JP2006276703A - Image density control method and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に現像剤(トナー)を用いる画像濃度を制御する画像濃度制御方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a facsimile machine, and more particularly to an image density control method for controlling an image density using a developer (toner).
従来、上記のような画像形成装置において、その出力画像の濃度を安定化させるため、特許文献1に記載されているように、電子写真感光体の像担持体上の表面電位を検知するセンサを設け、画像形成シーケンスとは別に基準となる潜像パターンを形成し、その領域を検知してその情報に基づき帯電手段や現像手段への印加電圧を制御する方法が提案されている。
Conventionally, in the image forming apparatus as described above, in order to stabilize the density of the output image, a sensor for detecting the surface potential on the image carrier of the electrophotographic photosensitive member as described in
また、特許文献2に記載されているように現像器内に配置されたトナー濃度検知センサの電気的信号の変化により、トナー濃度を推測して補正を実行する提案もされている。
In addition, as described in
更には、特許文献3に記載されているように像担持体上に特定パターン像を形成し、その光学濃度を読取り、画像形成条件にフィードバック制御をさせるという手法が提案されている。例えば、感光ドラム上に形成された特定のパターン像(トナー像)を発光素子により照射し、その照射した光のパターン像での反射光を受光素子で受光し、その受光素子の出力信号に応じてコントロール信号をコントラスト電位等にフィードバックし、これにより適切な画像濃度を得るようにしている。この濃度補正制御は、周囲環境の変動や感光ドラムの劣化、現像剤の濃度(トナー濃度)等による出力画像濃度の変動を補正させ、出力画像濃度を安定させるために、数時間毎に、あるいは数百枚から数千枚の印字毎に実行される。
しかしながら、上記のような従来例では、像担持体上の表面電位を検知する電位センサや像担持体上の画像パターン濃度を検知する濃度検知センサ、現像スリーブ上のトナー付着量を検知するセンサ等が必要となり、装置のコスト増を招来するという問題がある。 However, in the conventional example as described above, a potential sensor that detects the surface potential on the image carrier, a density detection sensor that detects the image pattern density on the image carrier, a sensor that detects the toner adhesion amount on the developing sleeve, etc. There is a problem that the cost of the apparatus is increased.
そこで、本発明は、環境変化や経時変化による画像濃度の変動を専用のセンサを必要とすることなく画像濃度の補正を行うことができる画像濃度制御方法およびこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an image density control method and an image forming apparatus using the image density control method that can correct image density without requiring a dedicated sensor for fluctuations in image density due to environmental changes or changes over time. For the purpose.
本発明による画像濃度制御方法は、像担持体の面上に形成された現像剤像を記録材上に転写させる転写部材を備えた画像形成装置における画像濃度制御方法であって、濃度チェック用現像剤像を前記像担持体上に形成するステップと、前記濃度チェック用現像剤像が前記像担持体と前記転写部材との間の転写ニップ部に存在しないときの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定するステップと、前記濃度チェック用現像剤像が前記転写ニップ部に存在するときの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定するステップと、両測定結果に基づいて、プリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行うステップとを備えたことを特徴とする。 An image density control method according to the present invention is an image density control method in an image forming apparatus provided with a transfer member for transferring a developer image formed on the surface of an image carrier onto a recording material, and developing for density check A step of forming an agent image on the image carrier, and a resistance value of the transfer member when the density check developer image does not exist in a transfer nip portion between the image carrier and the transfer member. Measuring the data to be measured, measuring the data corresponding to the resistance value of the transfer member when the density check developer image is present in the transfer nip, and the printing operation based on both measurement results And a step of correcting an image forming condition that affects the image density at the time.
像担持体と転写部材との間の転写ニップ部に現像剤が介在する場合には転写部材の抵抗値が変化する。その際、現像剤像の濃度(分布密度)によってその抵抗値も変化する。すなわち、濃度が高い程抵抗値が大きくなる。よって、転写ニップ部に現像剤像が介在する場合の転写部材の抵抗値は濃度に比例することになる。但し、転写部材自身の抵抗値も環境変化等によって変化するので、この抵抗値に相当するデータ(実施の形態におけるデータV1)のみではなく、転写ニップ部に現像剤像が介在しない場合の転写部材の抵抗値に相当するデータ(実施の形態におけるデータV0ひいてはデータV2)をも利用することにより、環境変化等の要因の影響を相殺することができる。 When the developer is present in the transfer nip portion between the image carrier and the transfer member, the resistance value of the transfer member changes. At that time, the resistance value also changes depending on the density (distribution density) of the developer image. That is, the resistance value increases as the concentration increases. Therefore, the resistance value of the transfer member when the developer image is present in the transfer nip portion is proportional to the density. However, since the resistance value of the transfer member itself also changes due to environmental changes or the like, not only the data corresponding to this resistance value (data V 1 in the embodiment) but also the transfer when the developer image is not present in the transfer nip portion. By using the data corresponding to the resistance value of the member (data V 0 and data V 2 in the embodiment), the influence of factors such as environmental changes can be offset.
前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定するステップでは、前記転写部材に対して定電流を流し、前記濃度チェック用現像剤像が前記像担持体と前記転写部材との間の転写ニップ部に存在しないときと存在するときのそれぞれの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを、前記転写部材の両端の第1および第2の電圧値として測定することができる。より具体的には、前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定するステップは、前記第1の電圧値に基づいて濃度判定用基準データを求めるステップと、この濃度判定用基準データと前記第2の電圧値とを比較するステップとを有し、前記補正を行うステップでは、前記比較の結果に基づいてプリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行う。 In the step of measuring data corresponding to the resistance value of the transfer member, a constant current is supplied to the transfer member, and the developer image for density check is transferred to the transfer nip portion between the image carrier and the transfer member. The data corresponding to the resistance value of the transfer member when it does not exist and when it exists can be measured as the first and second voltage values at both ends of the transfer member. More specifically, the step of measuring data corresponding to the resistance value of the transfer member includes obtaining density determination reference data based on the first voltage value, the density determination reference data, and the first And the step of performing the correction includes correcting the image forming conditions that affect the image density during the printing operation based on the comparison result.
前記定電流の極性を前記現像剤の帯電極性と逆にした場合には、前記転写部材に付着した現像剤のクリーニングを行うステップを設ける。 前記定電流の極性を前記現像剤の帯電極性と同じにした場合には、前記クリーニングを行うステップは不要である。 When the polarity of the constant current is reversed to the charging polarity of the developer, a step of cleaning the developer attached to the transfer member is provided. When the constant current has the same polarity as the charging polarity of the developer, the cleaning step is unnecessary.
前記補正を行うステップは、画像形成装置の帯電手段、潜像形成手段および現像手段のうち少なくとも1つの像形成条件を変更することで実現可能である。 The step of performing the correction can be realized by changing at least one image forming condition among a charging unit, a latent image forming unit, and a developing unit of the image forming apparatus.
前記転写部材は、例えばイオン導電系の転写ローラである。 The transfer member is, for example, an ion conductive transfer roller.
本発明による画像形成装置は、前記画像濃度制御方法を実施するための装置であり、像担持体の面上に形成された現像剤像を記録材上に転写させる転写部材を備えた画像形成装置において、濃度チェック用現像剤像を前記像担持体上に形成する像形成手段と、前記濃度チェック用現像剤像が前記像担持体と前記転写部材との間の転写ニップ部に存在しないときと存在するときのそれぞれの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定する測定手段と、前記測定結果に基づいて、プリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention is an apparatus for performing the image density control method, and includes an image forming apparatus including a transfer member that transfers a developer image formed on the surface of the image carrier onto a recording material. The image forming means for forming a density check developer image on the image carrier, and when the density check developer image does not exist in the transfer nip portion between the image carrier and the transfer member. Measuring means for measuring data corresponding to resistance values of the respective transfer members when present, and correcting means for correcting image forming conditions that affect image density during a printing operation based on the measurement results; It is provided with.
本発明によれば、像担持体上に濃度チェック用現像剤像を形成して、この濃度チェック用現像剤像が像担持体と転写部材との間の転写ニップ部に存在しないときと存在するときの転写部材の抵抗値に相当するデータを測定し、この測定結果に基づいて、プリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行うことにより、従来トナー濃度補正に必要としていた電位センサや濃度センサを必要とすることなく、環境状態や耐久状態で変動するトナー濃度の補正を実行することが可能になる。その結果、装置コストの低減を図ることができる。 According to the present invention, there is a case where a density check developer image is formed on the image carrier, and the density check developer image is not present in the transfer nip portion between the image carrier and the transfer member. The data corresponding to the resistance value of the transfer member at the time is measured, and based on the measurement result, the image forming conditions that affect the image density during the printing operation are corrected, so that it has been necessary for the conventional toner density correction. It is possible to correct the toner density that varies depending on the environmental state and the durability state without requiring a potential sensor or a density sensor. As a result, the apparatus cost can be reduced.
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
図1に、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施の形態では、本発明に係る画像形成装置としてレーザプリンタを例として説明する。但し、本発明はレーザプリンタへの適用に限定されるものではない。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a schematic configuration of an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a laser printer will be described as an example of the image forming apparatus according to the present invention. However, the present invention is not limited to application to a laser printer.
まず、同図を参照してレーザプリンタの構成を説明する。 First, the configuration of the laser printer will be described with reference to FIG.
このレーザプリンタは、像担持体として感光ドラム1を備えている。感光ドラム1は、装置本体Mによって回転自在に支持されており、駆動手段(不図示)によって矢印A方向に所定の速度(本実施の形態では107mm/secのプロセススピード)で回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、感光ドラム1を均一に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ2、静電潜像を形成するための露光手段であるレーザスキャナ3、静電潜像をトナーにより顕像化するための現像装置4、紙等のシート状の記録材Pに感光ドラム1上のトナー画像を転写するための転写装置である転写ローラ5、感光ドラム1上に残留する未転写トナーを回収するクリーニング装置6が配設されている。装置本体Mの下部には、記録材Pを収納した給紙カセット7が配置されており、感光ドラム1の上部には、加熱制御される定着ローラ(または定着フィルム)26や加圧ローラ25等により構成される定着装置8が配置されている。
This laser printer includes a
更には、装置本体Mの背面に画像形成動作等を制御する制御基板9が配置されている。制御基板9上には、画像形成動作等を実行する指令を出すCPU9aやプログラム等が格納されたメモリ9bが搭載されている。メモリ9b内には、後に記載するATVCの実行で決定するための最適転写電圧のデータテーブルやトナー濃度の補正の要否を判定するためのトナー濃度判定用基準データのデータテーブル等が保存されている。これらのプリンタの動作はCPU9aがメモリ9bから必要なプログラムを読み出して実行することにより実現される(後に詳細に説明するフローチャートによる処理も同様である)。
Further, a control board 9 for controlling an image forming operation and the like is disposed on the back surface of the apparatus main body M. On the control board 9, a
次に、上述構成のレーザプリンタの動作を説明する。 Next, the operation of the laser printer configured as described above will be described.
駆動手段(不図示)によって矢印A方向に回転駆動された感光ドラム1は、帯電ローラ2によって所定の極性、所定の電位(例えば−585V)に一様に帯電される。帯電動作終了後にCPU9aは転写ローラ5に所定の極性で定電流(例えば+5μA)を印加して、転写ローラ5両端の電圧V0を測定する。この例では、転写ローラ5へ向かって流れる電流の極性を正(+)とする。また、トナーの帯電極性は負(−)とする。この測定値に基づいて最適な転写出力Vtが求められる。具体的には、転写ローラ測定電圧V0に対して最適な転写出力Vtがあらかじめメモリ9b内にデータテーブル(または計算式)で設定されており、測定値に基づいてこのデータテーブル(または計算式)を参照することにより、画像形成動作時に出力すべき転写電圧Vtを決定する。
The
すなわち、転写ローラ5に定電流を印加し、両端の電圧を測定することで転写ローラ5のインピーダンスが計算できるので、外部環境や耐久等における転写ローラ5の抵抗変化に応じた最適転写電圧Vtを求めることができる。前記"転写ローラ測定電圧"は、計算で得たインピーダンスに対応して良好な転写画像が得られるように予め決めた値である。(以下この最適転写電圧決定方法をATVC(Auto Transfer Voltage Control) と呼ぶ。) That is, since the impedance of the transfer roller 5 can be calculated by applying a constant current to the transfer roller 5 and measuring the voltage at both ends, the optimum transfer voltage Vt corresponding to the resistance change of the transfer roller 5 in the external environment, durability, or the like is set. Can be sought. The “transfer roller measurement voltage” is a value determined in advance so as to obtain a good transfer image corresponding to the impedance obtained by calculation. (Hereinafter, this optimum transfer voltage determination method is called ATVC (Auto Transfer Voltage Control).)
この感光ドラム1を一様に帯電させ、画像形成動作時の最適転写電圧を決めるまでの動作及びレーザスキャナ3の図示しないポリゴンモータを所定の回転数まで加速する動作、定着装置8をトナーが溶融可能な所定の温度になるまで上昇させる動作の全てが完了するまでの動作をイニシャル回転と呼ぶ。
The operation until the
イニシャル回転動作終了後、感光ドラム1は、その表面に対し露光手段であるレーザスキャナ3によって画像情報に基づいた画像露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置4によって現像される。現像装置4は、アルミローラ表面にカーボンをコートした現像スリーブ4aを有しており、この現像スリーブ4aに所定の現像バイアス(例えばAC:2400Hz、1.6KVpp/DC:−455V)を印加して感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像(顕像化)する。
After completion of the initial rotation operation, the surface of the
トナー像は、転写ローラ5によって紙等の記録材Pに転写される。記録材Pは、給紙カセット7に収納されており、図示しない給紙ローラや搬送ローラによって搬送され、感光ドラム1と転写ローラ5との間の転写ニップ部Nに搬送される。
The toner image is transferred to the recording material P such as paper by the transfer roller 5. The recording material P is stored in a paper feed cassette 7, and is conveyed by a paper feed roller and a conveyance roller (not shown), and is conveyed to a transfer nip portion N between the
転写ローラ5はイニシャル回転動作のATVCで決定した最適転写電圧を印加することによって感光ドラム1上に形成されたトナー像を記録材Pに転写させる。記録材Pは、図示しない搬送ガイドに沿って定着装置8に搬送される。定着装置8において、未定着トナー像が加熱、加圧されてトナーが溶融することで記録材P表面に定着される。
The transfer roller 5 transfers the toner image formed on the
一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、記録材Pに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置6のクリーニングブレード6aによって除去され、次の画像形成に供される。 On the other hand, after the toner image is transferred, the toner remaining on the surface without being transferred to the recording material P is removed by the cleaning blade 6a of the cleaning device 6 and used for the next image formation.
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。 By repeating the above operation, image formation can be performed one after another.
次に、本実施の形態におけるプリンタの詳細動作について図2のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the detailed operation of the printer in this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
プリンタがホストコンピュータ(図示せず)からプリント信号を受信すると、前述のイニシャル回転動作を開始する(S11)。このイニシャル回転動作では、まず、感光ドラム1上を均一に帯電させる。同時に図示しないポリゴンモータを所定回転数(本実施の形態では25230rpm)まで加速させる動作と、定着装置8が所定温度(本実施の形態では150℃)に到達するまで図示しないハロゲンランプを通電して加熱する動作とを実行する。
When the printer receives a print signal from a host computer (not shown), the initial rotation operation described above is started (S11). In this initial rotation operation, first, the
感光ドラム1の帯電後、転写ATVCを開始し、図3(a)に示すように、転写ローラ5に定電流(+5μA)を印加する(S12)。転写高圧電源19が印加している電圧は転写ローラ5の抵抗値(転写ニップ部でのトナー黒帯の存在有無の影響を含む)により変化する。この電圧は転写ローラ5の両端の電圧V0に相当する。そこで、転写ローラ5両端の電圧V0を測定し、印字動作に転写ローラ5へ印加すべき最適転写電圧Vtを決定する(S13)。この時点で、ATVCは終了する。
After the
続いて、転写ローラ5への+5μA定電流の印加を継続した状態で、均一に帯電した感光ドラム1上にレーザ光を照射して所定のサイズ(例えば主走査幅200mm×副走査幅5mm)の帯状の潜像を形成し、印字中と同じ現像バイアス(AC:2400Hz/1.6KVpp、DC:−440V)を印加することで、感光ドラム1上にトナー黒帯51を形成する(S14)。図3(b)に示すように、この形成したトナー黒帯51が転写ローラ5を通過する際に転写ローラ5の両端の電圧をトナー黒帯電圧V1として測定する(S15)。
Subsequently, with the +5 μA constant current applied to the transfer roller 5, the uniformly charged
図4に、転写ローラ5の両端の電圧Vの時間に応じた変化をグラフで示す。感光ドラム1と転写ローラ5の間のニップ部にトナー黒帯51が介在していない期間の電圧Vの値はV0であるが、ニップ部にトナー黒帯51が介在する期間中、電圧Vの値はV0からV1へ変化することが分かる。
FIG. 4 is a graph showing the change of the voltage V across the transfer roller 5 with time. The value of the voltage V during the period when the toner black belt 51 is not interposed in the nip portion between the
その後、CPU9aは、ATVCで検知したV0に対応するトナー濃度判定用基準データV2をメモリ9b内から読み出し(S16)、測定したトナー黒帯電圧V1とトナー濃度判定用基準データV2とを比較する(S17)。トナー黒帯電圧V1のほうが小さい場合は、感光ドラム1上のトナーの載り量が減って濃度が出なくなっていると判断する。
Thereafter,
本実施の形態では、抵抗値が8×107Ω程度のNBRゴムを主成分としたイオン導電系転写ローラ5を使用している。このような転写ローラ5の抵抗値は温度や湿度等の環境変動により変動する。したがって、トナー黒帯電圧V1を固定的な閾値で判定すると、適正な判断ができない。そこで、本実施の形態では、ATVCで検知したV0に環境変動が反映されていることに鑑み、このV0の値に基づいてトナー黒帯電圧V1を判定するための適正な閾値としてのトナー濃度判定用基準データV2を求める。 In the present embodiment, an ion conductive transfer roller 5 mainly composed of NBR rubber having a resistance value of about 8 × 10 7 Ω is used. Such a resistance value of the transfer roller 5 varies due to environmental variations such as temperature and humidity. Therefore, when determining the toner black band voltages V 1 in a fixed threshold can not properly determine. Therefore, in the present embodiment, in view of the fact that environmental fluctuations are reflected in V 0 detected by ATVC, as an appropriate threshold for determining the toner black belt voltage V 1 based on the value of V 0 . determining a toner concentration determination reference data V 2.
本実施の形態では、トナー濃度の補正が必要と判断したCPU9aは印字動作での濃度を上げるため現像コントラストを広げるように現像DCバイアスを変更して現像コントラストを濃度が濃くなるほうに所定値だけ(ここでは−400Vから−450Vへ50V)シフトする制御を実行する(S18)。
In this embodiment, the
ステップS17で、トナー黒帯電圧V1の方が大きいと判断された場合は、トナー濃度補正は行わない。 In step S17, when it is determined that the direction of the toner black band voltage V 1 is greater, the toner density correction is not performed.
トナー黒帯が転写ローラ5を通過したことにより転写ローラ5はトナーが付着して汚れているため、CPU9aは転写ローラ5にトナーと逆極性のクリーニングバイアス(本実施の形態では−3KV)を転写ローラ3周以上の時間印加する(S19)。
Since the toner black belt passes through the transfer roller 5 and the transfer roller 5 is contaminated with toner, the
このようにして、環境変動に応じて必要なトナー濃度補正を実行した後、通常の印字動作を実行して、記録材としての用紙Pへのプリント動作を行う(S20)。このプリント動作における感光ドラム1から用紙Pへのトナー像の転写時に上記ステップS13で決定された最適転写電圧Vtが利用される。なお、この最適転写電圧Vtの印加時には転写高圧電源19の定電圧制御が行われる。
In this way, after executing the necessary toner density correction according to the environmental change, the normal printing operation is executed, and the printing operation on the paper P as the recording material is performed (S20). When the toner image is transferred from the
トナー濃度データV1を求める処理の実行タイミングとしては、(1)プリントジョブ毎、(2)装置電源オン時、(3)省エネルギーモードからの復帰時、(4)オペレータの指示時、等が考えられる。一旦求められたトナー濃度データV1の値は、次に更新されるまでメモリ9bに不揮発的に記憶されるようにする。 The execution timing of the processing for obtaining the toner density data V 1, (1) each print job, (2) when the apparatus power is turned on, when returning from the (3) energy-saving mode, (4) when an instruction of the operator, considered equal It is done. Once the value of the toner density data V 1 obtained is then to be nonvolatile manner in the memory 9b to update.
図5は、実験的にV0を変化させつつ反射濃度1.3のトナー黒帯を形成して転写ローラを通過させることにより求めた適正なトナー濃度判定用基準データV2を示すグラフである。トナー濃度判定用基準データV2はトナー濃度補正を行うか否かの閾値として機能する。このグラフの結果から、V0の値に基づいてV2を求めるためのデータテーブルまたは計算式を作成することができる。このようなデータテーブルまたは計算式は、メモリ9b内に不揮発的に保存しておく。本実施の形態ではトナー濃度補正を開始するトナー濃度を反射濃度1.3に設定したが特にこれに限られるものではなく任意に設定可能である。 Figure 5 is a graph showing the experimentally proper toner concentration determination reference data V 2 obtained by passing the transfer roller to form a toner black band of the reflection density of 1.3 while changing the V 0 . Toner concentration determination reference data V 2 functions as whether threshold performing the toner density correction. From the result of this graph, a data table or a calculation formula for obtaining V 2 can be created based on the value of V 0 . Such a data table or calculation formula is stored in the memory 9b in a nonvolatile manner. In this embodiment, the toner density at which the toner density correction is started is set to the reflection density 1.3. However, the present invention is not limited to this and can be arbitrarily set.
例えば23℃/50%の環境下において+5μA印加したATVCでのV0は+1KV程度である。この状態で反射濃度1.3のトナー黒帯を転写ローラ5上へ通過させると転写ローラ5両端の電圧は、トナー黒帯の影響で転写ローラ5の抵抗値が上昇するので例えば+1.2KVに上昇する。この値は環境変動により変化する。この変化した電圧値がトナー濃度判定用基準データV2となる。 For example, in an environment of 23 ° C./50%, V 0 at ATVC applied with +5 μA is about +1 KV. In this state, when a toner black band having a reflection density of 1.3 is passed over the transfer roller 5, the voltage across the transfer roller 5 increases to, for example, +1.2 KV because the resistance value of the transfer roller 5 increases due to the influence of the toner black band. To rise. This value changes due to environmental fluctuations. The changed voltage value becomes the toner concentration determination reference data V 2.
反射濃度が1.3より薄くなる(すなわち、転写ローラ5へのトナー付着が少なくなる)と、トナー黒帯電圧V1の出力値は小さくなる。その結果、トナー黒帯電圧V1の出力値がトナー濃度判定用基準データV2よりも小さくなったとき、トナー濃度が薄くなったと判断して、トナー濃度の補正を実行する。 Reflection density is thinner than 1.3 (i.e., toner adhesion is reduced to the transfer roller 5), the output value of the toner black band voltages V 1 decreases. As a result, when the output value of the toner black band voltages V 1 is smaller than the toner concentration determination reference data V 2, it is determined that the toner density becomes thin, to perform the correction of the toner density.
トナー濃度を補正する方法としては、いくつかの方法が考えられる。例えば、(1)感光ドラム1の帯電手段の帯電直流バイアスを変化させる、(2)潜像形成手段のレーザパワーを変化させる、(3)現像手段の現像バイアスを変化させる、(4)これらを任意に組み合わせる、等である。
There are several methods for correcting the toner density. For example, (1) changing the charging DC bias of the charging means of the
現像DCバイアスを−400Vから−450Vに変更して現像コントラストを濃度が濃くなるほうに50Vシフトする制御を実行することによって、印字動作で用紙Pに印字されるトナー濃度は本実施の形態において反射濃度1.28から1.43と濃度を上げることが可能になり、電位センサや濃度センサ等の専用の検知部材を必要としない簡易な構成で環境条件や耐久状態での濃度変動を少なくすることが可能になった。 By changing the development DC bias from −400 V to −450 V and executing a control to shift the development contrast by 50 V toward a higher density, the toner density printed on the paper P in the printing operation is reflected in this embodiment. It is possible to increase the density from 1.28 to 1.43, and to reduce density fluctuations in environmental conditions and durability with a simple configuration that does not require a dedicated detection member such as a potential sensor or a density sensor. Became possible.
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態におけるプリンタの詳細動作について図6のフローチャートに基づいて説明する。装置構成については第1の実施の形態と同じであり、重複した説明は省略する。
<Second Embodiment>
The detailed operation of the printer according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The apparatus configuration is the same as that of the first embodiment, and redundant description is omitted.
プリンタがホストコンピュータ(図示せず)からプリント信号を受信すると、前述のイニシャル回転動作からATVCでの最適転写電圧Vtの決定までは、図2のフローチャートと同じである(S11〜S13)。 When the printer receives a print signal from a host computer (not shown), the process from the initial rotation operation described above to the determination of the optimum transfer voltage Vt at ATVC is the same as that in the flowchart of FIG. 2 (S11 to S13).
その後、図7(a)に示すように、CPU9aは転写ローラ5にトナーと同極性の−5μA定電流を印加して転写ローラ5両端の電圧V3を測定する(S21)。
Thereafter, as shown in FIG. 7 (a),
次に、均一に帯電した感光ドラム1上にレーザ光を照射して所定のサイズ(例えば主走査幅200mm×副走査幅5mm)の帯状の潜像を形成し、印字中と同じ現像バイアス(AC:2400Hz/1.6KVpp、DC:−440V)を印加することで、感光ドラム1上にトナー黒帯を形成する(S22)。この形成したトナー黒帯が転写ローラ5を通過する際に、図7(b)に示すように、トナーと同極性のバイアスを印加した転写ローラ5の両端の電圧をトナー黒帯電圧V4として測定する(S23)。
Next, the uniformly charged
その後、CPU9aは、トナーと同極性の定電流(−5μA)印加時の転写ローラ5両端の電圧V3に対応するトナー濃度判定用基準データV5をメモリ9b内から読み出す(S24)。ついで、測定したトナー黒帯電圧V4とトナー濃度判定用基準データV5とを比較する(S25)。トナー黒帯電圧V4のほうが小さい場合は、感光ドラム1上のトナーの載り量が減って濃度が出なくなっていると判断する。
Thereafter,
本実施の形態において、前述のように環境変動により転写ローラ5の抵抗値が変動するが、例えば23℃/50%の環境下において−5μA印加した時の転写ローラ5両端の電圧V3は−1KV程度である。この状態で反射濃度1.3のトナー黒帯を転写ローラ5上へ通過させると転写ローラ5両端の電圧は、トナー黒帯の分だけ転写ローラ5の抵抗値(絶対値)が上昇する。例えば−1.2KVに上昇し、この値がトナー濃度判定用基準データV5となる。反射濃度が1.3より薄くなり、転写ローラ5へのトナー付着が少なくなるとトナー黒帯電圧V4の出力値は小さくなるのでトナー濃度判定用基準データV5よりも数値が小さくなる。これによりトナー濃度が薄くなったと判断して補正を実行する。トナー黒帯電圧V4の方が大きければ、トナー濃度補正は必要ないと判断し、トナー濃度補正は実行しない。 In this embodiment, as described above, the resistance value of the transfer roller 5 varies due to the environmental variation. For example, the voltage V 3 across the transfer roller 5 when −5 μA is applied in an environment of 23 ° C./50% is − It is about 1 KV. In this state, when a toner black belt having a reflection density of 1.3 is passed over the transfer roller 5, the resistance value (absolute value) of the transfer roller 5 increases as the voltage across the transfer roller 5 increases by the amount of the toner black belt. For example rose to -1.2 kV, this value is the toner concentration determination reference data V 5. Reflection density becomes thinner than 1.3, the toner adhesion decreases the output value of the toner black band voltage V 4 is numerically than the toner concentration determination reference data V 5 decreases so small to the transfer roller 5. As a result, it is determined that the toner density has decreased, and correction is executed. If is larger toner black band voltage V 4, the toner density correction is determined to be unnecessary, the toner density correction is not executed.
トナー濃度の補正が必要と判断したCPU9aは印字動作での濃度を上げるため現像コントラストを広げるように現像DCバイアスを例えば−400Vから−450Vに変更して現像コントラストを濃度が濃くなるほうに50Vシフトする制御を実行する(S26)。
When the
このようにして、環境変動に応じて必要なトナー濃度補正を実行した後、通常の印字動作を実行して用紙Pへのプリント動作を行う(S27)。 In this way, after executing the necessary toner density correction according to the environmental change, the normal printing operation is executed to perform the printing operation on the paper P (S27).
なお、メモリ9b内に保存されているトナー濃度判定用基準データV4は、転写ローラ5に−5μAの定電流を印加したときの転写ローラ5両端電圧V3を変化させ、各V3でトナー濃度補正を開始する閾値となるトナー濃度(本実施の形態では反射濃度1.3)のトナー黒帯を形成して、転写ローラ5を通過する際の転写ローラ5の両端電圧を予め実験により測定した値であり、データテーブル(または計算式)として表される。 The toner concentration determination reference data V 4 stored in the memory 9b changes the transfer roller 5 across the voltage V 3 at the time of applying a constant current of -5μA to the transfer roller 5, the toner in each V 3 A toner black belt having a toner density (in this embodiment, a reflection density of 1.3) serving as a threshold value for starting density correction is formed, and the voltage across the transfer roller 5 when passing through the transfer roller 5 is measured in advance by experiments. This value is expressed as a data table (or calculation formula).
本実施の形態により、第1の実施の形態と同様に印字動作で用紙Pに印字されるトナー濃度は本実施の形態において反射濃度を例えば1.28から1.43へと上げることが可能になり、電位センサや濃度センサ等の専用の検知部材を必要としない簡易な構成で環境条件や耐久状態での濃度変動を少なくすることが可能になった。 According to the present embodiment, as in the first embodiment, the toner density printed on the paper P by the printing operation can increase the reflection density from 1.28 to 1.43 in the present embodiment, for example. Therefore, it has become possible to reduce concentration fluctuations in environmental conditions and in a durable state with a simple configuration that does not require a dedicated detection member such as a potential sensor or a concentration sensor.
更には、トナー黒帯が転写ローラ5を通過する際にトナーと同極性のバイアスを転写ローラ5に印加しているので、転写ローラ5に付着するトナーの量を第1の実施の形態に記載の構成より1/10程度に減少させることが可能になり、転写ローラ5のクリーニング時間も短縮できるのでイニシャル回転動作にかかる時間を短縮することが可能になった。 Furthermore, since the bias having the same polarity as the toner is applied to the transfer roller 5 when the toner black belt passes the transfer roller 5, the amount of toner adhering to the transfer roller 5 is described in the first embodiment. Thus, the time required for the initial rotation operation can be shortened because the cleaning time of the transfer roller 5 can be shortened.
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、画像濃度の補正は1つの閾値(トナー濃度判定用基準データ)を用いて補正の有無のみを判断したが、複数の閾値を用いて複数段階で補正を行うようにしてもよい。また、図3、図7で説明したように、トナー濃度データの測定時に定電流制御を用いたが、定電圧制御を用いることも可能である。この場合には、転写ローラを流れる電流値を、例えば基準抵抗の電圧降下量として測定し、これをトナー濃度データとして用いることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but various modifications and changes other than those mentioned above can be made. For example, in the correction of image density, only the presence or absence of correction is determined using one threshold value (reference data for toner density determination). However, correction may be performed in a plurality of stages using a plurality of threshold values. Further, as described with reference to FIGS. 3 and 7, the constant current control is used when measuring the toner density data, but it is also possible to use constant voltage control. In this case, the value of the current flowing through the transfer roller can be measured, for example, as a voltage drop amount of the reference resistance, and this can be used as toner density data.
1…感光ドラム
2…帯電ローラ
3…レーザスキャナ
4…現像装置
4a…現像スリーブ
5…転写ローラ
6…クリーニング装置
6a…クリーニングブレード
7…給紙カセット
8…定着装置
9…制御基板
9a…CPU
9b…メモリ
25…加圧ローラ
26…定着ローラ
M…装置本体
L…レーザ光路
P…記録材
N…転写ニップ部
DESCRIPTION OF
7 ... Paper cassette
8 ... Fixing device 9 ...
9b ...
Claims (15)
濃度チェック用現像剤像を前記像担持体上に形成するステップと、
前記濃度チェック用現像剤像が前記像担持体と前記転写部材との間の転写ニップ部に存在しないときの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定するステップと、
前記濃度チェック用現像剤像が前記転写ニップ部に存在するときの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定するステップと、
両測定結果に基づいて、プリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行うステップと
を備えたことを特徴とする画像濃度制御方法。 An image density control method in an image forming apparatus comprising a transfer member for transferring a developer image formed on the surface of an image carrier onto a recording material,
Forming a density check developer image on the image carrier;
Measuring data corresponding to a resistance value of the transfer member when the developer image for density check is not present in a transfer nip portion between the image carrier and the transfer member;
Measuring data corresponding to a resistance value of the transfer member when the density check developer image is present in the transfer nip; and
An image density control method comprising: a step of correcting an image forming condition that affects the image density during a printing operation based on both measurement results.
前記第1の電圧値に基づいて濃度判定用基準データを求めるステップと、
この濃度判定用基準データと前記第2の電圧値とを比較するステップとを有し、
前記補正を行うステップでは、前記比較の結果に基づいてプリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行う
ことを特徴とする請求項2記載の画像濃度制御方法。 Measuring data corresponding to the resistance value of the transfer member,
Obtaining density determination reference data based on the first voltage value;
A step of comparing the reference data for density determination with the second voltage value,
The image density control method according to claim 2, wherein in the correcting step, an image forming condition that affects an image density during a printing operation is corrected based on the comparison result.
前記補正を行うステップでは、前記帯電手段、潜像形成手段および現像手段のうち少なくとも1つの像形成条件を変更することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像濃度制御方法。 The image forming apparatus includes a charging unit that uniformly charges the image carrier, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the charged image carrier, and the formed electrostatic latent image. Development means for supplying and developing a developer,
The image density control method according to claim 1, wherein in the correcting step, at least one image forming condition is changed among the charging unit, the latent image forming unit, and the developing unit.
濃度チェック用現像剤像を前記像担持体上に形成する像形成手段と、
前記濃度チェック用現像剤像が前記像担持体と前記転写部材との間の転写ニップ部に存在しないときと存在するときのそれぞれの前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定する測定手段と、
前記測定結果に基づいて、プリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行う補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising a transfer member for transferring a developer image formed on the surface of an image carrier onto a recording material,
An image forming means for forming a density check developer image on the image carrier;
Measuring means for measuring data corresponding to resistance values of the transfer member when the density check developer image is not present in the transfer nip portion between the image carrier and the transfer member; ,
An image forming apparatus comprising: a correcting unit that corrects an image forming condition that affects an image density during a printing operation based on the measurement result.
前記補正手段は、前記比較手段の比較結果に基づいてプリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行う
ことを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。 The measuring means obtains density determination reference data based on the first voltage value, compares the density determination reference data with the second voltage value,
The image forming apparatus according to claim 9, wherein the correcting unit corrects an image forming condition that affects an image density during a printing operation based on a comparison result of the comparing unit.
前記補正手段による補正は、前記帯電手段、潜像形成手段および現像手段のうち少なくとも1つの像形成条件を変更することである請求項8〜12のいずれかに記載の画像形成装置。 Charging means for uniformly charging the image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier, and supplying a developer to the formed electrostatic latent image Development means for developing,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the correction by the correcting unit is to change at least one image forming condition among the charging unit, the latent image forming unit, and the developing unit.
前記像担持体と前記転写部材との間の転写ニップ部における前記現像剤の有無により変化する前記転写部材の抵抗値に相当するデータを測定する測定手段と、
前記測定結果に基づいて、プリント動作時の画像濃度に影響を与える像形成条件の補正を行う補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising a transfer member for transferring a developer image formed on the surface of an image carrier onto a recording material,
Measuring means for measuring data corresponding to the resistance value of the transfer member that changes depending on the presence or absence of the developer at a transfer nip portion between the image carrier and the transfer member;
An image forming apparatus comprising: a correcting unit that corrects an image forming condition that affects an image density during a printing operation based on the measurement result.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010128375A (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
JP2011002638A (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Canon Inc | Image forming apparatus |
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