JP2006138989A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、画像の濃度を制御するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling image density in an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、その画像形成方式の特性上、周囲の環境や使用条件、経時変化等によって画像濃度が変動しやすいという問題がある。例えば、一般的な二成分現像剤を使用する画像形成装置においては、低湿環境下では画像濃度が低下し、高湿環境下では画像濃度が上昇する傾向にある。また、感光体や現像剤の劣化、あるいは現像器内のトナー量の変動などの要因によって、画像信号として入力された画像濃度(以下、「入力画像濃度」という)と実際に用紙や像担持体に形成される画像の画像濃度(以下、「出力画像濃度」という)との相対比が、低濃度領域と高濃度領域とで相違する場合もある。そこで、画像濃度を安定的に維持するために、画像形成装置では画像濃度を調整するための「セットアップ」を行うことが一般的である。セットアップの実行タイミングは任意であり、通常は画像形成装置の起動時やアイドル時、あるいは連続する画像形成ジョブの間や連続する画像形成の間(いわゆるインターイメージ)に適宜実行される。画像濃度を安定的に維持するという観点からは、セットアップはこまめに実行されることが望ましい。 An image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer has a problem that the image density tends to fluctuate due to the surrounding environment, use conditions, changes with time, etc. due to the characteristics of the image forming system. For example, in an image forming apparatus using a general two-component developer, the image density tends to decrease under a low humidity environment, and the image density tends to increase under a high humidity environment. Also, due to factors such as deterioration of the photoconductor and developer, or fluctuations in the toner amount in the developing unit, the image density input as an image signal (hereinafter referred to as “input image density”) and the actual paper or image carrier In some cases, the relative ratio to the image density (hereinafter referred to as “output image density”) of the image formed at the same time is different between the low density area and the high density area. Therefore, in order to stably maintain the image density, the image forming apparatus generally performs “setup” for adjusting the image density. The execution timing of the setup is arbitrary, and is normally executed as appropriate when the image forming apparatus is activated or idle, or during continuous image forming jobs or during continuous image formation (so-called inter-image). From the viewpoint of stably maintaining the image density, it is desirable that the setup is performed frequently.
セットアップにはいくつかの方法がある。一つは、感光体や現像剤の劣化の度合いや現像器内のトナー量、あるいは温湿度等の環境条件等によって画像形成装置の使用条件を予測し、予測された使用条件に応じた帯電電位・露光電位となるように帯電器や露光器を制御する方法である。あるいは、感光体等の像担持体に決められた画像濃度のパッチ画像(以下、「基準パッチ」という)を形成し、この基準パッチの出力画像濃度をセンサ等により光学的に測定し、入力画像濃度との差に応じて帯電電位や露光電位、あるいは供給トナー量といった画像形成条件を変更する方法もある。特許文献1には後者の一例が示されており、所定時間経過後に複数の帯電電位に帯電させた感光体にトナー像(基準パッチ)を形成して測定し、その測定結果から所望のトナー量となる場合の帯電電位を決定するとともに、その帯電電位に応じた露光量を決定している。 There are several ways to set up. One is to predict the usage conditions of the image forming apparatus based on the degree of deterioration of the photoreceptor and developer, the toner amount in the developing unit, or the environmental conditions such as temperature and humidity, and the charging potential corresponding to the predicted usage conditions. This is a method of controlling the charger and the exposure device so that the exposure potential is obtained. Alternatively, a patch image having a predetermined image density (hereinafter referred to as “reference patch”) is formed on an image carrier such as a photoconductor, and the output image density of the reference patch is optically measured by a sensor or the like to obtain an input image. There is also a method in which image forming conditions such as a charging potential, an exposure potential, or a supplied toner amount are changed according to the difference from the density. Patent Document 1 shows an example of the latter. After a predetermined time has elapsed, a toner image (reference patch) is formed and measured on a photosensitive member charged to a plurality of charged potentials, and a desired toner amount is determined based on the measurement result. Is determined, and the exposure amount corresponding to the charged potential is determined.
ところで、帯電電位の変更には時間を要するのが一般的である。例えば、一般的なBCR(Bias Charge Roller)等のロール式帯電器においては、所望の帯電電位を算出してから感光体を帯電し、感光体全体の帯電電位が安定するまでには相当の時間を要するものである。加えて、例えばコロトロンのように感光体を面で帯電する方式の帯電器では、帯電する面積、すなわち開口幅に応じてさらに時間が必要となる。 By the way, it generally takes time to change the charging potential. For example, in a roll type charger such as a general BCR (Bias Charge Roller), a considerable time is required until the photosensitive member is charged after the desired charging potential is calculated and the charging potential of the entire photosensitive member is stabilized. Is required. In addition, for example, a charger such as a corotron that charges a photoconductor with a surface requires more time depending on the area to be charged, that is, the opening width.
しかし、セットアップは種々のタイミングで実行され得ることから、常に充分な時間が確保されているとは限らない。例えば、インターイメージの間にセットアップを実行しようとしたとき、通常のインターイメージの時間よりもセットアップに要する時間のほうが長ければ、画像形成の生産性を犠牲にしてセットアップを実行せざるを得なくなる。かといって、セットアップの実行を時間に余裕のある画像形成装置の起動時やアイドル時に限定し、時間に余裕のないインターイメージにはセットアップを実行しないのでは、例えば同一の画像形成ジョブで大量の画像を連続的に形成したときなどに、画像形成ジョブの最初の画像と最後の画像との間に有意な濃度差が生じてしまうおそれがある。 However, since setup can be executed at various timings, sufficient time is not always ensured. For example, when the setup is executed during the inter-image, if the setup time is longer than the normal inter-image time, the setup must be executed at the expense of image formation productivity. However, if setup is executed only when the image forming apparatus with sufficient time is started or idle, and setup is not executed for inter-images with no time, for example, a large amount of images can be created in the same image forming job. When the images are continuously formed, a significant density difference may occur between the first image and the last image of the image forming job.
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成の生産性を低下させることなくセットアップを実行するための技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for executing setup without reducing the productivity of image formation.
上述の目的を達成するために、本発明は、像担持体と、前記像担持体を決められた帯電電位に帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体に光を照射し、光を照射した領域に決められた露光電位の静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された前記静電潜像に当該静電潜像の逆極性に帯電されたトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記帯電手段が前記像担持体を帯電させるための帯電量と、前記露光手段が前記像担持体を露光させるための露光量とを調整する第1のセットアップ手段と、前記露光手段が前記像担持体を露光させるための露光量を調整する第2のセットアップ手段と、実行すべきセットアップ手段として、前記第1のセットアップ手段と前記第2のセットアップ手段とのいずれか一方を選択する選択手段とを備える画像形成装置を提供する。
このような画像形成装置によれば、画質を重視した第1のセットアップと生産性を重視した第2のセットアップとを切り替えて実行することが可能となる。すなわち、画像形成の生産性を低下させることなくセットアップを実行することが可能となる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image carrier, charging means for charging the image carrier to a predetermined charging potential, and irradiating the charged image carrier with light. An exposure means for forming an electrostatic latent image having an exposure potential determined in the selected area, and a toner charged to a reverse polarity of the electrostatic latent image to the electrostatic latent image formed on the image carrier. A first setup for adjusting a developing unit for forming a toner image, a charge amount for the charging unit to charge the image carrier, and an exposure amount for the exposure unit to expose the image carrier. Means, a second setup means for adjusting an exposure amount for the exposure means to expose the image carrier, and as a setup means to be executed, the first setup means and the second setup means Choose one To provide an image forming apparatus and selecting means.
According to such an image forming apparatus, it is possible to switch and execute the first setup focusing on image quality and the second setup focusing on productivity. That is, it is possible to execute setup without reducing the productivity of image formation.
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記選択手段は、次に予定されている画像形成プロセスが開始されるまでに前記像担持体を所望の帯電電位に帯電させることが可能である場合には、前記第1のセットアップ手段を選択し、次に予定されている画像形成プロセスが開始されるまでに前記像担持体を所望の帯電電位に帯電させることができない場合には、前記第2のセットアップ手段を選択する。
より具体的には、例えば、前記選択手段は、非画像形成時、あるいは連続する画像形成ジョブと画像形成ジョブとの間には前記第1のセットアップ手段を選択する。
あるいは、前記選択手段は、同一の画像形成ジョブにおいて連続する画像形成プロセスの間には前記第2のセットアップ手段を選択する。
このようにすれば、比較的時間に余裕のあるときには画質を重視した第1のセットアップを実行し、比較的時間に余裕のないときには生産性を重視した第2のセットアップを実行するので、画像形成の生産性を低下させることをより確実に防ぐことが可能となる。
In a more preferred aspect of the image forming apparatus of the present invention, the selecting unit may charge the image carrier to a desired charging potential before the next scheduled image forming process is started. If possible, if the first set-up means is selected and the image carrier cannot be charged to the desired charging potential before the next scheduled image forming process is started, , Selecting the second setup means.
More specifically, for example, the selection unit selects the first setup unit during non-image formation or between successive image formation jobs.
Alternatively, the selection unit selects the second setup unit during successive image forming processes in the same image forming job.
In this way, the first setup that emphasizes image quality is executed when there is a relatively large amount of time, and the second setup that emphasizes productivity is performed when there is a relatively small amount of time. It is possible to more reliably prevent a decrease in productivity.
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記選択手段の選択基準を入力するための入力手段を備える。
このようにすれば、ユーザが所望の選択基準を入力し、この選択基準に基づいてセットアップを実行させることができる。よって、ユーザの要望に応じたセットアップを設定可能となる。
The image forming apparatus according to the present invention further includes an input unit for inputting a selection criterion of the selection unit as a more preferable aspect.
In this way, the user can input a desired selection criterion, and setup can be executed based on the selection criterion. Therefore, the setup according to the user's request can be set.
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記調整の基準となる基準画像の濃度の目標値を記憶する濃度記憶手段と、現像されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを備え、前記第1のセットアップ手段は、前記現像手段が形成し、前記濃度検知手段が検知することで得られる前記基準画像に基づいたトナー像の濃度を、前記濃度記憶手段に記憶された前記目標値と比較し、この比較結果に応じて前記帯電量および前記露光量の少なくとも一方を調整する。
あるいは、前記調整の基準となる基準画像の濃度を記憶する濃度記憶手段と、現像されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを備え、前記第2のセットアップ手段は、前記現像手段が形成し、前記濃度検知手段が検知することで得られる前記基準画像に基づいたトナー像の濃度を、前記濃度記憶手段に記憶された基準画像の濃度と比較し、この比較結果に応じて前記露光量を調整する。
このようにすれば、基準画像に基づいたトナー像の濃度を直接的に検知し、この検知結果に基づいて帯電量や露光量を調整することができる。よって、セットアップによる濃度調整の精度をより向上させることが可能となる。
In a more preferred aspect of the image forming apparatus of the present invention, a density storage unit that stores a target value of a density of a reference image that serves as a reference for the adjustment, and a density detection unit that detects the density of the developed toner image. The first set-up means stores the density of the toner image based on the reference image formed by the developing means and detected by the density detection means in the density storage means. Compared with the target value, at least one of the charge amount and the exposure amount is adjusted according to the comparison result.
Alternatively, the image forming apparatus includes a density storage unit that stores a density of a reference image serving as a reference for the adjustment, and a density detection unit that detects a density of the developed toner image. The second setup unit is formed by the development unit. The density of the toner image based on the reference image obtained by the detection by the density detection unit is compared with the density of the reference image stored in the density storage unit, and the exposure amount is determined according to the comparison result. Adjust.
In this way, the density of the toner image based on the reference image can be directly detected, and the charge amount and exposure amount can be adjusted based on the detection result. Therefore, it is possible to further improve the accuracy of density adjustment by setup.
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記帯電手段は面帯電方式で像担持体を帯電させる。
面帯電方式の帯電手段は所望の帯電電位になるまでに時間を要する。そのため、本発明は、このような帯電手段を用いた画像形成装置においてより顕著な効果を奏する。
In the image forming apparatus of the present invention, as a more preferable aspect, the charging unit charges the image carrier by a surface charging method.
The surface charging type charging means requires time to reach a desired charging potential. Therefore, the present invention has a more remarkable effect in an image forming apparatus using such a charging unit.
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記第1のセットアップ手段は、帯電量の調整前後において前記像担持体の露光電位が変化しないように露光量を調整し、前記第2のセットアップ手段は、前記像担持体が決められた露光電位となるように露光量を調整する。
このようにすれば、第1のセットアップにおいて像担持体の露光電位が変化しないので、セットアップ実行後に階調再現性が低下するようなことがなくなる。
In a more preferred aspect of the image forming apparatus of the present invention, the first setup unit adjusts the exposure amount so that the exposure potential of the image carrier does not change before and after the adjustment of the charge amount. The second setup means adjusts the exposure amount so that the image carrier has a predetermined exposure potential.
In this way, since the exposure potential of the image carrier does not change in the first setup, the gradation reproducibility does not deteriorate after the execution of setup.
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記第1のセットアップ手段は、前記現像手段においてトナーを帯電させる現像バイアス電位を調整する調整手段を備え、前記帯電手段の前記帯電電位と前記現像手段の現像バイアス電位との差分と、前記現像バイアス電位と前記露光手段の露光電位との差分との比率を一定にしながら、帯電量および露光量の少なくとも一方を補正する。
あるいは、前記第2のセットアップ手段は、前記現像手段においてトナーを帯電させる現像バイアス電位を調整する調整手段を備え、前記帯電手段の前記帯電電位と前記現像手段の現像バイアス電位との差分と、前記現像バイアス電位と前記露光手段の露光電位との差分との比率を一定にしながら露光量を補正する。
このようにすれば、セットアップの前後において、画像濃度の階調性が大きく変化することを防ぐことが可能となる。
In a more preferred aspect of the image forming apparatus of the present invention, the first set-up unit includes an adjusting unit that adjusts a developing bias potential for charging the toner in the developing unit, and the charging potential of the charging unit. At least one of the charge amount and the exposure amount is corrected while the ratio between the difference between the developing bias potential of the developing means and the difference between the developing bias potential and the exposure potential of the exposing means is made constant.
Alternatively, the second setup means includes an adjusting means for adjusting a developing bias potential for charging the toner in the developing means, and the difference between the charging potential of the charging means and the developing bias potential of the developing means, The exposure amount is corrected while the ratio between the developing bias potential and the difference between the exposure potential of the exposure means is kept constant.
In this way, it is possible to prevent the gradation of the image density from changing greatly before and after the setup.
(1)構成
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の概略構成を示した図である。同図に示されているように、画像形成装置1は、感光体11と、帯電装置12と、露光装置13と、現像装置14と、用紙搬送ベルト15と、転写ロール16と、定着装置17と、クリーニング装置18と、除電装置19とを備えている。
(1) Configuration FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a photoconductor 11, a
感光体11は、例えば表面に電荷受容体としてOPC(Organic Photo Conductor:有機光導電体)からなる光導電層が形成されており、図中の矢印R方向に回転される。帯電装置12は例えばコロトロンであり、コロナ放電によって感光体11の表面を一様に帯電させる。このときの感光体11の表面電位を、以下では帯電電位VHという。露光装置13はレーザーダイオード等を備え、感光体11表面に画像データに基づく光を照射して露光し、照射領域の電荷を失わせて静電潜像を形成する。感光体11表面の静電潜像が形成された領域の電位を、以下では露光電位VLという。
For example, a photoconductive layer made of OPC (Organic Photo Conductor) as a charge acceptor is formed on the surface of the photoconductor 11 and is rotated in the direction of arrow R in the figure. The
現像装置14は感光体11表面にトナーを供給する。このときトナーは静電潜像に対して逆極性となるように帯電されており、感光体11表面との電位差によって静電潜像に付着し、現像(可視化)される。この電位差のことを、以下では現像バイアス電位VBiasという。
The developing
用紙搬送ベルト14は図中の矢印P方向に駆動され、用紙を搬送する。転写ロール16は所定の電位に帯電されており、用紙搬送ベルト14を挟むようにして感光体11と対向している。転写ロール16は感光体11と対向する位置において、感光体11表面に現像されたトナー像を静電気力により用紙に転写する。定着装置17は用紙搬送ベルト14を挟んで対向する1対のローラを備え、このローラを用いて用紙を加熱および加圧することにより、用紙上のトナー像を定着させる。このようにして、画像形成装置1は用紙に画像を形成する。
The
クリーニング装置18は、用紙に転写されずに感光体11表面に残留したトナーを除去する。除電装置19は、感光体11表面に光を照射して残留電荷を除去する。これら2つの処理を経て、感光体11は次の画像形成プロセスに備えられる。
The
また、画像形成装置1は、自機の使用条件や周囲の環境等を検知するための種々の手段が設けられている。以下ではこれらの手段を説明する。
環境センサ21は、機内または機外の温湿度を検知する。磁気センサ22は、現像装置14内部におけるトナーの濃度(トナー濃度)を検知する。トナーセンサ23は、感光体11表面に現像されたトナー像の濃度(トナー像濃度)を検知する。これらのセンサによる検知結果は、制御部10へと供給される。
In addition, the image forming apparatus 1 is provided with various means for detecting the use conditions of the apparatus itself and the surrounding environment. These means will be described below.
The
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の各種メモリとを備えており、メモリに記憶された各種のプログラムを実行することにより上述の各部を制御する。すなわち制御部10は、帯電装置12における帯電量や、露光装置30における露光量、現像装置14における現像バイアス電位等を制御している。また、制御部10のメモリには、後述するセットアップに用いられる基準パッチを形成するためのパッチ画像データDPが記憶されている。
また、本実施形態の画像形成装置1は、入力部30を備えている。入力部30は例えばタッチパネル式の液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示すると共にユーザからの指示を受け付ける。ユーザが後述するセットアップを実行させたい場合には、この入力部30を介して画像形成装置1に指示を入力する。
The
Further, the image forming apparatus 1 of the present embodiment includes an
(2)動作
以上の構成のもと、画像形成装置1は画像データに基づいたトナー像を形成し、これを用紙上に転写および定着させることで画像を形成する。このような動作を繰り返し行うと、画像形成装置1は、画像濃度を安定的に維持するためにセットアップを行う。
本実施形態の画像形成装置1は、制御部10の選択により、異なる2種類のセットアップのいずれかが行われることを特徴としている。この2種類のセットアップとは、簡単に言えば、「画質を重視したセットアップ(第1のセットアップ)」と「生産性を重視したセットアップ(第2のセットアップ)」である。そこで、画像形成装置1の一連の動作を説明する前に、本実施形態におけるセットアップの動作と、上述の第1のセットアップと第2のセットアップについて具体的に説明する。
(2) Operation With the above configuration, the image forming apparatus 1 forms a toner image based on the image data, and transfers and fixes the toner image on a sheet to form an image. When such an operation is repeatedly performed, the image forming apparatus 1 performs setup in order to stably maintain the image density.
The image forming apparatus 1 according to the present embodiment is characterized in that one of two different types of setups is performed according to the selection of the
本実施形態におけるセットアップとは、帯電器12における帯電量および露光装置13における露光量の少なくとも一方を変化させることにより、形成される画像の画像濃度が目標とする値に一致するように補正することである。画像濃度は帯電電位VHと露光電位VLの差分、すなわちVH−VLに依存するため、帯電量または露光量を調整することによって画像濃度を変化させることができる。なお、以下においては、上述した帯電電位VHと露光電位VLの差分、すなわち「VH−VL」のことを「コントラスト電位VCont」という。コントラスト電位VContが大きくなるほど出力画像濃度は高くなり、コントラスト電位VContが小さくなるほど出力画像濃度は低くなるという関係がある。
The setup in the present embodiment refers to correction so that the image density of the formed image matches the target value by changing at least one of the charge amount in the
図2は、一般的な感光体における露光量と表面電位の関係を表した図である。同図に示されているように、露光量が少ない段階では、感光体の表面電位はほぼ線形に減衰していく。しかし、露光量がある程度多くなってくると、表面電位の減衰は飽和していき、非線形となる。トナー像濃度は感光体の表面電位に応じて変化するものであるから、表面電位が非線形に減衰するような露光量で感光体を露光すれば、トナー像濃度の濃度変化も非線形となる。つまり、露光電位VLが図2の閾値Vth以上となる場合には、トナー像濃度は良好な階調再現性を示し、露光電位VLが図2の閾値Vth未満となる場合には、トナー像濃度の階調再現性は低下する。
これを示したのが、図3である。図3は、画像濃度の入出力特性を2種類の露光電位について例示した図であり、直線Lは露光電位VLが閾値Vth以上となる場合を示し、曲線Cは露光電位VLが閾値Vth未満となる場合を示している。このように、表面電位が非線形に減衰するような露光量で露光を行うと、露光量が多い濃度領域、すなわち高濃度領域において階調再現性が低下することとなる。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the exposure amount and the surface potential in a general photoreceptor. As shown in the figure, the surface potential of the photoconductor attenuates substantially linearly when the exposure amount is small. However, when the exposure amount increases to some extent, the attenuation of the surface potential becomes saturated and becomes nonlinear. Since the toner image density changes according to the surface potential of the photoconductor, if the photoconductor is exposed with an exposure amount such that the surface potential attenuates non-linearly, the density change of the toner image density also becomes non-linear. That is, when the exposure potential V L is equal to or higher than the threshold value V th shown in FIG. 2, the toner image density shows good gradation reproducibility, and when the exposure potential V L is lower than the threshold value V th shown in FIG. The tone reproducibility of the toner image density decreases.
This is shown in FIG. Figure 3 is a diagram illustrating input-output characteristics of the image density of the two types of exposure potential line L shows the case where the exposure potential V L is the threshold V th or more, the curve C is the exposure potential V L is the threshold The case where it becomes less than Vth is shown. As described above, when exposure is performed with an exposure amount in which the surface potential is attenuated nonlinearly, gradation reproducibility is lowered in a density region where the exposure amount is large, that is, a high density region.
つまり、階調再現性、換言すれば画質を重視したセットアップを行うためには、露光電位VLは常に閾値Vth以上となることが望ましく、例えば露光電位VLを一定の値に保ちながら帯電電位VHのみを変化させてコントラスト電位VContを調整するのが理想的である。このとき、帯電電位VHを変化させるために帯電量を増減させると、露光量が同じままであれば当然露光電位VLも変化してしまう。そのため、露光電位VLを一定の値に保ちながら帯電電位VHのみを変化させるためには、帯電量と露光量とを調整する必要がある。これが本実施形態における「第1のセットアップ」である。 That is, in order to perform setup that emphasizes gradation reproducibility, in other words, image quality, it is desirable that the exposure potential V L is always equal to or higher than the threshold value V th , for example, charging while maintaining the exposure potential V L at a constant value. Ideally, the contrast potential V Cont is adjusted by changing only the potential V H. At this time, if the charge amount is increased or decreased to change the charge potential V H , the exposure potential V L naturally changes if the exposure amount remains the same. Therefore, in order to change only the charging potential V H while maintaining the exposure potential V L at a constant value, it is necessary to adjust the charge amount and the exposure amount. This is the “first setup” in the present embodiment.
ところが、上述したように、一般的なBCRやコロトロンのような帯電器には応答性に問題があり、帯電電位VHを変化させるには相当の時間を要する。そのため、短時間でのセットアップ実行が求められるような状況では、上述の第1のセットアップのように帯電電位VHを変化させるセットアップは不適である。
そこで、このような場合には、帯電電位VHを変化させずに露光電位VLのみを変化させるセットアップを実行する。これが本実施形態における「第2のセットアップ」である。このようなセットアップは露光電位VLが低下し、閾値Vth未満となる可能性を含んでいる。しかし、実行速度、すなわち画像形成の生産性の観点からは、この第2のセットアップは第1のセットアップよりも優位である。加えて、第2のセットアップは高速に実行できることから、インターイメージなどの少ない空き時間に実行することが可能となる。つまり、第2のセットアップはこまめに実行することができるため、画像濃度の変動が小さいうちに補正を行うことが可能である。その結果、第2のセットアップは第1のセットアップに比べ、画像濃度を安定的に維持する効果があると言える。
However, as described above, a charger such as a general BCR or corotron has a problem in responsiveness, and it takes a considerable time to change the charging potential V H. For this reason, in a situation where setup execution in a short time is required, a setup for changing the charging potential V H as in the first setup described above is inappropriate.
Therefore, in such a case, a setup for changing only the exposure potential V L without changing the charging potential V H is executed. This is the “second setup” in the present embodiment. Such a setup includes a possibility that the exposure potential V L is lowered and becomes less than the threshold value V th . However, from the viewpoint of execution speed, that is, productivity of image formation, the second setup is superior to the first setup. In addition, since the second setup can be executed at high speed, it can be executed in a small free time such as an interimage. That is, since the second setup can be executed frequently, correction can be performed while the fluctuation of the image density is small. As a result, it can be said that the second setup has an effect of stably maintaining the image density as compared with the first setup.
本実施形態の画像形成装置1は、上述の第1のセットアップと第2のセットアップを状況に応じて選択的に実行するものである。本実施形態においては、画像形成装置1がセットアップを行うタイミングとして、(a)画像形成装置1の起動時、(b)画像形成ジョブの開始直前、(c)インターイメージ、(d)画像形成ジョブの終了直後、(e)アイドル時の5種類の選択基準がある。これらのタイミングについて、以下に簡単に説明する。 The image forming apparatus 1 of the present embodiment selectively executes the first setup and the second setup described above according to the situation. In the present embodiment, the timing at which the image forming apparatus 1 performs setup includes (a) when the image forming apparatus 1 is started up, (b) immediately before the start of the image forming job, (c) an inter image, and (d) an image forming job. (E) There are five types of selection criteria at idle. These timings will be briefly described below.
まず、(a)画像形成装置1の起動時とは、画像形成装置1に電源が投入された直後の画像が形成されない状態のことであり、画像形成装置1がいわゆるスタンバイ状態にあるときのことである。
次に、(b)画像形成ジョブの開始直前および(d)画像形成ジョブの終了直後とは、画像形成装置1内部において1の単位で処理される指令(画像形成ジョブ)の開始直前および終了直後のことである。本実施形態においては、例えば「10ページの文書を1部出力する」とか、「1ページ分の画像を5部出力する」という指令が1の画像形成ジョブに相当する。もちろん、「1ページ分の画像を1部出力する」というように、1の画像しか形成されない画像形成ジョブも存在する。
そして、(c)インターイメージとは、複数の画像が形成される画像形成ジョブにおいて、連続する画像の画像形成プロセスの間のことである。つまり、例えば「10ページの文書を1部出力する」という画像形成ジョブにおいては、1ページ目と2ページ目の画像形成プロセスの間や、3ページ目と4ページ目の画像形成プロセスの間のことを意味している。
最後に、(e)アイドル時とは、最後に行われた画像形成ジョブから所定の待機時間(例えば5分)が経過しても次の画像形成ジョブが開始されない状態のことである。すなわち、上述の待機時間の経過時から次の画像形成ジョブが開始されるまでの間は画像が形成されておらず、この間をアイドル時という。待機時間の具体的な値は任意であり、この値は制御部10に記憶されている。
なお、本実施形態においては、画像形成装置1が画像形成を行っていない(a)や(e)の状態のことを「待機状態」であると定義する。
First, (a) when the image forming apparatus 1 is started is a state in which an image immediately after the image forming apparatus 1 is turned on is not formed, and when the image forming apparatus 1 is in a so-called standby state. It is.
Next, (b) immediately before the start of the image forming job and (d) immediately after the end of the image forming job are immediately before the start and immediately after the end of the command (image forming job) processed in one unit in the image forming apparatus 1. That's it. In this embodiment, for example, a command “output one copy of a 10-page document” or “output five copies of an image for one page” corresponds to one image forming job. Of course, there is an image forming job in which only one image is formed, such as “output one copy of an image for one page”.
The (c) inter-image is an image forming process in which a plurality of images are formed, during a continuous image forming process. That is, for example, in an image forming job of “outputting a document of 10 pages”, between the image forming process of the first page and the second page or between the image forming process of the third page and the fourth page. It means that.
Finally, (e) “idle time” refers to a state in which the next image forming job is not started even after a predetermined waiting time (for example, 5 minutes) has elapsed since the last image forming job. That is, an image is not formed during the period from the elapse of the above-described waiting time until the next image forming job is started, and this period is called idle time. The specific value of the waiting time is arbitrary, and this value is stored in the
In this embodiment, the state (a) or (e) in which the image forming apparatus 1 is not performing image formation is defined as a “standby state”.
画像形成装置1は、上述の(a)〜(e)のそれぞれについて、第1のセットアップと第2のセットアップのいずれかを実行する。(a)〜(e)のいずれにおいても、第1のセットアップと第2のセットアップのいずれが実行されてもよいのであるが、時間に余裕のある場合には第1のセットアップ、時間に余裕のない場合には第2のセットアップが実行されるのが望ましい。そのため、これらの対応関係としては、例えば図4に示したものが好適である。つまり、(a),(b),(d)および(e)の場合には第1のセットアップが実行され、(c)の場合には第2のセットアップが実行されるのが好適な一例である。この対応関係は画像形成装置1にあらかじめ記憶されているものであってもよいし、図4と同様の画面を入力部30に表示させ、ユーザが(a)〜(e)のそれぞれの選択基準に対して第1のセットアップと第2のセットアップのいずれかを指示することができるようにしてもよい。
The image forming apparatus 1 executes either the first setup or the second setup for each of the above-described (a) to (e). In any of (a) to (e), either the first setup or the second setup may be executed. However, if there is time, the first setup and time If not, a second setup is preferably performed. For this reason, the correspondence relationship shown in FIG. 4 is suitable, for example. That is, in the case of (a), (b), (d) and (e), the first setup is executed, and in the case of (c), the second setup is executed. is there. This correspondence may be stored in the image forming apparatus 1 in advance, or a screen similar to that shown in FIG. 4 may be displayed on the
続いて、上述のような対応関係が設定されている状態のもと、画像形成装置1がセットアップを行うときの動作について説明する。
図5は、本実施形態の画像形成装置1におけるセットアップ動作を示したフローチャートである。同図に沿って説明すると、はじめに画像形成装置1の制御部10は、現在の画像形成装置1がセットアップを実行すべきタイミングにあるか、すなわち上述の(a)〜(e)のいずれかに合致する状態であるか否かを判断する(ステップS1)。(a)〜(e)のいずれにも合致しない場合には(ステップS1;NO)、これは画像形成装置1がセットアップを実行すべきタイミングにはないということなので、制御部10は一切の処理を行わずにこの動作を終了させる。
一方、(a)〜(e)のいずれかに合致した場合には(ステップS1;YES)、続いて制御部10は図4に示した対応関係を参照することにより、実行すべきセットアップが第1のセットアップと第2のセットアップのいずれであるかを判断する(ステップS2)。
Next, an operation when the image forming apparatus 1 performs setup in a state where the above correspondence is set will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing a setup operation in the image forming apparatus 1 of the present embodiment. Describing along the drawing, first, the
On the other hand, when any of (a) to (e) is met (step S1; YES), the
第1のセットアップを実行する場合には(ステップS2;YES)、はじめに制御部10は異なるトナー像濃度の2つの基準パッチを感光体11上に形成させる(ステップS3)。つまりこのとき、2つの基準パッチは異なるコントラスト電位VContにて形成される。また、この基準パッチは、制御部10のメモリに記憶されたパッチ画像データDPに基づいて形成される。
続いて制御部10は、トナーセンサ23にこの2つの基準パッチのトナー像濃度を検知させる(ステップS4)。制御部10はトナーセンサ23による検知結果であるトナー像濃度をパッチ画像データDPと比較し、それぞれの濃度差を補正するためのコントラスト電位VContを算出する(ステップS5)。そして、制御部10は、露光電位VLを変化させずにこのコントラスト電位VContを得るための帯電量と露光量とを算出し、この帯電量および露光量を帯電装置12および露光装置13にそれぞれ設定してセットアップを終了する(ステップS6)。帯電装置12がステップS6で算出された帯電量で感光体10を帯電させ、露光装置13がこの感光体10をステップS6で算出された露光量で露光することによって、画像形成装置1においては所望する画像濃度が得られるようになる。
When executing the first setup (step S2; YES), the
Subsequently, the
また、第2のセットアップを実行する場合には(ステップS2;NO)、はじめに制御部10はその時点での帯電電位VHおよび露光電位VLにて基準パッチを感光体11上に形成させる(ステップS7)。続いて制御部10は、トナーセンサ23にこの基準パッチのトナー像濃度を検知させる(ステップS8)。制御部10はトナーセンサ23による検知結果であるトナー像濃度をパッチ画像データDPと比較し、この濃度差を補正するためのコントラスト電位VContを算出する(ステップS9)。そして、制御部10は、このコントラスト電位VContを得るための露光量を算出し、この露光量を露光装置13にそれぞれ設定してセットアップを終了する(ステップS10)。露光装置13がステップS10で算出された露光量で感光体10を露光することによって、画像形成装置1においては所望する画像濃度が得られるようになる。
When executing the second setup (step S2; NO), the
このような処理を行うことによって、本実施形態の画像形成装置1は第1のセットアップと第2のセットアップを状況に応じて選択的に実行することが可能となる。これにより、充分な時間を確保できるときには画質を重視した第1のセットアップを実行し、充分な時間を確保できないときには生産性を重視した第2のセットアップを実行する、というように、画像形成の生産性を低下させることなくセットアップを実行することが可能となる。 By performing such processing, the image forming apparatus 1 of the present embodiment can selectively execute the first setup and the second setup according to the situation. As a result, the first setup that emphasizes image quality is executed when sufficient time can be secured, and the second setup that emphasizes productivity is executed when sufficient time cannot be secured. It is possible to execute the setup without degrading the performance.
(3)変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様にて実現され得るものである。以下にその例をいくつか示す。
上述の実施形態においては単色の画像形成装置について説明したが、本発明は感光体を複数備えた多色の画像形成装置についてももちろん適用可能である。この際、基準パッチは感光体上に形成してもよいが、用紙搬送ベルト上あるいは中間転写ベルト上に形成してもよい。このようにすれば、トナー像濃度を検知するためのセンサは1つでよく、感光体のそれぞれにセンサを設ける必要がない。
(3) Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various other modes. Some examples are shown below.
In the above-described embodiment, a single-color image forming apparatus has been described. However, the present invention is naturally applicable to a multi-color image forming apparatus including a plurality of photoconductors. At this time, the reference patch may be formed on the photosensitive member, but may be formed on the sheet conveying belt or the intermediate transfer belt. In this case, only one sensor is required for detecting the toner image density, and it is not necessary to provide a sensor for each photoconductor.
また、上述の実施形態においては、帯電器は面帯電方式のコロトロンであると説明したが、その他の帯電器、例えばBCR等のロール式帯電器であってもよい。既に説明したように、本発明の効果は面帯電方式の帯電器において顕著に現れるため、上述の実施形態ではこの帯電器を用いて説明した。 In the above-described embodiments, the charger is described as a surface charging type corotron. However, other chargers, for example, a roll type charger such as a BCR may be used. As described above, the effect of the present invention is remarkably exhibited in the surface charging type charger. Therefore, in the above-described embodiment, the charger is used.
また、上述の実施形態においては、セットアップは感光体表面に形成された基準パッチのトナー像濃度を検知し、この検知結果に基づいて行われていた。これは、トナー像濃度を直接的に検知することにより、セットアップによる濃度調整の精度を向上させるためである。しかしながら、セットアップにおいて測定する物理量はトナー像濃度に限定されるものではない。例えば上述の画像形成装置1であれば、環境センサ21によって機内または機外の温湿度を測定してもよいし、磁気センサ22によって現像装置14内部のトナー濃度を測定してもよい。また、感光体10の回転数や現像装置14内部の現像ロールの回転数の累積値を計測することによって画像形成装置1の使用の度合いを推測し、推測された経時変化に基づいて帯電量や露光量を調整してもよい。さらに、上述の物理量を複数用いたセットアップを行ってもよい。
In the above-described embodiment, the setup is performed based on the detection result by detecting the toner image density of the reference patch formed on the surface of the photoreceptor. This is because the accuracy of density adjustment by setup is improved by directly detecting the toner image density. However, the physical quantity measured in the setup is not limited to the toner image density. For example, in the case of the above-described image forming apparatus 1, the temperature / humidity inside or outside the apparatus may be measured by the
また、上述の実施形態においては、セットアップにおける制御量は露光量のみか、あるいは帯電量および露光量のみであった。しかし、これらの制御量に加え、現像装置14の現像バイアス電位VBiasの調整を同時に行ってもよい。セットアップの前後において、帯電電位VHと現像バイアス電位VBiasの差分「VH−VBias」と、露光電位VLと現像バイアス電位VBiasの差分「VBias−VL」の比率が変化しないように現像バイアス電位VBiasを調整することにより、画像濃度の階調性をさらに良好に維持することが可能となる。これは例えば、セットアップ前において帯電電位VHが「−700(V)」、露光電位VLが「−200(V)」、現像バイアス電位VBiasが「−450(V)」であり、セットアップ実行後に帯電電位VHが「−600(V)」、露光電位VLが「−200(V)」となった場合には、制御部が現像バイアス電位VBiasを「−400(V)」となるように調整することである。このようにすると、「VH−VBias」と「VBias−VL」の比率はセットアップの前後において「1:1」のまま変化せず、ゆえに画像濃度の階調性にも大きな変化が生じないようにすることができる。
In the above-described embodiment, the control amount in the setup is only the exposure amount, or only the charge amount and the exposure amount. However, in addition to these control amounts, the development bias potential V Bias of the developing
1…画像形成装置、10…制御部、11…感光体、12…帯電装置、13…露光装置、14…現像装置、15…用紙搬送ベルト、16…転写ロール、17…定着装置、18…クリーニング装置、19…除電装置、21…環境センサ、22…磁気センサ、23…トナーセンサ、30…入力部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10 ... Control part, 11 ... Photoconductor, 12 ... Charging device, 13 ... Exposure device, 14 ... Developing device, 15 ... Paper conveyance belt, 16 ... Transfer roll, 17 ... Fixing device, 18 ... Cleaning Device: 19 ... neutralizing device, 21 ... environmental sensor, 22 ... magnetic sensor, 23 ... toner sensor, 30 ... input unit.
Claims (11)
前記像担持体を決められた帯電電位に帯電させる帯電手段と、
帯電した前記像担持体に光を照射し、光を照射した領域に決められた露光電位の静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に形成された前記静電潜像に当該静電潜像の逆極性に帯電されたトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記帯電手段が前記像担持体を帯電させるための帯電量と、前記露光手段が前記像担持体を露光させるための露光量とを調整する第1のセットアップ手段と、
前記露光手段が前記像担持体を露光させるための露光量を調整する第2のセットアップ手段と、
実行すべきセットアップ手段として、前記第1のセットアップ手段と前記第2のセットアップ手段とのいずれか一方を選択する選択手段と
を備える画像形成装置。 An image carrier;
Charging means for charging the image carrier to a predetermined charging potential;
Exposure means for irradiating the charged image carrier with light and forming an electrostatic latent image with an exposure potential determined in the irradiated area;
Developing means for forming a toner image by attaching a toner charged to a reverse polarity of the electrostatic latent image to the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A first set-up means for adjusting a charge amount for the charging means to charge the image carrier and an exposure amount for the exposure means to expose the image carrier;
A second set-up means for adjusting an exposure amount for the exposure means to expose the image carrier;
An image forming apparatus comprising: a selection unit that selects one of the first setup unit and the second setup unit as a setup unit to be executed.
次に予定されている画像形成プロセスが開始されるまでに前記像担持体を所望の帯電電位に帯電させることが可能である場合には、前記第1のセットアップ手段を選択し、
次に予定されている画像形成プロセスが開始されるまでに前記像担持体を所望の帯電電位に帯電させることができない場合には、前記第2のセットアップ手段を選択する
請求項1記載の画像形成装置。 The selection means includes
If it is possible to charge the image carrier to a desired charging potential before the next scheduled image forming process is started, the first setup means is selected,
2. The image formation according to claim 1, wherein when the image carrier cannot be charged to a desired charging potential until the next scheduled image formation process is started, the second setup unit is selected. apparatus.
請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects the first setup unit in a standby state or between successive image formation jobs.
請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects the second setup unit between successive image forming processes in the same image forming job.
請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an input unit configured to input a selection criterion of the selection unit.
現像されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを備え、
前記第1のセットアップ手段は、
前記現像手段が形成し、前記濃度検知手段が検知することで得られる前記基準画像に基づいたトナー像の濃度を、前記濃度記憶手段に記憶された前記目標値と比較し、この比較結果に応じて前記帯電量および前記露光量の少なくとも一方を調整する
請求項1記載の画像形成装置。 Density storage means for storing a target value of the density of a reference image serving as a reference for the adjustment;
Density detecting means for detecting the density of the developed toner image,
The first setup means includes
The density of the toner image formed by the developing unit and obtained based on the detection by the density detection unit is compared with the target value stored in the density storage unit, and the comparison result is determined. The image forming apparatus according to claim 1, wherein at least one of the charge amount and the exposure amount is adjusted.
現像されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを備え、
前記第2のセットアップ手段は、
前記現像手段が形成し、前記濃度検知手段が検知することで得られる前記基準画像に基づいたトナー像の濃度を、前記濃度記憶手段に記憶された基準画像の濃度と比較し、この比較結果に応じて前記露光量を調整する
請求項1記載の画像形成装置。 Density storage means for storing the density of a reference image serving as a reference for the adjustment;
Density detecting means for detecting the density of the developed toner image,
The second setup means includes
The density of the toner image based on the reference image formed by the developing unit and obtained by the density detection unit is compared with the density of the reference image stored in the density storage unit, and the comparison result is The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure amount is adjusted accordingly.
請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging unit charges the image carrier by a surface charging method.
前記第2のセットアップ手段は、前記像担持体が決められた露光電位となるように露光量を調整する
請求項1記載の画像形成装置。 The first setup means adjusts the exposure amount so that the exposure potential of the image carrier does not change before and after the adjustment of the charge amount,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second setup unit adjusts an exposure amount so that the image carrier has a predetermined exposure potential.
前記現像手段においてトナーを帯電させる現像バイアス電位を調整する調整手段を備え、
前記帯電手段の前記帯電電位と前記現像手段の現像バイアス電位との差分と、前記現像バイアス電位と前記露光手段の露光電位との差分との比率を一定にしながら、帯電量および露光量の少なくとも一方を補正する
請求項1記載の画像形成装置。 The first setup means includes
An adjusting means for adjusting a developing bias potential for charging the toner in the developing means;
At least one of the charge amount and the exposure amount while maintaining a constant ratio between the difference between the charging potential of the charging unit and the developing bias potential of the developing unit and the difference between the developing bias potential and the exposure potential of the exposing unit. The image forming apparatus according to claim 1.
前記現像手段においてトナーを帯電させる現像バイアス電位を調整する調整手段を備え、
前記帯電手段の前記帯電電位と前記現像手段の現像バイアス電位との差分と、前記現像バイアス電位と前記露光手段の露光電位との差分との比率を一定にしながら露光量を補正する
請求項1記載の画像形成装置。 The second setup means includes
An adjusting means for adjusting a developing bias potential for charging the toner in the developing means;
The exposure amount is corrected while a ratio between the difference between the charging potential of the charging unit and the developing bias potential of the developing unit and the difference between the developing bias potential and the exposure potential of the exposing unit is made constant. Image forming apparatus.
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