JP2006079010A - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体を内蔵するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus provided with a process cartridge containing a photosensitive member, and a process cartridge.
従来より感光体ドラム、帯電ローラ、クリーニング装置等が一体化され画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ内に感光体ドラムの感度情報を記憶した記憶装置を設け、画像形成の際に記憶装置から読みだした感度情報と標準感度情報とを比較し、比較結果に応じて感光体ドラムに照射されるレーザ光量を制御することにより、プロセスカートリッジ内の感光体ドラムの感度のばらつきに拘わらず適正濃度の画像を形成するようにした画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。さらに、感光体ドラムに形成された検知用画像を濃度センサで検出し、検出された濃度と前記記憶された感度情報に基づいて画像形成条件を制御することにより、プロセスカートリッジによらず画像形成条件を最適化するようにした画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
従来の画像形成装置では、プロセスカートリッジ内の感光体ドラムにそれぞれ固有の偏芯が発生し、プロセスカートリッジを交換するたびに印刷画像に濃度ムラが発生していた。このような問題については上記特許文献1、2では考慮されていなかった。
従って、本発明は上記の問題を解決し、プロセスカートリッジを交換しても印刷画像を均一にすることのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
In the conventional image forming apparatus, a unique eccentricity occurs in each photosensitive drum in the process cartridge, and density unevenness occurs in the printed image every time the process cartridge is replaced. Such a problem has not been considered in the above-mentioned
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that solves the above-described problems and can make a printed image uniform even when the process cartridge is replaced.
請求項1の発明による画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ内の感光体ドラム上に光源からの入力画像に応じた光線を走査することにより静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像するようにした画像形成装置において、前記プロセスカートリッジに設けられ前記感光体ドラムの偏芯量を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記偏芯量を読み出し、読み出された偏芯量に基づいて前記光源の光量を調整する調整手段とを設けたことを特徴とするものである。 An image forming apparatus according to a first aspect of the invention forms an electrostatic latent image by scanning a light beam corresponding to an input image from a light source on a photosensitive drum in a process cartridge that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus. In the image forming apparatus formed and developed with toner, the electrostatic latent image is provided with a storage unit provided in the process cartridge for storing the eccentric amount of the photosensitive drum, and the eccentric amount from the storage unit. And adjusting means for adjusting the light quantity of the light source based on the read eccentric amount.
請求項2の発明による画像形成装置は、請求項1において、前記感光体ドラムに形成されたトナー像のトナー濃度を検出するセンサと、前記検出されたトナー濃度に基づいて前記感光体ドラムの偏芯量を求め、その偏芯量を前記記憶手段に書き込む書き込み手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項3の発明による画像形成装置は、請求項1又は2において、前記センサは前記感光体ドラムの軸方向に対して略平行に複数配列されることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the first aspect, wherein the sensor detects a toner concentration of a toner image formed on the photosensitive drum, and the bias of the photosensitive drum is based on the detected toner concentration. A writing means is provided for obtaining the core amount and writing the eccentric amount in the storage means.
An image forming apparatus according to a third aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein a plurality of the sensors are arranged substantially parallel to the axial direction of the photosensitive drum. Image forming apparatus.
請求項4の発明による画像形成装置は、請求項2又は3において、前記センサは前記感光体ドラムに形成されたトナーパターンの濃度を検出することを特徴とするものである。
請求項5の発明による画像形成装置は、請求項1から4のいずれかにおいて、前記記憶手段は、IDチップであることを特徴とするものである。
An image forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the second or third aspect, wherein the sensor detects a density of a toner pattern formed on the photosensitive drum.
An image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the storage means is an ID chip.
請求項6の発明によるプロセスカートリッジは、少なくとも感光体ドラムを備えるプロセスカートリッジにおいて、前記感光体ドラムの偏芯量を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項7の発明によるプロセスカートリッジは、請求項6において、前記記憶手段はIDチップであることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge including at least a photosensitive drum, wherein a storage means for storing an eccentric amount of the photosensitive drum is provided.
A process cartridge according to a seventh aspect of the present invention is the process cartridge according to the sixth aspect, wherein the storage means is an ID chip.
請求項1、6の発明によれば、 プロセスカートリッジに設けられた記憶手段からその感光体ドラムの偏芯量を画像形成装置が読み出すことにより、光源の光量を自動的に調整してトナー画像の濃度調整をすることができる。
請求項2から4の発明によれば、センサが検出した濃度から算出した感光体ドラムの現在の偏芯量を記憶手段に対して例えば定期的に更新していくことができる。
請求項5、7の発明によれば、記憶手段にIDチップを用いることにより、画像形成装置本体側が非接触でデータを読み取ることができる。
According to the first and sixth aspects of the present invention, the image forming apparatus reads out the eccentric amount of the photosensitive drum from the storage means provided in the process cartridge, so that the amount of light of the light source is automatically adjusted to adjust the toner image. The density can be adjusted.
According to the second to fourth aspects of the present invention, the current eccentric amount of the photosensitive drum calculated from the density detected by the sensor can be periodically updated, for example, in the storage unit.
According to the fifth and seventh aspects of the invention, by using the ID chip as the storage unit, the image forming apparatus main body side can read data without contact.
図11は本発明の実施の形態によるプロセスカートリッジの構成を示す図であり、プロセスカートリッジ100は、感光体ドラム3、帯電ローラ17、現像ユニット9及びクリーニングユニット11を一体に結合した構成を有する。このプロセスカートリッジ100は、複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能になされている。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the process cartridge according to the embodiment of the present invention. The
IDチップ10は、情報が記録されるICチップとアンテナコイルからなり、外部と非接触で通信可能な媒体である。尚、IDチップ10は、図11に示す位置に限らず、外部と非接触で通信が可能でかつ他の部材との関係に支障がない位置に設けられる。
The
次に、動作について説明する。
トナーカートリッジ270から現像ユニット9へのトナー搬送は、エアーポンプ(図示せず)により行われる。また、光学センサ(図示せず)を搬送用ノズル(図示せず)に組み込み、トナーニアーエンド検知(図示せず)も行っている。トナーカートリッジ270から現像ユニット9へと搬送されたトナーは、2本のスクリュー(搬送スクリュー(左)9B、搬送スクリュー(右)9Cにより現像剤と攪拌され、現像ローラ31へと搬送される。現像ローラ31上の剤は、現像ドクターブレード90により付着量が規制され、感光体ドラム3上に供給される。また、現像ユニット9の手前側には、Tセンサ(トナー濃度センサ)9Eがあり、剤中トナー濃度を検出し、トナー濃度制御を行っている。また、画像形成装置本体側の感光体ドラム3近傍には、濃度検出用センサ1、2が配置され、感光体ドラム3に形成される後述するトナーパターンの濃度を検出するようになされている。
Next, the operation will be described.
Toner conveyance from the
感光体ドラム3への帯電は、帯電ローラ17にて行われる。帯電ローラ17は感光体ドラム3とは逆方向に回転しており、ドラム面への均一な電荷を可能にしている。また帯電ローラ17の上側には、帯電ローラ17と常接した状態で、帯電クリーニングロー7Aが取り付けられており、帯電ローラ17のクリーニングを行っている。感光体ドラム3上の未転写トナーは、クリーニング部11でクリーニングブレード11Bとクリーニングブラッシ11Aにて回収される。クリーニングブレード11Bは、ドラム回転方向に対してカウンタ方向に取り付けられて、ドラムと常接している。クリーニングブラッシ11Aは、ドラムと逆方向に回転しており、ブレードと併せて未転写トナーを回収し、廃トナー搬送コイル11C側へと送っている。廃トナーは、廃トナー搬送コイル11Cより廃トナー排出口まで搬送されて、廃トナーボトル(図示せず)により回収される。
Charging of the
次に、画像形成工程について説明する。
プロセスカートリッジ100を有する画像形成装置において、感光体ドラム3が所定の
周速度で回転駆動される。感光体ドラム3は回転過程において、帯電ローラ17によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザビーム走査露光等の像露光装置(図示せず)からのレーザビームLによる画像露光を受け、感光体ドラム3の周面に静電潜像が順次形成される。形成された静電潜像は現像ユニット9によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体ドラム3と転写装置(図示せず)との間にドラムの回転と同期されて給送された転写材に、転写装置により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体ドラム3面から分離されて像定着装置(図示せず)へ導入されて像定着され、複写物(コピー)として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体ドラム3の表面は、クリーニングユニット11により転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、さらに除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
Next, the image forming process will be described.
In the image forming apparatus having the
次に、本発明に関する部分について説明する。
図11における濃度検出用センサ1、2は、横から見ると図2のように配列されている。即ち、感光体ドラム3の両端部の画像濃度を検出するようになされている。これらのセンサ1、2を用いて感光体ドラム3の軸3Aの偏芯量を求めることについて説明する。
通常のLD(レーザダイオード)の光量で感光体ドラム3に書き込んだトナーパターンの濃度をセンサ1、2で検出し、各センサ1、2の濃度差から、図3のように偏芯量を算出し、偏芯量データとして、プロセスカートリッジ100内のIDチップ10に予め記録しておく。
Next, parts related to the present invention will be described.
The
The density of the toner pattern written on the
図1は本発明の実施の形態による偏芯量データに基づいてLD光量を調整する構成を示す。
図1において、外部端子から入力される電圧によりLD5の光量を調整するLDドライバIC6に書込みCPU7が接続され、書込みCPU7はIDチップ10と非接触で通信することにより、データの読み出し書き込みが可能になされている。
書込みCPU7は、IDチップ10から感光体ドラム3の偏芯量データを読み出し、その偏芯量に合ったLD光量を図3に基づいて算出する。このLD光量を示す信号をLDドライバIC6に送り、LDドライバIC6は、図4のようにLD5の光量を調整する。
この動作により、プロセスカートリッジ100内のプロセスカートリッジ100の偏芯量に合わせて自動的に濃度調整を行うことができる。
FIG. 1 shows a configuration for adjusting the LD light quantity based on eccentricity data according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a write CPU 7 is connected to an
The writing CPU 7 reads the eccentric amount data of the
By this operation, it is possible to automatically adjust the density according to the amount of eccentricity of the
感光体ドラム3の偏芯量を求める処理についてさらに詳細に説明する。
図1のLDドライバ6は、その外部端子に供給される基準電圧vの値を変更すると、その変更率に合わせてLD5の光量を変化させる。デフォルト状態ではv=Vであるとする。
感光体ドラム3の偏芯量を計測するために、まず、図5のように感光体ドラム3の両端(センサ1、2がある位置)にトナーパターン8を作る。このときLDドライバ6に入力する基準電圧はv=Vである。
The process for obtaining the eccentric amount of the
When the value of the reference voltage v supplied to the external terminal is changed, the
In order to measure the amount of eccentricity of the
図6は感光体ドラム3がレーザビームLの走査方向に対して平行だった場合(偏芯がない場合)を示している。この場合は、感光体ドラム3の両端までのレーザビームLの長さは同じであるので、描いたトナーパターン8を濃度検出用センサ1、2で読み取ると、図7のように各センサで同じ濃度を示す。
図8は感光体ドラム3がレーザビームLの走査方向に対して平行でなかった場合(偏芯がある場合)示している。この場合は、感光体ドラム3の両端までのレーザビームLの長さが違ってくるので、レーザビームLが感光体ドラム3に到達したときの露光パワーも変わり、図5のトナーパターン8を濃度検出用センサ1、2で読み取ると、図9のように各センサで違う濃度を示す。
FIG. 6 shows a case where the
FIG. 8 shows a case where the
いま、濃度検出用センサ1、2の位置をx1、x2、それぞれ読取ったトナー濃度をd
1、d2とすると、それを結んだ線(図9参照)が感光体ドラム3の偏芯量を示すことになる。この偏芯量による画像濃度の変動を補正するために、LDドライバ6に入力する基準電圧vを調整する。調整量は以下のようにして求められる。
図9のように、感光体ドラム3がレーザビームLの走査方向に対して水平だった場合のトナー濃度をDとすると、感光体ドラム3がレーザビームLの走査方向に対して水平でなかった場合の濃度検出用センサ1、2の読み取るトナー濃度の変動率はそれぞれd1/D、d2/Dになる。トナー濃度を水平状態と同じにするには、図10に示すように、トナー濃度変動率の逆数の変動率の基準電圧を入力すればよい。従って、濃度検出用センサ1、2の位置x1、x2における基準電圧v1、v2はそれぞれ(D/d1)V、(D/d2)Vとなる。この2点を結ぶ直線は、
v=(DV/x1−x2)[(d1−d2)・x+(d2x1−d1x2)]…(1)となる。
Now, the positions of the
Assuming 1 and d2, a line connecting them (see FIG. 9) indicates the eccentric amount of the
As shown in FIG. 9, when the toner density when the
v = (DV / x1-x2) [(d1-d2) .x + (d2x1-d1x2)] (1)
この直線の基準電圧値vを感光体ドラム3の位置に合わせて反映させると、例え感光体ドラム3がレーザビームLの走査方向に対して傾いていても、同一の濃度を持つ画像を得ることができる。なお、図1において、書き込みCPU7は、例えば定期的に濃度検出用センサ1、2の検出濃度に基づいて感光体ドラム3の偏芯量を算出してIDチップ10の記憶値を更新する。
When this linear reference voltage value v is reflected in accordance with the position of the
本実施の形態によれば、IDチップ10を持つプロセスカートリッジ100は、各自がもつ感光体ドラム3偏芯量を保有できるので、プロセスカートリッジを交換しても、そのプロセスカートリッジに応じてLD光量を調整することで、一定濃度の画像を得ることができる。
また、トナー濃度検出用センサ1、2と書き込みCPU7を設けたことにより、感光体ドラム3の偏芯量が変化しても、変化に応じてIDチップ10に記憶された偏芯量が更新されるので、常に現在の偏芯量に基づいた光量調整を行うことができ、常に一定濃度の画像を得ることができる。
また、LDドライバ6により、感光体ドラム3の偏芯量に合わせてLD5の光量が自動的に変わるので、人の手で画像濃度の調整をしなくてすむ。
According to the present embodiment, the
Further, by providing the toner
In addition, since the
1、2 濃度検出用センサ
3 感光体ドラム
3A 感光体ドラムの軸
5 LD
6 LDドライバ
7 書き込みCPU
7A 帯電クリーニングローラ
8 トナーパターン
9 現像ユニット
9B 搬送スクリュー(左)
9C 搬送スクリュー(右)
9E Tセンサ(トナー濃度センサ)
10 IDチップ
11 クリーニングユニット
11A クリーニングブラッシ
11B クリーニングブレード
11C 廃トナー搬送コイル
17 帯電ローラ
31 現像ローラ
90 現像ドクターブレード
270 トナーカートリッジ
L レーザビーム
1, 2
6 LD driver 7 Writing CPU
7A Charging cleaning roller 8 Toner pattern 9
9C Conveying screw (right)
9E T sensor (toner density sensor)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記プロセスカートリッジに設けられ前記感光体ドラムの偏芯量を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記偏芯量を読み出し、読み出された偏芯量に基づいて前記光源の光量を調整する調整手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image is formed by scanning a light beam according to an input image from a light source on a photosensitive drum in a process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body, and the electrostatic latent image is formed with toner. In the image forming apparatus to be developed,
Storage means for storing the eccentric amount of the photosensitive drum provided in the process cartridge;
An image forming apparatus, comprising: an adjustment unit that reads the eccentric amount from the storage unit and adjusts the light amount of the light source based on the read eccentric amount.
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JP2004265937A JP2006079010A (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Image forming apparatus and process cartridge |
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JP2020016741A (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus |
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2004
- 2004-09-13 JP JP2004265937A patent/JP2006079010A/en not_active Withdrawn
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