensitive drum driving motor 103 is driven to rotate. As a result, the photosensitive drum 1 is rotated so that the linear velocity on the surface of the photosensitive drum 1 is 200 mm / s. The intermediate transfer belt 5 is rotated together with the photosensitive drum 1 so that the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt 5 is 200 mm / s. Also, the roller bias power supply 22 is turned on. As a result, the roller bias power supply 22 applies a DC bias voltage of −750 V to the intermediate carrier roller 21.

Ｓ３０３とＳ３０４は図６に示すＳ２０３とＳ２０４と同じ処理を行う。このため、Ｓ３０３とＳ３０４についてはＳ２０３とＳ２０４の説明を援用する。   S303 and S304 perform the same processing as S203 and S204 shown in FIG. For this reason, description of S203 and S204 is used about S303 and S304.

Ｓ３０５では、先述の帯電バイアスＤＣ成分をＶｃｈｇにして帯電された感光ドラム１表面に基準潜像を形成する。そして現像バイアスＤＣ成分をＶｄｅｖとして基準潜像を所定の１つの現像器で現像することにより基準トナー像Ｔｐを感光ドラム１表面に形成する。感光ドラム１表面に形成された基準トナー像Ｔｐの大きさは、感光ドラム１の回転軸方向に１０ｍｍ、周方向に１０ｍｍであり、面積は１００ｍｍ２＝１ｃｍ２である。また感光ドラム１表面における基準トナー像Ｔｐのトナー付着量は、レーザー光量が最大光量の８０％に設定してあるから、約０．６０ｍｇ／ｃｍ２となる。 In S305, a reference latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 charged with the above-described charging bias DC component set to Vchg. A reference toner image Tp is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by developing the reference latent image with a predetermined developing device with the developing bias DC component as Vdev. The size of the reference toner image Tp formed on the surface of the photosensitive drum 1 is 10 mm in the rotation axis direction of the photosensitive drum 1 and 10 mm in the circumferential direction, and the area is 100 mm 2 = 1 cm 2 . Further, the toner adhesion amount of the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is about 0.60 mg / cm 2 since the laser light amount is set to 80% of the maximum light amount.

Ｓ３０６では、中間担持ローラ駆動モーター１０９を高速回転駆動するように制御する。これにより中間担持ローラ駆動モーター１０９は中間担持ローラ２１を中間担持ローラ２１の外表面（以下、表面と記す）の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In S306, the intermediate carrier roller drive motor 109 is controlled to rotate at high speed. As a result, the intermediate carrying roller drive motor 109 rotates the intermediate carrying roller 21 so that the linear velocity of the outer surface (hereinafter referred to as the surface) of the intermediate carrying roller 21 is 200 mm / s.

Ｓ３０７では、ローラバイアス電源２２を制御することによってローラバイアス電源２２が中間担持ローラ２１に＋７００Ｖの直流バイアス電圧を印加する。   In step S <b> 307, the roller bias power supply 22 applies a DC bias voltage of +700 V to the intermediate carrier roller 21 by controlling the roller bias power supply 22.

Ｓ３０８では、Ｓ３０７で中間担持ローラ２１に印加した直流バイアス電圧によって、感光ドラム１表面の基準トナー像Ｔｐが感光ドラム１表面から中間担持ローラ２１表面に一旦転写（一旦担持）される。このとき基準トナー像Ｔｐは中間担持ローラ２１の周方向に引き伸ばされることなく同一の面積を保ったまま中間担持ローラ２１表面に転写される。そしてこの中間担持ローラ２１は中間担持ローラ２１表面で基準トナー像Ｔｐを静電的に担持する。   In S308, the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is temporarily transferred (once supported) from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate supporting roller 21 by the DC bias voltage applied to the intermediate supporting roller 21 in S307. At this time, the reference toner image Tp is transferred to the surface of the intermediate carrying roller 21 while maintaining the same area without being stretched in the circumferential direction of the intermediate carrying roller 21. The intermediate carrying roller 21 electrostatically carries the reference toner image Tp on the surface of the intermediate carrying roller 21.

Ｓ３０９では、Ｓ３０８で基準トナー像Ｔｐの中間担持ローラ２１表面への転写を開始してから中間担持ローラ２１が１回転し終わる前に、中間担持ローラ駆動モーター１０９を低速回転駆動するように制御する。これにより中間担持ローラ駆動モーター１０９は中間担持ローラ１２を中間担持ローラ１２表面の線速度が１００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In step S309, the intermediate carrier roller drive motor 109 is controlled to rotate at a low speed before the intermediate carrier roller 21 completes one rotation after the transfer of the reference toner image Tp to the surface of the intermediate carrier roller 21 in step S308. . As a result, the intermediate carrier roller drive motor 109 rotates the intermediate carrier roller 12 so that the linear velocity on the surface of the intermediate carrier roller 12 is 100 mm / s.

Ｓ３１０では、ローラバイアス電源２２を制御し中間担持ローラ２１に−１４００Ｖの直流バイアス電圧を印加する。   In step S310, the roller bias power source 22 is controlled to apply a DC bias voltage of −1400 V to the intermediate carrier roller 21.

Ｓ３１１では、Ｓ３１０で中間担持ローラ２１に印加した直流バイアス電圧によって、中間担持ローラ２１表面の基準トナー像Ｔｐは中間担持ローラ２１表面から感光ドラム１表面に転写される。このとき基準トナー像Ｔｐは、基準トナー像Ｔｐの感光ドラム１周方向長さが１０ｍｍ×（２００ｍｍ／ｓ）／（１００ｍｍ／ｓ）＝２０ｍｍになっており、面積も２００ｍｍ２＝２ｃｍ２となっている。一方、基準トナー像Ｔｐとして感光ドラム１表面に付着しているトナーの総量は０．６０ｍｇで変わらないから、感光ドラム１表面での基準トナー像Ｔｐのトナー付着量は単位面積あたり０．３０ｍｇ／ｃｍ２となる。 In S311, the reference toner image Tp on the surface of the intermediate carrier roller 21 is transferred from the surface of the intermediate carrier roller 21 to the surface of the photosensitive drum 1 by the DC bias voltage applied to the intermediate carrier roller 21 in S310. At this time, the reference toner image Tp has a length of the reference toner image Tp in the circumferential direction of the photosensitive drum of 10 mm × (200 mm / s) / (100 mm / s) = 20 mm and an area of 200 mm 2 = 2 cm 2. ing. On the other hand, since the total amount of toner adhering to the surface of the photosensitive drum 1 as the reference toner image Tp is 0.60 mg, the toner adhering amount of the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is 0.30 mg / unit area. cm 2 .

Ｓ３１２では、中間担持ローラ駆動モーター１０８を高速回転駆動するように制御する。これにより中間担持ローラ駆動モーター１０８は中間担持ローラ２１を中間担持ローラ２１表面の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In S312, the intermediate carrying roller drive motor 108 is controlled to rotate at high speed. As a result, the intermediate carrying roller drive motor 108 rotates the intermediate carrying roller 21 so that the linear velocity on the surface of the intermediate carrying roller 21 is 200 mm / s.

Ｓ３１３では、光学センサー１１からの出力信号を取り込み、この出力信号ｈに基づいて先述したように基準トナー像Ｔｐを検出する。感光ドラム１表面における基準トナー像Ｔｐの単位面積あたりのトナー付着量は０．３０ｍｇ／ｃｍ２となっているため、図４（ａ）、（ｂ）に示されるＳｉｇ（ａ）の感度曲線においてセンサ出力感度が十分とれる領域でトナー付着量を検出することができる。基準トナー像Ｔｐの面積の伸長した分は完全に線形で算出できるため、０．３０ｍｇ／ｃｍ２×（２００ｍｍ／ｓ）／（１００ｍｍ／ｓ）＝０．６０ｍｇ／ｃｍ２と換算され算出される。ただし従来の基準トナー像読み取り動作の場合と異なり、光学センサー１１の感度（分解能）が十分とれているところでの検出結果であるから、例えば０．１ｍｇ／ｃｍ２の変化に対しても計算上で５０レベル程度の信号変化が得られることになる。従ってトナー付着量の変化を十分な感度をもって検出することができるのである。 In step S313, the output signal from the optical sensor 11 is captured, and the reference toner image Tp is detected based on the output signal h as described above. Since the toner adhesion amount per unit area of the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is 0.30 mg / cm 2 , in the sensitivity curves of Sig (a) shown in FIGS. The toner adhesion amount can be detected in a region where the sensor output sensitivity is sufficient. Since the extended portion of the area of the reference toner image Tp can be calculated completely linearly, it is calculated as 0.30 mg / cm 2 × (200 mm / s) / (100 mm / s) = 0.60 mg / cm 2. . However, unlike the case of the conventional reference toner image reading operation, the detection result is obtained when the sensitivity (resolution) of the optical sensor 11 is sufficient, and therefore, for example, even a change of 0.1 mg / cm 2 is calculated. A signal change of about 50 levels can be obtained. Therefore, the change in the toner adhesion amount can be detected with sufficient sensitivity.

Ｓ３１４からＳ３１８までは図６に示すＳ２０９からＳ２１３までの処理と同じ処理を行う。このため、Ｓ３１４からＳ３１８までの処理についてはＳ２０９からＳ２１３までの説明を援用する。   From S314 to S318, the same processing as S209 to S213 shown in FIG. 6 is performed. For this reason, about the process from S314 to S318, description from S209 to S213 is used.

Ｓ３１９では、ローラバイアス電源２２を制御することによってローラバイアス電源２２が中間担持ローラ２１に元の−７５０Ｖの直流バイアス電圧を印加する。   In S 319, the roller bias power source 22 controls the roller bias power source 22 to apply the original −750 V DC bias voltage to the intermediate carrier roller 21.

本実施例２の画像形成装置は、感光ドラム表面から最大濃度部付近の基準トナー像Ｔｐを中間担持ローラ２１に一度転写し、この基準トナー像を感光ドラム表面に転写する際に、感光ドラム表面と中間担持ローラ表面との線速度の比を２倍としている。これにより中間担持ローラ表面に転写される基準トナー像の面積を２倍とし、最大濃度部基準トナー像の単位面積あたりのトナー付着量を０．３０ｍｇ／ｃｍ２付近として光学センサー１１の感度領域において検知する。つまり、中間担持ローラ表面の基準トナー像を感光ドラム表面に転写する際の中間担持ローラ表面の線速度に対し感光ドラム表面の線速度が大きくなるように設定されている。そして基準トナー像を転写するときの感光ドラム表面の線速度とトナー像を転写するときの感光ドラム表面の線速度との差に応じて感光ドラム表面の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を光学センサーで検出する。従って、高濃度の基準トナー像（トナー層が２層以上の基準トナー像）であっても十分なセンサ感度を持たせることができ、光学センサーによる高濃度の基準トナー像を正確に検出することが可能となる。このため、トナー像の高濃度部の制御条件を予測ではなく実測に基づいて設定することが可能となり、出力画像の濃度をより一層安定させることができる。 The image forming apparatus according to the second exemplary embodiment transfers the reference toner image Tp in the vicinity of the maximum density portion from the surface of the photosensitive drum to the intermediate carrier roller 21 and transfers the reference toner image to the surface of the photosensitive drum. The ratio of the linear velocity between the surface of the intermediate carrier roller and the surface of the intermediate carrier roller is doubled. As a result, the area of the reference toner image transferred to the surface of the intermediate carrier roller is doubled, and the toner adhesion amount per unit area of the maximum density portion reference toner image is set to around 0.30 mg / cm 2 in the sensitivity region of the optical sensor 11. Detect. That is, the linear velocity on the surface of the photosensitive drum is set higher than the linear velocity on the surface of the intermediate carrier roller when the reference toner image on the surface of the intermediate carrier roller is transferred to the surface of the photosensitive drum. The reference toner image stretched in the circumferential direction of the photosensitive drum surface in accordance with the difference between the linear velocity on the surface of the photosensitive drum when the reference toner image is transferred and the linear velocity on the surface of the photosensitive drum when the toner image is transferred is optically converted. Detect with sensor. Accordingly, sufficient sensor sensitivity can be provided even for a high-density reference toner image (a reference toner image having two or more toner layers), and a high-density reference toner image can be accurately detected by an optical sensor. Is possible. For this reason, it becomes possible to set the control condition of the high density portion of the toner image based on actual measurement instead of prediction, and the density of the output image can be further stabilized.

ところで、中間担持ローラ２１表面に基準トナー像Ｔｐを転写する際に中間担持ローラ表面の線速度を４００ｍｍ／ｓとし、この中間担持ローラ表面に引き伸ばされた状態に転写されている基準トナー像Ｔｐを光学センサー１１で検出する方法も考えられる。しかしながら、本実施例２のように感光ドラム表面に引き伸ばされた状態に転写されている基準トナー像を光学センサーで検出する方法を採用すれば、直流バイアス電圧を−７５０Ｖ、中間担持ローラ表面の線速度を２００ｍｍ／ｓのままにしておくことができる。たとえばγルックアップテーブルの補正などで中間調の基準トナー像を検出したいときには、直流バイアス電圧、中間担持ローラ表面の線速度を上記のように設定しておけばよく、中間調の基準トナー像をそのまま感光ドラム表面で検出できるので好ましい。   By the way, when transferring the reference toner image Tp to the surface of the intermediate carrier roller 21, the linear velocity of the surface of the intermediate carrier roller is set to 400 mm / s, and the reference toner image Tp transferred to the surface of the intermediate carrier roller is transferred. A method of detecting by the optical sensor 11 is also conceivable. However, if the method of detecting the reference toner image transferred in the stretched state on the surface of the photosensitive drum with the optical sensor as in the second embodiment is employed, the DC bias voltage is −750 V, and the line on the surface of the intermediate carrier roller. The speed can be left at 200 mm / s. For example, when it is desired to detect a halftone reference toner image by correcting the γ look-up table, the DC bias voltage and the linear velocity on the surface of the intermediate carrier roller may be set as described above. This is preferable because it can be detected as it is on the surface of the photosensitive drum.

[実施例３]
図１０は本実施例３に係るトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置の一例の構成模式図である。図１１は図１０に示す画像形成装置のプリンタ制御部と画像制御部の制御ブロック図である。本実施例３では、実施例２の画像形成装置と同じ部材については、同一の符号を付して、再度の説明を省略する。 [Example 3]
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus having a toner image density detection function according to the third embodiment. FIG. 11 is a control block diagram of the printer control unit and the image control unit of the image forming apparatus shown in FIG. In the third embodiment, the same members as those in the image forming apparatus of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施例３の画像形成装置は、実施例２の画像形成装置の中間担持ローラ２１に代えて中間担持スリーブ３１を用いるとともに、ローラバイアス電源２２に代えてスリーブバイアス電源３２を用いる点を除いて、実施例２の画像形成装置と同じ構成としてある。金属スリーブからなる中間担持スリーブ３１は、中間担持スリーブ３１の外表面（以下、表面と記す）が感光ドラム１表面と所定の間隙をおいて離隔するように設けられている。中間担持スリーブ３１表面と感光ドラム１表面との間の間隙は０．２ｍｍである。この間隙は中間担持スリーブ３１の長手方向両端部に設けられた突き当て部材（不図示）を感光ドラム１表面に接触させることによって形成されている。この中間担持スリーブ３１には、直流電圧発生回路と交流発生回路を具備するスリーブバイアス電源３２から所定の交番電圧が印加される。   The image forming apparatus according to the third embodiment uses an intermediate carrying sleeve 31 instead of the intermediate carrying roller 21 of the image forming apparatus according to the second embodiment, and uses a sleeve bias power source 32 instead of the roller bias power source 22. The configuration is the same as that of the image forming apparatus of the second embodiment. The intermediate carrying sleeve 31 made of a metal sleeve is provided such that an outer surface (hereinafter referred to as a surface) of the intermediate carrying sleeve 31 is separated from the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined gap. The gap between the surface of the intermediate carrying sleeve 31 and the surface of the photosensitive drum 1 is 0.2 mm. This gap is formed by bringing abutting members (not shown) provided at both ends in the longitudinal direction of the intermediate carrying sleeve 31 into contact with the surface of the photosensitive drum 1. A predetermined alternating voltage is applied to the intermediate carrying sleeve 31 from a sleeve bias power source 32 having a DC voltage generating circuit and an AC generating circuit.

本実施例３の画像形成装置のプリンタ制御部１００において、ＣＰＵ１０１はモータードライバ１１１を介して中間担持スリーブ駆動モーター１１２を回転駆動する。この中間担持スリーブ駆動モーター１１２の回転駆動によって中間担持スリーブ３１は回転される。またＣＰＵ１０１は中間担持スリーブ３１に所定の交番電圧を印加するようにスリーブバイアス電源３２を制御する。   In the printer control unit 100 of the image forming apparatus according to the third exemplary embodiment, the CPU 101 rotationally drives the intermediate carrying sleeve drive motor 112 via the motor driver 111. The intermediate carrier sleeve 31 is rotated by the rotation of the intermediate carrier sleeve drive motor 112. Further, the CPU 101 controls the sleeve bias power source 32 so as to apply a predetermined alternating voltage to the intermediate carrier sleeve 31.

以下に、本実施例３の画像形成装置のプリント制御部１００のＣＰＵ１０１が実行する基準トナー像生成モードについて説明する。図１２は基準トナー像生成モードのフローチャートである。本実施例３においても、説明を容易に理解できるように、単色画像の場合の基準トナー像生成モードを説明する。また感光ドラム１の表面電位は、実施例２と同様Ｖｄ＝−６００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖとして説明する。また実施例２の基準トナー像生成モードと同様環境データを温度２３℃、相対湿度５０％の場合に固定して本実施例３の基準トナー像生成モードを説明する。   The reference toner image generation mode executed by the CPU 101 of the print control unit 100 of the image forming apparatus according to the third embodiment will be described below. FIG. 12 is a flowchart of the reference toner image generation mode. Also in the third embodiment, the reference toner image generation mode in the case of a monochrome image will be described so that the description can be easily understood. The surface potential of the photosensitive drum 1 will be described as Vd = −600 V and Vl = −100 V as in the second embodiment. Similarly to the reference toner image generation mode of the second embodiment, the reference toner image generation mode of the third embodiment will be described with the environmental data fixed at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%.

図１２において、Ｓ４０１は図９に示すＳ３０１の処理と同じ処理を行う。このため、Ｓ４０１の処理についてはＳ２０１の説明を援用する。   In FIG. 12, S401 performs the same process as the process of S301 shown in FIG. For this reason, description of S201 is used about the process of S401.

Ｓ４０２では、Ｓ４０１で読み込んだ環境データに基づいて環境設定テーブルからＶｃｏｎｔ（ｅｎｖ）＝３００Ｖ、Ｖｂａｃｋ＝２００Ｖに応じたＶｃｈｇおよびＶｄｅｖを設定する。また感光ドラム駆動モーター１０３を回転駆動する。これにより感光ドラム１は感光ドラム１表面の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転される。また感光ドラム１と共に中間転写ベルト５は中間転写ベルト５表面の線速度が２００ｍｍ／ｓになるように回転される。またスリーブバイアス電源３２をオンする。これによりスリーブバイアス電源３２は中間担持スリーブ３１に−７５０Ｖの直流バイアス電圧を印加する。   In S402, Vchg and Vdev corresponding to Vcont (env) = 300V and Vback = 200V are set from the environment setting table based on the environment data read in S401. Further, the photosensitive drum driving motor 103 is driven to rotate. As a result, the photosensitive drum 1 is rotated so that the linear velocity on the surface of the photosensitive drum 1 is 200 mm / s. The intermediate transfer belt 5 is rotated together with the photosensitive drum 1 so that the linear velocity on the surface of the intermediate transfer belt 5 is 200 mm / s. Also, the sleeve bias power supply 32 is turned on. As a result, the sleeve bias power source 32 applies a DC bias voltage of −750 V to the intermediate carrying sleeve 31.

Ｓ４０３からＳ４０５までは図９に示すＳ３０３からＳ３０４までの処理と同じ処理を行う。このため、Ｓ４０３とＳ４０５までの処理についてはＳ３０３からＳ３０５までの説明を援用する。   From S403 to S405, the same processing as S303 to S304 shown in FIG. 9 is performed. For this reason, the description from S303 to S305 is used for the processes from S403 to S405.

Ｓ４０６では、中間担持スリーブ駆動モーター１１２を高速回転駆動するように制御する。これにより中間担持スリーブ駆動モーター１１２は中間担持スリーブ３１を中間担持スリーブ３１表面の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In step S406, the intermediate carrying sleeve drive motor 112 is controlled to rotate at high speed. As a result, the intermediate carrying sleeve drive motor 112 rotates the intermediate carrying sleeve 31 so that the linear velocity on the surface of the intermediate carrying sleeve 31 is 200 mm / s.

Ｓ４０７では、スリーブバイアス電源３２を制御することによってスリーブバイアス電源３２が中間担持スリーブ３１にＤＣ＋４００Ｖ、ＡＣ２ｋＶの交番電圧を印加する。   In step S <b> 407, the sleeve bias power supply 32 applies an alternating voltage of DC + 400 V and AC2 kV to the intermediate carrying sleeve 31 by controlling the sleeve bias power supply 32.

Ｓ４０８では、Ｓ４０７で中間担持スリーブ３１に印加した交番電圧によって、感光ドラム１表面の基準トナー像Ｔｐを感光ドラム１表面から中間担持スリーブ３１表面に転写する。このとき基準トナー像Ｔｐは中間担持スリーブ３１の周方向に引き伸ばされることなく同一の面積を保ったまま中間担持スリーブ３１表面に転写される。そしてこの中間担持スリーブ３１は中間担持スリーブ３１表面で基準トナー像Ｔｐを静電的に担持する。   In S <b> 408, the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate carrier sleeve 31 by the alternating voltage applied to the intermediate carrier sleeve 31 in S <b> 407. At this time, the reference toner image Tp is transferred to the surface of the intermediate carrier sleeve 31 while maintaining the same area without being stretched in the circumferential direction of the intermediate carrier sleeve 31. The intermediate carrier sleeve 31 electrostatically carries the reference toner image Tp on the surface of the intermediate carrier sleeve 31.

Ｓ４０９では、Ｓ４０８で基準トナー像Ｔｐの中間担持スリーブ３１表面への転写を開始してから中間担持スリーブ３１が１回転し終わる前に、中間担持スリーブ駆動モーター１１２を低速回転駆動するように制御する。これにより中間担持スリーブ駆動モーター１１２は中間担持スリーブ３１を中間担持スリーブ３１表面の線速度が１００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In S409, the intermediate carrier sleeve drive motor 112 is controlled to rotate at a low speed before the intermediate carrier sleeve 31 completes one rotation after the transfer of the reference toner image Tp to the surface of the intermediate carrier sleeve 31 in S408. . As a result, the intermediate carrying sleeve drive motor 112 rotates the intermediate carrying sleeve 31 so that the linear velocity on the surface of the intermediate carrying sleeve 31 is 100 mm / s.

Ｓ４１０では、スリーブバイアス電源３２を制御することによってスリーブバイアス電源３２が中間担持スリーブ３１にＤＣ−１１００Ｖ、ＡＣ２ｋＶの交番電圧を印加する。   In S410, the sleeve bias power source 32 applies an alternating voltage of DC-1100V and AC2kV to the intermediate carrier sleeve 31 by controlling the sleeve bias power source 32.

Ｓ４１１では、Ｓ４１０で中間担持スリーブ３１に印加した交番電圧によって、中間担持スリーブ３１表面の基準トナー像Ｔｐは中間担持スリーブ３１表面から感光ドラム１表面に転写される。このとき基準トナー像Ｔｐは、基準トナー像Ｔｐの感光ドラム１周方向長さが１０ｍｍ×（２００ｍｍ／ｓ）／（１００ｍｍ／ｓ）＝２０ｍｍになっており、面積も２００ｍｍ２＝２ｃｍ２となっている。一方、基準トナー像Ｔｐとして感光ドラム１表面に付着しているトナーの総量は０．６０ｍｇで変わらないから、感光ドラム１表面での基準トナー像Ｔｐのトナー付着量は単位面積あたり０．３０ｍｇ／ｃｍ２となる。 In S411, the reference toner image Tp on the surface of the intermediate carrier sleeve 31 is transferred from the surface of the intermediate carrier sleeve 31 to the surface of the photosensitive drum 1 by the alternating voltage applied to the intermediate carrier sleeve 31 in S410. At this time, the reference toner image Tp has a length of the reference toner image Tp in the circumferential direction of the photosensitive drum of 10 mm × (200 mm / s) / (100 mm / s) = 20 mm and an area of 200 mm 2 = 2 cm 2. ing. On the other hand, since the total amount of toner adhering to the surface of the photosensitive drum 1 as the reference toner image Tp is 0.60 mg, the toner adhering amount of the reference toner image Tp on the surface of the photosensitive drum 1 is 0.30 mg / unit area. cm 2 .

Ｓ４１２では、中間担持スリーブ駆動モーター１１２を高速回転駆動するように制御する。これにより中間担持スリーブ駆動モーター１１２は中間担持スリーブ３１を中間担持スリーブ３１表面の線速度が２００ｍｍ／ｓとなるように回転する。   In step S412, the intermediate carrying sleeve drive motor 112 is controlled to rotate at a high speed. As a result, the intermediate carrying sleeve drive motor 112 rotates the intermediate carrying sleeve 31 so that the linear velocity on the surface of the intermediate carrying sleeve 31 is 200 mm / s.

Ｓ４１３からＳ３１８までは図６に示すＳ３０９からＳ３１８までの処理と同じ処理を行う。このため、Ｓ４０９からＳ４１８までの処理についてはＳ３０９からＳ３１８までの説明を援用する。   From S413 to S318, the same processing as S309 to S318 shown in FIG. 6 is performed. For this reason, the description from S309 to S318 is used for the processing from S409 to S418.

Ｓ４１９では、スリーブバイアス電源３２を制御することによってスリーブバイアス電源３２が中間担持スリーブ３１にＤＣ−７５０Ｖ、ＡＣ０Ｖの交番電圧を印加する。   In S419, the sleeve bias power source 32 controls the sleeve bias power source 32 to apply an alternating voltage of DC-750V and AC0V to the intermediate carrier sleeve 31.

本実施例３の画像形成装置は、感光ドラム１表面と中間担持スリーブ３１表面との間の間隙を利用して基準トナー像Ｔｐの転写を行うため、例えば感光ドラム１と中間担持スリーブ３１の表面に線速度の差による摺擦キズなどが発生することがない。従って、感光ドラム１表面及び中間担持スリーブ３１表面を損傷することなく実施例２の画像形成装置と同様の作用効果を得ることができる。   In the image forming apparatus according to the third exemplary embodiment, the reference toner image Tp is transferred using the gap between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the intermediate carrier sleeve 31. For example, the surfaces of the photosensitive drum 1 and the intermediate carrier sleeve 31 are used. There will be no frictional scratches due to the difference in linear velocity. Therefore, the same effect as that of the image forming apparatus of the second embodiment can be obtained without damaging the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the intermediate carrying sleeve 31.

[他の実施例]
実施例１の画像形成装置では、感光ドラム１表面から最大濃度部付近の基準トナー像Ｔｐを中間転写ベルト５表面に転写する際に、感光ドラム表面と中間転写ベルト表面との線速度の比を通常の画像形成時の２倍としている。実施例２の画像形成装置では、感光ドラム１表面から最大濃度部付近の基準トナー像Ｔｐを中間担持ローラ２１に一度転写し、この基準トナー像を感光ドラム表面に転写する際に、感光ドラム表面と中間担持ローラ表面との線速度の比を２倍としている。実施例３の画像形成装置では、感光ドラム１表面から最大濃度部付近の基準トナー像Ｔｐを中間担持スリーブ３１に一度転写し、この基準トナー像を感光ドラム表面に転写する際に、感光ドラム表面と中間担持スリーブ表面との線速度の比を２倍としている。実施例１の画像形成装置における感光ドラム１表面と中間転写ベルト５表面との線速度の比は２倍に限られない。同様に、実施例２の画像形成装置における感光ドラム１表面と中間担持ローラ２１表面との線速度の比、及び実施例３の画像形成装置における感光ドラム１表面と中間担持スリーブ３１表面との線速度の比も２倍に限られない。例えば転写前の元の基準トナー像Ｔｐを担持している感光ドラム１表面（実施例１）、中間担持ローラー２１表面（実施例２）、中間担持スリーブ３１表面（実施例３）の線速度をＶ１とする。引き伸ばされた基準トナー像Ｔｐを受け取る中間転写ベルト５表面（実施例１）、感光ドラム１表面（実施例２及び実施例３）の線速度をＶ２とする。そしてＶ２／Ｖ１を１．２≦Ｖ２／Ｖ１≦６．０の範囲に設定している。 [Other examples]
In the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, when the reference toner image Tp near the maximum density portion is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the intermediate transfer belt 5, the ratio of the linear velocity between the surface of the photosensitive drum and the surface of the intermediate transfer belt is set. This is twice that of normal image formation. In the image forming apparatus according to the second embodiment, the reference toner image Tp near the maximum density portion is once transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the intermediate carrying roller 21 and the surface of the photosensitive drum is transferred when the reference toner image is transferred to the surface of the photosensitive drum. The ratio of the linear velocity between the surface of the intermediate carrier roller and the surface of the intermediate carrier roller is doubled. In the image forming apparatus according to the third exemplary embodiment, when the reference toner image Tp in the vicinity of the maximum density portion is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the intermediate carrier sleeve 31 and the reference toner image is transferred to the surface of the photosensitive drum, And the ratio of the linear velocity between the intermediate carrier sleeve surface is doubled. The ratio of the linear velocity between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the intermediate transfer belt 5 in the image forming apparatus of Embodiment 1 is not limited to twice. Similarly, the ratio of the linear velocity between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the intermediate carrier roller 21 in the image forming apparatus of Example 2, and the line of the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the intermediate carrier sleeve 31 in the image forming apparatus of Example 3. The speed ratio is not limited to twice. For example, the linear velocities on the surface of the photosensitive drum 1 (Example 1) carrying the original reference toner image Tp before transfer, the surface of the intermediate carrier roller 21 (Example 2), and the surface of the intermediate carrier sleeve 31 (Example 3) are set. V1. The linear velocity of the surface of the intermediate transfer belt 5 (Example 1) that receives the stretched reference toner image Tp and the surface of the photosensitive drum 1 (Examples 2 and 3) is V2. V2 / V1 is set in the range of 1.2 ≦ V2 / V1 ≦ 6.0.

Ｖ２／Ｖ１≧１．２とした理由は次の通りである。図４（ａ）に示される感度曲線Ｓｉｇ（ａ）を参照すると、トナー付着量０．５ｍｇ／ｃｍ２付近は、その前後で良好な感度が得られるぎりぎりの領域であるが、これを面積を１．２倍して０．４２ｍｇ／ｃｍ２付近に移動させれば良好な感度が得られるからである。逆にＶ２／Ｖ１が１．２より小さいと、良好な感度を得ることができなくなり、各実施例１〜３の作用効果を得ることが困難となる。 The reason why V2 / V1 ≧ 1.2 is as follows. Referring to the sensitivity curve Sig (a) shown in FIG. 4A, the toner adhesion amount of about 0.5 mg / cm 2 is a marginal region where good sensitivity can be obtained before and after that. This is because a good sensitivity can be obtained by multiplying by 1.2 and moving to around 0.42 mg / cm 2 . On the contrary, if V2 / V1 is smaller than 1.2, good sensitivity cannot be obtained, and it becomes difficult to obtain the effects of the first to third embodiments.

またＶ２／Ｖ１≦６．０とした理由は次の通りである。現在の電子写真式の画像形成装置において最大の現像量を求められると思われるのは、トナー中に顔料を含まないクリアトナーである。クリアトナーに関しては、着色剤を入れていない他は、その他の色のトナーと同様であり、光学センサーに対する特性は図４（ａ）のようになる。クリアトナーは定着前のトナーの状態では屈折率の関係で光を散乱するので白色に見える。すなわち乱反射成分があるということである。またクリアトナーは定着されるとその名のとおり透明になり、出力画像に光沢感を与える。また、重ね方を工夫して記録材上の単位面積あたりのトナー付着量が一様になるようにすると、たとえば基準トナー像のエッジなどに発生する光沢段差を目立たなくすることができる。ところで、通常クリアトナーを用いない画像において、複数色重ねられたトナーの単位面積あたりの付着総量は、現状の市場を鑑みればおおよそ２色分のトナー量であると思われる。ここに付着量の制限を設けるのは、色再現範囲（総付着量が多ければ有利）転写定着の能力（総付着量が多ければ不利）とを考慮した結果である。ということは、たとえばシアン、マゼンタ各１色分、計２色分のトナーを載せたブルーの基準トナー像のエッジの光沢段差を目立たなくするためには、クリアトナーをその周囲の白地に２．０色分乗せる必要があるということである。一方、色のトナーに関しては現在の市場においては０．６ｍｇ／ｃｍ２程度の付着量（ただし比重が約１ｇ／ｃｍ３のトナーにおいて）で最大濃度となる着色力が求められていると思われる。このためクリアトナーに求められる最大トナー付着量はおおよそ１．２ｍｇ／ｃｍ２程度と思われ、これが現状の市場における最大トナー付着量であると考えた。このとき、Ｖ２／Ｖ１が６．０を超えるようであると、光学センサーが検出するトナー付着量は０．２ｍｇ／ｃｍ２を下回ることになる。この０．２ｍｇ／ｃｍ２を下回る領域は、感度曲線の傾きとしては大きく取れているようにみえるが、Ｓｉｇ（ａ）を検出する際に基準トナー像を転写させるための中間転写ベルトや感光ドラムの表面状態（下地の状態）が影響するようになる領域である。そのため、この０．２ｍｇ／ｃｍ２を下回る領域で基準トナー像を検出することは不可能ではないが、中間転写ベルトや感光ドラムの表面状態が影響するのであまり好ましくない。このため各実施例１〜３では、Ｖ２／Ｖ１≦６．０の範囲で使用することが市場の諸条件を鑑みた上で好ましいと考えた。またＶ１とＶ２との間に差があることから、互いに接触している感光ドラムと中間転写ベルトの表面や感光ドラムと中間担持ローラの表面に、速度差によるキズ、ないしは磨耗などが起こる可能性は否定できない。けれども、この速度差によるキズ、ないしは磨耗などが起こる点に関しては程度問題であるから上記Ｖ２／Ｖ１≦６．０の範囲を限定する根拠とはしない。 The reason why V2 / V1 ≦ 6.0 is as follows. In the current electrophotographic image forming apparatus, it is clear toner that does not contain a pigment in the toner. The clear toner is the same as the other color toners except that no colorant is added, and the characteristics with respect to the optical sensor are as shown in FIG. The clear toner appears white because it scatters light due to the refractive index in the state of the toner before fixing. That is, there is an irregular reflection component. When the clear toner is fixed, it becomes transparent as the name suggests, and gives a glossy feeling to the output image. Further, by devising the superposition method so that the toner adhesion amount per unit area on the recording material becomes uniform, for example, the gloss level difference generated at the edge of the reference toner image can be made inconspicuous. By the way, in an image that does not normally use clear toner, the total adhesion amount per unit area of toners overlaid with a plurality of colors is considered to be approximately the amount of toner for two colors in view of the current market. The limitation on the amount of adhesion is given as a result of considering the color reproduction range (advantageous when the total adhesion amount is large) and the transfer fixing ability (disadvantage when the total adhesion amount is large). For example, in order to make the gloss level difference of the edge of the blue reference toner image on which toner for one color each of cyan and magenta, two colors in total, becomes inconspicuous, clear toner is applied to the surrounding white background. This means that it is necessary to carry 0 colors. On the other hand, with regard to color toners, it is considered that there is a demand in the current market for a coloring power that gives a maximum density with an adhesion amount of about 0.6 mg / cm 2 (with toner having a specific gravity of about 1 g / cm 3 ). . For this reason, the maximum toner adhesion amount required for the clear toner seems to be about 1.2 mg / cm 2 , which is considered to be the maximum toner adhesion amount in the current market. At this time, if V2 / V1 exceeds 6.0, the toner adhesion amount detected by the optical sensor is less than 0.2 mg / cm 2 . The region below 0.2 mg / cm 2 seems to have a large slope of the sensitivity curve, but an intermediate transfer belt or photosensitive drum for transferring the reference toner image when detecting Sig (a). This is a region where the surface state (underlying state) of the film becomes affected. For this reason, it is not impossible to detect the reference toner image in the region below 0.2 mg / cm 2 , but it is not preferable because the surface state of the intermediate transfer belt and the photosensitive drum is affected. For this reason, in each of Examples 1 to 3, it was considered preferable to use in the range of V2 / V1 ≦ 6.0 in view of market conditions. Further, since there is a difference between V1 and V2, there is a possibility that scratches or wear due to the speed difference may occur on the surface of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt that are in contact with each other or on the surface of the photosensitive drum and the intermediate carrier roller. Cannot be denied. However, there is no reason to limit the range of V2 / V1 ≦ 6.0 because scratches or wear due to the speed difference is a problem.

またトナー付着量変化０．１ｍｇ／ｃｍ２あたりの検出値が光学センサーのダイナミックレンジの５％以上となる領域となるようにＶ２／Ｖ１の値を設定することによって、各実施例１〜３の作用効果をより確実に得ることができる。光学センサーのダイナミックレンジの５％を下回ると、光学センサーのアナログ出力特性として発生するノイズの影響を受けやすくなる恐れがあるからである。 Further, by setting the value of V2 / V1 so that the detected value per change in toner adhesion amount of 0.1 mg / cm 2 is 5% or more of the dynamic range of the optical sensor, each of the examples 1 to 3 is set. The effect can be obtained more reliably. This is because if it falls below 5% of the dynamic range of the optical sensor, it may be easily affected by noise generated as an analog output characteristic of the optical sensor.

１：感光ドラム、５：中間転写ベルト、７：一次転写ローラ、１１：光学センサー、１０１：ＣＰＵ、２１：中間担持ローラ、３１：中間担持スリーブ 1: photosensitive drum, 5: intermediate transfer belt, 7: primary transfer roller, 11: optical sensor, 101: CPU, 21: intermediate carrying roller, 31: intermediate carrying sleeve

Claims (12)

トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して移動する像搬送部材と、前記像担持体からトナー像を前記像搬送部材に転写する転写部材と、トナー像濃度検出用の基準トナー像を光学的に検出する検出部材と、基準トナー像生成モードを有する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記基準トナー像生成モードは、前記像担持体を回転させ前記像担持体に担持させた基準トナー像を前記転写部材により移動している前記像搬送部材に転写しこの基準トナー像を前記検出部材によって検出するモードであって、基準トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の線速度の比が、トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の線速度の比よりも大きく設定され、基準トナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度とトナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度との差に応じて前記像搬送部材の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を前記検出部材で検出することを特徴とするトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image, an image carrying member that moves relative to the image carrier, a transfer member that transfers a toner image from the image carrier to the image carrying member, and a reference for toner image density detection In an image forming apparatus having a detection member for optically detecting a toner image and a control unit having a reference toner image generation mode,
In the reference toner image generation mode, the image carrier is rotated and the reference toner image carried on the image carrier is transferred to the image conveying member moved by the transfer member, and the reference toner image is transferred to the detection member. The ratio of the linear velocity of the image carrying member to the linear velocity of the image carrier when transferring a reference toner image is determined relative to the linear velocity of the image carrier when transferring a toner image. It is set to be larger than the ratio of the linear velocity of the image conveying member and corresponds to the difference between the linear velocity of the image conveying member when transferring a reference toner image and the linear velocity of the image conveying member when transferring a toner image. An image forming apparatus having a toner image density detection function, wherein the detection member detects a reference toner image stretched in the circumferential direction of the image conveying member. 基準トナー像を担持させた前記像担持体の線速度をＶ１、基準トナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度をＶ２としたとき、Ｖ２／Ｖ１は
１．２≦Ｖ２／Ｖ１≦６．０
であることを特徴とする請求項１に記載のトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。 When the linear velocity of the image carrier carrying the reference toner image is V1, and the linear velocity of the image conveying member when the reference toner image is transferred is V2, V2 / V1 is 1.2 ≦ V2 / V1 ≦. 6.0
The image forming apparatus having a toner image density detection function according to claim 1. 前記像搬送部材の周方向に引き伸ばされた基準トナー像の０．１ｍｇ／ｃｍ２あたりの検出値が前記検出部材のダイナミックレンジの５％以上である領域になるように前記Ｖ２／Ｖ１の値を設定したことを特徴とする請求項２に記載のトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。 The value of V2 / V1 is set so that the detected value per 0.1 mg / cm 2 of the reference toner image stretched in the circumferential direction of the image conveying member is an area where the detected value is 5% or more of the dynamic range of the detecting member. The image forming apparatus having a toner image density detection function according to claim 2, wherein the toner image density detection function is set. トナー像を担持する像担持体と、トナー像濃度検出用の基準トナー像を光学的に検出する検出部材と、基準トナー像生成モードを有する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体と共に回転される像担持部材を有し、前記基準トナー像生成モードは、前記像担持体と前記像担持部材とを回転させ前記像担持体に担持させた基準トナー像を前記像担持部材に一旦担持させた後に前記像担持体に基準トナー像を転写しこの基準トナー像を前記検出部材によって検出するモードであって、基準トナー像を転写するときの前記像担持部材の線速度よりも前記像担持体の線速度が大きくなるように設定され、基準トナー像を転写するときの前記像担持部材の線速度と前記像担持体の線速度との差に応じて前記像担持体の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を前記検出部材で検出することを特徴とするトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。 In an image forming apparatus having an image carrier that carries a toner image, a detection member that optically detects a reference toner image for toner image density detection, and a control unit that has a reference toner image generation mode.
In the reference toner image generation mode, a reference toner image carried on the image carrier by rotating the image carrier and the image carrier is rotated. In this mode, a reference toner image is transferred to the image carrier after being once carried on the carrier member, and the reference toner image is detected by the detection member, and the linear velocity of the image carrier member when the reference toner image is transferred. The image carrier is set in accordance with the difference between the linear velocity of the image carrier and the linear velocity of the image carrier when the reference toner image is transferred. An image forming apparatus having a toner image density detection function, wherein the detection member detects a reference toner image stretched in the circumferential direction. 基準トナー像を転写するときの前記像担持部材の線速度をＶ１、基準トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度をＶ２としたとき、Ｖ２／Ｖ１は
１．２≦Ｖ２／Ｖ１≦６．０
であることを特徴とする請求項４に記載のトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。 V2 / V1 is 1.2 ≦ V2 / V1 where V1 is the linear velocity of the image carrier when transferring the reference toner image, and V2 is the linear velocity of the image carrier when transferring the reference toner image. ≦ 6.0
The image forming apparatus having a toner image density detection function according to claim 4. 前記像担持部材の外表面の周方向に引き伸ばされた基準トナー像の０．１ｍｇ／ｃｍ２あたりの検出値が前記検出部材のダイナミックレンジの５％以上である領域になるように前記Ｖ２／Ｖ１の値を設定したことを特徴とする請求項４に記載のトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。 The V2 / V1 is set so that the detection value per 0.1 mg / cm 2 of the reference toner image stretched in the circumferential direction of the outer surface of the image bearing member is in an area where the detection range is 5% or more of the dynamic range of the detection member. The image forming apparatus having a toner image density detection function according to claim 4, wherein 前記像担持部材が前記像担持体の一部と接触しており、前記像担持部材は、所定のバイアスが印加されることによって、前記像担持体の基準トナー像を担持し、前記像担持体に基準トナー像を転写することを特徴とする請求項４に記載のトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。   The image carrying member is in contact with a part of the image carrying body, and the image carrying member carries a reference toner image of the image carrying body by applying a predetermined bias, and the image carrying body 5. The image forming apparatus having a toner image density detection function according to claim 4, wherein a reference toner image is transferred to the toner image density. 前記像担持部材が前記像担持体と所定の間隙をおいて離隔しており、前記像担持部材は、所定の交番電圧が印加されることによって、前記像担持体の基準トナー像を静電的に担持し、前記像担持体に基準トナー像を転写することを特徴とする請求項４に記載のトナー像濃度検出機能を備えた画像形成装置。   The image carrier is separated from the image carrier with a predetermined gap, and the image carrier is electrostatically applied with a reference toner image of the image carrier by applying a predetermined alternating voltage. The image forming apparatus having a toner image density detection function according to claim 4, wherein the reference toner image is transferred to the image carrier. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して移動する像搬送部材と、前記像担持体からトナー像を前記像搬送部材に転写する転写部材と、トナー像濃度検出用の基準トナー像を光学的に検出する検出部材と、基準トナー像生成モードを有する制御部と、を有する画像形成装置において、前記像担持体に担持させた基準トナー像を前記転写部材により前記像搬送部材に転写しこの基準トナー像を前記検出部材によって光学的に検出するトナー像濃度検出方法であって、
基準トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の外表面の線速度の比が、トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度に対する前記像搬送部材の線速度の比よりも大きくなるように前記像担持体を回転させるとともに前記像搬送部材を移動させる工程と、
基準トナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度とトナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度との差に応じて前記像搬送部材の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を前記検出部材で光学的に検出する工程と、
を有することを特徴とするトナー像濃度検出方法。 An image carrier that carries a toner image, an image carrying member that moves relative to the image carrier, a transfer member that transfers a toner image from the image carrier to the image carrying member, and a reference for toner image density detection An image forming apparatus having a detection member for optically detecting a toner image and a control unit having a reference toner image generation mode, wherein the reference toner image carried on the image carrier is transferred to the image conveying member by the transfer member. A toner image density detection method in which the reference toner image is optically detected by the detection member.
The ratio of the linear velocity of the outer surface of the image carrying member to the linear velocity of the image carrier when transferring the reference toner image is the ratio of the linear velocity of the image carrier when transferring the toner image. Rotating the image carrier so as to be larger than a ratio of linear velocities and moving the image carrying member;
A reference toner image stretched in the circumferential direction of the image conveying member in accordance with a difference between a linear velocity of the image conveying member when transferring the reference toner image and a linear velocity of the image conveying member when transferring the toner image Detecting optically by the detection member;
A toner image density detection method comprising: 基準トナー像を担持させた前記像担持体の線速度をＶ１、基準トナー像を転写するときの前記像搬送部材の線速度をＶ２としたとき、Ｖ２／Ｖ１は
１．２≦Ｖ２／Ｖ１≦６．０
であることを特徴とする請求項９に記載のトナー像濃度検出方法。 When the linear velocity of the image carrier carrying the reference toner image is V1, and the linear velocity of the image conveying member when the reference toner image is transferred is V2, V2 / V1 is 1.2 ≦ V2 / V1 ≦. 6.0
The toner image density detection method according to claim 9, wherein: トナー像を担持する像担持体と、トナー像濃度検出用の基準トナー像を光学的に検出する検出部材と、基準トナー像生成モードを有する制御部と、を有する画像形成装置において、像担持部材を有し、前記像担持体と前記像担持部材とを回転させ前記像担持体に担持させた基準トナー像を前記像担持部材に一旦担持させた後に前記像担持体に基準トナー像を転写しこの基準トナー像を前記検出部材によって検出するトナー像濃度検出方法であって、
基準トナー像を転写するときの前記像担持部材の線速度よりも前記像担持体の線速度が大きくなるように前記像担持部材と前記像担持体とを回転させる工程と、
基準トナー像を転写するときの前記像担持部材の線速度と前記像担持体の線速度との差に応じて前記像担持体の周方向に引き伸ばされた基準トナー像を前記検出部材で光学的に検出する工程と、
を有することを特徴とするトナー像濃度検出方法。 In an image forming apparatus comprising: an image carrier that carries a toner image; a detection member that optically detects a reference toner image for toner image density detection; and a control unit that has a reference toner image generation mode. The image carrier and the image carrier are rotated, the reference toner image carried on the image carrier is once carried on the image carrier, and then the reference toner image is transferred to the image carrier. A toner image density detection method for detecting the reference toner image by the detection member,
Rotating the image carrier and the image carrier so that a linear velocity of the image carrier is larger than a linear velocity of the image carrier when transferring a reference toner image;
A reference toner image stretched in the circumferential direction of the image carrier according to the difference between the linear velocity of the image carrier and the linear velocity of the image carrier when the reference toner image is transferred is optically detected by the detection member. Detecting in
A toner image density detection method comprising: 基準トナー像を転写するときの前記像担持部材の線速度をＶ１、基準トナー像を転写するときの前記像担持体の線速度をＶ２としたとき、Ｖ２／Ｖ１は
１．２≦Ｖ２／Ｖ１≦６．０
であることを特徴とする請求項１１に記載のトナー像濃度検出方法。 V2 / V1 is 1.2 ≦ V2 / V1 where V1 is the linear velocity of the image carrier when transferring the reference toner image, and V2 is the linear velocity of the image carrier when transferring the reference toner image. ≦ 6.0
The toner image density detection method according to claim 11, wherein:
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