JP2005258190A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、線画における画質劣化が生じにくい画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE
レーザプリンタや複写機を含む電子写真方式の画像形成装置では、露光手段における露光量を調整することにより画像濃度を調整している。この露光手段における露光値の調整により所望の画像濃度が得られるようにすることで、画像の再現性が高められる。 In an electrophotographic image forming apparatus including a laser printer and a copying machine, an image density is adjusted by adjusting an exposure amount in an exposure unit. The reproducibility of the image is improved by obtaining a desired image density by adjusting the exposure value in the exposure means.
ところが、画像濃度は、装置内部の環境の変化や装置の経時変化の影響を受ける。この影響を無視している場合には、露光手段における露光量を調整しても、所望の画像濃度を得ることが困難になる。 However, the image density is affected by changes in the environment inside the apparatus and changes over time of the apparatus. When this influence is ignored, it is difficult to obtain a desired image density even if the exposure amount in the exposure unit is adjusted.
そこで、従来技術の中には、画像濃度を調整するために、像担持体の表面に濃度検出用パッチを形成し、形成したパッチの濃度を検出し、所定の濃度が得られるように各画像形成条件を調整する手法を採用するものがある(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載するように、濃度検出用パッチの検出結果に基づいて画像形成条件を調整していても、線画において画質の劣化が発生する虞れがあった。
However, as described in
この理由は、画像濃度を検出するために使用される濃度検出用パッチがベタ画像で構成されているからである。ベタ画像に比較すると線画は線の幅や長さや、線と線との間隔が小さいため、ベタ画像以上に画像濃度の変化の影響を受ける。 This is because the density detection patch used for detecting the image density is composed of a solid image. Compared to a solid image, a line drawing has a smaller line width and length and a smaller distance between lines, and is therefore more affected by changes in image density than a solid image.
例えば、現像剤の濃度が小さくなると線画における画像のかすれが生じ易くなる。また、現像剤の濃度が大きくなると線画における画像の潰れが生じ易くなる。このような画像のかすれや潰れが生じ易いため、印刷濃度が変化により線画における画質劣化が発生し易いのである。 For example, when the concentration of the developer is reduced, the image in the line drawing tends to be blurred. Further, when the developer concentration increases, the image in the line drawing tends to be crushed. Since such an image tends to be faint or crushed, image quality deterioration in a line drawing is likely to occur due to a change in print density.
この発明の目的は、簡易な構成により、線画における画像の劣化を生じにくくできる画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can hardly cause image deterioration in a line drawing with a simple configuration.
この発明は以下の構成を備えている。 The present invention has the following configuration.
(1)像を担持する像担持体の表面を設定された露光量で露光して像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、を備え、現像剤像の濃度を調整するために前記現像手段に適用される現像バイアスを調整する機能を有する画像形成装置において、
前記像担持体の近傍の湿度を検出する湿度検出手段を有し、
現像バイアスを調整するときには、前記湿度検出手段の検出結果を考慮せず前記露光手段に設定すべき露光量を決定し、画像形成処理を行うときには、前記湿度検出手段が検出した湿度が高くなるにつれて前記露光手段における露光量が小さくなるように前記露光量を補正することを特徴とする。
(1) An exposure means for exposing the surface of the image carrier carrying the image with a set exposure amount to form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and supplying a developer to the electrostatic latent image An image forming apparatus having a function of adjusting a developing bias applied to the developing unit in order to adjust the density of the developer image.
Humidity detection means for detecting the humidity in the vicinity of the image carrier,
When adjusting the developing bias, the exposure amount to be set in the exposure unit is determined without considering the detection result of the humidity detection unit, and when performing image forming processing, as the humidity detected by the humidity detection unit increases. The exposure amount is corrected so that the exposure amount in the exposure unit is reduced.
この発明に係る画像形成装置は、露光手段、現像手段、および湿度検出手段を備えている。露光手段の例としてレーザスキャナユニットが挙げられる。現像手段の例として、現像ローラや現像剤収容部を含む現像装置が挙げられる。湿度検出手段の例として、湿度センサが挙げられる。 The image forming apparatus according to the present invention includes an exposure unit, a development unit, and a humidity detection unit. An example of the exposure means is a laser scanner unit. Examples of the developing unit include a developing device including a developing roller and a developer container. A humidity sensor is mentioned as an example of a humidity detection means.
画像形成装置では、所望の印刷濃度を得るために露光手段の露光量を調整する。ただし、現像バイアス値が適正値に設定されていない場合には、露光量を調整しても所望の印刷濃度が得られないことがある。このような不都合を解消するために、本発明の画像形成装置では、現像バイアスを調整する機能を有している。現像バイアスの調整では、濃度検出用パッチが作成され、作成された濃度検出用パッチの濃度を検出することにより、適用されるべき現像バイアスの値が決定される。 In the image forming apparatus, the exposure amount of the exposure unit is adjusted in order to obtain a desired print density. However, if the development bias value is not set to an appropriate value, a desired print density may not be obtained even if the exposure amount is adjusted. In order to eliminate such inconvenience, the image forming apparatus of the present invention has a function of adjusting the developing bias. In the adjustment of the development bias, a density detection patch is created, and the value of the development bias to be applied is determined by detecting the density of the created density detection patch.
本発明では、現像バイアスの調整時と画像形成時とで、露光手段の露光量が変化する。具体的には、画像形成時には、湿度検出手段の検出結果に基づいて露光手段の露光量が補正される。この露光量の補正では、湿度が高くなるにつれて、露光量を小さくする方向に露光量が補正される。 In the present invention, the exposure amount of the exposure unit changes between the adjustment of the developing bias and the image formation. Specifically, during image formation, the exposure amount of the exposure unit is corrected based on the detection result of the humidity detection unit. In this exposure amount correction, the exposure amount is corrected in the direction of decreasing the exposure amount as the humidity increases.
一例を挙げると、湿度が20%未満の場合には、露光量を小さくするような補正がされ、湿度が60%以上のときに露光量を大きくするような補正がされる。このような補正をするのは、主として、湿度変化に伴う現像剤の帯電量の変化を考慮したからである。湿度が高くなり、現像剤の帯電量が低下すると、同じ露光量でも像担持体により多くの現像剤が付着する。多くの現像剤が像担持体に付着すると、線画において画像の潰れが発生し易くなる。このような不都合が発生し易い状況において、通常よりも露光量が小さくなるように露光量の補正を行うことにより、線画における画像の潰れが発生しにくくなる。 For example, when the humidity is less than 20%, correction is made to reduce the exposure amount, and correction is made to increase the exposure amount when the humidity is 60% or more. The reason for such correction is mainly due to the change in the charge amount of the developer accompanying the change in humidity. When the humidity increases and the charge amount of the developer decreases, more developer adheres to the image carrier even with the same exposure amount. When a large amount of developer adheres to the image carrier, the image tends to be crushed in the line drawing. In a situation where such an inconvenience is likely to occur, by correcting the exposure amount so that the exposure amount becomes smaller than usual, it is difficult for the image in the line drawing to be crushed.
(2)前記現像手段の累積駆動時間を計測する計測手段をさらに備え、
前記露光量補正手段は、画像形成処理を行うときに、前記累積駆動時間が増すにつれて前記露光量が大きくなるように、前記露光量を補正することを特徴とする。
(2) further comprising a measuring means for measuring the cumulative driving time of the developing means;
The exposure amount correction unit corrects the exposure amount so that the exposure amount increases as the cumulative driving time increases when performing an image forming process.
この構成においては、現像手段の累積駆動時間が増加するにつれて、露光手段における露光量を大きくするような補正が行われる。ここで、現像手段の累積駆動時間を得るための例として、タイマカウンタにより駆動時間を直接計測したり、現像ローラの累積回転数や累積現像枚数をカウントすることが挙げられる。 In this configuration, correction is performed so as to increase the exposure amount in the exposure unit as the cumulative driving time of the developing unit increases. Here, examples of obtaining the cumulative driving time of the developing means include directly measuring the driving time with a timer counter, and counting the cumulative number of rotations of the developing roller and the cumulative number of developed sheets.
この補正の目的は、現像手段の累積駆動時間が増加し現像手段に収容されている現像剤の帯電量が増加することで、線画における画像のかすれが発生することを防止することである。現像手段に収容されている現像剤の帯電量が増加すると像担持体に付着する現像剤の量が小さくなる傾向があるが、露光量を大きくなるように補正することで像担持体に付着する現像剤の量の低下を防止して、線画における画像のかすれが生じにくくなる。 The purpose of this correction is to prevent blurring of the image in the line drawing due to an increase in the cumulative driving time of the developing means and an increase in the charge amount of the developer contained in the developing means. When the charge amount of the developer contained in the developing means increases, the amount of the developer that adheres to the image carrier tends to decrease. However, the amount of developer that adheres to the image carrier is corrected by increasing the exposure amount. The decrease in the amount of the developer is prevented, and the image is hardly blurred in the line drawing.
(3)前記湿度検出手段の検出結果および前記計測手段の計測結果に基づいて前記露光量の補正値を求めるためのルールを示したルールテーブルを記憶した記憶手段を、さらに備えたことを特徴とする。 (3) It further comprises storage means for storing a rule table showing rules for obtaining a correction value for the exposure amount based on the detection result of the humidity detection means and the measurement result of the measurement means. To do.
この構成においては、現像手段の累積駆動時間および湿度から、露光手段に適用すべき露光量の補正値を導き出すためのルールを示したルールテーブルが、画像形成装置における記憶手段に記憶される。画像形成装置は、露光手段の露光量に対する補正値を決定する際に、画像形成装置はこのルールテーブルを参照する。 In this configuration, a rule table showing a rule for deriving a correction value of the exposure amount to be applied to the exposure unit from the accumulated drive time and humidity of the developing unit is stored in the storage unit in the image forming apparatus. When the image forming apparatus determines a correction value for the exposure amount of the exposure unit, the image forming apparatus refers to this rule table.
(4)前記ルールテーブルに、前記湿度検出手段において検出不良が生じた場合に、前記補正値を0に設定する旨のルールが含まれることを特徴とする。 (4) The rule table includes a rule for setting the correction value to 0 when a detection failure occurs in the humidity detecting means.
この構成においては、湿度検出手段が湿度を検出できない場合には、露光手段の露光量に適用する補正値が0になるようなルールが策定されている。例えば、湿度が0%未満であったり、100%を越える場合には、湿度検出ミスが発生したものとして補正値0が適用されるようにする。これにより、露光手段の露光量に不適切な補正値が適用されない。
In this configuration, a rule is formulated so that the correction value applied to the exposure amount of the exposure means becomes 0 when the humidity detection means cannot detect the humidity. For example, when the humidity is less than 0% or exceeds 100%, the
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1)複雑な構成を用いることなく、線画の潰れを発生させにくくすることができる。 (1) It is possible to make it difficult for the line image to be crushed without using a complicated configuration.
(2)画像形成装置の各部が経時変化を起こした場合でも、線画のかすれを発生させにくくすることができる。 (2) Even when each part of the image forming apparatus changes with time, it is possible to make it difficult to cause blurring of the line drawing.
(3)適用すべき補正値を得るまでの時間を短縮することができる。 (3) The time required to obtain a correction value to be applied can be shortened.
(4)露光手段の露光量が不適切な値になるような補正がされないようにすることができる。 (4) It is possible to prevent correction such that the exposure amount of the exposure means becomes an inappropriate value.
以下、図を用いて本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示している。同図に示すように、画像形成装置100は、画像形成される用紙(紙以外であって、画像形成装置100に用いられるシート材を含む。)を収容する供給トレイ10が下部に配設される。一方で、画像形成されて装置外部に排出された用紙を収容する積載トレイ15が上部に配設される。供給トレイ10から積載トレイ15までの間には上下方向に用紙搬送路Rが形成される。供給トレイ10は、収容されている用紙を一枚ずつ用紙搬送路Rに送り出すためのピックアップローラ16を備えている。
FIG. 1 shows an example of the configuration of the image forming apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the
用紙搬送路Rの近傍に像担持体としての感光体ドラム3が配設される。感光体ドラム3は、用紙搬送路Rを搬送される用紙に転写すべき像を担持するための像担持体である。感光体ドラム3の周囲には、帯電装置5、光走査ユニット11、現像ユニット2、転写搬送ユニット6、クリーニングユニット4、および除電ランプ12が配設される。
A
帯電装置5は、感光体ドラム3の表面を均一に帯電させる。光走査ユニット11は、均一に帯電された感光体ドラム3上に光像を走査して静電潜像を書き込む。現像ユニット2は、感光体ドラム3の表面に形成された静電潜像に対して現像剤供給容器7内の現像剤を供給して現像剤像を形成する。
The charging
転写搬送ユニット6は、感光体ドラム3表面に形成された現像剤像を用紙搬送路R上の用紙に転写する。転写搬送ユニット6は、転写電極ローラ6A、駆動ローラ6B、テンションローラ6C、およびこれらのローラに張架される転写搬送ベルト6Dを備えている。ここでは、転写電極ローラ6Aと感光体ドラム3とが転写搬送ベルト6Dを介して接触している。
The
クリーニングユニット4は、感光体ドラム3上に新たな像を形成するために感光体ドラム3の表面に残留した現像剤を除去する。除電ランプ12は、感光体ドラム3表面の電荷を除去する。
The
用紙搬送路Rにおける感光体ドラム3の上流側にはレジストローラ14が配設される。レジストローラ14は、感光体ドラム3と転写電極ローラ6Aとの間に形成される画像形成位置(転写ニップ部)に用紙を案内するタイミングを調整する。
A
さらに、画像形成装置100の下方には周辺装置として準備される多段用紙トレイを含む図示しない用紙供給装置、および大量の用紙を収容できる図示しない大容量用紙供給装置が配設される。画像形成装置100における供給トレイ10の近傍には、用紙供給装置から画像形成位置に導かれる用紙を受け入れる用紙受入部101、および大容量用紙供給装置から画像形成位置に導かれる用紙を受け入れる拡張用紙受入部102が形成される。
Further, below the
用紙搬送路Rにおける感光体ドラム3の下流側には定着装置8が配設される。定着装置8は、用紙搬送路Rを挟んだ両側に配置される定着ローラ81および加圧ローラ82を備えている。定着装置8は、定着ローラ81と加圧ローラ82からの熱と圧力により用紙搬送路Rを搬送される用紙の画像形成面に転写された未定着の現像剤像を用紙に定着させる。
A fixing device 8 is disposed on the downstream side of the
定着ローラ81の用紙搬送方向の下流側には、搬送ローラ25と切換ゲート9が配設されている。搬送ローラ25は、定着装置8を通過した用紙をさらに用紙搬送路Rの下流側に搬送する。切換ゲート9は、搬送ローラ25によって搬送される用紙が搬送されるべき搬送路を選択的に開放する。
A
光走査ユニット11の上方には、画像形成処理を制御する回路基板および外部機器からの画像データを受け入れるインタフェース基板を含む制御部110が配置されている。一方、光走査ユニット11の下方には、画像形成装置100における上述の各部に電力を供給する電源装置111が配置されている。
Above the
図2は、転写搬送ユニット6の構成を示している。同図に示すように、転写搬送ユニット6は、用紙搬送路Rの近傍に感光体ドラム3の周面に対向するように配置される。転写搬送ユニット6は、感光体ドラム3の表面に形成された現像剤像を用紙に転写する機能と、現像剤像が転写された用紙を用紙搬送方向の下流側に搬送する機能を有する。転写搬送ユニット6は、転写搬送ユニットフレーム61を備えている。
FIG. 2 shows the configuration of the
転写搬送ユニットフレーム61は、略直方体形状の筐体部87Aと、筐体部87Aから突出した作用プレート87Bと、を有している。転写搬送ユニットフレーム61には、転写電極ローラ6A、駆動ローラ6B、テンションローラ6C、および転写搬送ベルト6Dが取り付けられる。後述するように、転写搬送ユニットフレーム61は、駆動ローラ6Bの回転軸を中心に揺動自在に設けられている。
The transfer /
転写電極ローラ6Aは、感光体ドラム3に対向する位置に配置された導電性軸受66に両端が回転自在に支持されている。導電性軸受66は、圧縮スプリング65に接続されている。このため、転写電極ローラ6Aは、導電性軸受66を介して圧縮スプリング65から感光体ドラム3の方向(矢印Aで示す方向)に力を加えられる。圧縮スプリング65は、ステンレス製のバネ用鋼線材によってコイル形状に形成されている。なお、圧縮スプリング65から導電性軸受66に与えられる力は、転写電極ローラ6Aの片側で約0.5kg〜1.5kgである。このため、全体として、圧縮スプリング65から転写電極ローラ6Aに対して約1kg〜3kgの力が加えられる。
Both ends of the
転写電極ローラ6Aは、ステンレスや鉄系の棒材からなる芯金と、この芯金の外周に形成される導電性の発泡弾性層とで構成される。発泡弾性層は、ウレタンゴムやEPDM(エチレンプロピレンジエン共重合ゴム)等で構成されている。また、発泡弾性層の体積抵抗値は、約107 Ω・cm程度であり、硬度はJIS−C(アスカーC)で45〜60度に設定されている。なお、転写電極ローラ6Aの外径は、本実施形態では約18mmである。
The
さらに、転写電極ローラ6Aは、圧縮スプリング65および導電性軸受66を介して高圧電源63に接続されている。このため、転写時において、転写電極ローラ6Aに対して高圧電源63から現像剤と逆極性の転写バイアスが印加される。本実施形態では、現像剤としてマイナスに帯電したトナーが使用されている。このため、転写バイアス印加時において転写電極ローラ6Aにはプラス極性の転写バイアスが与えられる。
Further, the
一方、クリーニング時において、現像剤と同極性(マイナス極性)のクリーニングバイアスが印加される。そして、画像形成条件の適否を検査し各画像形成条件の調整を行う調整処理においては、後述するように現像剤と同極性(マイナス極性)の電位が印加される。 On the other hand, at the time of cleaning, a cleaning bias having the same polarity (negative polarity) as that of the developer is applied. In the adjustment process for checking the suitability of the image forming conditions and adjusting each image forming condition, a potential having the same polarity (minus polarity) as that of the developer is applied as will be described later.
高圧電源63は、DCトランスとACトランスとを直列に配置しており、両方のトランスから出力を行っている。また、高圧電源63は、クリーニングバイアス印加時に、DCトランスから−300V,ACトランスから4.0〜4.5Vpp(周波数は100Hz〜500Hz)が出力される。さらに、画像形成条件を適否を判断するための調整処理においては、DCトランスから−500Vが出力される。
The high-
転写電極ローラ6Aは、通常、20〜40μAの電流が流れるように定電流駆動されている。このため、用紙の材質や環境条件が原因で抵抗値が変化することにより、転写電極ローラに印加される電圧が500V〜4kVの範囲で変化する。
The
転写電極ローラ6Aより用紙搬送方向の下流側には、駆動ローラ6Bが配置される。駆動ローラ6Bは、図示しない回転駆動手段によって図中の反時計回りに回転駆動されている。また、駆動ローラ6Bは、転写電極ローラ6Aと同様に、ステンレスや鉄系の棒材からなる芯金と、この芯金の外周に形成される導電性の発泡弾性層とで構成される。
A driving
テンションローラ6Cは、テンションスプリング69を介して転写搬送フレームに取り付けられる。このため、テンションローラ6Cは、転写搬送ベルト6Dに対して用紙搬送路Rから遠ざかる方向(矢印Bで示す方向)に約2.4kgの力を加える金属製のローラとして機能する。ここでは、ステンレス製の棒材を加工して製作したものが使用されている。なお、転写搬送ユニット6を配置するスペースに余裕がある場合には、テンションローラ6Cをアルミ系の材料を用いて、その外径をより大きくすることも可能である。
The
転写搬送ベルト6Dは、ウレタンまたはNBR(アクリルニトリル・ブタジエンゴム)を主材料として、押し出し成型または遠心成型等によって無端状に形成されている。また、転写搬送ベルト6Dは、導電性を有しており、厚さが約0.5mm〜0.65mmにされている。さらに、転写搬送ベルト6Dは、その表面がフッ素コートされている。なお、転写搬送ベルト6Dの体積抵抗値は、108 〜1010Ω・cmである。
The transfer / conveying
このように、転写搬送ベルト6Dにゴム系の材料を用いていることにより、転写搬送ベルト6Dの摩擦係数が大きくなる。このため、ステンレスやアルミ製の金属系の導電性ローラを用いて外径のサイズの精度高めることが可能になる。この結果、回転する駆動ローラ6Bの振れを抑えて良好な転写搬送ベルト6Dの搬送性能を得ることができる。
Thus, the use of a rubber-based material for the
転写搬送ユニット6の近傍において、作用プレート87にその周面が当接するようにカム86が配設される。カム86は、カム86に駆動力を伝達するモータ85に接続される。また、作用プレート87は、転写搬送ユニット全体を感光体ドラム3の方に近づける方向に力を加える圧縮スプリング88に接続される。圧縮スプリング88は、転写搬送ユニットを感光体ドラム3の方向に約6kgの力を加える。
In the vicinity of the transfer / conveying
モータ85がカム86を回転させると、カム86の周面に当接する作用プレート87が感光体ドラム3から遠ざかる方向に力を加えられる。このため、転写搬送ユニットフレーム61は、駆動ローラ6Bの回転軸を中心に図中時計回りに揺動する。この結果、感光体ドラム3と転写搬送ベルト6Dが所定の間隙を設けて非接触状態になる。このようにカム86および作用プレート87を介してモータ85からの力が転写搬送ユニットフレーム61に伝達される。この結果、カム86の回転に伴って、感光体ドラム3と転写搬送ベルト6Dが接触状態または非接触状態になる。
When the
さらに、転写搬送ユニットの近傍には、転写搬送ユニット6がホームポジションに位置するか否かを検出するためのホームポジション(HP)検出器68を備えている。ここで、ホームポジションとは、転写搬送ユニット6が転写動作を行う時に位置をいう。すなわち、転写搬送ユニット6がホームポジションに位置するときに、転写搬送ユニット6と感光体ドラム3とが接触状態になる。
Further, a home position (HP)
また、感光体ドラム3の近傍であって、転写位置の用紙搬送方向の上流側にはパッチ画像検出器67が配設される。パッチ画像検出器67は、感光体ドラム3上に形成された基準パッチ画像の濃度を検出する。なお、パッチ画像検出器67の配置位置は、本実施形態のものに限定されることはなく、転写ニップ部より用紙搬送方向の下流側にパッチ画像検出器67を配置することもできる。
A
図3は、画像形成装置100の構成の概略を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置100は、CPU,ROM,メモリ等を有する制御部110を備えている。制御部110には、環境検出器601,操作部602,タイマ603,カウンタ604,モータ85,HP検出器68,パッチ画像検出器67,帯電装置5,現像ユニット2,転写搬送ユニット6,光走査ユニット11,および画像処理部605が電気的に接続される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the
環境検出器601は、画像形成装置100内の温度や湿度を検出する。このため、環境検出器601は、急激な温度変化や湿度変化が生じにくい箇所に配置される。本実施形態では、環境検出器601が感光体ドラム3の近傍に配置されている。本実施形態では、環境検出器601が本発明の湿度検出手段を構成する。
The
操作部602は、操作パネルや表示ディスプレイを含んでおり、ユーザが画像形成装置100に対するコマンドの入力等を行う際に用いられる。タイマ603は、画像形成装置100の起動後の調整処理の実行後にスタートされ、それ以降の調整処理が実行される度にリセットされる。
The
カウンタ604は、感光体ドラム3の回転数または画像形成枚数をカウントする。カウンタ604のカウント値は累積現像枚数に等しくなる。本発本実施形態では、カウンタ604により本発明の計測手段が構成される。
The
モータ85は、ステッピンクモータからなっており、カム86の回転駆動源となる。画像処理部605は、主に、中間調を有する画像を形成する時に用いる中間調階調テーブルを変化させ画像のγカーブを制御し、良好な中間調画像の再現を維持する。
The
そして、制御部110は、画像形成装置100の各部の動作を統括的に制御する。制御部110は、帯電装置5に対し、帯電チャージャのグリッドバイアス電圧を制御し、感光体ドラム3の表面電位を制御する。なお、帯電装置5が、接触型の帯電ローラ等で構成される場合は、帯電ローラに印加する電圧を制御して感光体ドラム3の表面電位を制御する。
The
また、制御部110は、現像ユニット2に対し、現像ローラのバイアス電圧を制御し、適正な現像が行われるようにする。さらに、制御部110は、光走査ユニット11に対しては、レーザ書込のためのレーザ発光素子の光ビームパワーの制御する。このように、画像形成装置100における帯電出力,露光量,現像バイアス等の画像形成条件は制御部110によって制御されている。
The
そして、制御部110は、環境検出器601の検出した湿度およびカウンタ604のカウント値に基づいて露光量の補正値を求めるためのルールを示したルールテーブルを記憶した記憶部を有している。このルールテーブルについては、後ほど図8を用いて説明する。
The
ここで、画像形成装置100における調整処理について説明する。調整処理において、まず、感光体ドラム3に濃度検出用パッチを構成する現像剤像が形成される。
Here, adjustment processing in the
この調整処理は、高濃度画像の条件を調整する高濃度補正を行うため画像形成条件が異なる複数の濃度検出用パッチの濃度を検出することにより実行される。 This adjustment processing is executed by detecting the densities of a plurality of density detection patches having different image forming conditions in order to perform high density correction for adjusting the conditions of the high density image.
例えば、図7(A)に示すように、グリッドバイアス−500V、レーザパワーPo=0.43mW、レーザのPWMのデューティ比100%の画像形成条件を保持したまま、現像バイアスVb=−275V、−325V、−375Vと変化させて20mm×20mmの濃度検出用パッチを3つ形成する。
For example, as shown in FIG. 7A, the developing bias Vb = −275 V, −500 V while maintaining the image forming conditions of grid bias −500 V, laser power Po = 0.43 mW, laser
形成した濃度検出用パッチの検出の際には、1つの濃度検出用パッチを反射式光センサからなるパッチ画像検出器67で読み取り、約10数点サンプリングし、最大値近傍および最小値近傍をカットし平均化する。3つの濃度検出用パッチの濃度に応じたパッチ画像検出器67の出力は、それぞれI1,I2,I3とされる。
When detecting the formed density detection patch, one density detection patch is read by the
図7(B)に示すように、現像バイアスの濃度との回帰曲線を求め、この回帰曲線より所定濃度I0となる現像バイアスVb0が求められる。ここで、所定濃度I0とは、レーザのPWMのデューティ比を80%に設定したときに得られるべき濃度である。つまり、現像バイアスVb0は、露光量の調整により所望の濃度を得ることを可能にする現像バイアスの値である。この現像バイアスVb0が求められると、現在の現像バイアスの値を、現像バイアスVb0に変更する。 As shown in FIG. 7B, a regression curve with the density of the developing bias is obtained, and the developing bias Vb0 having a predetermined density I0 is obtained from the regression curve. Here, the predetermined concentration I0 is a concentration that should be obtained when the duty ratio of the PWM of the laser is set to 80%. That is, the development bias Vb0 is a value of the development bias that makes it possible to obtain a desired density by adjusting the exposure amount. When the developing bias Vb0 is obtained, the current developing bias value is changed to the developing bias Vb0.
図8は、露光量の補正値を求めるためのルールテーブルである。現像バイアスの調整が終了した後に、環境検出器601の検出した湿度H、および現像器の累積駆動時間Tに基づいて光装置ユニット11の露光量の補正を行う。具体的には、この補正の際に、図8に記載のルールテーブルに記載されている補正係数Cを参照し、光装置ユニット11のレーザパワーが補正される。
FIG. 8 is a rule table for obtaining the exposure correction value. After the adjustment of the developing bias is completed, the exposure amount of the
例えば、湿度RH=83%、累積現像枚数S=485000枚という条件を考える。まず、湿度RH=83%の時、環境検出器601は0CHのコードを出力する。0CHの列における累積現像枚数S=485000枚を示す行には、「−2」が記載されている。この「−2」が補正係数Cに該当する。
For example, consider the condition of humidity RH = 83% and cumulative development number S = 485000 sheets. First, when the humidity RH = 83%, the
このとき、光装置ユニット11のレーザパワーPは、次式
P=P0+0.01×C
で求められる。
At this time, the laser power P of the
Is required.
この例では、レーザパワーPは、
P=0.43mW+(−2)×0.01mW=0.41mWとなる。
In this example, the laser power P is
P = 0.43 mW + (− 2) × 0.01 mW = 0.41 mW.
このため、本実施形態では、画像形成処理時にのみ光装置ユニット11のレーザパワーPを0.41mWに補正して線画の画質を改善する。また、環境検出器601が誤動作または故障している時に、環境検出器601は図8における「00H」または「0FH」を出力し、ユーザに警告表示する。さらに、このとき補正係数を0とすることで、光装置ユニット11のレーザパワーPが誤った値に補正されることを防いでいる。
For this reason, in this embodiment, the image quality of the line drawing is improved by correcting the laser power P of the
調整処理は、通常、画像形成装置100の電源をオンにした時(起動時)に実行される。ここでは、画像形成時と同じ回転速度で回転する感光体ドラム3に形成された濃度検出用パッチが測定される。
The adjustment process is normally executed when the
その後、起動時より2時間が経過する度に調整処理が実行される。なお、各調整処理の間隔は適宜最適な時間にすることが可能である。また、所定回数(例えば、200回)の画像形成処理が実行される度に、調整処理を行うようにしてもよい。 Thereafter, the adjustment process is executed every 2 hours from the start. Note that the interval between the adjustment processes can be set to an optimal time as appropriate. Further, the adjustment process may be performed every time the image forming process is executed a predetermined number of times (for example, 200 times).
図4は、調整処理実行中の転写搬送ユニットの状態を示している。調整処理において、感光体ドラム3の周面に沿って複数の濃度検出用パッチZが形成される。制御部110は、濃度検出用パッチZを構成する現像剤が転写搬送ベルト6Dの方に飛び移ることを防止するために、転写電極ローラ6Aに約−500Vの電位を印加させる。このとき、感光体ドラム3の表面も約−500Vに帯電している。
FIG. 4 shows the state of the transfer conveyance unit during the adjustment process. In the adjustment process, a plurality of density detection patches Z are formed along the peripheral surface of the
本実施形態では、転写搬送ユニットフレーム61は、上述のようにモータ85が回転することにより駆動ローラ6Bの回転軸を中心に揺動する。このため、制御部110は、調整処理実行時には、モータ85の動作を制御して、転写搬送ユニット6を感光体ドラム3から離間させる。なお、転写搬送ユニット6を感光体ドラム3から離間させる手段として、モータ85やカム86に換えてソレノイドを用いることも可能である。
In the present embodiment, the transfer /
本実施形態では、制御部110は転写搬送ベルト6Dと感光体ドラム3との間に1.0mm〜1.5mmの離間距離が形成されるようにモータ85の回転を制御する。ここでは、制御部110が、この離間距離が1.0mm〜1.5mmになるように予めモータ85の回転ステップを求め、設定されている回転ステップ数だけモータ85を回転させている。
In the present embodiment, the
このように、制御部110は、感光体ドラム3の電位や転写電極ローラ6Aに印加される電位を含む諸条件に基づいて最適な離間距離を決定し、決定された最適な離間距離が得られるようにモータ85を回転させる。このため、離間距離は、本実施形態の数値に限定されることはなく、画像形成条件に応じて適宜変更される。
As described above, the
図5は、感光体ドラム3に対する転写搬送ユニットの離間距離と調整処理の実行結果の適否を示している。同図における「○」は「転写ベルトのトナー汚れなし」を意味しており、「×」は「転写ベルトのトナー汚れあり」を意味している。
FIG. 5 shows the separation distance of the transfer conveyance unit from the
離間距離は、カム86によって転写搬送ユニット6が感光体ドラム3から遠ざかる距離を、圧縮スプリング65から転写電極ローラ6Aに対して加えられる力によって転写電極ローラ6Aが感光体ドラム3に近づく距離で減算した値が示されてる。通常、圧縮スプリング65によって転写電極ローラ6Aが感光体ドラム3の方に約1mm程度移動する。
The separation distance is obtained by subtracting the distance that the
また、調整処理において感光体ドラム3上に形成された濃度検出用パッチを構成する現像剤によって転写搬送ベルト6Dが汚されることがあるか否かに基づいて調整処理の実行結果の適否が判断される。
Further, whether or not the execution result of the adjustment process is appropriate is determined based on whether or not the
同図に示すように、調整処理において転写電極ローラ6Aに電位が印加されていない場合には、適正に調整処理を行うために約3mmの間隙が必要とされる。したがって、実際には、転写搬送ユニット6を感光体ドラム3から約4mm離間させる必要がある。
As shown in the figure, when a potential is not applied to the
これに対して、調整処理において転写電極ローラ6Aに−500Vの電位が印加されている場合には、感光体ドラム3に対する転写搬送ユニットの離間距離が1.0あれば、適正に調整処理を行うことができる。したがって、カム86によって、転写搬送ユニットを感光体ドラム3から2mm離間させることにより適正に調整処理を行うことが可能になる。
On the other hand, when a potential of −500 V is applied to the
本実施形態では、現像剤がマイナスに帯電しており、調整処理において転写電極ローラ6Aに現像剤と同極性の電位が印加されている。転写電極ローラ6Aに印加する電位は、−500Vに限定されることはなく、感光体ドラム3の帯電量や転写搬送ユニットの離間可能距離等に応じて適宜最適な値を選択することが可能である。同様に、離間距離についても本実施形態の値に限定されることはなく、感光体ドラム3と転写搬送ユニットとの間に形成される電界に応じて、最適な離間距離を選択することが可能である。
In this embodiment, the developer is negatively charged, and a potential having the same polarity as the developer is applied to the
上述の実施形態では、転写部材として転写搬送ベルトが使用されているが、転写部材の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図6に示すように、転写バイアスが印加される転写ローラと、用紙搬送路における下流側に用紙を案内する搬送ベルトユニット6′と、をそれぞれ独立して配置する構成の画像形成装置であっても本発明を適用することが可能である。
In the above-described embodiment, the transfer conveyance belt is used as the transfer member, but the configuration of the transfer member is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, an image forming apparatus having a configuration in which a transfer roller to which a transfer bias is applied and a
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Finally, the description of the above-described embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
3−感光体ドラム
6−転写搬送ユニット
6A−転写電極ローラ
6B−駆動ローラ
6C−テンションローラ
6D−転写搬送ベルト
85−モータ
86−カム
100−画像形成装置
110−制御部
3-photosensitive drum 6-
Claims (4)
前記像担持体の近傍の湿度を検出する湿度検出手段を有し、
現像バイアスを調整するときには、前記湿度検出手段の検出結果を考慮せず前記露光手段に設定すべき露光量を決定し、画像形成処理を行うときには、前記湿度検出手段が検出した湿度が高くなるにつれて前記露光手段における露光量が小さくなるように前記露光量を補正することを特徴とする画像形成装置。 An exposure unit that exposes the surface of the image carrier carrying the image with a set exposure amount to form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and a developer that supplies the developer to the electrostatic latent image An image forming apparatus having a function of adjusting a developing bias applied to the developing unit in order to adjust the density of the developer image.
Humidity detection means for detecting the humidity in the vicinity of the image carrier,
When adjusting the developing bias, the exposure amount to be set in the exposure unit is determined without considering the detection result of the humidity detection unit, and when performing image forming processing, as the humidity detected by the humidity detection unit increases. An image forming apparatus, wherein the exposure amount is corrected so that the exposure amount in the exposure unit is reduced.
前記露光量補正手段は、画像形成処理を行うときに、前記累積駆動時間が増すにつれて前記露光量が大きくなるように、前記露光量を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A measuring unit for measuring the cumulative driving time of the developing unit;
2. The image formation according to claim 1, wherein the exposure amount correction unit corrects the exposure amount so that the exposure amount increases as the cumulative driving time increases when performing an image forming process. apparatus.
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