JP2006171606A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体を使用する電子写真方式、静電記録方式の複写機、レーザビームプリンタなどの画像形成装置に関し、特に感光体にa−Si無機系感光体を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic type or electrostatic recording type copying machine or a laser beam printer using a photoconductor, and more particularly to an image forming apparatus using an a-Si inorganic photoconductor as a photoconductor.
現在、電子写真方式の画像形成装置は、デジタル時代の出力装置として高耐久性、高安定性、高解像度が要求されている。この状況の中で、A−Si感光ドラムは、硬度が高いために数百万枚分の印刷を行える高耐久性がある。また、耐久や、温度による電気的特性の変化もほとんど無く高安定である。さらには、潜像形成がシャープに形成可能で、プラス・マイナス両帯電が可能であるために高解像度化が行える。そこで、電子写真の感光体としてA−Si無機系感光体が多く使用されている。 Currently, electrophotographic image forming apparatuses are required to have high durability, high stability, and high resolution as output devices in the digital age. In this situation, the A-Si photosensitive drum has high durability capable of printing several million sheets because of its high hardness. In addition, it is highly stable with almost no change in electrical characteristics due to durability and temperature. Furthermore, the latent image can be formed sharply, and both positive and negative charging can be performed, so that high resolution can be achieved. Therefore, A-Si inorganic photoreceptors are often used as electrophotographic photoreceptors.
しかし、A−Si感光体も長所ばかりではなく、短所も有している。大面積をCVDで均一に成膜するために高度な技術を必要とし、A−Si感光ドラムの製造では、成膜時間が多く要するためにコストが高いという短所もある。 However, the A-Si photosensitive member has not only advantages but also disadvantages. A high level of technology is required to uniformly form a large area by CVD, and the production of an A-Si photosensitive drum has a disadvantage that it takes a long time to form a film and is expensive.
A−Siの製造過程で成膜面にダストが付着すると、ダストを起点として異常成長が発生してしまう。このドラム使用した電子写真画像形成装置では、感光ドラムに高圧を用いて帯電させる際に、異常成長点で高圧がリークしてしまい帯電されずに出力画像上では画像中に白抜けが発生、画像欠陥をまねく。 If dust adheres to the film formation surface during the manufacturing process of A-Si, abnormal growth occurs starting from the dust. In this electrophotographic image forming apparatus using a drum, when a photosensitive drum is charged with a high voltage, a high voltage leaks at an abnormal growth point and the image is not charged on the output image, and white spots occur in the image. Lead to defects.
さらには、初期は画像上で白抜けが分からない状況でも、耐久により異常成長部が広がり画像欠陥を悪化させることもある。 Furthermore, even in a situation where white spots are not apparent on the image in the initial stage, the abnormally grown portion may spread due to durability and worsen the image defect.
従来は、この白抜けを製造過程で発見する提案がなされている(特許文献1、2)。
しかし、製造過程で詳細な検査方法を導入すると製造コストが上がってしまう。さらには、欠陥品は廃却することとなってしまうので、コストアップが問題であった。 However, if a detailed inspection method is introduced in the manufacturing process, the manufacturing cost increases. Furthermore, since defective products will be discarded, cost increase is a problem.
本発明では、感光ドラムの異常成長部分の画像欠陥をプリンタ側で極力補正することで、特に文章、ビジネス画像では実使用上問題の無いレベルにすることである。 In the present invention, an image defect in an abnormally grown portion of the photosensitive drum is corrected as much as possible on the printer side, so that the level is practically not problematic for texts and business images.
本発明は、1つもしくは、複数の感光ドラムを用いた画像形成装置で、感光ドラムと、この感光ドラムの表面を露光するための露光手段と、感光ドラムの欠陥部を検知するための、欠陥検知画像を出力する手段と、前記欠陥検知画像を読み取って、欠陥を有する感光ドラムの特定と、欠陥部位置を検知するための欠陥部検出手段を有し前記欠陥部検知手段が欠陥と判断した、感光ドラム上の欠陥部分をレーザ光により露光する部分のカラー画像データを変更することを特徴とする。 The present invention relates to an image forming apparatus using one or a plurality of photosensitive drums, a photosensitive drum, an exposure unit for exposing the surface of the photosensitive drum, and a defect for detecting a defective portion of the photosensitive drum. A means for outputting a detection image; and reading the defect detection image to identify a photosensitive drum having a defect and a defect portion detection means for detecting the position of the defect portion. The color image data of a portion where a defective portion on the photosensitive drum is exposed by a laser beam is changed.
以上説明したように本発明によれば、電子写真等の感光ドラム特にA−Si系の感光ドラムの欠陥部を把握して、画像データを補正し補完できる場合は他の色を現像することで欠陥部分を極力目立たなくするようにできる。これにより、従来廃却したり交換されていた感光ドラムを使用可能とし、画像形成装置の本体コスト、さらにはランニングコストを大きく低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to grasp a defective portion of a photosensitive drum such as electrophotography, particularly an A-Si photosensitive drum, and develop other colors when image data can be corrected and complemented. Defects can be made as inconspicuous as possible. This makes it possible to use a photosensitive drum that has been discarded or replaced in the past, and can significantly reduce the cost of the image forming apparatus and the running cost.
以下、本発明にかかる実施例について説明する。 Examples according to the present invention will be described below.
(実施例1)
図2は、実施例における画像形成装置の機構部の構成を示す図である。
Example 1
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a mechanism unit of the image forming apparatus in the embodiment.
201は原稿台ガラスであり、読み取られるべき原稿202が置かれる。原稿202は照明203によって照射され、ミラー204,205,206を経て、光学系207によりCCD208上に像が投影される。ここで、CCD208はR(レッド),B(ブルー),G(グリーン)の3ラインのCCDラインセンサにより構成される。更に、モータ209によりミラー204,照明203を含む第1のミラーユニット210が速度Vで駆動され、ミラー205,206を含む第2のミラーユニット211が速度1/2Vで駆動され、原稿202の全面が走査される。
212は画像処理部であり、CCD208で読み取った画像情報を電気信号として処理し、プリント信号として出力する部分である。213,214,215,216は半導体レーザであり、画像処理部212よりの出力信号によって駆動される。各半導体レーザによって発光されたレーザ光はプリントごとのポリゴンミラー217,218,219,220によってプリント色ごとの感光ドラム225,226,227,228上に走査され潜像が形成される。221,222,223,224はそれぞれブラック(Bk),イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M)のトナーによって潜像を現像するための現像器である。
An image processing unit 212 processes image information read by the
用紙カセット229,230,231及び手差しトレイ232の何れかが選択され、給紙された用紙はレジストローラ233を経て転写ベルト234上に吸着されて搬送される。250はフォトインタラプタであり、ページ同期信号を発生するためのITOPセンサである。前述の給紙タイミング及びレーザの感光ドラムへの露光走査開始は、このITOPセンサが発生するページ同期信号(ITOP信号)に応じて行われる。よって、給紙タイミングと画像形成タイミングの同期が取られ、感光ドラム228,227,226,225に現像されている各色の像が用紙に転写される。各色のトナーが転写された用紙は、分離/搬送され、定着されて排紙トレイ236上に排紙される。
One of the
次に、画像読み取りから書き込みまでのブロック図である図1を説明する。CCD101はRGBの3ラインのCCDで構成されており、原稿からの1ラインの光情報を色分解して400dpiの解像度でRGBの電気信号を出力する。本実施の形態では、1ラインとして最大297mm(A4縦)の読み取りを行うため、CCD101からはR,G,Bに対してそれぞれ1ライン4677画素画像が出力される。 Next, FIG. 1 which is a block diagram from image reading to writing will be described. The CCD 101 is composed of RGB three-line CCDs, which color-separate one line of light information from the original and output RGB electrical signals with a resolution of 400 dpi. In this embodiment, since a maximum of 297 mm (A4 length) is read as one line, the CCD 101 outputs an image of 4677 pixels per line for R, G, and B, respectively.
図1において、110はマゼンダ同期信号生成部であり、主走査のアドレスカウンタや副走査のアドレスカウンタ等により構成される。主走査アドレスカウンタは、感光ドラム118へのラインごとのレーザ記録の同期信号であるBD信号によってラインごとにクリアされて、画素クロック発生器112からのVCLK信号をカウントし、CCD101から読み出される1ラインの画情報の各画素に対応したカウント出力H−ADRを生成する(図示しない)。このH−ADRは0〜5000までアップカウントし、CCD101から1ライン分の画像信号を十分読み出せる。また、同期信号発生部110からは、ライン同期信号LSYNCや画像信号の主走査有効区間信号VEや副走査有効区間信号PE等の各種のタイミング信号を出力する。副走査有効区間信号はITOP信号が遅延部Mである140に入力され、CPU109により書き込まれた所定設定値に応じた所定量遅延された後に、副走査アドレスカウンタ110が動作し生成される。遅延部Cは141、遅延部Yは142、遅延部Kは143であり、各色用の遅延量がCPU109により設定されている。 In FIG. 1, reference numeral 110 denotes a magenta synchronization signal generation unit, which includes a main scanning address counter, a sub scanning address counter, and the like. The main scanning address counter is cleared for each line by a BD signal which is a synchronization signal for laser recording for each line on the photosensitive drum 118, counts the VCLK signal from the pixel clock generator 112, and is read out from the CCD 101. A count output H-ADR corresponding to each pixel of the image information is generated (not shown). This H-ADR counts up from 0 to 5000, and the image signal for one line can be sufficiently read from the CCD 101. Further, the synchronization signal generator 110 outputs various timing signals such as a line synchronization signal LSYNC, an image signal main scanning effective section signal VE, and a sub-scanning effective section signal PE. The sub-scanning effective interval signal is generated by the sub-scan address counter 110 operating after the ITOP signal is input to the delay unit M 140 and delayed by a predetermined amount corresponding to the predetermined set value written by the CPU 109. The delay unit C is 141, the delay unit Y is 142, the delay unit K is 143, and the delay amount for each color is set by the CPU 109.
130はCCD駆動信号生成部であり、H−ADRをデコードしてCCD101のシフトパルスからリセットパルスや転送クロックであるCCD−DRIVE信号を生成する。これにより、CCD101からVCLKに同期して、同一画素に対するR,G、Bの色分解画像信号が順次出力される。102はA/Dコンバータであり、RGBの各画像信号を8ビットのデジタル信号に変換するものである。 A CCD drive signal generator 130 decodes the H-ADR and generates a CCD-DRIVE signal as a reset pulse or a transfer clock from the shift pulse of the CCD 101. As a result, R, G, and B color separation image signals for the same pixel are sequentially output from the CCD 101 in synchronization with VCLK. Reference numeral 102 denotes an A / D converter that converts RGB image signals into 8-bit digital signals.
103は光量−濃度変換部(LOG変換部)であり、RGBの8ビットの光量信号を対数変換により、CMYの各8ビットの濃度信号に変換するものである。104は出力マスキング処理部であり、既知のUCR(下色除去処理)によりC,M,Y3色の濃度品号からブラックの濃度信号を抽出する。ブラックの値は以下の如く算出される。
K=Min(C,M,Y)
とともに、各濃度信号に対応した現像剤の色濁りを除去する既存のマスキング演算を施すものである。このようにしてM、C、Y、Kの各濃度信号が生成される。
Reference numeral 103 denotes a light quantity-density conversion section (LOG conversion section) which converts RGB 8-bit light quantity signals into CMY 8-bit density signals by logarithmic conversion. An output masking processing unit 104 extracts a black density signal from C, M, and Y3 density product numbers by a known UCR (under color removal process). The black value is calculated as follows.
K = Min (C, M, Y)
At the same time, an existing masking operation for removing color turbidity of the developer corresponding to each density signal is performed. In this way, M, C, Y, and K density signals are generated.
次に、画像処理部で生成された画像信号(VIDEO)、例えばブラックの画像信号は、レーザ・ユニットK(130)に送られる。107はレーザコントローラであり、8ビットの濃度信号であるVIDEO信号に応じてレーザの発光量を制御するものである。117はフォトダイオードであり、感光ドラム118を走査する直前のレーザ光の通過を検出して1ラインの同期信号BDを発生するものである。ポリゴンミラー116はカラー複写機の印刷速度に応じたレーザ走査を行うための回転速度で回転する。よって、前述の主走査同期信号であるBD信号は、1ライン毎に一定間隔で出力される。121フォトセンサであり、転写体119に付けられた基準フラグを検知して基準位置であるページ同期信号ITOPを発生する。本実施例の感光ドラム118と転写体119は同期回転され、感光ドラム118と、転写体119の周長は整数比となっており同一の駆動源により同期回転されている。また、他のマゼンダ、シアン、イエロー、の感光ドラムについても同様に同期回転されている。
Next, the image signal (VIDEO) generated by the image processing unit, for example, a black image signal, is sent to the laser unit K (130). Reference numeral 107 denotes a laser controller that controls the amount of light emitted from the laser in accordance with a VIDEO signal that is an 8-bit density signal.
ここでは、ブラックのレーザ露光について説明したが、レーザ・ユニットM(131)、レーザ・ユニットC(132)、レーザ・ユニットY(133)についても同様な制御が行われる。カラー画像を出力する場合には、M,C,Y,Kの4レーザ・ユニット(130〜133)が駆動され、4色のトナー画像を転写ベルト上の用紙に重ね合わせることでカラー画像を得ることができる。 Although black laser exposure has been described here, the same control is performed for the laser unit M (131), the laser unit C (132), and the laser unit Y (133). When outputting a color image, four laser units (130 to 133) of M, C, Y, and K are driven to obtain a color image by superimposing four color toner images on a sheet on a transfer belt. be able to.
ここで、白抜け判定画像出力について説明する。CPU109がプリンタを制御して画像を出力する。CPU109は白抜けが目立つような濃度のブラック・ハーフトーン画像を出力するための設定をレーザコントローラ部107に設定する。そして、感光ドラム118、転写体119を画像形成速度で回転させ一定速度になった後、ITOPセンサの出力信号に応じて、ハーフトーン画像を出力する。このページ同期信号ITOPは、印刷時のプリンタ制御の基準となる信号であり、通常の印刷も同タイミングで印刷される。 Here, the white spot determination image output will be described. The CPU 109 controls the printer and outputs an image. The CPU 109 sets, in the laser controller unit 107, settings for outputting a black halftone image having such a density that white spots are conspicuous. Then, after the photosensitive drum 118 and the transfer body 119 are rotated at an image forming speed to reach a constant speed, a halftone image is output according to the output signal of the ITOP sensor. The page synchronization signal ITOP is a signal that serves as a reference for printer control during printing, and normal printing is also performed at the same timing.
白抜け判定画像出力のタイミングチャートを図2に示す。301はドラムHP信号、302はITOP信号である。感光ドラム2回転で転写体が1回転の同期駆動され、速度も画像形成速度で一定となっているので301及び、302のパルス出力は等間隔に出力される。感光ドラム、転写体の回転が一定になった後、プリンタのページ基準信号ITOP302の立ち上がりエッジから、ブラック露光開始時間303Ts(K)msec後にレーザコントローラで作成したVIDEO(M)信号によりレーザにより感光ドラムを露光して潜像を形成する。また、ブラックとマゼンダ、マゼンダとシアン、シアンとイエローの感光ドラムは感光ドラムの周長分離れて配置されている。よって、Ts(C)−Ts(M)、TS(Y)−Ts(C)、Ts(K)−Ts(Y)はドラム1周分の時間に設定されている。しかし、ブラック単色のハーフトーン印刷であるために、ブラック以外の画像データ307〜309は0であり、マゼンダ、シアン、イエローは現像されない。
FIG. 2 shows a timing chart for outputting the white spot determination image. 301 is a drum HP signal and 302 is an ITOP signal. Since the transfer body is synchronously driven by one rotation by two rotations of the photosensitive drum and the speed is constant at the image forming speed, the pulse outputs 301 and 302 are output at equal intervals. After the rotation of the photosensitive drum and the transfer body becomes constant, the photosensitive drum is driven by the laser by the VIDEO (M) signal created by the laser controller after the black exposure start
その後、感光体の潜像をブラックのトナーで現像し、可視化されたトナー画像を用紙に転写する。その後、定着器にて用紙上のトナー画像が過熱、加圧定着され永久画像となる。 Thereafter, the latent image on the photosensitive member is developed with black toner, and the visualized toner image is transferred onto a sheet. Thereafter, the toner image on the paper is overheated and pressure-fixed by a fixing device to become a permanent image.
図4−Aに白抜け判定画像の図を示す。前記の白抜け判定ブラックの画像の例である。この出力された画像をリーダに読み込ませることで、感光ドラムの不具合による白抜け位置を特定することが可能である。405は用紙であり、411はハーフトーン画像部分である。406は感光ドラムの不良部で、潜像が形成されずトナーが現像されなかった部分である。401はBDもしくは、ライン同期信号LSYNCである。402はVIDEOクロックであり、1クロックはCCDの読み取り画素の1画素に対応してる。404はBD信号である。このBD信号の1クロックは、画像411の1ラインに対応している。403は副走査の画像イネーブル信号である。リーダで読み取った8ビットのCCDの出力は、例えばハーフトン部は80(h)であるが、白部分は230〜255(h)となる。よって、リーダでこの画像を読み込むと、BD及びLSYNCから主走査方向に5画素、副走査有効区間信号から副走査方向に4画素の位置で主、副共に1画素の大きさの白抜けがあること判断することができる。この判断は、白抜け判断部122で行われる。この白抜け位置はCPU109により白抜け判断部からデータを読み込み、図示しない不揮発性のメモリーに保存される。 FIG. 4-A shows a white-out determination image. It is an example of the image of the above-mentioned white spot judging black. By reading the output image to the reader, it is possible to specify the white spot position due to the malfunction of the photosensitive drum. Reference numeral 405 denotes paper, and reference numeral 411 denotes a halftone image portion. Reference numeral 406 denotes a defective portion of the photosensitive drum where a latent image is not formed and toner is not developed. 401 is a BD or a line synchronization signal LSYNC. Reference numeral 402 denotes a VIDEO clock, and one clock corresponds to one pixel of a CCD reading pixel. Reference numeral 404 denotes a BD signal. One clock of the BD signal corresponds to one line of the image 411. Reference numeral 403 denotes an image enable signal for sub-scanning. The output of the 8-bit CCD read by the reader is, for example, 80 (h) in the halftone part, but 230 to 255 (h) in the white part. Therefore, when this image is read by the reader, there is a white spot with a size of 1 pixel in both the main and sub positions at the position of 5 pixels from the BD and LSYNC in the main scanning direction and 4 pixels from the sub scanning effective section signal in the sub scanning direction. Can be judged. This determination is performed by the white spot determination unit 122. The white spot position is read from the white spot judging unit by the CPU 109 and stored in a nonvolatile memory (not shown).
次に白抜け部の補完方法について説明する。まずカラー複写する画像は、リーダによりプレスキャンする。プレスキャン前に黒文字判定部分131に白抜け位置をCPU109は書き込む。さらに、補完データ作成部にも同様に白抜け位置をCPU109は書き込む。そしてプレスキャン動作を行う。このプレスキャン時に黒文字判定部131により画像の黒文字部分及び黒部分が判断される。この時前述の白抜け位置での画像が黒であるかどうかも同時に判別される。また、同時に補完データ作成部では黒ではなかった時のためにR,G,Bのデータから白抜け部の補完データを作成する。この補完データ作成部では、白抜け位置のR,G,Bの濃度データがD=1.8以上かつイエローではないと判断すると、白抜け部にR.G.Bの黒を印刷するようにデータを作成する。またイエローであった場合は、そのままの画像データを使用する。黒文字判定部で黒と判断された場合は、白抜け部にR.G.Bの黒を印刷するようにデータを作成する。 Next, a method for complementing white areas will be described. First, an image to be color copied is pre-scanned by a reader. The CPU 109 writes the blank position in the black character determination portion 131 before the pre-scan. Further, the CPU 109 similarly writes the blank position in the complementary data creation unit. Then, a pre-scan operation is performed. During this pre-scan, the black character determination unit 131 determines the black character portion and the black portion of the image. At this time, it is simultaneously determined whether or not the image at the above-described white spot position is black. At the same time, the supplementary data creation unit creates supplementary data for the blank areas from the R, G, and B data for when it is not black. When the complementary data creation unit determines that the density data of R, G, B at the white spot position is D = 1.8 or higher and is not yellow, the R.G. G. Data is created so as to print B black. If it is yellow, the image data is used as it is. If the black character is determined to be black by the black character determination unit, R.D. G. Data is created so as to print B black.
プレスキャン終了して、白抜け補完の複写動作を示す図を図4−Bを用いて説明する。425は用紙、431は画像印刷可能領域、426は実際の印刷領域である。例えば、原稿画像に426に示すようなブラック画像を複写した場合、主走査位置でBD421立ち上がりエッジから5画素(427)の位置、また副走査方向には、副走査イネーブル信号PE(423)立ち上がりエッジから4画素の位置に感光ドラム上に欠陥があり白抜けすると判断されているために、画像領域426の1〜3、4、6,7〜9はブラックで印刷する。画像領域426中の5は、ブラックの感光体に欠陥があるために、マゼンダ、シアン、イエローのドラムで同濃度の現像を行いカラートナー3色で黒色を形成する。よって、従来、主に感光ドラムの欠陥や耐久による劣化等により白抜けしてしまっていた部分も、他の現像色で補完を行うことで、白抜けを目立たなくすることが可能となるのである。 FIG. 4-B will be used to describe a copy operation for whiteout complement after completion of prescanning. Reference numeral 425 denotes paper, 431 denotes an image printable area, and 426 denotes an actual print area. For example, when a black image as shown by 426 is copied to the original image, the position of 5 pixels (427) from the rising edge of the BD 421 at the main scanning position, and the rising edge of the sub scanning enable signal PE (423) in the sub scanning direction. Since it is determined that there is a defect on the photosensitive drum at the position of four pixels from the first to fourth, and the image areas 426 are printed in black. In the image area 426, since there is a defect in the black photoconductor, development is performed with magenta, cyan, and yellow drums at the same density to form black with three color toners. Therefore, it is possible to make the white spots inconspicuous by supplementing with the other development colors also the portions that have been white spots mainly due to defects of the photosensitive drum or deterioration due to durability. .
ここでは、ブラックの白抜けを例に説明したが、他のマゼンダ、シアンの高濃度部である濃度D=1.8以上部分は、白抜けさせるよりもブラックで現像することで画像欠陥を目立たなくすべく、同様に補正することができる。また、イエローの場合は、他の色で補完するとより原稿画像との差が分かりやすくなってしまう場合があるために他の色で補完しないように制御することも同様に可能である。 Here, black white spots have been described as an example, but other magenta and cyan high density areas where the density D = 1.8 or higher are more noticeable by developing with black rather than white areas. In order to eliminate it, it can correct | amend similarly. In the case of yellow, since it may be easier to understand the difference from the original image when complemented with other colors, it is also possible to perform control so as not to complement with other colors.
116 ポリゴンミラー
109 CPU
112 画像クロック
122 白抜け判定部
123 補完データ作成部
116 Polygon mirror 109 CPU
112 Image clock 122 White spot judging unit 123 Complementary data creating unit
Claims (5)
感光ドラムと、この感光ドラムの表面を露光するための露光手段と、
感光ドラムの欠陥部を検知するための、欠陥検知画像を出力する手段と、
前記欠陥検知画像を読み取って、欠陥を有する感光ドラムの特定と、欠陥部位置を検知するための欠陥部検出手段を有し
前記欠陥部検知手段が欠陥と判断した、感光ドラム上の欠陥部分をレーザ光により露光する部分のカラー画像データを変更することを特徴とする。 An image forming apparatus using a plurality of photosensitive drums.
A photosensitive drum and exposure means for exposing the surface of the photosensitive drum;
Means for outputting a defect detection image for detecting a defective portion of the photosensitive drum;
The defect detection image is read, and a defective part on the photosensitive drum, which has a defect part detection unit for detecting a defective photosensitive drum and detecting the position of the defective part, is determined as a defect by the defect part detection unit. The color image data of a portion exposed by laser light is changed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080304 |