JP2006084824A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像背景部のカブリが生じないように現像ローラの駆動を制御する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that controls driving of a developing roller so that fogging of an image background portion does not occur.
環境条件の変化によって感光体表面電位は大きく変化する。例えば、OPC(Oraganic Photo-conductor)感光体であれば、低温環境化においては光キャリアの移動度の温度依存性によって常温時の電位に比べ約100(V)の電位低下がある。 The surface potential of the photoreceptor varies greatly with changes in environmental conditions. For example, in the case of an OPC (Oraganic Photo-conductor) photoreceptor, in a low temperature environment, there is a potential drop of about 100 (V) compared to the potential at normal temperature due to the temperature dependence of the mobility of photocarriers.
また、複写枚数が進むにつれてメカ的ストレス(クリーニングブレードによる研磨効果等)によって感光層が膜べりを起こし、膜厚が減少するためにその表面電位が徐々に低下する傾向があるとともに、感度低下等の問題も起こってくる。また、現像剤にも環境特性があり、湿度変化に弱いという問題がある。 Also, as the number of copies progresses, the photosensitive layer causes film slippage due to mechanical stress (such as the polishing effect by the cleaning blade), and the surface potential tends to gradually decrease due to the decrease in film thickness, and the sensitivity decreases. The problem also comes up. Further, the developer also has environmental characteristics and has a problem that it is vulnerable to changes in humidity.
このようなことから、環境変化によって大きな画質変化を生じてしまう。そこで、環境等が変化したり時間が経過しても、複写画像を最適画質に維持するために、プロセスコントロールが行われている。通常、このコントロールは感光体上の画像濃度を検出することによって行う。 For this reason, a large change in image quality occurs due to environmental changes. Therefore, process control is performed to maintain the copy image at the optimum image quality even if the environment or the like changes or time elapses. Normally, this control is performed by detecting the image density on the photoreceptor.
また、感光体は本体駆動モータにより駆動し、紙の種類や、モノクロとカラー等の画像形成モード等により周速度が異なって駆動するように制御されている。一方、現像ローラは感光体と現像ローラ間のギア伝達で駆動しており、現像ローラと感光体の周速比は一定になっている。 The photosensitive member is driven by a main body drive motor, and is controlled so as to be driven at different peripheral speeds depending on the type of paper and the image forming mode such as monochrome and color. On the other hand, the developing roller is driven by gear transmission between the photosensitive member and the developing roller, and the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member is constant.
しかし、このような従来の制御方法では、画像背景部、すなわち感光体非画像部にある程度以上のカブリが発生した場合に最適制御を行うことができなくなる。このようなカブリは様々な原因で発生するが、原因として感光体の残留電位の増加や現像剤の環境特性や経時劣化を主に挙げることができる。 However, with such a conventional control method, optimal control cannot be performed when a certain amount or more of fog occurs in the image background portion, that is, the non-photosensitive portion of the photoconductor. Such fog occurs due to various causes, and the main causes are an increase in the residual potential of the photoreceptor, environmental characteristics of the developer, and deterioration with time.
その中で、補給されるトナーが熱履歴(例えば、50(°C)で2日間放置した場合)を受けたような場合、トナーが熱ストレスを受け樹脂自身の軟化や外添剤の樹脂への埋没等によって表面物性が変化してしまう。この結果、トナーの流動性、帯電立ち上がり特性に劣化が生じ、背景部のカブリが生じてしまう。 When the toner to be replenished is subjected to a thermal history (for example, when left for two days at 50 (° C.)), the toner is subjected to thermal stress and the resin itself softens or becomes an external additive resin. Surface properties change due to the burial of the surface. As a result, the fluidity and charge rising characteristics of the toner are deteriorated, and the background is fogged.
このようなカブリを放置したまま、上記の従来の方法でプロセス制御を行うと、最適なプロセス制御は全く不可能となり、複写画像の画質を逆に低下する場合もありうる。さらに、装置内でのトナー飛散の問題も生じて来る。
また、現像ローラと感光体の周速比が1.0より外れるほど、感光体上のカブリトナーを現像ローラが掻きとる効果が増大しカブリを低減させる効果が大きくなる。
If process control is performed with the above-described conventional method while leaving such fog, the optimum process control becomes impossible at all, and the image quality of the copy image may be reduced. Furthermore, the problem of toner scattering within the apparatus also arises.
Further, as the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member is deviated from 1.0, the effect of the developing roller scraping off the fog toner on the photosensitive member is increased, and the effect of reducing the fog is increased.
しかしながら、現像ローラと感光体の周速比が1.0より大きく外れたまま感光体及び現像ローラを駆動し続けると、感光体にフィルミング現象が生じる。
このため、現像ローラと感光体の周速比は1.0に近い値に設定して、カブリ低減効果を犠牲にして装置を駆動させなければならないという問題がある。
However, if the photosensitive member and the developing roller are continuously driven while the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member is larger than 1.0, a filming phenomenon occurs in the photosensitive member.
For this reason, there is a problem that the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member must be set to a value close to 1.0 to drive the apparatus at the expense of the fog reduction effect.
そこで本発明は、現像ローラの駆動を感光体の駆動とは別に制御して、現像ローラと感光体の周速比を変更できるようにして、複写画像の背景部のカブリに伴う画質低下の問題及びカブリにより発生するトナー飛散等を防止することができる画像形成装置の提供を目的としている。 Therefore, the present invention controls the development roller driving separately from the photosensitive member driving so that the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member can be changed, thereby causing a problem of image quality deterioration due to fogging of the background portion of the copy image. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing toner scattering and the like caused by fogging.
本発明は、感光体の表面反射率を測定する反射率測定センサと、この反射率測定センサにより測定した反射率に基づいて、感光体表面のカブリレベルを検出するカブリレベル検出手段と、このカブリレベル検出手段により検出したカブリレベルに基づいて、現像ローラの周速度を増減制御する周速度制御手段とを備えたことを特徴としている。
この構成においては、感光体の表面反射率を反射率測定センサによって測定し、この測定した表面反射率に基づいて、感光体表面のカブリレベルを検出し、この検出結果に基づいて現像ローラの周速度を増減制御することができる。
The present invention relates to a reflectance measuring sensor for measuring the surface reflectance of a photoreceptor, a fog level detecting means for detecting a fog level on the surface of the photoreceptor based on the reflectance measured by the reflectance measuring sensor, and the fog. And a peripheral speed control means for increasing / decreasing the peripheral speed of the developing roller based on the fog level detected by the level detection means.
In this configuration, the surface reflectance of the photosensitive member is measured by a reflectance measuring sensor, the fog level on the surface of the photosensitive member is detected based on the measured surface reflectance, and the circumference of the developing roller is detected based on the detection result. Speed can be increased or decreased.
反射率測定センサとしては、現像後の感光体の表面反射率を測定する第1の反射率測定センサと、クリーニング後の感光体の表面反射率を測定する第2の反射率測定センサとを有して構成することができ、この場合、カブリレベル検出手段は、第1,第2の反射率測定センサにより検出した反射率の出力比から感光体表面のカブリレベルを検出するようにしてもよい。 The reflectance measurement sensor includes a first reflectance measurement sensor that measures the surface reflectance of the photoconductor after development, and a second reflectance measurement sensor that measures the surface reflectance of the photoreceptor after cleaning. In this case, the fog level detecting means may detect the fog level on the surface of the photoconductor from the output ratio of the reflectance detected by the first and second reflectance measuring sensors. .
現像後の感光体の表面反射率と、カブリレベルとの相関関係を示す相関テーブルが用意されており、カブリレベル検出手段は、単一の反射率測定センサにより測定した現像後の感光体表面の反射率に対応するカブリレベルを上記相関テーブルを参照して検出するようにしてもよい。 A correlation table showing the correlation between the surface reflectance of the photoconductor after development and the fog level is prepared, and the fog level detecting means is used to detect the surface of the photoconductor after development measured by a single reflectance measuring sensor. The fog level corresponding to the reflectance may be detected with reference to the correlation table.
1又は2以上の現像ローラが設けられており、周速度制御手段は、前記反射率測定センサにより検出された感光体表面のカブリレベルに基づいて、そのカブリレベルの段階に応じて各現像ローラと感光体の周速比を変更することができる。 この場合、周速比の変更の後、所定のプロセスコントロールを行うため最適に近いプロセスコントロールを行うことができ、複写画像の背景部のカブリに伴う画質低下の問題及びカブリにより発生するトナー飛散等の問題を解決できる。 One or two or more developing rollers are provided, and the peripheral speed control means is based on the fog level on the surface of the photosensitive member detected by the reflectance measuring sensor, and each developing roller according to the level of the fog level. The peripheral speed ratio of the photoreceptor can be changed. In this case, after the change of the peripheral speed ratio, the predetermined process control is performed, so that the process control close to the optimum can be performed, the problem of the image quality deterioration due to the fog of the background portion of the copy image, the toner scattering caused by the fog, etc. Can solve the problem.
周速度制御手段により、カブリレベルが高いときに現像ローラと感光体の周速比を1.0より大きく外れる値に変更し、反射率が低くなったら現像ローラと感光体の周速比を1.0に近い値となるように各現像ローラと感光体の周速比を変更制御するようにしてもよい。これにより、周速比の変更によるカブリ低減効果を得ながら、フィルミング発生の問題を抑制することができる。 The peripheral speed control means changes the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member to a value larger than 1.0 when the fog level is high, and when the reflectance decreases, the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member is set to 1. Alternatively, the peripheral speed ratio between each developing roller and the photosensitive member may be controlled to be a value close to .0. Thereby, the problem of filming can be suppressed while obtaining the fog reduction effect by changing the peripheral speed ratio.
各現像ローラに、これらを互いに独立して駆動できる駆動モータを接続した構成にすることができる。この場合、各現像ローラを互いに独立して駆動制御することができるので、カブリレベルの段階に応じて現像ローラと感光体の周速比を適正に変更できる。 A drive motor that can drive these developing rollers independently from each other can be connected. In this case, since each developing roller can be driven and controlled independently of each other, the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member can be appropriately changed according to the fog level.
上記の構成に加えて、カブリレベルの段階に応じて現像ローラと感光体の周速比を変更した後に、所定のプロセスコントロールのための判定操作を行う判定手段と、その判定結果に基づいて、所定のプロセスコントロールを実行するプロセスコントロール手段とを設けた構成にすることができる。 In addition to the above-described configuration, after changing the peripheral speed ratio between the developing roller and the photoconductor according to the fog level, a determination unit that performs a determination operation for predetermined process control, and based on the determination result, Process control means for executing predetermined process control can be provided.
判定手段としては、画像形成装置における帯電電圧と現像電圧を変化させてトナーパッチを感光体上あるいは転写ベルト上に形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し、温度センサからの入力信号と併せて、最適な帯電電圧及び現像電圧を検出することにより判定を行うことができる。 As the determination means, the toner voltage is formed on the photosensitive member or the transfer belt by changing the charging voltage and the development voltage in the image forming apparatus, the toner patch density is measured, and together with the input signal from the temperature sensor, The determination can be made by detecting the optimum charging voltage and developing voltage.
判定手段としては、階調パターンを変えてトナーパッチを形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し最適な画像形成パターンを検出し、これにより判定するようにしてもよい。 As the determination means, toner patches may be formed by changing the gradation pattern, the density of the toner patches may be measured, and an optimum image formation pattern may be detected and determined.
所定のプロセスコントロールは、帯電電圧、現像電圧又は画像形成パターン若しくはそれらを組み合わせて制御することを内容としている。 The predetermined process control is to control the charging voltage, the developing voltage, the image forming pattern, or a combination thereof.
請求項1〜10に記載した発明によれば、感光体の表面反射率を測定して感光体表面のカブリレベルを検出し、検出されたカブリレベルに応じて現像ローラの駆動を制御して、現像ローラと感光体の周速比を変更することができる。
これにより、従来の制御では取り除くことができなかったカブリや装置内でのトナー飛散を除去できるとともに、現像ローラと感光体の周速比の変更に伴うフィルミングの発生を抑制することができる。
According to the invention described in
As a result, fog and toner scattering that cannot be removed by conventional control can be removed, and filming due to a change in the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member can be suppressed.
請求項1〜10に記載した発明で得られる上記共通の効果に加え、各請求項に記載した発明によれば次の各効果を得ることができる。
請求項2に記載した発明によれば、現像後の感光体の表面反射率と、クリーニング後の感光体の表面反射率の出力比から、カブリレベル検出手段が、第1,第2の反射率測定センサにより検出した反射率の出力比から感光体表面のカブリレベルを検出しているので、カブリレベルを精度良く検出することができる。
In addition to the common effects obtained by the inventions described in
According to the second aspect of the present invention, the fog level detecting means can detect the first and second reflectances from the output ratio between the surface reflectance of the photoconductor after development and the surface reflectance of the photoconductor after cleaning. Since the fog level on the surface of the photoreceptor is detected from the output ratio of the reflectance detected by the measurement sensor, the fog level can be detected with high accuracy.
請求項3に記載した発明によれば、単一の反射率測定センサにより測定した現像後の感光体の表面反射率に対応するカブリレベルを、現像後の感光体の表面反射率と、カブリレベルとの相関関係を示す相関テーブルを参照して検出しているので、簡易な構成にすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the fog level corresponding to the surface reflectance of the photoconductor after development measured by a single reflectance measuring sensor is determined based on the surface reflectance of the photoconductor after development and the fog level. Therefore, a simple configuration can be achieved.
請求項4に記載した発明によれば、反射率測定センサにより検出された感光体表面のカブリレベルに基づいて、そのカブリレベルの段階に応じて現像ローラと感光体の周速比を変更しているので、カブリや装置内でのトナー飛散をより効果的に除去することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the peripheral speed ratio between the developing roller and the photoconductor is changed based on the fog level on the surface of the photoconductor detected by the reflectance measuring sensor according to the stage of the fog level. Therefore, fog and toner scattering in the apparatus can be more effectively removed.
請求項5に記載した発明によれば、カブリレベルが高いときに現像ローラと感光体の周速比を1.0より大きく外れる値に変更し、反射率が低くなったら現像ローラと感光体の周速比を1.0に近い値となるように各現像ローラと感光体の周速比を周速度制御手段により変更制御しているので、現像ローラと感光体の周速比変更に伴うフィルミングの発生をより効果的に抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the fog level is high, the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member is changed to a value that deviates more than 1.0. The peripheral speed ratio between each developing roller and the photosensitive member is changed and controlled by the peripheral speed control means so that the peripheral speed ratio becomes a value close to 1.0. The occurrence of ming can be more effectively suppressed.
請求項6に記載した発明によれば、各現像ローラに、これらを互いに独立して駆動できる駆動モータが接続されているので、各現像ローラを互いに独立して駆動制御することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since each developing roller is connected to a driving motor that can drive them independently of each other, each developing roller can be driven and controlled independently of each other.
請求項7に記載した発明によれば、カブリレベルの段階に応じて現像ローラと感光体の周速比を変更した後に、所定のプロセスコントロールのための判定操作を行い、その判定結果に基づいて、所定のプロセスコントロールを実行するので、所定のプロセスコントロールを最適に行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, after the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member is changed according to the fog level, a determination operation for predetermined process control is performed, and the determination result is based on the determination result. Since the predetermined process control is executed, the predetermined process control can be optimally performed.
請求項8に記載した発明によれば、判定手段は、帯電電圧と現像電圧を変化させてトナーパッチを感光体上に形成してそれらのトナーパッチ濃度を測定し、温度センサからの入力信号と併せて、最適な帯電電圧及び現像電圧を検出することにより判定を行うので、より正確なプロセスコントロールを行うことができる。 According to the invention described in claim 8, the determination means changes the charging voltage and the development voltage to form toner patches on the photosensitive member, measures the toner patch density, and determines the input signal from the temperature sensor. In addition, since the determination is performed by detecting the optimum charging voltage and developing voltage, more accurate process control can be performed.
請求項9に記載した発明によれば、判定手段は、階調パターンを変えてトナーパッチを形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し最適な画像形成パターンを検することにより判定しているので、より正確なプロセスコントロールを行うことができる。
According to the invention described in
請求項10に記載した発明によれば、所定のプロセスコントロールは、帯電電圧、現像電圧又は画像形成パターン若しくはそれらを組み合わせて制御することを内容としているので、より正確なプロセスコントロールを行うことができる。
According to the invention described in
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置、詳しくは電子写真画像形成装置の概略構成図である。
感光体1は、肉厚2(mm)、直径100(mm)、長さ340(mm)のアルミニウムの素管に、電荷発生層を膜圧1(μm)に均一に塗布し、さらに膜厚35(μ)の電荷移動層を塗布した有機半導体からなる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, specifically, an electrophotographic image forming apparatus.
The
2は帯電器、3は原稿台上の原稿を照射し反射光を感光体上に結合させるための光学系、CCD3a及び書込みユニットを含んでいる。
4は静電潜像をトナーによって顕像化するための現像器、5は、感光体1上のトナー像を転写紙6に転写するための転写器である。転写紙6に転写されたトナー像は、定着器7によって加熱固定され装置外へと排出されるようになっている。
S1は、感光体1の非画像部の表面反射率を測定する第1の反射率測定センサS1であり、現像器4の下流側に配置されている。
S <b> 1 is a first reflectance measurement sensor S <b> 1 that measures the surface reflectance of the non-image portion of the
8はクリーナーユニットであり、内部のブレード8aによって感光体1表面上にある残留トナーを欠き落とすものである。
9は、クリーナーユニット8の下流側に配置される除電ランプである。この除電ランプ9の下流側には、クリーナーユニット8を通過した後の感光体1の非画像部の表面反射率を測定する第2の反射率測定センサS2が配置されている。
本実施形態においては、この第2の反射率測定センサS2と前記第1の反射率測定センサS1とにより、感光体1の表面反射率を測定する反射率測定センサを構成している。
なお、反射率測定センサS1,S2は、発光部に発光ダイオードを使用したものであり、この発光ダイオードから発した光を感光体1に照射し、これの反射光をホトトランジスタで受光するように構成した光学式のものである。
Reference numeral 8 denotes a cleaner unit that removes residual toner on the surface of the
In the present embodiment, the second reflectance measurement sensor S2 and the first reflectance measurement sensor S1 constitute a reflectance measurement sensor that measures the surface reflectance of the
The reflectance measuring sensors S1 and S2 use light emitting diodes in the light emitting section. The light emitted from the light emitting diodes is irradiated onto the
反射率測定センサS1,S2にはアンプ11c,11b、A/D変換器12c,12bが接続されており、それら反射率測定センサS1,S2の出力は、それぞれアンプ11c,11bで増幅され、A/D変換器12c,12bを介してA/D変換された後、主制御部13に入力されるようになっている。
主制御部13は、CPU (Central Processing Unit)、本装置全体及び本発明を実施するための制御プログラム等を記憶したROM(Read Only Memory)、ワークエリアとなるRAM(Random access Memory)を有して構成されている。
The
この主制御部13は、上記した反射率測定センサS1,S2の出力比から感光体1の非画像部のカブリレベルを検出するとともに、現像ローラ20を駆動する駆動モータ14を制御し、及びプロセスコントロールユニット15に信号を出力する機能を有している。
なお、現像ローラ20を2以上配設する場合には、各現像ローラ20毎に駆動モータ14を設けた構成が好ましい。この場合、各現像ローラ20を互いに独立して駆動制御できるようになる。
The
When two or more developing
すなわち主制御部13は、次の機能を有している。
(1)第1,第2の反射率測定センサS1,S2により測定した表面反射率に基づいて、感光体1表面のカブリレベルを検出する機能(カブリレベル検出手段)。
本実施形態においては、第1,第2の反射率測定センサS1,S2により検出した反射率の出力比から感光体表面のカブリレベルを検出するようにしているが、次のようにしてもよい。
・現像後の感光体の表面反射率と、カブリレベルとの相関関係を示す相関テーブルを用意しておき、単一の反射率測定センサにより測定した現像後の感光体表面の反射率に対応するカブリレベルを当該相関テーブルを参照して検出する。
That is, the
(1) A function of detecting the fog level on the surface of the
In this embodiment, the fog level on the surface of the photosensitive member is detected from the output ratio of the reflectance detected by the first and second reflectance measuring sensors S1 and S2. However, the following may be used. .
A correlation table showing the correlation between the surface reflectance of the photoconductor after development and the fog level is prepared and corresponds to the reflectance of the photoconductor surface after development measured by a single reflectance measurement sensor. The fog level is detected with reference to the correlation table.
(2)カブリレベル検出手段により検出したカブリレベルに基づいて、現像ローラの周速度を増減制御する機能(周速度制御手段)。
カブリレベルが高いときには、現像ローラ20と感光体1の周速比を1.0より大きく外れる値に変更し、反射率が低くなったら現像ローラ20と感光体1の周速比を1.0に近い値となるように現像ローラ20と感光体1の周速比を変更制御する。
なお、現像ローラを2以上設けている場合、第1,第2の反射率測定センサS1,S2により検出された感光体1表面のカブリレベルに基づいて、そのカブリレベルの段階に応じて各現像ローラと感光体1の周速比を変更することができる。
(2) A function (peripheral speed control means) for increasing / decreasing the peripheral speed of the developing roller based on the fog level detected by the fog level detecting means.
When the fog level is high, the peripheral speed ratio between the developing
In the case where two or more developing rollers are provided, each development is performed according to the level of the fog level based on the fog level of the surface of the
本実施形態においては、第1,第2の反射率測定センサS1,S2の他、感光体1の表面付近の温度を検出する温度センサ19が設けられており、この温度センサ19の出力をアンプ11a,A/D変換器12aを通してプロセスコントロールユニット15に入力している。
In the present embodiment, in addition to the first and second reflectance measurement sensors S1 and S2, a
プロセスコントロールユニット15は主制御部13からの出力を受けた後、所定のプロセスコントロールのための判定操作を行い、帯電電圧制御部16、現像電圧制御部17及び画像形成パターン制御部18を制御するようになっている。
After receiving the output from the
すなわち、プロセスコントロールユニット15は次の機能を有している。
(1)カブリレベルの段階に応じて現像ローラ20と感光体1の周速比を変更した後に、所定のプロセスコントロールのための判定操作を行う機能(判定手段)。
That is, the
(1) A function (determination means) for performing a determination operation for predetermined process control after changing the peripheral speed ratio between the developing
本実施形態において「所定のプロセスコントロールのための判定操作」とは、帯電電圧と現像電圧を変化させてトナーパッチを感光体上に形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し、温度センサ19からの入力信号と併せて、最適な帯電電圧及び現像電圧を検出する操作、又は、階調パターンを変えてトナーパッチを形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し最適な画像形成パターンを検出する等の操作である。 In this embodiment, “determination operation for predetermined process control” means that a toner patch is formed on a photoconductor by changing a charging voltage and a development voltage, and the density of the toner patch is measured. Operation to detect the optimum charging voltage and development voltage in combination with the input signal, or operation to form toner patches by changing the gradation pattern and measure the density of those toner patches to detect the optimum image formation pattern It is.
なお、転写ベルト(図示しない)を採用した場合には、帯電電圧と現像電圧を変化させてトナーパッチを当該転写ベルト上に形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し、温度センサ19からの入力信号と併せて、最適な帯電電圧及び現像電圧を検出する操作、又は、階調パターンを変えてトナーパッチを形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し最適な画像形成パターンを検出する等の操作が、「所定のプロセスコントロールのための判定操作」である。
When a transfer belt (not shown) is adopted, toner patches are formed on the transfer belt by changing the charging voltage and the development voltage, the density of the toner patches is measured, and an input signal from the
換言すると、帯電電圧と現像電圧を変化させてトナーパッチを感光体上あるいは転写ベルト上に形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し、温度センサからの入力信号と併せて、最適な帯電電圧及び現像電圧を検出することにより判定を行うこと、また、階調パターンを変えてトナーパッチを形成しそれらのトナーパッチ濃度を測定し最適な画像形成パターンを検出することにより判定を行うことである。 In other words, the toner voltage is formed on the photosensitive member or the transfer belt by changing the charging voltage and the developing voltage, the toner patch density is measured, and the optimum charging voltage and developing are combined with the input signal from the temperature sensor. The determination is performed by detecting the voltage, and the determination is performed by forming toner patches by changing the gradation pattern, measuring the density of the toner patches, and detecting an optimum image formation pattern.
(2)判定手段による判定結果に基づいて、所定のプロセスコントロールを実行する機能(プロセスコントロール手段)。
「所定のプロセスコントロール」は、帯電電圧、現像電圧又は画像形成パターン若しくはそれらを組み合わせて制御することを内容としている。
(2) A function (process control means) for executing predetermined process control based on the determination result by the determination means.
The “predetermined process control” is to control the charging voltage, the developing voltage, the image forming pattern, or a combination thereof.
図2は、第1,第2の反射率測定センサの出力値の比:Aと、測定によるカブリレベルとの関係を示す図である。
なお、横軸に実際のB.G(測定によるカブリレベル)を示し、縦軸に現像器4の下流側に配置された第1の反射率測定センサS1の出力値と、クリーナーユニット8の下流側に配置された第2の反射率測定センサS2の出力値の比:A(第1の反射率測定センサS1の出力値/第2の反射率測定センサS2の出力値)を示している。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the output value ratio A of the first and second reflectance measurement sensors: A and the fog level by measurement.
The horizontal axis indicates actual BG (fogging level by measurement), and the vertical axis indicates the output value of the first reflectance measurement sensor S1 disposed downstream of the developing
ここで、「B.G(測定によるカブリレベル)」とは、画像形成前後で記録紙の背景部を白度計で測定した値の差でありカブリレベルを示している。
本実施形態では、上記した出力値の比:Aが0.94以上でカブリの少ない状態として、この場合には、現像ローラ20と感光体1の周速比:K(現像ローラ20の周速度/感光体1の周速度)を、通常の値0.92のまま駆動制御する。
Here, “BG (fogging level by measurement)” is a difference between values obtained by measuring the background portion of the recording paper with a whiteness meter before and after image formation, and indicates a fogging level.
In the present embodiment, the above-described output value ratio: A is 0.94 or more and there is little fogging. In this case, the peripheral speed ratio between the developing
出力値の比:Aが0.88以上0.94未満の時には、現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを0.85に変更し駆動するように制御し、出力値の比:Aが0.88未満の時には、現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを1.25に変更し駆動するように制御する。
When the output value ratio A is 0.88 or more and less than 0.94, the peripheral speed ratio K between the developing
図3は、第1の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
ステップT1(図中、たんにT1と略記する。以下同様):電源がオンされると、まず現像ローラ20と感光体1の周速比:K(現像ローラの周速度/感光体の周速度)を0.92に設定して、ステップT2に進む。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus according to the first embodiment.
Step T1 (simply abbreviated as T1 in the figure. The same applies hereinafter): When the power is turned on, first, the peripheral speed ratio between the developing
ステップT2:感光体1の回転が開始され、第1の反射率測定センサS1及び第2の反射率測定センサS2によって感光体1の表面反射率を測定し、ステップT3に進む。
Step T2: The rotation of the
ステップT3:現像後の感光体1の表面反射率を検出する第1の反射率測定センサS1の出力値を分子とし、クリーニング後の同表面反射率を検出する第2の反射率測定センサS2の出力値を分母とする出力値の比率:A(第1の反射率測定センサS1の出力値/第2の反射率測定センサS2の出力値)を算出して、ステップT4に進む。
Step T3: Using the output value of the first reflectance measurement sensor S1 for detecting the surface reflectance of the
ステップT4:出力値の比率:A≧0.94であるか否かが判定され、その関係式が成り立てば、現像ローラ20と感光体1の周速比Kを0.92のままにしてステップT8に進み、そうでなければステップT5に進む。
ステップT5:比率:A≧0.88であるか否かが判定され、その関係式が成り立てばステップT7に進み、そうでなければステップT6に進む。
Step T4: It is determined whether or not the ratio of output values: A ≧ 0.94, and if the relational expression is established, the peripheral speed ratio K between the developing
Step T5: It is determined whether or not the ratio: A ≧ 0.88. If the relational expression is established, the process proceeds to Step T7, and if not, the process proceeds to Step T6.
ステップT6:現像ローラ20と感光体1の周速比Kを1.25に変更してステップT8に進む。
ステップT7:現像ローラ20と感光体1の周速比Kを0.85に変更してステップT8に進む。
Step T6: The peripheral speed ratio K between the developing
Step T7: The peripheral speed ratio K between the developing
ステップT8:プロセスコントロール制御のための判定操作を行い、ステップT9に進む。 Step T8: A determination operation for process control control is performed, and the process proceeds to Step T9.
ステップT9:各種プロセスコントロール制御を実行して、ステップT10に進む。
ステップT10:コピーサイクルに移り200枚コピー後、再びステップT1に戻り、現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを0.92に設定し、第1の反射率測定センサS1及び第2の反射率測定センサS2によって感光体1表面の濃度が検出される。
Step T9: Various process control controls are executed, and the process proceeds to Step T10.
Step T10: Moves to a copy cycle, and after copying 200 sheets, returns to Step T1 again, sets the peripheral speed ratio K between the developing
本実施形態の効果をエージング結果として図4に示す。図4においては、コピー枚数を横軸に示し、縦軸にB.G(測定によるカブリレベル)を示している。
初期には新しいカートリッジを用意して、国内紙を10000枚を18時間連続で流し、6時間放置後、新しいカートリッジに換えて再び紙を流す。このサイクルを5回繰り返す。
The effect of this embodiment is shown in FIG. 4 as an aging result. In FIG. 4, the number of copies is shown on the horizontal axis, and B. G (fogging level by measurement) is shown.
Initially, a new cartridge is prepared, and 10,000 sheets of domestic paper are continuously flown for 18 hours. After leaving for 6 hours, the paper is flowed again by replacing with a new cartridge. Repeat this cycle 5 times.
現像ローラ20と感光体1の周速比Kを0.92に固定した従来の画像形成装置で流した場合、それら現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを1.25に固定した画像形成装置で流した場合、本発明に係る画像形成装置で流した場合のB.G(測定によるカブリレベル)の経時変化を比較した。
When a conventional image forming apparatus in which the peripheral speed ratio K between the developing
共に連続流しでB.Gは悪化し、放置後新しいカートリッジに換えることによりB.Gが回復する傾向は同じであるが、本発明に係る画像形成装置で流した場合には、従来の画像形成装置で流した場合に比べてB.Gの悪化する程度が大きく改善され、また、フィルミングの発生もみられなかった。 Both are continuously flowed. G deteriorates, and after being left, it is changed to a new cartridge. The tendency of G to recover is the same, but when it is flowed by the image forming apparatus according to the present invention, B.G. The degree of deterioration of G was greatly improved, and the occurrence of filming was not observed.
これに対し現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを1.25に固定した画像形成装置ではB.Gの悪化が抑制されるものの20K付近でフィルミングが発生し26k付近でフィルミングの数が10個以上となったため、エージングを中断した。
In contrast, in the image forming apparatus in which the peripheral speed ratio K between the developing
本発明の画像形成装置を使用すると、エージング1サイクルにおけるトナー劣化によるB.Gの悪化を抑えるだけでなく、感光体1上のカブリトナーや装置内でのトナー飛散を全体的に低減させるため、装置劣化によるB.Gの悪化も抑制できるという効果もある。
When the image forming apparatus of the present invention is used, B.D. In order not only to suppress the deterioration of G, but also to reduce fog toner on the
図5は本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の構成図を示す。この第2の実施形態に係る画像形成装置と、図1に示す第1の実施形態に係る画像形成装置とは、第1,第2の反射率測定センサS1,S2に代えて、単一の反射率測定センサS3を剥離除電器の下流側に配置した点、及び主制御部13内のROMに後述する相関テーブルが記憶されている点が大きく相違している。
従って、本実施形態においては、前記第1の実施形態において説明したものと同等のものに同一の符号を付してそれらの説明を省略し、ここでは、主に相違点について説明する。
FIG. 5 is a block diagram of an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. The image forming apparatus according to the second embodiment and the image forming apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 are replaced by a single instead of the first and second reflectance measuring sensors S1 and S2. The difference is that the reflectance measurement sensor S3 is arranged on the downstream side of the peeling static eliminator and that a correlation table described later is stored in the ROM in the
Accordingly, in this embodiment, the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Here, differences will be mainly described.
本実施形態では、反射率測定センサS3により現像後の感光体非画像部の表面反射率を測定し、その反射率測定センサS3の出力はアンプ11bで増幅され、また、A/D変換器12bによってA/D変換された後、主制御部13に入力されるようになっている。
In this embodiment, the reflectance measurement sensor S3 measures the surface reflectance of the non-image portion of the photoreceptor after development, and the output of the reflectance measurement sensor S3 is amplified by the
主制御部13のROMには、あらかじめ感光体1の表面反射率のセンサ出力とB.G(測定によるカブリレベル)との相関をとった相関テーブルが格納されており、当該単一の反射率測定センサS3の出力と、これに対応するB.G値(検出されたカブリレベル)を検出できるようになっている。
In the ROM of the
本実施形態では、検出されたB.G値が1.0以下でカブリの少ない状態とし、現像ローラと感光体の周速比:K(現像ローラの周速度/感光体の周速度)は通常の値0.92のまま駆動させる。
検出されたB.G値が1.0より高く2.0以下の時には現像ローラと感光体の周速比:Kは0.85に変更し駆動するように制御し、検出されたB.G値が2.0より高い時には現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを1.25に変更して駆動するように制御している。
In the present embodiment, the detected B.P. The G value is 1.0 or less and the fog is reduced. The developing roller and the photosensitive member are driven at a peripheral speed ratio K (peripheral speed of the developing roller / peripheral speed of the photosensitive member) with a normal value of 0.92.
B. detected When the G value is higher than 1.0 and lower than or equal to 2.0, the peripheral speed ratio K between the developing roller and the photosensitive member: K is changed to 0.85 and controlled to drive. When the G value is higher than 2.0, the peripheral speed ratio K between the developing
図6は、第2の実施形態に係る画像形成装置の制御動作を示すフローチャートである。
ステップU1(図中、たんにU1と略記する。以下同様):電源がオンされると、まず現像ローラ20と感光体1の周速比:K(現像ローラの周速度/感光体の周速度)を0.92に設定して、ステップU2に進む。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control operation of the image forming apparatus according to the second embodiment.
Step U1 (simply abbreviated as U1 in the figure. The same applies hereinafter): When the power is turned on, first, the peripheral speed ratio between the developing
ステップU2:感光体1の回転が開始され、反射率測定センサS3によって現像後の感光体非画像部の表面反射率を測定して、ステップU3に進む。
Step U2: The rotation of the
ステップU3:上記相関テーブルより、B.G値(検出されたカブリレベル)を検出して、ステップU4に進む。 Step U3: From the correlation table, B. The G value (detected fog level) is detected, and the process proceeds to Step U4.
ステップU4:検出されたB.G値が1.0以下か否かを判定し、B.G値が1.0以下であればステップU8に進み、そうでなければステップU5に進む。 Step U4: It is determined whether the G value is 1.0 or less. If the G value is 1.0 or less, the process proceeds to step U8; otherwise, the process proceeds to step U5.
ステップU5:検出されたB.G値が2.0以下か否かを判定し、そのB.G値が2.0以下であれば、ステップU7に進み、そうでなければステップU6に進む。 Step U5: It is determined whether the G value is 2.0 or less. If the G value is 2.0 or less, the process proceeds to Step U7, and if not, the process proceeds to Step U6.
ステップU6:現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを1.25に変更して、ステップU8に進む。
Step U6: Change the peripheral speed ratio K between the developing
ステップU7:現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを0.85に変更して、ステップU8に進む。
Step U7: Change the peripheral speed ratio K between the developing
ステップU8:プロセスコントロール制御のための判定操作を行って、ステップU9に進む。
ステップU9:各種プロセスコントロール制御を実行して、ステップU10に進む。
ステップU10:コピーサイクルに移り200枚コピー後、ステップU1に戻って、再び現像ローラ20と感光体1の周速比:Kを0.92に設定してステップU2に進む。
Step U8: A determination operation for process control control is performed, and the process proceeds to step U9.
Step U9: Various process control controls are executed, and the process proceeds to Step U10.
Step U10: Moves to a copy cycle, and after copying 200 sheets, returns to Step U1, and again sets the peripheral speed ratio K between the developing
本実施形態に係る画像形成装置の効果を、エージング結果として図7に示す。コピー枚数を横軸に示し、縦軸にB.G(測定によるカブリレベル)を示している。
初期には新しいカートリッジを用意し国内紙を10000枚を18時間連続で流し、6時間放置後、新しいカートリッジに換えて再び紙を流す。このサイクルを5回繰り返す。現像ローラと感光体の周速比:Kを0.92に固定した従来の画像形成装置で流した場合と、現像ローラと感光体の周速比:Kを1.25に固定した画像形成装置で流した場合と、本発明の画像形成装置で流した場合のB.Gの経時変化を比較した。
The effect of the image forming apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. 7 as an aging result. The number of copies is shown on the horizontal axis and B. G (fogging level by measurement) is shown.
Initially, a new cartridge is prepared, and 10,000 sheets of domestic paper are continuously flown for 18 hours. After leaving for 6 hours, the paper is again replaced with a new cartridge. Repeat this cycle 5 times. Peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member: When the image is fed by a conventional image forming apparatus in which K is fixed at 0.92, and the peripheral speed ratio between the developing roller and the photosensitive member: image forming apparatus in which K is fixed at 1.25 B. in the case of flowing in the image forming apparatus of the present invention and B. The time course of G was compared.
共に連続流しでB.Gは悪化し、放置後新しいカートリッジに換えることによりB.Gが回復する傾向は同じであるが、本発明の画像形成装置で流した場合には従来の画像形成装置で流した場合に比べてB.Gの悪化する程度が大きく改善されていることがわかる。また、フィルミングの発生もみられなかった。 Both are continuously flowed. G deteriorates, and after being left, it is changed to a new cartridge. The tendency of G to recover is the same, but when it is flowed by the image forming apparatus of the present invention, it is B.B. It can be seen that the degree of deterioration of G is greatly improved. In addition, no filming was observed.
これに対し、現像ローラ20と感光体1の周速比Kを1.25に固定した画像形成装置ではB.Gの悪化が抑制されるものの、20k付近でフィルミングが発生し、さらに、26k付近でフィルミングの数が10個以上となりエージングを中断した。
On the other hand, in the image forming apparatus in which the peripheral speed ratio K between the developing
1 感光体
13 カブリレベル検出手段
13 周速度制御手段
14 駆動モータ
15 判定手段
15 プロセスコントロール手段
20 現像ローラ
S1〜S3 反射率測定センサ
S1 第1の反射率測定センサ
S2 第2の反射率測定センサ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
カブリレベル検出手段は、第1,第2の反射率測定センサにより検出した反射率の出力比から感光体表面のカブリレベルを検出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The reflectance measuring sensor has a first reflectance measuring sensor that measures the surface reflectance of the photoconductor after development, and a second reflectance measuring sensor that measures the surface reflectance of the photoconductor after cleaning. And
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fog level detecting unit detects the fog level on the surface of the photosensitive member from the output ratio of the reflectance detected by the first and second reflectance measuring sensors.
カブリレベル検出手段は、単一の反射率測定センサにより測定した現像後の感光体表面の反射率に対応するカブリレベルを相関テーブルを参照して検出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 correlation table showing the correlation between the surface reflectance of the photoconductor after development and the fog level is prepared.
2. The fog level detection unit detects a fog level corresponding to the reflectance of the developed photoreceptor surface measured by a single reflectance measurement sensor with reference to a correlation table. Image forming apparatus.
周速度制御手段は、前記反射率測定センサにより検出された感光体表面のカブリレベルに基づいて、そのカブリレベルの段階に応じて各現像ローラと感光体の周速比を変更することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。 One or more developing rollers are provided,
The peripheral speed control means changes the peripheral speed ratio between each developing roller and the photoconductor according to the level of the fog level based on the fog level of the photoconductor surface detected by the reflectance measurement sensor. The image forming apparatus according to claim 1.
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