JP4340481B2

JP4340481B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4340481B2
Application number: JP2003179589A
Authority: JP
Inventors: 香弘藤原; 雄次澤井; 淳竹原; 真治加藤; 伸茅原; 健吉田; 宏美荻山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP2005017481A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式の画像形成装置はフルカラーの装置が主流になる傾向にあり、そのフルカラーの画像形成装置においても複数の像担持体である感光体にそれぞれ単色のトナー画像を形成するタンデム方式のものが注目されている。このタンデム型の画像形成装置において、各感光体上の画像を転写装置により、転写ベルトによって搬送される転写材である用紙に順次転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を１次転写装置により一旦中間転写体である中間転写ベルトに順次転写して後、その中間転写ベルト上の画像を２次転写装置により用紙に一括転写する間接転写方式のものとがある。
【０００３】
上記フルカラー画像形成装置においては、色再現性を高め高画質を維持するために画像が散るという不具合を防止する必要がある。微小に画像が散った場合、狙いのドットの大きさが変動してしまい、ザラツキやボソツキ感といった画像劣化となる。また、画像のまわりに飛散したトナーが本来ドットのない部分の白地が色味として認識されるために、狙いの色再現性を実現できない。特に、２色以上のトナーを重ね合わせる場合に顕著となる現象として、トナーの付着量を大としたときにチリが激しくなる場合があり、この場合にはにじみ画像のように明らかな劣化画像として認識される。したがって、チリ（画像のまわりのトナー広がり状態）を低減した画像形成装置の開発が望まれている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−６８８７２号公報
【特許文献２】
特許第２８７３７５７号公報
このような問題を解決するために、例えば特許文献１では、ライン幅を測定してライン幅が一定になるように転写条件や定着条件を制御することで、ラインの付着量を一定とし、チリの低減を行うように構成している。また、特許文献２では現像剤濃度と環境を検知して転写条件を制御することで、画像濃度を一定として画質を一定に保つように構成している。しかし、これら文献に記載されている発明は、いずれも付着量を安定にすることに主眼が置かれ、チリ量（画像周りに広がっているトナーの量）そのものを検知するものでなかった。このため、ライン付着量やベタ付着量は安定するが、ドットまたはラインの周りの微小なチリを最も低減した条件とはならなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
上記したチリを正確に把握するためには画像周りのトナー飛散量（チリの量）そのものを正確に測定することがもっとも望ましい。そして、正確なチリの測定結果に基づいて、現像条件、帯電条件、露光条件、転写条件にフィードバックすることによりチリを最も低減できる。しかしながら、従来、トナー飛散量（チリの量）そのものを正確に測定することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記したチリを正確に測定することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体を帯電し、帯電後の像担持体表面に画像露光し、画像露光後をトナーで現像し、該現像により形成されたトナー画像を次の転写体に転写する画像形成装置であって、複数の現像装置と、検知用に形成したトナー画像の状態を検知する検知手段とを有し、前記検知用に形成するトナー画像が２色以上のトナーを重ねた画像である画像形成装置において、前記検知手段により取り込まれる画像を２値化処理し、該２値化処理されたチリトナー部の総画素数から当該チリトナー部の総面積を算出し、該チリトナー部の総面積と所定値より大きいとき、前記帯電の条件、もしくは前記画像露光の条件、もしくは前記現像の条件、もしくは前記転写の条件を変更することを特徴とする画像形成装置を提案する。
【０００８】
なお、本発明は、前記検知手段によって前記検知手段がＣＣＤカメラであり、該ＣＣＤカメラによってトナー画像周囲の広がり状態を検知するとき、プロセス線速を検知用トナー画像のドット画像が検知可能な線速以上に遅くすると、効果的である。
【０００９】
さらに、本発明は、前記ＣＣＤカメラによってトナー画像周囲の広がり状態を検知するときのプロセス線速が零であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記現像装置と、該現像装置によって現像されるトナー画像を担持する像担持体とを有する作像手段が複数並べられているタンデム方式であると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、前記複数の作像手段によって形成されたトナー画像が中間転写体に重ね転写される中間転写方式であり、前記検知手段が該中間転写体上に転写されたトナー画像の周囲の広がり状態を検知すると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記複数の作像手段によって形成されたトナー画像が中間転写体に重ね転写される中間転写方式で、該中間転写体に重ね転写されたトナー画像が２次転写ローラによって転写材に転写される装置であり、前記検知手段が該２次転写ローラ上に転写されたトナー画像の周囲の広がり状態を検知すると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記複数の作像手段によって形成されたトナー画像が転写ベルトによって搬送される転写材に重ね転写される直接転写方式であり、前記検知手段が前記転写ベルト上に転写されたトナー画像の周囲の広がり状態を検知すると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記中間転写体もしくは前記転写ベルトが透明、もしくは半透明であると、効果的である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。
図１は、カラーレーザプリンタより成る画像形成装置の一例を示す概略垂直断面図であり、その画像形成装置本体１、すなわち画像形成装置の筐体内には、ドラム状の感光体として構成された４つの像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが、後述する転写材の搬送方向Ａに沿って所定ピッチで配列されている。各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの周りには、帯電、現像、クリーニングを行う各手段が配置され、また画像露光、転写は後に述べる光書き込みユニット２０、転写ユニット３によってそれぞれ行われる。図示した例では転写材の搬送方向Ａの最上流側の像担持体２Ｙの表面にはイエロートナー画像が形成され、次の像担持体２Ｍの表面にはマゼンタトナー画像が、さらに次の像担持体２Ｃの表面にはシアントナー画像が、さらにその次の像担持体２Ｋの表面にはブラックトナー画像がそれぞれ形成されるように構成され、これらの像担持体はそれぞれ時計方向に回転駆動される。
【００１５】
上記像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに対向して転写ユニット３が配置され、本例の転写ユニット３は、図１及び図２に示すように、駆動ローラ３３を含む複数に支持ローラ３１，３２，３３，３４，３５，３６と、その支持ローラ３１〜３６に巻き掛けられた無端ベルトより成る転写ベルト４とを有しており、図示していない駆動装置により駆動ローラ３３が図１における反時計方向に回転駆動されることにより、転写ベルト４が転写材の搬送方向Ａに回転駆動される。かかる転写ベルト４は、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。また、上記支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ３１には、電源５０ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ５０が対向するように転写ベルト４の外周面に配置されている。この２つのローラ３１，５０の間を通過した転写材Ｓは転写搬送ベルト４上に静電吸着される。
【００１６】
転写ベルト４の表面に各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが当接し、しかも転写ベルト４を挟んで、各像担持体に対向した位置には、転写電界を形成する転写電界形成手段の一例としての転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが転写ベルト４の裏面に接するようにそれぞれ配置されている。転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、スポンジ等を外周に設けたバイアスローラであって、図２に示すように、各転写バイアス電源６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋからローラの芯金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写ベルト４に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写ベルト４と像担持体表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また、上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、各転写位置の転写ベルト４裏面にはバックアップローラ３８を備えている。上記転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ３８は、回転可能に揺動ブラケット６３に一体的に保持され、回動軸６４を中心として回動が可能である。転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、カム軸６７に固定されたカム６６が矢印の方向に回動することで揺動ブラケット６３を介して時計方向に回動する。
【００１７】
上記入口ローラ３１と吸着ローラ５０は一体的に、入口ローラブラケット６０に支持され、軸６１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット６３に設けた穴６５と、入口ローラブラケット６０に固植されたピン６２が係合しており、揺動ブラケット６３の回動と連動して回動する。これらのブラケット６０、６３の時計方向の回動により、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ３８は像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから離され、入口ローラ３１と吸着ローラ５０も下方に移動する。
【００１８】
このように、図１に示した画像形成装置は、全ての像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋからそれぞれ異なった色のトナー画像を１枚の転写材Ｓ上に重ね合せて転写するフルカラーモードと、ブラック用の像担持体２Ｋから黒色のブラックトナー画像だけを転写材Ｓに転写するブラックモードの２つのモードを選択できるように構成されている。そして、ブラックモードが選択されると、図１に示した転写ユニット３は回動軸６４を中心として、図１の時計方向に回動し、その転写ベルト４がカラー用の像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから離間される。
【００１９】
一方、転写ローラ５Ｋとその隣のバックアップローラ３８は出口ブラケット６８に回転可能に支持され、出口ローラ３２と同軸の軸６９を中心として回動可能となっている。転写ユニット３を画像形成装置本体１に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により出口ブラケット６８を時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の像担持体２Ｋから、転写ローラ５Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させることができる。
【００２０】
また、駆動ローラ３３に巻きつけられた転写ベルト４の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置５５が接触するように配置されている。このクリーニング装置５５により転写ベルト４上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００２１】
転写ユニット３には、転写ベルト４の走行方向で駆動ローラ３３より下流に、転写ベルト４の外周面を押し込む方向にローラ３４を設け、転写ベルト４の駆動ローラ３３への巻きつけ角を確保している。このローラ３４よりさらに下流の転写ベルト４のループ内に、ばね等の押圧部材（図示せず）でベルトにテンションを与えるテンションローラ３５を備えている。
【００２２】
一方、画像形成装置本体１内の下部には、シート給送装置１０のカセット１１が配置され、そのカセット１１内に転写材としての転写材Ｓが積載されている。転写材としては、例えば、転写紙、樹脂フィルム、樹脂シート又は布などのシート状の可撓性部片が用いられる。かかる最上位の転写材Ｓの上面に当接した給送ローラが反時計方向に回転駆動されることにより、その最上位の転写材Ｓが矢印方向に給送され、その給送された転写材Ｓはレジストローラ対１２の回転によって所定のタイミングで各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと転写ベルト８との間の転写部に向けて給送される。
【００２３】
ここで、前述のようにイエロー用の像担持体２Ｙの表面にはイエロートナー画像が形成されており、かかる像担持体２Ｙと転写ベルト４の間の転写部を転写材Ｓが通過するとき、像担持体表面のトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加された転写ローラ５Ｙの作用により、像担持体２Ｙの表面に形成されたイエロートナー画像が転写材Ｓの表面に転写される。この転写材Ｓは引き続きマゼンタ用の像担持体２Ｍ、シアン用の像担持体２Ｃ及びブラック用の像担持体２Ｋと転写ベルト４との間の各転写部を順次通過し、このとき転写バイアスがそれぞれ印加された転写ローラ５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの作用により、各像担持体２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上の各色のトナー画像が、既に転写材Ｓ上に転写されたイエロートナー画像上に重ね合せて順次転写される。
【００２４】
上述のようにして表面に４色の重ね合せトナー画像より成るフルカラートナー画像が転写された転写材Ｓは、定着装置７を通過する。転写材Ｓは、これらの定着装置７を通過するとき熱と圧力の作用によって、そのフルカラートナー画像が転写材Ｓの表面に定着される。次いで、この転写材Ｓは矢印Ｂで示すように画像形成装置本体外に排出され、その画像形成装置本体の上壁により構成された排紙トレイ８上にスタックされる。一方、第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対１２に搬送される。
【００２５】
なお、図１に示す本カラーレーザプリンタにおいて、符号２０は光書込ユニット２、ＭＦは手差しトレイ、ＴＣはトナー補給容器であり、また、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＰの中に備えている。
【００２６】
図３は、直接紙に転写するタンデム構成の上記カラーレーザプリンタの主要部を示す概略図である。出口ローラ３２の外周側近傍には、本例の場合ＣＣＤカメラで構成されたトナーの広がり状態（以下、チリという。）を検知するチリ検知手段１００が配置されている。チリ検知手段１００は、転写ベルト上に形成したフルカラートナー画像を、クリーニング装置５５によってクリーニングされる前に検知することができる位置ならば任意の位置に配置することができる。なお、チリ検知手段１００としてはＣＣＤカメラ以外にＰセンサ等を用いることができる。
【００２７】
チリ検知テストは、適当な時期、トナー濃度の調整を行うときに同時に行ったり、例えばメインスイッチ（図示せず）の投入後の立ち上げ時に行われる。各像担持体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに形成した検知用所定のドットトナー画像を転写ベルト４上に重ね転写し、その画像がチリ検知手段１００に対向する位置を通過するとき、一時的に転写ベルト４の線速をダウンする。そして、転写ベルト４の線速が遅くなったときにチリ検知手段１００によって検知用トナー画像のトナーの広がり状態を調べる。また、検知用トナー画像がチリ検知手段を通過するとき、転写ベルト４を一時停止させ、そのときに検知するようにすれば、精度上より好ましい。ここの例ではドットパターンを検知するが、ラインパターンでもチリ（パターンの周辺の飛散トナー）を検知することは可能である。なお、チリは複数の現像手段を有するフルカラーの装置に発生し易いので、上記検知用のドットトナーも２色以上のトナーを重ねた画像で行うことが好ましい。
【００２８】
かくして、検知時に転写ベルト４の線速ダウンもしくはストップすることで、トナーチリを高精度に検知することができる。
次に、チリ検知手段１００によって取り込んだ画像の検知結果に基づいた制御例を図４に示すフローチャートにより説明する。
【００２９】
ステップ１により転写ベルト４上に形成されたドット画像はチリ検知手段１００により取り込まれる（ステップ２）。図５（ａ）は、チリ検知手段１００により取り込まれた画像を示し、その画像は図６の制御ブロック図に示す演算及び制御部であるＣＰＵ２００により２値化処理される。図５（ｂ）に示すように２値化処理された画像は、画像部とチリトナー部に分けられ、それぞれの面積が求められる（ステップ３）。次に、求められた画像部の面積が閾値Ａに対して大小を判断する（ステップ４）。Ａよりも小さい場合、安定なドットが得られずザラツキやボソツキの目立つような画像となる所で閾値Ａを定める。したがって、閾値ＡよりもＣＰＵにより読み取ったドット面積が小さい場合は、それ以上ドットを不安定にするわけにはいかないので終了処理に入る。なお、チリトナーに関しては画素数をカウントすることで、簡単にチリトナーの総面積を求められる。この例では、１画素が５μｍ×５μｍに相当するので、チリトナーの総画素数が判明すれば、それからチリトナーの総面積を容易に算出することができる。
【００３０】
また、画像面積が閾値Ａよりも大の場合は、飛散トナー部の面積が閾値Ｂに対して、大小どちらなのかを判断する（ステップ５）。閾値Ｂを超えた値となった場合は、チリによる画像劣化が生じる所をＢの値として予め設定しておく。閾値Ｂを超えた場合は、チリによる画像劣化が生じているため、露光エネルギーを所定量ダウンさせて（ステップ６）、再びドットを作像し同様の作業を行う。なお、一度の手順で、露光エネルギーの異なるドットを作像しておき、それぞれの画像から、最適な露光エネルギーを求めるようにすることもできる。
【００３１】
また、上記実施形態ではプロセス条件として露光エネルギーを飛散トナーが低減する条件とする例を述べたが、帯電条件、もしくは現像条件、もしくは転写条件の変更により飛散トナーを低減する場合も同様の処理を行う。
【００３２】
かくして、本実施形態ではトナー画像を検知するときに、転写ベルト４の線速ダウンもしくはストップするので、トナーチリを高精度に検知することができ、その正確な検知結果からトナーチリを低減する作像条件を探し出しことができるため、チリを抑えた良好な品質の画像が得られる。
【００３３】
図７は、中間転写ベルト１０３として構成された中間転写体にトナー画像を重ね転写するタンデム構成のカラー画像形成装置の主要部を示す概略図である。
本実施形態では、支持ローラ１１１，１１２，１１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１０３が矢印Ｆ方向に走行し、ローラ１１３に対向して中間転写ベルト１０３に担持したトナー画像を転写材Ｓに転写する２次転写ローラ１０５が設けられている。かかる構成の画像形成装置において、ＣＣＤカメラであるチリ検知手段１００´は鎖線で示すように中間転写ベルト１０３の出口ローラ１１２の近傍に配置してもよいが、実線で示すようにチリ検知手段１００を２次転写ローラ１０５に対向させて配置することがより好ましい。すなわち、チリ検知手段１００，１００´は検知精度自体において差がないが、中間転写ベルト１０３上でチリを検知することは中間転写ベルト１０３の表面を経時にわたって平滑性、光沢性を維持することが要求され、中間転写ベルト１０３に要求されるトナー検知のための機能が高く高価になってしまう。したがって、図７の実線で示すチリ検知手段１００のように２次転写ローラ上でトナーチリを検知することで中間転写ベルトの選択自由度が増し低コスト化が可能となる。なお、上記実施形態では中間転写体を中間転写ベルトで構成したが、中間転写ドラムであってもよい。
【００３４】
上記したようにカラーの画像形成装置では、重ねチリが問題になることが多いが、黒単色の場合でもチリが発生することもある。黒チリに関しては中間転写ベルト１０３もしくは転写ベルト４が透明か半透明であれば、ベルトを通過して反射する反射光から検知する場合等において検知が容易であり、黒チリ抑制も可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、チリ発生を抑え、画像品質の劣化を防止することができる。
【００３６】
請求項２及び３の構成によれば、トナー画像の検知を確実に行うことができる。
【００３８】
請求項４の構成によれば、チリを正確に把握できる。
請求項５の構成によれば、中間転写ベルト上にあるトナー画像のチリを検知することで、最終転写材(紙)に近い状態のチリを測定できる。
【００３９】
請求項６の構成によれば、低コスト化が可能となる。また転写材と転写の回数が同じなので、転写材上のトナー画像に近い状態の像を検知できる。
請求項７の構成によれば、転写材上のトナー画像に近い状態の像を検知できる。
【００４０】
請求項８の構成によれば、透明もしくは半透明な中間転写体を用いることで、黒単色のチリも容易に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのレーザプリンタを示す概略図である。
【図２】図１の転写ユニットの概略構成を示す拡大図である。
【図３】本発明に係る直接転写方式の概略構成図である。
【図４】転写チリ検知の制御例を示すフローチャートである。
【図５】 (ａ)ＣＣＤにより取り込んだドット画像と飛散トナー、（ｂ）は２値画処理後のドット画像と飛散トナーを示す図である。
【図６】転写チリ検知の制御ブロック図である。
【図７】本発明に係る中間転写方式の概略構成図である。
【符号の説明】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ像担持体
４転写ベルト
１００，１００´ ＣＣＤカメラ
１０３中間転写ベルト
２００制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electrophotographic image forming apparatuses tend to be full-color apparatuses, and even in the full-color image forming apparatuses, tandem-type image forming apparatuses each form a single color toner image on a plurality of image bearing members. Things are attracting attention. In this tandem type image forming apparatus, a direct transfer system in which an image on each photoconductor is sequentially transferred onto a sheet of transfer material conveyed by a transfer belt by a transfer device, and an image on each photoconductor is 1 There is an indirect transfer type in which a secondary transfer device temporarily transfers images to an intermediate transfer belt, which is an intermediate transfer body, and then transfers the images on the intermediate transfer belt onto a sheet by a secondary transfer device.
[0003]
In the full-color image forming apparatus, it is necessary to prevent a problem that images are scattered in order to improve color reproducibility and maintain high image quality. When the image is scattered minutely, the size of the target dot fluctuates, resulting in image deterioration such as roughness or a feeling of roughness. Further, since the toner scattered around the image is recognized as the color of the white background where no dots are originally present, the target color reproducibility cannot be realized. In particular, as a phenomenon that becomes prominent when two or more colors of toner are superimposed, there is a case where the dust becomes intense when the toner adhesion amount is increased, and in this case, an obvious deteriorated image such as a blurred image is obtained. Be recognized. Therefore, development of an image forming apparatus that reduces dust (a state of toner spreading around the image) is desired.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-68872 [Patent Document 2]
In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, by measuring the line width and controlling the transfer condition and the fixing condition so that the line width becomes constant, the amount of adhesion of the line Is configured to reduce dust. Further, Patent Document 2 is configured to detect the developer concentration and the environment and control the transfer conditions so that the image density is constant and the image quality is kept constant. However, all of the inventions described in these documents focus on stabilizing the adhesion amount, and do not detect the dust amount (the amount of toner spreading around the image) itself. For this reason, the line adhesion amount and the solid adhesion amount are stable, but the conditions for reducing the minute dust around the dots or lines are not the most.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to accurately grasp the above-described dust, it is most desirable to accurately measure the toner scattering amount (the amount of dust) around the image itself. Then, based on the accurate measurement result of dust, the dust can be reduced most by feeding back to the development condition, charging condition, exposure condition, and transfer condition. However, conventionally, it has been difficult to accurately measure the amount of scattered toner (the amount of dust) itself.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately measuring the above-described dust.
[Means for Solving the Problems]
[0007]
In order to achieve the above object, the present invention charges an image carrier, exposes the image surface to a charged image carrier surface, develops the image after exposure with toner, and forms a toner image formed by the development as follows. An image forming apparatus for transferring to a transfer body, comprising: a plurality of developing devices; and a detecting means for detecting a state of a toner image formed for detection, wherein the toner image formed for detection includes two or more colors In the image forming apparatus that is an image in which toner is superimposed, the image captured by the detection unit is binarized, and the total area of the dust toner portion is calculated from the total number of pixels of the binarized dust toner portion. is greater than the total area and a predetermined value of the Chiritona part, proposes an image forming apparatus characterized by changing the charging conditions or the image exposure condition or the development of conditions or of the transfer conditions, .
[0008]
In the present invention, the detection means is a CCD camera, and when the spread state around the toner image is detected by the CCD camera, the process linear velocity can be detected by the dot image of the toner image for detection. It is effective to slow down more than the speed .
[0009]
Furthermore, the present invention is effective when the process linear velocity when detecting the spread state around the toner image by the CCD camera is zero .
Furthermore, the present invention is effective when it is a tandem system in which a plurality of image forming means having the developing device and an image carrier that carries a toner image developed by the developing device are arranged.
[0010]
Furthermore, the present invention is an intermediate transfer system in which toner images formed by the plurality of image forming means are transferred onto an intermediate transfer body, and the detection means is configured to transfer the toner images transferred onto the intermediate transfer body. It is effective to detect the surrounding state .
[0011]
Furthermore, the present invention is an intermediate transfer system in which toner images formed by the plurality of image forming means are transferred onto an intermediate transfer member, and the toner image transferred onto the intermediate transfer member is transferred by a secondary transfer roller. It is an apparatus to be transferred to a transfer material, and it is effective when the detecting means detects the state of spread around the toner image transferred onto the secondary transfer roller.
[0012]
Furthermore, the present invention is a direct transfer system in which a toner image formed by the plurality of image forming means is transferred onto a transfer material conveyed by a transfer belt, and the detection means is transferred onto the transfer belt. It is effective to detect the spread state around the toner image.
[0013]
Furthermore, the present invention is effective when the intermediate transfer member or the transfer belt is transparent or translucent.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an example of an image forming apparatus composed of a color laser printer. In the image forming apparatus main body 1, that is, in the case of the image forming apparatus, 4 is configured as a drum-shaped photoconductor. Two image carriers 2Y, 2M, 2C, and 2K are arranged at a predetermined pitch along a transfer material conveyance direction A described later. Around each image carrier 2Y, 2M, 2C, 2K, various means for charging, developing, and cleaning are disposed, and image exposure and transfer are performed by an optical writing unit 20 and a transfer unit 3 described later, respectively. In the illustrated example, a yellow toner image is formed on the surface of the image carrier 2Y on the most upstream side in the transfer material conveyance direction A, a magenta toner image is further formed on the surface of the next image carrier 2M, and the next image carrier. A cyan toner image is formed on the surface of the body 2C, and a black toner image is formed on the surface of the next image carrier 2K. These image carriers are driven to rotate clockwise. .
[0015]
A transfer unit 3 is disposed to face the image carriers 2Y, 2M, 2C, and 2K. The transfer unit 3 of this example includes a plurality of support rollers 31 including a drive roller 33 as shown in FIGS. , 32, 33, 34, 35, and 36, and a transfer belt 4 formed of an endless belt wound around the supporting rollers 31 to 36. The driving roller 33 is shown in FIG. The transfer belt 4 is rotationally driven in the transfer material conveyance direction A. The transfer belt 4 is a high-resistance endless single-layer belt having a volume resistivity of 10 ⁹ to 10 ¹¹ Ωcm, and the material thereof is PVDF (polyvinylidene fluoride). The support roller is disposed on the outer peripheral surface of the transfer belt 4 so that the electrostatic suction roller 50 to which a predetermined voltage is applied from the power source 50a faces the inlet roller 31 on the upstream side in the transfer paper moving direction. Yes. The transfer material S that has passed between the two rollers 31 and 50 is electrostatically adsorbed onto the transfer conveyance belt 4.
[0016]
Each of the image carriers 2Y, 2M, 2C, 2K abuts on the surface of the transfer belt 4, and a transfer electric field forming unit that forms a transfer electric field is formed at a position facing each image carrier with the transfer belt 4 interposed therebetween. As an example, transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K are arranged so as to be in contact with the back surface of the transfer belt 4, respectively. The transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K are bias rollers provided with a sponge or the like on the outer periphery. As shown in FIG. 2, the transfer bias from each transfer bias power source 6Y, 6M, 6C, 6K to the core of the roller is transferred. Is applied. The transfer bias is applied to the transfer belt 4 by the applied transfer bias, and a transfer electric field having a predetermined strength is formed between the transfer belt 4 and the surface of the image carrier at each transfer position. In addition, a backup roller 38 is provided on the back surface of the transfer belt 4 at each transfer position in order to appropriately maintain contact between the transfer sheet and the photosensitive member in the transfer area and to obtain the best transfer nip. The transfer rollers 5Y, 5M, and 5C and the backup roller 38 disposed in the vicinity thereof are integrally held by the swing bracket 63 so as to be rotatable, and can be rotated around a rotation shaft 64. The transfer rollers 5 </ b> Y, 5 </ b> M, and 5 </ b> C rotate clockwise through the swing bracket 63 when the cam 66 fixed to the cam shaft 67 rotates in the direction of the arrow.
[0017]
The entrance roller 31 and the suction roller 50 are integrally supported by the entrance roller bracket 60, and can be rotated clockwise from the state of FIG. A hole 65 provided in the swing bracket 63 and a pin 62 fixed to the entrance roller bracket 60 are engaged with each other, and rotate in conjunction with the swing of the swing bracket 63. By the clockwise rotation of these brackets 60, 63, the transfer rollers 5Y, 5M, 5C and the backup roller 38 disposed in the vicinity thereof are separated from the image carriers 2Y, 2M, 2C, and the entrance roller 31 and the suction roller 50 also moves downward.
[0018]
As described above, the image forming apparatus shown in FIG. 1 is a full-color mode in which toner images of different colors are transferred from all the image carriers 2Y, 2M, 2C, and 2K while being superimposed on one transfer material S. And two modes of a black mode in which only a black toner image is transferred to the transfer material S from the black image carrier 2K. When the black mode is selected, the transfer unit 3 shown in FIG. 1 rotates about the rotation shaft 64 in the clockwise direction in FIG. 1, and the transfer belt 4 is moved to the color image carrier 2Y, Separated from 2M and 2C.
[0019]
On the other hand, the transfer roller 5K and the backup roller 38 adjacent to the transfer roller 5K are rotatably supported by the outlet bracket 68, and are rotatable about a shaft 69 coaxial with the outlet roller 32. When the transfer unit 3 is attached to or detached from the image forming apparatus main body 1, the exit bracket 68 is rotated clockwise by the operation of a handle (not shown), from the image carrier 2K for black image formation to the transfer roller 5K. The adjacent backup roller 68 can be separated.
[0020]
A cleaning device 55 including a brush roller and a cleaning blade is disposed on the outer peripheral surface of the transfer belt 4 wound around the driving roller 33 so as to come into contact therewith. The cleaning device 55 removes foreign matters such as toner adhering to the transfer belt 4.
[0021]
The transfer unit 3 is provided with a roller 34 in the direction in which the outer peripheral surface of the transfer belt 4 is pushed downstream of the driving roller 33 in the traveling direction of the transfer belt 4 to ensure a winding angle of the transfer belt 4 around the driving roller 33. ing. A tension roller 35 for applying tension to the belt with a pressing member (not shown) such as a spring is provided in the loop of the transfer belt 4 further downstream from the roller 34.
[0022]
On the other hand, a cassette 11 of the sheet feeding device 10 is disposed in the lower part of the image forming apparatus main body 1, and a transfer material S as a transfer material is loaded in the cassette 11. As the transfer material, for example, a sheet-like flexible piece such as transfer paper, resin film, resin sheet, or cloth is used. When the feeding roller in contact with the upper surface of the uppermost transfer material S is rotationally driven counterclockwise, the uppermost transfer material S is fed in the direction of the arrow, and the fed transfer material. S is fed toward the transfer section between the image carriers 2Y, 2M, 2C, 2K and the transfer belt 8 at a predetermined timing by the rotation of the registration roller pair 12.
[0023]
Here, as described above, a yellow toner image is formed on the surface of the image carrier 2Y for yellow, and when the transfer material S passes through the transfer portion between the image carrier 2Y and the transfer belt 4, The yellow toner image formed on the surface of the image carrier 2Y is transferred onto the surface of the transfer material S by the action of the transfer roller 5Y to which a transfer bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner on the surface of the image carrier is applied. The transfer material S successively passes through each transfer section between the transfer belt 4 and the magenta image carrier 2M, the cyan image carrier 2C, and the black image carrier 2K. By the action of the applied transfer rollers 5M, 5C, and 5K, the respective color toner images on the image carriers 2M, 2C, and 2K are sequentially superimposed on the yellow toner image that has already been transferred onto the transfer material S. Transcribed.
[0024]
The transfer material S on which the full-color toner image composed of the four color superimposed toner images is transferred as described above passes through the fixing device 7. When the transfer material S passes through these fixing devices 7, the full color toner image is fixed on the surface of the transfer material S by the action of heat and pressure. Next, the transfer material S is discharged out of the main body of the image forming apparatus as indicated by an arrow B, and is stacked on a paper discharge tray 8 constituted by the upper wall of the main body of the image forming apparatus. On the other hand, when the paper is discharged in the second paper discharge direction C, it is conveyed toward another post-processing device (not shown) (such as a sorter or a binding device) or again for double-sided printing via a switchback unit. It is conveyed to the registration roller pair 12.
[0025]
In the color laser printer shown in FIG. 1, reference numeral 20 denotes an optical writing unit 2, MF denotes a manual feed tray, TC denotes a toner supply container, and a waste toner bottle, a duplex / reversing unit, a power source not shown in the figure. Units and the like are also provided in a space P indicated by a two-dot chain line.
[0026]
FIG. 3 is a schematic view showing the main part of the color laser printer having a tandem configuration for direct transfer to paper. Near the outer peripheral side of the exit roller 32, a dust detecting means 100 for detecting the spread state of toner (hereinafter referred to as dust) configured by a CCD camera in this example is disposed. The dust detection unit 100 can be disposed at any position as long as the full color toner image formed on the transfer belt can be detected before being cleaned by the cleaning device 55. As the dust detection means 100, a P sensor or the like can be used in addition to the CCD camera.
[0027]
The dust detection test is performed at an appropriate time at the same time as the adjustment of the toner density, or at the start-up after the main switch (not shown) is turned on, for example. When a predetermined dot toner image for detection formed on each image carrier 2Y, 2M, 2C, 2K is transferred onto the transfer belt 4 and the image passes through a position facing the dust detecting means 100, the image is temporarily transferred. Decrease the linear velocity of the transfer belt 4. Then, when the linear velocity of the transfer belt 4 becomes slow, the toner spreading state of the detection toner image is checked by the dust detection means 100. Further, when the detection toner image passes through the dust detection means, it is more preferable in terms of accuracy if the transfer belt 4 is temporarily stopped and detected at that time. In this example, a dot pattern is detected, but it is possible to detect dust (scattered toner around the pattern) even with a line pattern. Since dust is likely to occur in a full-color apparatus having a plurality of developing means, it is preferable to perform the detection dot toner on an image in which toners of two or more colors are superimposed.
[0028]
Thus, the toner dust can be detected with high accuracy by reducing or stopping the linear velocity of the transfer belt 4 at the time of detection.
Next, a control example based on the detection result of the image captured by the dust detection means 100 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0029]
The dot image formed on the transfer belt 4 in step 1 is captured by the dust detection means 100 (step 2). FIG. 5A shows an image captured by the dust detection means 100, and the image is binarized by the CPU 200 which is the arithmetic and control unit shown in the control block diagram of FIG. As shown in FIG. 5B, the binarized image is divided into an image portion and a dust toner portion, and the respective areas are obtained (step 3). Next, it is determined whether the obtained area of the image portion is larger or smaller than the threshold A (step 4). If it is smaller than A, the threshold value A is determined at a place where stable dots cannot be obtained and the image becomes prominent and rough. Therefore, when the dot area read by the CPU is smaller than the threshold A, the dot cannot be made unstable any more, and the termination process is started. As for dust toner, the total area of dust toner can be easily obtained by counting the number of pixels. In this example, since one pixel corresponds to 5 μm × 5 μm, the total area of the dust toner can be easily calculated from the total number of pixels of the dust toner.
[0030]
If the image area is larger than the threshold value A, it is determined whether the area of the scattered toner portion is larger or smaller than the threshold value B (step 5). When the value exceeds the threshold value B, a place where image degradation due to dust occurs is preset as a value of B. If the threshold value B is exceeded, image degradation due to dust has occurred, so the exposure energy is reduced by a predetermined amount (step 6), dots are formed again, and the same operation is performed. It is also possible to form dots with different exposure energies in a single procedure and obtain the optimum exposure energy from each image.
[0031]
In the above embodiment, an example in which the scattering energy is reduced as the process condition is described as the process condition, but the same processing is performed when the scattering toner is reduced by changing the charging condition, the development condition, or the transfer condition. Do.
[0032]
Thus, in this embodiment, when detecting the toner image, the linear velocity of the transfer belt 4 is reduced or stopped, so that the toner dust can be detected with high accuracy, and the image forming condition for reducing the toner dust from the accurate detection result. Therefore, it is possible to obtain a good quality image with reduced dust.
[0033]
FIG. 7 is a schematic view showing the main part of a color image forming apparatus having a tandem configuration for transferring and transferring a toner image onto an intermediate transfer member configured as an intermediate transfer belt 103.
In this embodiment, the intermediate transfer belt 103 wound around the support rollers 111, 112, 113 travels in the direction of arrow F, and the toner image carried on the intermediate transfer belt 103 facing the roller 113 is transferred to the transfer material S. A secondary transfer roller 105 is provided. In the image forming apparatus having such a configuration, the dust detection unit 100 ′, which is a CCD camera, may be disposed near the exit roller 112 of the intermediate transfer belt 103 as indicated by a chain line, but the dust detection unit 100 as indicated by a solid line. Is more preferably disposed so as to face the secondary transfer roller 105. In other words, the dust detection means 100 and 100 ′ have no difference in detection accuracy itself, but detecting the dust on the intermediate transfer belt 103 can maintain the smoothness and glossiness of the surface of the intermediate transfer belt 103 over time. Therefore, the toner detection function required for the intermediate transfer belt 103 is expensive and expensive. Therefore, by detecting the toner dust on the secondary transfer roller as in the dust detecting means 100 shown by the solid line in FIG. 7, the degree of freedom in selecting the intermediate transfer belt is increased and the cost can be reduced. In the above-described embodiment, the intermediate transfer member is configured by an intermediate transfer belt, but may be an intermediate transfer drum.
[0034]
As described above, in a color image forming apparatus, overlapping dust is often a problem, but dust may occur even in the case of a single black color. As for black dust, if the intermediate transfer belt 103 or the transfer belt 4 is transparent or translucent, detection is easy when detecting from reflected light that passes through the belt and is reflected, and black dust can be suppressed.
[0035]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, generation of dust can be suppressed and deterioration of image quality can be prevented.
[0036]
According to the configurations of the second and third aspects, the toner image can be reliably detected.
[0038]
According to the configuration of claim 4 , dust can be accurately grasped.
According to the configuration of the fifth aspect , it is possible to measure the dust in a state close to the final transfer material (paper) by detecting the dust in the toner image on the intermediate transfer belt.
[0039]
According to the configuration of the sixth aspect, the cost can be reduced. Further, since the number of times of transfer is the same as that of the transfer material, an image close to the toner image on the transfer material can be detected.
According to the structure of Claim 7, the image of the state close | similar to the toner image on a transfer material is detectable.
[0040]
According to the configuration of the eighth aspect , by using a transparent or translucent intermediate transfer body, black monochromatic dust can be easily detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a laser printer as an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of the transfer unit of FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a direct transfer system according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control example of transfer dust detection.
5A is a diagram showing a dot image and scattered toner captured by a CCD, and FIG. 5B is a diagram showing a dot image and scattered toner after binary image processing.
FIG. 6 is a control block diagram of transfer dust detection.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an intermediate transfer system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2Y, 2M, 2C, 2K Image carrier 4 Transfer belt 100, 100 'CCD camera 103 Intermediate transfer belt 200 Control unit

Claims

像担持体を帯電し、帯電後の像担持体表面に画像露光し、画像露光後をトナーで現像し、該現像により形成されたトナー画像を次の転写体に転写する画像形成装置であって、複数の現像装置と、検知用に形成したトナー画像の状態を検知する検知手段とを有し、前記検知用に形成するトナー画像が２色以上のトナーを重ねた画像である画像形成装置において、
前記検知手段により取り込まれる画像を２値化処理し、該２値化処理されたチリトナー部の総画素数から当該チリトナー部の総面積を算出し、該チリトナー部の総面積と所定値より大きいとき、前記帯電の条件、もしくは前記画像露光の条件、もしくは前記現像の条件、もしくは前記転写の条件を変更することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that charges an image carrier, exposes an image on the surface of the image carrier after charging, develops the image after exposure with toner, and transfers a toner image formed by the development to a next transfer body. An image forming apparatus having a plurality of developing devices and detection means for detecting a state of a toner image formed for detection, wherein the toner image formed for detection is an image in which toners of two or more colors are superimposed. ,
When the image captured by the detection unit is binarized, the total area of the dust toner portion is calculated from the total number of pixels of the binarized dust toner portion, and the total area of the dust toner portion is larger than a predetermined value An image forming apparatus, wherein the charging condition, the image exposure condition, the development condition, or the transfer condition is changed.

請求項１に記載の画像形成装置において、前記検知手段がＣＣＤカメラであり、該ＣＣＤカメラによってトナー画像周囲の広がり状態を検知するとき、プロセス線速を検知用トナー画像のドット画像が検知可能な線速以上に遅くすることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is a CCD camera, and the dot image of the toner image for detecting the process linear velocity can be detected when the spread state around the toner image is detected by the CCD camera. An image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus is slower than a linear speed .

請求項２に記載の画像形成装置において、前記ＣＣＤカメラによってトナー画像周囲の広がり状態を検知するときのプロセス線速が零であることを特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a process linear velocity when the spread state around the toner image is detected by the CCD camera is zero .

請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像装置と、該現像装置によって現像されるトナー画像を担持する像担持体とを有する作像手段が複数並べられているタンデム方式であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the image forming apparatus is a tandem system in which a plurality of image forming units including the developing device and an image carrier that carries a toner image developed by the developing device are arranged. An image forming apparatus.

請求項４に記載の画像形成装置において、前記複数の作像手段によって形成されたトナー画像が中間転写体に重ね転写される中間転写方式であり、前記検知手段が該中間転写体上に転写されたトナー画像の周囲の広がり状態を検知することを特徴とする画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4 , wherein the toner image formed by the plurality of image forming means is an intermediate transfer system in which the toner image is transferred onto an intermediate transfer body, and the detection means is transferred onto the intermediate transfer body. An image forming apparatus for detecting a spread state around a toner image.

請求項４に記載の画像形成装置において、前記複数の作像手段によって形成されたトナー画像が中間転写体に重ね転写される中間転写方式で、該中間転写体に重ね転写されたトナー画像が２次転写ローラによって転写材に転写される装置であり、前記検知手段が該２次転写ローラ上に転写されたトナー画像の周囲の広がり状態を検知することを特徴とする画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4 , wherein a toner image formed by the plurality of image forming units is an intermediate transfer system in which the toner image formed on the intermediate transfer member is transferred onto the intermediate transfer member by two. An image forming apparatus, wherein the image is transferred to a transfer material by a secondary transfer roller, and the detecting means detects a spread state around the toner image transferred onto the secondary transfer roller.

請求項４に記載の画像形成装置において、前記複数の作像手段によって形成されたトナー画像が転写ベルトによって搬送される転写材に重ね転写される直接転写方式であり、前記検知手段が前記転写ベルト上に転写されたトナー画像の周囲の広がり状態を検知することを特徴とする画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4 , wherein the toner image formed by the plurality of image forming means is a direct transfer system in which the toner image is transferred onto a transfer material conveyed by a transfer belt, and the detection means is the transfer belt. An image forming apparatus for detecting a spread state around a toner image transferred thereon.

請求項５ないし７の何れか一項に記載の画像形成装置において、前記中間転写体もしくは前記転写ベルトが透明、もしくは半透明であることを特徴とする画像形成装置。 8. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the intermediate transfer body or the transfer belt is transparent or translucent.