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JP2010107668A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2010107668A JP2008278796A JP2008278796A JP2010107668A JP 2010107668 A JP2010107668 A JP 2010107668A JP 2008278796 A JP2008278796 A JP 2008278796A JP 2008278796 A JP2008278796 A JP 2008278796A JP 2010107668 A JP2010107668 A JP 2010107668A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus using toner as a developer, wherein the concentration of the developer is judged with high accuracy by a simple method, so as to accurately perform the concentration control of the developer. <P>SOLUTION: A toner is blended with a fluorescent material in an amount of 1 to <10 wt.% smaller than the amount (10 to 40%) generally to be blended for developing fluorescence as a color material. A standard patch by the toner is formed on a transfer belt, and an ultraviolet illumination optical sensor 20 is arranged at the reading position thereof. The fluorescent material contained in the toner of the standard patch is excited by the ultraviolet illumination of the optical sensor 20 so as to illuminate fluorescence, the illumination wavelength of the fluorescence is received and is converted into a toner deposition amount by a sensor output/toner deposition amount data table, which is compared with a concentration data table beforehand stored in a memory device, a development bias is changed in accordance with the level of the toner concentration, and concentration control is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナーを現像剤として用いる画像形成装置において簡単な方法で現像剤の濃度を高精度で判定して現像剤の濃度制御を正確に行う画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that uses a simple method to determine the concentration of a developer with high accuracy and accurately controls the concentration of the developer in an image forming apparatus that uses toner as a developer.

従来、トナーを現像剤として用いる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、現像剤の濃度にむらがあると、精度の良い画像を形成することができない。そこで、適宜の間隔で現像剤の濃度を測定して、現像剤の濃度を適正に維持するように制御する必要がある。   Conventionally, an image forming apparatus using toner as a developer is known. In such an image forming apparatus, if the density of the developer is uneven, it is impossible to form an accurate image. Therefore, it is necessary to control the developer concentration at appropriate intervals to control the developer concentration appropriately.

例えば、非磁性トナーと磁性キャリアの二成分系現像剤を使用する画像記録装置において、現像剤の透磁率の変化を検出して現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを用意し、湿度センサで検出した現像剤の湿度の変化や、画像記録装置内の温度に応じて、トナー濃度センサの発生磁界の強度を制御する制御電圧を変化させて画像記録装置のトナー濃度を適正に補正するトナー濃度制御方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)   For example, in an image recording apparatus that uses a two-component developer of a non-magnetic toner and a magnetic carrier, a toner concentration sensor that detects a change in the magnetic permeability of the developer and detects the toner concentration of the developer is prepared. The toner that properly corrects the toner density of the image recording apparatus by changing the control voltage for controlling the intensity of the magnetic field generated by the toner density sensor in accordance with the change in the humidity of the developer detected in step 1 and the temperature in the image recording apparatus A density control method has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)

この特許文献1によれば、二成分系現像剤を使用する画像記録装置において、二成分系現像剤の湿度が変化したり、装置内部の温度が変化しても適正なトナー濃度が維持できるとしている。   According to Patent Document 1, in an image recording apparatus using a two-component developer, an appropriate toner concentration can be maintained even if the humidity of the two-component developer changes or the temperature inside the device changes. Yes.

また、例えば、経時において現像能力を一定に保つため、トナー濃度の制御基準値を、出力画像の画像面積率の推移を把握することにより、ある一定期間内のトナー入換え量に応じて変化させて、さらに所定の実行間隔で、作像条件の変更を行うことで現像器中のトナー濃度を適正な範囲に誘導する方法が提案されている。(例えば、特許文献2参照。)   Also, for example, in order to keep the developing ability constant over time, the toner density control reference value is changed according to the toner replacement amount within a certain period by grasping the transition of the image area ratio of the output image. In addition, there has been proposed a method for guiding the toner density in the developing device to an appropriate range by changing the image forming condition at a predetermined execution interval. (For example, see Patent Document 2.)

この特許文献2によれば、トナー濃度制御基準値をある一定期間内のトナー入換え量に応じて、補正し、さらに所定の実行間隔で、作像条件の変更を行うことが可能であるため、どのような画像出力パターンにも対応することが可能であるとしている。
特開平05−061353号公報 特開2007−148260号公報
According to Patent Document 2, it is possible to correct the toner density control reference value according to the toner replacement amount within a certain period, and to change the image forming condition at a predetermined execution interval. It can be applied to any image output pattern.
JP 05-061353 A JP 2007-148260 A

ところで、特許文献1の技術は、従来の非磁性トナーと磁性キャリアから成るトナーの濃度制御として、透磁率センサを用いてトナーとキャリアの混合比率を測定して濃度制御を行っているが、これはマグネットローラなど現像器などからの磁界の悪影響を受けやすく、問題がある。   By the way, the technique of Patent Document 1 performs density control by measuring the mixing ratio of toner and carrier using a magnetic permeability sensor as density control of a conventional toner composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier. Are susceptible to the adverse effects of magnetic fields from developing devices such as magnet rollers.

また、特許文献2の技術は、最初に現像γ(現像能力)を測定するために、パッチ書き込み部の電位を固定し、現像バイアスを変化させて、感光体上に10階調の濃度測定用の基準パッチを作像し、転写ベルトに転写して、この基準パッチを測定して、その測定結果をトナー濃度制御に用いている。   Further, in the technique of Patent Document 2, in order to measure the development γ (development capability) first, the potential of the patch writing unit is fixed, the development bias is changed, and the density of 10 gradations is measured on the photosensitive member. This reference patch is imaged, transferred to a transfer belt, the reference patch is measured, and the measurement result is used for toner density control.

しかし、この基準パッチの測定では、基準パッチに光学センサで光照射したときの反射光を受光して基準パッチの濃度を測定しているが、この例のように暗所で光照射した反射光を測定する場合、トナー自体の反射輝度が低いため、光学センサの受光部の感度のばらつきが大きく、予め厳密な相対テーブルを作成する必要があり、これは困難な技術を要して問題がある。   However, in this reference patch measurement, the reflected light when the reference patch is irradiated with an optical sensor is received and the density of the reference patch is measured. As shown in this example, the reflected light irradiated with light in a dark place is measured. When measuring the toner, since the reflection brightness of the toner itself is low, the sensitivity variation of the light receiving portion of the optical sensor is large, and it is necessary to create a strict relative table in advance, which is problematic because it requires a difficult technique. .

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、トナーを現像剤として用いる画像形成装置において簡単な方法で現像剤の濃度を高精度で判定して現像剤の濃度制御を正確に行う画像形成装置を提供することである。   In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is an image forming apparatus that accurately determines the developer concentration by a simple method in an image forming apparatus using toner as a developer, and accurately controls the developer concentration. Is to provide.

本発明の画像形成装置は、蛍光材を含有した現像剤と、該現像剤に含まれる上記蛍光材を励起する光源を有し、該光源により上記現像剤に含まれる上記蛍光材を励起し、この励起により上記蛍光材が発光する蛍光の輝度を測定する光学センサと、該光学センサが測定した上記輝度に基づいて上記現像剤の濃度を判定する現像剤濃度判定手段と、を有して構成される。   The image forming apparatus of the present invention has a developer containing a fluorescent material and a light source that excites the fluorescent material contained in the developer, and excites the fluorescent material contained in the developer by the light source, An optical sensor that measures the luminance of the fluorescence emitted by the fluorescent material by the excitation, and a developer concentration determination unit that determines the concentration of the developer based on the luminance measured by the optical sensor. Is done.

この画像形成装置において、例えば、上記蛍光材は、色の異なる複数の上記現像剤それぞれに同一の重量比で配合され、上記光学センサは、1個のみ配置され、上記現像剤濃度判定手段は、上記現像剤の色別に拘わり無く、測定された上記輝度が同一の上記現像剤に対しては濃度が同一と判定する、ように構成することができる。   In this image forming apparatus, for example, the fluorescent material is blended in the same weight ratio to each of the plurality of developers having different colors, only one optical sensor is disposed, and the developer concentration determination unit includes: Regardless of the color of the developer, the developer having the same measured luminance can be determined to have the same density.

また、例えば、上記現像剤は、異なる色ごとに励起蛍光の波長が異なる蛍光材を含有し、上記光学センサは、上記現像剤に含まれる上記蛍光材を励起して、この励起により上記蛍光材が発光する蛍光の波長と輝度を測定し、上記現像剤濃度検出手段は、上記光学センサによる測定により得られた上記波長と上記輝度に基づいて上記現像剤の色別とその濃度を判定する、ように構成することもできる。   Further, for example, the developer contains a fluorescent material having different excitation fluorescence wavelengths for different colors, and the optical sensor excites the fluorescent material contained in the developer, and the excitation causes the fluorescent material to be excited. Measuring the wavelength and brightness of the fluorescence emitted from the developer, and the developer concentration detecting means determines the color and density of the developer based on the wavelength and the brightness obtained by the measurement by the optical sensor. It can also be configured as follows.

本発明によれば、トナーを現像剤として用いる画像形成装置において簡単な方法で現像剤の濃度を高精度で判定して現像剤の濃度制御を正確に行う画像形成装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that accurately controls the density of a developer by determining the density of the developer with high accuracy by a simple method in an image forming apparatus that uses toner as a developer. Become.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1における蛍光材を含有した現像剤を用いて画像を形成するカラー画像形成装置(以下、単にプリンタという)の内部構成を説明する断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a color image forming apparatus (hereinafter simply referred to as a printer) that forms an image using a developer containing a fluorescent material according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すプリンタ1は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部2、中間転写ベルトユニット3、給紙部4、及び両面印刷用搬送ユニット5で構成されている。   A printer 1 shown in FIG. 1 is an electrophotographic secondary transfer tandem color image forming apparatus, and includes an image forming unit 2, an intermediate transfer belt unit 3, a paper feeding unit 4, and a duplex printing conveyance unit 5. It consists of

上記画像形成部2は、同図の右から左へ4個の画像形成ユニット6(6M、6C、6Y、6K)を多段式に並設した構成からなる。   The image forming unit 2 has a configuration in which four image forming units 6 (6M, 6C, 6Y, and 6K) are arranged in a multistage manner from right to left in FIG.

上記4個の画像形成ユニット6のうち上流側(図の右側)の3個の画像形成ユニット6M、6C及び6Yは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット6Kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。   Of the four image forming units 6, three image forming units 6M, 6C and 6Y on the upstream side (the right side in the figure) are magenta (M), cyan (C) and yellow (subtractive three primary colors, respectively). A mono-color image is formed with the color toner of Y), and the image forming unit 6K forms a monochrome image with black (K) toner mainly used for dark portions of characters and images.

上記の各画像形成ユニット6は、トナー容器(トナーカートリッジ)に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック(K)用の画像形成ユニット6Kを例にしてその構成を説明する。   Each of the image forming units 6 has the same configuration except for the color of the toner stored in the toner container (toner cartridge). Accordingly, the configuration of the black (K) image forming unit 6K will be described below as an example.

画像形成ユニット6は、最下部に感光体ドラム7を備えている。この感光体ドラム7は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム7の周面近傍を取り巻いて、クリーナ8、帯電ローラ9、光書込ヘッド11、及び現像器12の現像ローラ13が配置されている。   The image forming unit 6 includes a photosensitive drum 7 at the bottom. The peripheral surface of the photosensitive drum 7 is made of, for example, an organic photoconductive material. A cleaner 8, a charging roller 9, an optical writing head 11, and a developing roller 13 of the developing device 12 are arranged around the periphery of the photosensitive drum 7.

現像器12は、上部のトナー容器に同図にはM、C、Y、Kで示すようにマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。   The developing device 12 puts one of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) toners in the upper toner container as indicated by M, C, Y, and K in the drawing. An intermediate portion is provided with a toner replenishing mechanism for the lower portion.

また、現像器12の下部には側面開口部に上述した現像ローラ13を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ13にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ13上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。   In addition, the developing roller 13 is provided in the lower portion of the developing device 12 at the side opening, and includes a toner stirring member, a toner supply roller for supplying toner to the developing roller 13, and a toner layer on the developing roller 13 as a fixed layer. It has a doctor blade that regulates the thickness.

中間転写ベルトユニット3は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト14と、この転写ベルト14を掛け渡されて転写ベルト14を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ15と従動ローラ16を備えている。   The intermediate transfer belt unit 3 has an endless transfer belt 14 extending in a flat loop shape from substantially the left and right sides of the figure at the approximate center of the main unit, and the transfer belt 14 is stretched over the transfer belt 14. A driving roller 15 and a driven roller 16 are provided to circulate and move the belt 14 counterclockwise in the drawing.

上記の転写ベルト14は、トナー像を直接ベルト面に転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。   The transfer belt 14 transfers the toner image directly onto the belt surface (primary transfer) and conveys the toner image to the transfer position to the paper for further transfer (secondary transfer). The whole is called an intermediate transfer belt unit.

この中間転写ベルトユニット3は、上記扁平なループ状の転写ベルト14のループ内にベルト位置制御機構17を備えている。ベルト位置制御機構17は、転写ベルト14を介して感光体ドラム7の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ18を備えている。   The intermediate transfer belt unit 3 includes a belt position control mechanism 17 in the loop of the flat loop-shaped transfer belt 14. The belt position control mechanism 17 includes a primary transfer roller 18 made of a conductive foam sponge that presses against the lower peripheral surface of the photosensitive drum 7 via the transfer belt 14.

ベルト位置制御機構17は、マゼンタ(M)、シアン(C)及びイエロー(Y)の3個の画像形成ユニット6M、6C及び6Yに対応する3個の一次転写ローラ18を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。   The belt position control mechanism 17 has three primary transfer rollers 18 corresponding to the three image forming units 6M, 6C, and 6Y of magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) as vertical support shafts. Rotate to the center with the same period.

そして、ベルト位置制御機構17は、ブラック(K)の画像形成ユニット6Kに対応する1個の一次転写ローラ18を上記3個の一次転写ローラ18の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト14を感光体ドラム7から離接させる。   Then, the belt position control mechanism 17 rotates and moves one primary transfer roller 18 corresponding to the black (K) image forming unit 6K at a rotational movement cycle different from the cycle of the three primary transfer rollers 18. The belt 14 is moved away from the photosensitive drum 7.

すなわち、ベルト位置制御機構17は、中間転写ベルトユニット3の転写ベルト14の位置を、フルカラーモード(4個全部の一次転写ローラ18が転写ベルト14に当接)、モノクロモード(画像形成ユニット6Kに対応する一次転写ローラ18のみが転写ベルト14に当接)、及び全非転写モード(4個全部の一次転写ローラ18が転写ベルト14から離れる)に切換える。   That is, the belt position control mechanism 17 moves the position of the transfer belt 14 of the intermediate transfer belt unit 3 to full color mode (all four primary transfer rollers 18 are in contact with the transfer belt 14), monochrome mode (to the image forming unit 6K). Only the corresponding primary transfer roller 18 is in contact with the transfer belt 14) and all non-transfer modes (all four primary transfer rollers 18 are separated from the transfer belt 14).

上記の中間転写ベルトユニット3には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット6Mの更に上流側に、ベルトクリーナユニットが配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器19が着脱自在に配置されている。   In the intermediate transfer belt unit 3, a belt cleaner unit is disposed further upstream of the uppermost image forming unit 6M on the upstream side in the belt movement direction, and is flat and thin so as to be substantially along the entire lower surface. The waste toner collection container 19 is detachably disposed.

また、中間転写ベルト14の、4色の重ね転写画像を担持して搬送する下面の適宜な箇所に近接し対向して、光学センサ20が配置されている。光学センサ20は、発光部に発光素子を有し、受光部に受光素子を有する光学センサであり、発光素子としては、波長350−390nmをピークに持つ紫外線を発光する構成の紫外線発光光学センサである。   In addition, an optical sensor 20 is disposed in close proximity to and facing an appropriate portion of the lower surface of the intermediate transfer belt 14 that carries and conveys four-color superimposed transfer images. The optical sensor 20 is an optical sensor having a light emitting element in a light emitting part and a light receiving element in a light receiving part, and the light emitting element is an ultraviolet light emitting optical sensor configured to emit ultraviolet light having a wavelength of 350 to 390 nm as a peak. is there.

給紙部4は、上下2段に配置された2個の給紙カセット21を備え、2個の給紙カセット21の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ用紙取出ローラ22、給送ローラ23、捌きローラ24、待機搬送ローラ対25が配置されている。   The paper feed unit 4 includes two paper feed cassettes 21 arranged in two upper and lower stages, and in the vicinity of the paper feed opening (right side in the figure) of the two paper feed cassettes 21, respectively, A feeding roller 23, a separating roller 24, and a standby conveying roller pair 25 are disposed.

待機搬送ローラ対25の用紙搬送方向(図の鉛直上方向)には、転写ベルト14を介して従動ローラ16に圧接する二次転写ローラ26が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。   In the paper conveyance direction (vertical upward direction in the figure) of the standby conveyance roller pair 25, a secondary transfer roller 26 that is in pressure contact with the driven roller 16 via the transfer belt 14 is disposed, and the secondary transfer portion to the paper is arranged. Forming.

この二次転写部の下流(図では上方)側にはベルト式熱定着装置27が配置されて、ベルト式熱定着装置27の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置27から搬出する搬出ローラ対28、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー29に排紙する排紙ローラ対31が配設されている。   A belt-type heat fixing device 27 is disposed downstream (upward in the drawing) of the secondary transfer portion, and the sheet after fixing is fixed to the belt-type heat fixing device 27 further downstream of the belt-type heat fixing device 27. A pair of carry-out rollers 28 for carrying out the paper and a pair of paper discharge rollers 31 for discharging the carried paper to a paper discharge tray 29 formed on the upper surface of the apparatus are disposed.

両面印刷用搬送ユニット5は、上記搬出ローラ対28と排紙ローラ対31との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路32a、それから下方に曲がる中間返送路32b、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路32c、及びこれらの返送路の途中に配置された4組の返送ローラ対33a、33b、33c、33dを備えている。   The duplex printing conveyance unit 5 includes a start return path 32a that branches from the intermediate conveyance path between the carry-out roller pair 28 and the discharge roller pair 31 to the right lateral direction in the drawing, and then an intermediate return path 32b that bends downward. A terminal return path 32c that bends in the left lateral direction opposite to the above and eventually reverses the return sheet, and four return roller pairs 33a, 33b, 33c, and 33d arranged in the middle of these return paths are provided. ing.

上記終端返送路32cの出口は、給紙部4の下方の給紙カセット21に対応する待機搬送ローラ対25への搬送路に連絡している。   The exit of the end return path 32 c communicates with a conveyance path to the pair of standby conveyance rollers 25 corresponding to the sheet feeding cassette 21 below the sheet feeding unit 4.

また、本例において中間転写ベルトユニット3の上面部には、クリーニング部35及び取り込みローラ36が配置されている。   In this example, a cleaning unit 35 and a take-in roller 36 are disposed on the upper surface of the intermediate transfer belt unit 3.

クリーニング部35は、転写ベルト14の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ36はクリーニング部35が除去した廃トナーを引き継いで、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器19に送り込んでいる。この廃トナー回収容器19は、先行技術の図3及び図4に示されているものと同様の構成である。   The cleaning unit 35 comes into contact with the upper surface of the transfer belt 14 and scrapes and removes the waste toner. The take-in roller 36 takes over the waste toner removed by the cleaning unit 35 and is not shown in the drawing, and is temporarily stored in the belt cleaner unit. The accumulated waste toner is conveyed to the upper part in the dropping cylinder by a conveying screw and sent to the waste toner collecting container 19 through the dropping cylinder. The waste toner collecting container 19 has the same configuration as that shown in FIGS. 3 and 4 of the prior art.

また、上記のクリーニング部35を適度の圧力で転写ベルト14に圧接させるために、中間転写ベルトユニット3側には、下方から転写ベルト14をクリーニング部35に向けて押圧する押圧ローラ37が設けられている。   Further, in order to bring the cleaning unit 35 into pressure contact with the transfer belt 14 with an appropriate pressure, a pressure roller 37 is provided on the intermediate transfer belt unit 3 side to press the transfer belt 14 toward the cleaning unit 35 from below. ing.

図1に示すように、この画像形成装置1は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対25により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト14を介してトナー像を転写する方式となっている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 does not directly transfer a toner image onto a conventional sheet, but an intermediate transfer belt on a sheet that is vertically conveyed to a secondary transfer unit by a standby conveyance roller pair 25. 14 is a method of transferring a toner image through the image forming apparatus 14.

したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図1の右側を開放するのみで対処できるようになっている。   Therefore, it is possible to cope with a maintenance process for recovering from a problem such as a paper jam occurring in the paper transport path by simply opening the right side of FIG.

そして、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図1の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。   In addition, since troubles such as paper jam do not occur in the arrangement section of the kits, the operation for attaching and detaching consumables such as the kits concentrated on the left side of FIG. 1 may be a small space that can be replaced in the longitudinal direction. It is configured as follows.

これにより、キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド自体も小型化され、感光体ドラムに、より近接している構成となっている。   Thereby, the dimension between kits is reduced as much as possible, and size reduction of the whole apparatus main body is achieved. Further, the optical writing head itself is also miniaturized and is configured closer to the photosensitive drum.

図2は、上記構成のプリンタ1における、内部の回路構成を示す図である。同図に示すように回路は、インターフェイス(I/F)40、プリンタコントローラ部41、EEPROM(electrically erasable programable ROM)42、ROM(read only memory)43、操作パネル44、ヘッドコントローラ部45で構成されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating an internal circuit configuration in the printer 1 having the above-described configuration. As shown in the figure, the circuit includes an interface (I / F) 40, a printer controller 41, an EEPROM (electrically erasable programmable ROM) 42, a ROM (read only memory) 43, an operation panel 44, and a head controller 45. ing.

プリンタコントローラ部41には、本体装置1の内部の適宜の位置に配設されている温湿度センサ46と廃トナー回収容器19の本体装置1側に形成されている装着部に配置された廃トナーセンサ47と光センサ20が接続されている。   The printer controller unit 41 includes a temperature / humidity sensor 46 disposed at an appropriate position inside the main body device 1 and waste toner disposed in a mounting portion formed on the main body device 1 side of the waste toner collection container 19. The sensor 47 and the optical sensor 20 are connected.

廃トナーセンサ47は、光反射型又は光透過型の光学センサから成り、装着部において廃トナー回収容器19に内蔵されている廃トナー搬入スクリューの回転軸に係合するエンコーダの回転を検知して、その検知パルス信号を、プリンタコントローラ部41に出力する。   The waste toner sensor 47 is composed of a light reflection type or light transmission type optical sensor, and detects the rotation of an encoder that engages with a rotation shaft of a waste toner carry-in screw built in the waste toner collection container 19 in the mounting portion. The detection pulse signal is output to the printer controller 41.

廃トナー搬入スクリュー、つまりエンコーダは、廃トナー回収容器19が装着部に未装着の状態では回転せず、空の新しい廃トナー回収容器19が装着部に装着されたときは正常に回転し、装着された廃トナー回収容器19内の廃トナーが満杯近くなるにつれ、廃トナーの負荷により回転が減速し、廃トナー回収容器19内の廃トナーが限度一杯に満杯になると回転が停止する。   The waste toner carry-in screw, that is, the encoder, does not rotate when the waste toner collection container 19 is not attached to the attachment part, and rotates normally when an empty new waste toner collection container 19 is attached to the attachment part. As the waste toner in the waste toner collection container 19 is almost full, the rotation is decelerated due to the load of the waste toner, and the rotation stops when the waste toner in the waste toner collection container 19 is full.

光学センサ20は、現像剤に含まれる蛍光材を励起する光源を有し、この光源により現像剤に含まれる蛍光材を励起し、この励起により蛍光材が発光する蛍光の輝度を測定し、その測定結果をプリンタコントローラ部41に出力する。   The optical sensor 20 has a light source that excites a fluorescent material contained in the developer, and the light source excites the fluorescent material contained in the developer, and measures the luminance of the fluorescence emitted by the fluorescent material by this excitation. The measurement result is output to the printer controller unit 41.

また、図1には図示を省略したが、高圧電源を含む高圧ユニット48が接続されている。高圧ユニット48は、帯電ローラ9、現像ローラ13、一次転写ローラ18、二次転写ローラ26等に所定のバイアス電圧を供給するプラス又はマイナスの高圧電源を備えている。   Although not shown in FIG. 1, a high voltage unit 48 including a high voltage power source is connected. The high-voltage unit 48 includes a plus or minus high-voltage power source that supplies a predetermined bias voltage to the charging roller 9, the developing roller 13, the primary transfer roller 18, the secondary transfer roller 26, and the like.

また、他方のヘッドコントローラ部45には、図1に示した4個の光書込ヘッド11が接続されている。   Further, the four optical writing heads 11 shown in FIG. 1 are connected to the other head controller unit 45.

インターフェイス(I/F)40は不図示のホスト機器から送られてくる印刷データを入力し、印刷データの中の画像データをヘッドコントローラ部45に出力し、印刷データの中のコマンドをプリンタコントローラ部41に出力する。   The interface (I / F) 40 inputs print data sent from a host device (not shown), outputs image data in the print data to the head controller unit 45, and sends commands in the print data to the printer controller unit. 41 is output.

EEPROM42には装置内の温湿度や、後述するエンコーダの回転パルス、予告中フラグ、予告後廃トナーの回収量などが記憶される。また、ROM43には印刷プログラムや、制御プログラムが記憶されている。   The EEPROM 42 stores the temperature and humidity in the apparatus, an encoder rotation pulse (to be described later), a warning flag, a waste toner recovery amount after warning, and the like. The ROM 43 stores a print program and a control program.

ヘッドコントローラ部45には、特には図示しないが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)に対応する4つの領域で構成されたフレームメモリを備えている。ヘッドコントローラ部45は、インターフェイス(I/F)40から入力される画像データに基づいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のビットマップデータを作成する。   Although not particularly shown, the head controller unit 45 includes a frame memory composed of four areas corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The head controller unit 45 creates bitmap data of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on image data input from the interface (I / F) 40.

そして、イエロー(Y)のビットマップデータはフレームメモリのイエロー(Y)の記憶エリアに記憶され、マゼンタ(M)のビットマップデータはフレームメモリのマゼンタ(M)の記憶エリアに記憶され、シアン(C)のビットマップデータはフレームメモリのシアン(C)の記憶エリアに記憶され、クロ(K)のビットマップデータはフレームメモリのクロ(K)の記憶エリアに記憶される。   The yellow (Y) bitmap data is stored in the yellow (Y) storage area of the frame memory, and the magenta (M) bitmap data is stored in the magenta (M) storage area of the frame memory. The bitmap data C) is stored in the cyan (C) storage area of the frame memory, and the black (K) bitmap data is stored in the black (K) storage area of the frame memory.

プリンタコントローラ部41は、本例のプリンタ1の印刷制御及びシステム制御を行うCPUを備えた中央制御部であり、特には図示しないが、時間カウンタ、印刷枚数カウンタ、実印字ドット数カウンタ等の数値カウンタや、レジスタ等が内蔵され、ROM43に記憶されているプログラムに従って各部の制御を行う。   The printer controller unit 41 is a central control unit including a CPU that performs print control and system control of the printer 1 of the present embodiment. Although not particularly illustrated, numerical values such as a time counter, a print number counter, and an actual print dot number counter are provided. A counter, a register, and the like are incorporated, and each part is controlled according to a program stored in the ROM 43.

このプリンタコントローラ部41は、操作パネル44に設けられた不図示のキー操作部からの操作信号を入力し、また、これも不図示の表示部に表示信号を出力する。   The printer controller 41 inputs an operation signal from a key operation unit (not shown) provided on the operation panel 44, and also outputs a display signal to a display unit (not shown).

そして、プリンタコントローラ部41は、インターフェイス(I/F)40から供給されるコマンドに基づいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、クロ(K)毎に、印字指令をヘッドコントローラ部45に出力する。   The printer controller 41 sends a print command to the head for each of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on a command supplied from the interface (I / F) 40. Output to the controller unit 45.

ヘッドコントローラ部45は、上記の印字指令に基づいて、イエロー(Y)の印字データを画像形成ユニット6Kの光書込ヘッド11に供給し、マゼンタ(M)の印字データを画像形成ユニット6Mの光書込ヘッド11に供給し、シアン(C)の印字データを画像形成ユニット6Cの光書込ヘッド11に供給し、ブラック(K)の印字データを画像形成ユニット6Kの光書込ヘッド11に供給する。そして、各画像形成ユニット6によって各色の印字が行われる。   Based on the print command, the head controller unit 45 supplies yellow (Y) print data to the optical writing head 11 of the image forming unit 6K, and sends magenta (M) print data to the light of the image forming unit 6M. Supply to the writing head 11, supply cyan (C) print data to the optical writing head 11 of the image forming unit 6C, and supply black (K) print data to the optical writing head 11 of the image forming unit 6K. To do. Each color is printed by each image forming unit 6.

また、ヘッドコントローラ部45は、上記の印字データを各光書込ヘッド11に供給すると共に、その実印字ドット数等を、プリンタコントローラ部41に通知する。この実印字ドット数により、転写ベルト14上に発生する廃トナー量が推計される。   The head controller unit 45 supplies the print data to each optical writing head 11 and notifies the printer controller unit 41 of the actual number of print dots. The amount of waste toner generated on the transfer belt 14 is estimated from the actual number of print dots.

ここで、本実施の形態における画像形成装置1の現像器12に収容して画像形成に用いられる蛍光材入り現像剤について説明する。   Here, a fluorescent material-containing developer that is housed in the developing device 12 of the image forming apparatus 1 and used for image formation in the present embodiment will be described.

尚、従来、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の色トナーには色材として顔料が含まれている。また、色材として蛍光を発色させるために蛍光材を配合しているものもある。   Conventionally, color toners of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) contain a pigment as a color material. Some colorants also contain a fluorescent material to develop fluorescence.

しかし、本例で現像剤に配合する蛍光材は、色材としてではなくセンサ検知用として入れるものであるため、一般的に色材として蛍光を発色させるために配合する量(10〜40%)よりも少なくて済む。すなわち、センサ読取用添加剤として配合する本例の蛍光材は現像剤の1〜10重量%未満である。   However, since the fluorescent material to be blended in the developer in this example is not used as a color material but for sensor detection, the amount to be blended in order to generally develop fluorescence as a color material (10 to 40%) Less than. That is, the fluorescent material of this example blended as a sensor reading additive is less than 1 to 10% by weight of the developer.

一般的に、照射する光源の波長と強度を一定に保持した場合、含有する蛍光物質の量と照射光に励起されて発光する蛍光の輝度とは正比例する。したがって、光センサの発光部に使用する光源の波長と強度を、それぞれ所定の一定の値に設定すれば、受光部で検知される蛍光の輝度によって、現像剤に含まれる蛍光物質の量、すなわち現像剤の濃度を知ることができる。   In general, when the wavelength and intensity of the light source to be irradiated are kept constant, the amount of the fluorescent substance contained is directly proportional to the luminance of the fluorescence emitted by the irradiation light. Therefore, if the wavelength and intensity of the light source used for the light emitting part of the optical sensor are set to predetermined constant values, the amount of fluorescent substance contained in the developer, that is, depending on the luminance of the fluorescence detected by the light receiving part, that is, The concentration of the developer can be known.

ここで、Y、M、C、及びKの4色のトナーに対して含有させる蛍光材は、1種類でも良く、また、4色のそれぞれに、吸収波長の異なる4種類の蛍光材を対応させて含有させるようにしても良い。また、蛍光材としては、蛍光顔料、蛍光染料、有機物質、又は無機物質であっても良く、特に制限されることはない。   Here, the fluorescent material to be contained in the four color toners of Y, M, C, and K may be one kind, and four kinds of fluorescent materials having different absorption wavelengths are associated with each of the four colors. May be included. Further, the fluorescent material may be a fluorescent pigment, a fluorescent dye, an organic substance, or an inorganic substance, and is not particularly limited.

本例の蛍光材入り現像剤(以下、単にトナーという)の製法の一例は次の通りである。先ず、材料として以下の5種類のものを用意する。   An example of a method for producing a fluorescent material-containing developer (hereinafter simply referred to as toner) in this example is as follows. First, the following five types of materials are prepared.

1.軟化点134℃のトナー用ポリエステル樹脂を88質量%。
2.蛍光材料(Y2 02 Sにユーロピウムをドープさせた粒子で、平均粒子径は個数平均で1.22μm、シスメックス製FPIA−2100にて測定)を5質量%。
1. 88% by mass of toner polyester resin having a softening point of 134 ° C.
2. 5% by mass of fluorescent material (particles doped with europium in Y2 O2 S, the average particle diameter is 1.22 μm in number average, measured with FPIA-2100 manufactured by Sysmex).

3.マゼンタ顔料としてカーミン6Bを3質量%
4.ポリエチレン系WAX(三井化学社製「NP056」)を3質量%。
5.帯電付与材(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)を1質量%。
3. 3% by mass of Carmine 6B as a magenta pigment
4). 3% by mass of polyethylene-based WAX (“NP056” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).
5). 1% by mass of a charge imparting material (Organic boron compound “LR-147” manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.).

以上5種類の材料をミキサーにて混合した後、2軸スクリュー混練機にて温度(最高温度160℃)をかけながら混練を行った。得られた混練物を、2mm程度まで機械式粉砕機にて粉砕した後、気流式粉砕機にて更に小粒子径まで粉砕し、目的の粒子径に分級を行った。   After mixing the above five kinds of materials with a mixer, the mixture was kneaded while applying temperature (maximum temperature 160 ° C.) with a twin screw kneader. The obtained kneaded material was pulverized to about 2 mm with a mechanical pulverizer, then further pulverized to a small particle size with an airflow pulverizer, and classified to a target particle size.

その後、シリコンオイル又はアルキルジシラザンにて表面処理したシリカ粒子(混練粉砕物に対して2質量%)を混練粉砕物に外添を行い、ふるいを通して、トナーを得た。このトナーの平均粒径は体積平均(D50)で9.4μmである。   Thereafter, silica particles surface-treated with silicon oil or alkyldisilazane (2% by mass with respect to the kneaded pulverized product) were externally added to the kneaded pulverized product, and passed through a sieve to obtain a toner. The average particle diameter of this toner is 9.4 μm in volume average (D50).

次に、光センサの配置では、図1に示したように、中間転写ベルト14上の、トナーをスキャン可能な位置に、本体のフレームに固定して設置する。   Next, in the arrangement of the optical sensor, as shown in FIG. 1, the toner is fixed on the intermediate transfer belt 14 at a position where the toner can be scanned and fixed to the frame of the main body.

トナー濃度の検出では、先ず、濃度の検出を行いたいトナーを中間転写ベルト14上に転写する。ここで、転写されるトナーは、濃度が異なる複数ある画像パターンで構成される基準パッチを形成することが一般的である。   In detecting the toner density, first, the toner whose density is to be detected is transferred onto the intermediate transfer belt 14. Here, the toner to be transferred generally forms a reference patch composed of a plurality of image patterns having different densities.

基準パッチの画像形態としては、単一のべタ印字画像よりも、べタ印字及び網点印字からなる濃度を変えた画像を複数取り揃えて形成する方が濃度検出の精度がより高くなる。また、プリンタ本体の制御データとして不揮発性メモリ上に上記の基準パッチの濃度データテーブルを予め用意しておく。   As the image form of the reference patch, the accuracy of density detection is higher when a plurality of images having different densities consisting of solid printing and halftone dot printing are formed and formed rather than a single solid printing image. Also, the above-mentioned reference patch density data table is prepared in advance on a nonvolatile memory as control data of the printer main body.

続いて、濃度の検出を行いたいトナーの基準パッチを中間転写ベルト14上に転写し、この中間転写ベルト14上に転写された基準パッチを光学センサ20で読み取る。この読取では、基準パッチに向けて光学センサ20の発光部から所定波長の励起光を照射する。   Subsequently, a toner reference patch whose density is to be detected is transferred onto the intermediate transfer belt 14, and the reference patch transferred onto the intermediate transfer belt 14 is read by the optical sensor 20. In this reading, excitation light having a predetermined wavelength is emitted from the light emitting unit of the optical sensor 20 toward the reference patch.

この励起光の照射により、トナーに含まれる蛍光材が、蛍光材に特有の波長の蛍光を発光する。光学センサ20の受光部は、この蛍光の発光を検知し、検出した発光の輝度に応じた強さの信号を輝度信号としてプリンタコントローラ部41に出力する。プリンタコントローラ部41は、光学センサ20で検知された輝度信号を用いて、輝度が検知されたトナーの付着量を算出する。   By this excitation light irradiation, the fluorescent material contained in the toner emits fluorescence having a wavelength characteristic of the fluorescent material. The light receiving unit of the optical sensor 20 detects the emission of the fluorescence and outputs a signal having a strength corresponding to the detected luminance of the emitted light to the printer controller unit 41 as a luminance signal. The printer controller unit 41 uses the luminance signal detected by the optical sensor 20 to calculate the toner adhesion amount whose luminance is detected.

図3は、光センサ20から出力される輝度信号の強さとトナー付着量との関係を示す特性図(データテーブル)である。同図は横軸にトナー付着量を示し、縦軸にセンサ出力を示している。プリンタコントローラ部41は、この特性図に基づいて、検出された輝度信号からトナー付着量を算出し、この算出したトナー付着量から、基準パッチの画像濃度を演算する。   FIG. 3 is a characteristic diagram (data table) showing the relationship between the intensity of the luminance signal output from the optical sensor 20 and the toner adhesion amount. In the figure, the horizontal axis indicates the toner adhesion amount, and the vertical axis indicates the sensor output. Based on the characteristic diagram, the printer controller 41 calculates the toner adhesion amount from the detected luminance signal, and calculates the image density of the reference patch from the calculated toner adhesion amount.

プリンタコントローラ部41は、上記演算された基準パッチの画像濃度が、不揮発性メモリ上に予め設定されている濃度データテーブルの示す濃度よりも低い場合には、トナーの濃度を上げるように例えば現像バイアスを変化させるようにして濃度制御を行う。   When the calculated image density of the reference patch is lower than the density indicated by the density data table set in advance in the nonvolatile memory, the printer controller unit 41, for example, develops a bias so as to increase the toner density. The density is controlled so as to change.

画像形成装置1が、カシオ製N3500の場合を例にとると、感光体7の転写バイアスは−510V。現像ローラ13の現像バイアスは−210V。ドクターバイアスと供給バイアスは同じ配線で−510Vである。   Taking the case where the image forming apparatus 1 is Casio N3500 as an example, the transfer bias of the photoreceptor 7 is −510V. The developing bias of the developing roller 13 is −210V. The doctor bias and the supply bias are -510V on the same wiring.

図4は、画像濃度と現像バイアスの関係を示す特性図(データテーブル)である。同図は横軸に現像バイアスを示し、縦軸に画像濃度を示している。プリンタコントローラ部41は、図4の特性図を用い、検出された基準パッチの画像濃度の過不足に応じて、当該画像形成ユニット6の現像バイアスを変化させて濃度制御を行う。例えば、画像濃度を上げる場合には、現像バイアスの絶対値を大きくすれば良い。   FIG. 4 is a characteristic diagram (data table) showing the relationship between image density and development bias. In the figure, the horizontal axis indicates the developing bias, and the vertical axis indicates the image density. The printer controller unit 41 uses the characteristic diagram of FIG. 4 to perform density control by changing the developing bias of the image forming unit 6 according to the detected excess or deficiency of the image density of the reference patch. For example, when the image density is increased, the absolute value of the developing bias may be increased.

このように、本例の画像形成装置は、蛍光材入り現像剤を使用し、現像剤に含まれる蛍光物質の特性を利用して蛍光スペクトルが発生する光源を有する反射型光学センサを用い、蛍光材入り現像剤の基準パッチを中間転写ベルト上に保持して光学センサで読み取り、光学センサで読み取られた輝度データにより画像濃度制御を行う。   As described above, the image forming apparatus of this example uses a fluorescent-containing developer, uses a reflective optical sensor having a light source that generates a fluorescence spectrum using the characteristics of the fluorescent substance contained in the developer, and uses a fluorescent optical sensor. The reference patch of the developer containing the material is held on the intermediate transfer belt and read by the optical sensor, and image density control is performed based on the luminance data read by the optical sensor.

本実施の形態によれば、蛍光材入り現像剤の蛍光物質の発光を光センサで検出するようにしたので、通常のトナーから受光する反射光よりも、励起された蛍光の輝度が高いためその蛍光スペクトルを検知して高精度な濃度検出が可能となる。   According to the present embodiment, since the light emission of the fluorescent material of the developer containing the fluorescent material is detected by the optical sensor, the brightness of the excited fluorescence is higher than the reflected light received from the normal toner. By detecting the fluorescence spectrum, highly accurate concentration detection is possible.

尚、本例の濃度検出方式は、色材として使用されている蛍光トナーの濃度制御にも適用可能であることは言うまでもない。また、基準パッチを中間転写ベルト上に保持するようにしているが、光学センサの配置位置を変更して、感光体ドラム上に現像した基準パッチの濃度を読み取るようにしてもよい。また、紙転写後で定着前の紙上のトナーを測定できる箇所に光センサを設置するようにしても良い。   Needless to say, the density detection method of this example is also applicable to density control of fluorescent toner used as a color material. Further, although the reference patch is held on the intermediate transfer belt, the density of the reference patch developed on the photosensitive drum may be read by changing the arrangement position of the optical sensor. Further, an optical sensor may be installed at a location where the toner on the paper after the paper transfer and before the fixing can be measured.

また、更に光学センサの配置位置を変更して、現像ローラ上のトナー濃度を検知するようにしてもよい。ただし、この場合、中間転写ベルトや感光体ドラムの場合と異なり現像ローラの原理上、基準パッチのように網点で構成されるハーフトーンの画像は形成できない。   Further, the arrangement position of the optical sensor may be changed to detect the toner density on the developing roller. However, in this case, unlike the case of the intermediate transfer belt and the photosensitive drum, a halftone image formed of halftone dots as in the reference patch cannot be formed due to the principle of the developing roller.

しかし、濃度の検出結果に応じて、現像バイアス、供給バイアス、ドクターバイアスのいずれか又はそれぞれを変化させた場合には、現像ローラ上のトナー層(トナー濃度)を変化させることができる。   However, the toner layer (toner density) on the developing roller can be changed when any one or each of the development bias, supply bias, and doctor bias is changed according to the density detection result.

また、光学センサとして紫外線発光光学センサを用いているが、発光部に蛍光材を励起して蛍光を発光させることができる光源を用いるものであれば何でもよい。また、受光部には、蛍光の波長に感応できるものであればスキャナとしてCCDを利用しても良い。   Further, although an ultraviolet light emitting optical sensor is used as the optical sensor, any optical source may be used as long as it uses a light source capable of exciting the fluorescent material in the light emitting portion to emit fluorescence. In addition, a CCD may be used as the scanner as long as it can respond to the wavelength of the fluorescence.

一般的に、センサ部の装置構成としては、例えば、照射光源装置からレンズなどの集光装置を通して基準パッチに照射光を当て、反射した波長はレンズなどの集光装置、蛍光フィルタなどを通じて増幅装置、検出装置で検出された波長をデジタル化して解析データに変換する。   In general, as a device configuration of the sensor unit, for example, irradiation light is applied to a reference patch from an irradiation light source device through a condensing device such as a lens, and the reflected wavelength is amplified through a condensing device such as a lens or a fluorescent filter. The wavelength detected by the detection device is digitized and converted into analysis data.

この場合、フィルタを使用して照射波長を変えるようにしてもよい。また、蛍光スペクトルを効率よく感知する目的で励起光と散乱光を除去するために蛍光フィルターを利用しても良い。   In this case, the irradiation wavelength may be changed using a filter. Further, a fluorescent filter may be used to remove excitation light and scattered light for the purpose of efficiently sensing the fluorescence spectrum.

フィルタを使用して照射波長を変えるようにした場合、使用する光センサ光源の励起波長と蛍光フィルタに合致し且つ異なる4種類の波長を有する蛍光材4種を使用し、Y、M、C、及びKの4色の現像剤のそれぞれに対応する異なる波長を有する4種類の蛍光材を含ませるようにすることができる。   When the irradiation wavelength is changed using a filter, four types of fluorescent materials that match the excitation wavelength of the optical sensor light source to be used and the fluorescent filter and have four different wavelengths are used, Y, M, C, And four kinds of fluorescent materials having different wavelengths corresponding to the four color developers of K and K, respectively.

この場合、光センサの受光部では、現像剤の蛍光材を励起して発光した蛍光の波長と輝度を測定し、プリンタコントローラ部41では、光学センサによる測定により得られた波長と輝度に基づいて現像剤の色別とその濃度を判定する。   In this case, the light receiving part of the optical sensor measures the wavelength and brightness of the fluorescence emitted by exciting the fluorescent material of the developer, and the printer controller 41 based on the wavelength and brightness obtained by the measurement by the optical sensor. The developer color and its density are determined.

そのようにすれば、例えば中間転写ベルト上に基準パッチを保持する場合に、基準パッチを4色同時に重ねても、使用される蛍光材の波長が異なるために各色ごとの画像濃度を測定する事が可能となる。   In such a case, for example, when the reference patch is held on the intermediate transfer belt, the image density for each color is measured because the wavelength of the fluorescent material used is different even if the four reference patches are overlapped simultaneously. Is possible.

ただし、このように4色を重ねた場合、現実的には転写の影響が大きくなって測定値を補正する必要が出てくるため、2〜3色重ねを利用した方が効果的である。これでも、1色ずつ検出するよりも、検出にかかる時間が短縮されるので有効な方法となる。   However, when four colors are overlaid in this way, the influence of the transfer becomes large and it is necessary to correct the measurement value. Therefore, it is more effective to use two to three color overlayers. This is also an effective method because the time required for detection is shorter than when detecting one color at a time.

また、紫外線照射以外の光学センサを併用しても良い。併用する光学センサは、光源に赤外(940nm)発光ダイオードによる反射光を利用したものでも良い。また、例えば青(470nm)、緑(520nm)、赤(630nm)などの通常の可視光でも良い。   Moreover, you may use together optical sensors other than ultraviolet irradiation. The optical sensor used in combination may be one that uses reflected light from an infrared (940 nm) light emitting diode as a light source. Further, normal visible light such as blue (470 nm), green (520 nm), and red (630 nm) may be used.

コスト的にはセンサが2つになるため不利になるが、照射光を変えて2種類の反射光により画像形成されたトナーを判定できるため、より多くの情報を受け取り精度向上が可能になる。   In terms of cost, there are two sensors, which is disadvantageous. However, it is possible to determine the toner image formed by changing the irradiation light and using two types of reflected light, so that more information can be received and the accuracy can be improved.

また、光学センサは可視光または赤外発光ダイオードを利用したセンサにして、別途外部に紫外線照射可能な装置(例えばブラックライトなど)を設置しても良い。紫外線を照射すればトナーに含有される蛍光材により反射光が変化するため、読み取ることは可能である。   Further, the optical sensor may be a sensor using visible light or infrared light emitting diodes, and a device capable of irradiating with ultraviolet rays (for example, a black light) may be installed outside. When the ultraviolet ray is irradiated, the reflected light is changed by the fluorescent material contained in the toner, so that reading is possible.

温湿度センサと組み合わせて濃度制御を行えば、濃度制御の精度がより高くなる。もちろんレジスト補正にも適用が可能である。   If density control is performed in combination with a temperature / humidity sensor, the precision of density control will be higher. Of course, it can also be applied to resist correction.

また、現像装置内部のトナー残量検知にも利用できる。この場合、光学センサはトナー供給容器から現像装置内にトナーを搬送する途中経路上において本体装置側に設置してもよいし、トナー供給装置の、トナー供給装置に残っているトナーをセンサで観察できる位置に、観察窓を設けて、その観察窓に配置してもよい。   It can also be used to detect the amount of toner remaining in the developing device. In this case, the optical sensor may be installed on the main body side on the way of conveying the toner from the toner supply container into the developing device, or the toner remaining in the toner supply device of the toner supply device is observed with the sensor. An observation window may be provided at a position where it can be arranged, and the observation window may be arranged.

トナーを保持している現像装置内部のトナーが残っている場合には、トナー特有の蛍光物質を検出できる。トナーが少なくなれば光センサによる検出量は小さくなっていき、ほとんどなくなれば光センサによる検出はなくなる。トナーの色に係わりなく暗所でも良い受光感度を発揮できる。   When the toner in the developing device holding the toner remains, a fluorescent substance specific to the toner can be detected. When the amount of toner decreases, the detection amount by the optical sensor decreases, and when the toner is almost exhausted, the detection by the optical sensor disappears. Regardless of the color of the toner, good light sensitivity can be exhibited even in a dark place.

実施形態1における蛍光材を含有した現像剤を用いて画像を形成するカラー画像形成装置(プリンタ)の内部構成を説明する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a color image forming apparatus (printer) that forms an image using a developer containing a fluorescent material according to the first exemplary embodiment. 実施形態1におけるプリンタの内部の回路構成を示す図である。2 is a diagram illustrating an internal circuit configuration of the printer according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1におけるプリンタの光センサから出力される輝度信号の強さとトナー付着量との関係を示す特性図(データテーブル)である。FIG. 6 is a characteristic diagram (data table) showing a relationship between intensity of a luminance signal output from the optical sensor of the printer and toner adhesion amount in the first embodiment. 実施形態1におけるプリンタの画像濃度と現像バイアスの関係を示す特性図(データテーブル)である。FIG. 6 is a characteristic diagram (data table) showing a relationship between the image density of the printer and the developing bias in the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置(プリンタ)
2 画像形成部
3 中間転写ベルトユニット
4 給紙部
5 両面印刷用搬送ユニット
6(6M、6C、6Y、6K) 画像形成ユニット
7(7m、7c、7y、7k) 感光体ドラム
8 クリーナ
9 帯電ローラ
11 光書込ヘッド
12 現像器
13 現像ローラ
14 転写ベルト
15 駆動ローラ
16 従動ローラ
17 ベルト位置制御機構
18 一次転写ローラ
19 廃トナー回収容器
20 光センサ
21 給紙カセット
22 用紙取出ローラ
23 給送ローラ
24 捌きローラ
25 待機搬送ローラ対
26 二次転写ローラ
27 ベルト式熱定着装置
28 搬出ローラ対
29 排紙トレー
31 排紙ローラ対
32a 開始返送路
32b 中間返送路
32c 終端返送路
33a、33b、33c、33d 返送ローラ対
35 クリーニング部
36 取り込みローラ
37 押圧ローラ
40 インターフェイス(I/F)
41 プリンタコントローラ部
42 EEPROM(electrically erasable programable ROM)
43 ROM(read only memory)
44 操作パネル
45 ヘッドコントローラ部
46 温湿度センサ
47 廃トナーセンサ
1 Image forming device (printer)
2 Image forming unit 3 Intermediate transfer belt unit 4 Paper feeding unit 5 Double-sided printing transport unit 6 (6M, 6C, 6Y, 6K) Image forming unit 7 (7m, 7c, 7y, 7k) Photosensitive drum 8 Cleaner 9 Charging roller DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Optical writing head 12 Developing device 13 Developing roller 14 Transfer belt 15 Drive roller 16 Drive roller 17 Belt position control mechanism 18 Primary transfer roller 19 Waste toner collection container 20 Optical sensor 21 Paper feed cassette 22 Paper take-out roller 23 Feed roller 24 Separation roller 25 Standby conveyance roller pair 26 Secondary transfer roller 27 Belt type heat fixing device 28 Unloading roller pair 29 Paper discharge tray 31 Paper discharge roller pair 32a Start return path 32b Intermediate return path 32c End return path 33a, 33b, 33c, 33d Return roller pair 35 Cleaning unit 36 Capture roller 37 Pressing roller 40 Interface (I / F)
41 Printer controller 42 EEPROM (electrically erasable programable ROM)
43 ROM (read only memory)
44 Operation Panel 45 Head Controller 46 Temperature / Humidity Sensor 47 Waste Toner Sensor

Claims (3)

蛍光材を含有した現像剤と、
該現像剤に含まれる前記蛍光材を励起する光源を有し、該光源により前記現像剤に含まれる前記蛍光材を励起し、この励起により前記蛍光材が発光する蛍光の輝度を測定する光学センサと、
該光学センサが測定した前記輝度に基づいて前記現像剤の濃度を判定する現像剤濃度判定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
A developer containing a fluorescent material;
An optical sensor that has a light source that excites the fluorescent material contained in the developer, excites the fluorescent material contained in the developer by the light source, and measures the luminance of the fluorescence emitted by the fluorescent material by the excitation. When,
Developer concentration determination means for determining the concentration of the developer based on the luminance measured by the optical sensor;
An image forming apparatus comprising:
前記蛍光材は、色の異なる複数の前記現像剤それぞれに同一の重量比で配合され、
前記光学センサは、1個のみ配置され、
前記現像剤濃度判定手段は、前記現像剤の色別に拘わり無く、測定された前記輝度が同一の前記現像剤に対しては濃度が同一と判定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The fluorescent material is blended in the same weight ratio to each of the plurality of developers having different colors,
Only one optical sensor is arranged,
The developer concentration determination means determines that the concentration is the same for the developer having the same measured brightness regardless of the color of the developer.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記現像剤は、異なる色ごとに励起蛍光の波長が異なる蛍光材を含有し、
前記光学センサは、前記現像剤に含まれる前記蛍光材を励起して、この励起により前記蛍光材が発光する蛍光の波長と輝度を測定し、
前記現像剤濃度検出手段は、前記光学センサによる測定により得られた前記波長と前記輝度に基づいて前記現像剤の色別とその濃度を判定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The developer contains fluorescent materials having different excitation fluorescence wavelengths for different colors,
The optical sensor excites the fluorescent material contained in the developer, and measures the wavelength and luminance of the fluorescence emitted by the fluorescent material by the excitation,
The developer concentration detection means determines the color of the developer and its concentration based on the wavelength and the brightness obtained by the measurement by the optical sensor.
The image forming apparatus according to claim 1.
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