JP2007249086A - Image forming apparatus, control method, program and recording medium for 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関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
プリンタや複合機などの画像形成装置においては、使用状況に拘わらず、常に同じ画像濃度であることが望まれる。 In an image forming apparatus such as a printer or a multifunction peripheral, it is desired that the image density is always the same regardless of the use situation.
そのため、特許文献1では、感光体の疲労を補償することにより画像濃度の低下を防止する技術が開示されている。
Therefore,
また、特許文献2には、感光体の感光層の膜厚減少量に応じて現像バイアス電位を補正する技術が開示されている。
さらに、特許文献3には、トナーの帯電量が所定の許容範囲であるか否かに応じて、現像バイアス電位と静電潜像部の電位との電位差を制御する技術が開示されている。
近年、画像の品質に対する要求が高まるとともに、複数枚の用紙に対して連続して実行される連続印刷において、印刷枚数に応じて画像濃度が変化する現象があることがわかった。 In recent years, as the demand for image quality has increased, it has been found that there is a phenomenon in which the image density changes according to the number of printed sheets in continuous printing continuously performed on a plurality of sheets.
発明を実施するための最良の形態で述べるように、本発明者らは、連続印刷における画像濃度の変化が、感光体の疲労やトナーの帯電量に起因するものではないことを確認している。そのため、上記特許文献1〜3の技術により、連続印刷における画像濃度の変化を抑制することができないという問題がある。
As described in the best mode for carrying out the invention, the present inventors have confirmed that the change in image density in continuous printing is not caused by the fatigue of the photoreceptor or the charge amount of the toner. . For this reason, there is a problem in that changes in image density in continuous printing cannot be suppressed by the techniques of
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、連続印刷においても、画像濃度の変動が小さい画像形成装置を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize an image forming apparatus in which fluctuations in image density are small even in continuous printing.
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、回転駆動される静電潜像担持体と、上記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部と、上記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成部と、現像器および該現像器に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部を有し、上記静電潜像を現像剤により可視像化する現像部とを備えた画像形成装置において、上記現像バイアス電位を補正する補正手段を備え、当該補正手段は、上記静電潜像担持体の連続駆動時間を示す特徴量に応じて、上記現像バイアス電位の補正量を増大させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention comprises an electrostatic latent image carrier that is rotationally driven, a charging unit that charges the surface of the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image. It has a latent image forming part for forming an electrostatic latent image on the carrier, a developing unit and a developing bias applying part for applying a developing bias to the developing unit, and the electrostatic latent image is visualized by a developer. The image forming apparatus includes a developing unit that includes a correcting unit that corrects the developing bias potential, and the correcting unit performs the developing in accordance with a feature amount indicating a continuous driving time of the electrostatic latent image carrier. The correction amount of the bias potential is increased.
また、本発明に係る制御方法は、上記の課題を解決するために、回転駆動される静電潜像担持体と、上記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部と、上記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成部と、現像器および該現像器に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部を有し、上記静電潜像を現像剤により可視像化する現像部とを備えた画像形成装置の制御方法であって、上記現像バイアス電位を補正する際、上記静電潜像担持体の連続駆動時間を示す特徴量に応じて、上記現像バイアス電位の補正量を増大させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the control method according to the present invention includes a rotating electrostatic latent image carrier, a charging unit that charges the surface of the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the latent image bearing member; a developing unit; and a developing bias applying unit that applies a developing bias to the developing unit. The electrostatic latent image is made visible by a developer. An image forming apparatus including a developing unit that forms an image, wherein when the developing bias potential is corrected, the developing bias is determined according to a feature amount indicating a continuous driving time of the electrostatic latent image carrier. The correction amount of the potential is increased.
複数枚の用紙に対して連続して実行される連続印刷において、本発明者らは、画像形成を開始したのちの所定枚数については、枚数が増えるに従って、静電潜像上の電位(明電位VL)の絶対値が上がる傾向を持つことを確認した。 In continuous printing continuously performed on a plurality of sheets, the present inventors have made the potential (bright potential) on the electrostatic latent image as the number increases for a predetermined number of sheets after the start of image formation. It was confirmed that the absolute value of (VL) tends to increase.
そして、明電位VLと現像バイアス電位との電位差は、画像濃度に関係しており、当該電位差が小さくなれば、画像濃度の低くなる。 The potential difference between the bright potential VL and the developing bias potential is related to the image density. When the potential difference is reduced, the image density is lowered.
上記の構成によれば、画像形成を開始してからの上記静電潜像担持体の連続駆動時間を示す特徴量に応じて、現像バイアス電位の補正量を増大させる。ここで、当該特徴量とは、連続駆動時間そのものや、静電潜像担持体の表面移動距離、用紙枚数などである。 According to the above configuration, the correction amount of the developing bias potential is increased according to the feature amount indicating the continuous drive time of the electrostatic latent image carrier after the start of image formation. Here, the feature amount is the continuous driving time itself, the surface moving distance of the electrostatic latent image carrier, the number of sheets, and the like.
そのため、上記静電潜像担持体の連続駆動時間に応じて変動した明電位VLとの差がほど一定になるように、現像バイアス電位を補正することができる。 Therefore, it is possible to correct the developing bias potential so that the difference from the bright potential VL that varies according to the continuous driving time of the electrostatic latent image carrier becomes constant.
これにより、連続印刷においても、画像濃度の変動が少ない画像形成装置を実現することができる。 Thereby, an image forming apparatus with little fluctuation in image density can be realized even in continuous printing.
さらに、本発明の画像形成装置は、上記連続駆動時間に応じて変動する上記静電潜像上の電位と上記現像バイアス電位との差が一定になるように予め求められた、上記特徴量と上記現像バイアス電位の補正量との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部を備え、上記補正手段は、上記特徴量に対応する補正量を、上記テーブルから特定し、特定した補正量に従って上記現像バイアス電位を補正する。 Further, the image forming apparatus according to the present invention includes the feature amount obtained in advance so that a difference between the potential on the electrostatic latent image and the developing bias potential that varies according to the continuous driving time is constant. A storage unit for storing a table indicating a correspondence relationship with the correction amount of the development bias potential; and the correction unit specifies a correction amount corresponding to the feature amount from the table, and the development according to the specified correction amount. Correct the bias potential.
上記の構成によれば、画像形成装置の記憶部は、上記連続駆動時間に応じて変動する上記静電潜像上の電位と上記現像バイアス電位との差が一定になるように予め求められた、上記特徴量と上記現像バイアス電位の補正量との対応関係を示すテーブルを予め記憶する。そして、補正手段は、上記特徴量に対応する補正量を、上記テーブルから特定し、特定した補正量に従って上記現像バイアス電位を補正する。 According to the above configuration, the storage unit of the image forming apparatus is obtained in advance so that the difference between the potential on the electrostatic latent image that fluctuates according to the continuous driving time and the developing bias potential is constant. A table showing the correspondence between the feature amount and the correction amount of the developing bias potential is stored in advance. Then, the correction unit specifies a correction amount corresponding to the feature amount from the table, and corrects the developing bias potential according to the specified correction amount.
これにより、静電潜像上の電位と現像バイアス電位との差が一定となり、連続印刷においても、画像濃度の変動の小さい画像形成装置を実現することができる。 As a result, the difference between the potential on the electrostatic latent image and the developing bias potential is constant, and an image forming apparatus with small fluctuations in image density can be realized even in continuous printing.
さらに、本発明の画像形成装置において、上記補正手段は、上記特徴量が所定値以上である場合、上記補正量を一定値にする。 Furthermore, in the image forming apparatus of the present invention, the correction unit sets the correction amount to a constant value when the feature amount is equal to or greater than a predetermined value.
本発明者らは、上記特徴量が所定値以上になると、静電潜像上の電位がほぼ一定の値になることを実験によって確認している。そのため、上記の構成によれば、上記特徴量が所定値以上である場合、一定値の補正量だけ上記現像バイアス電位を補正するため、静電潜像上の電位と現像バイアス電位との電位差もほぼ一定となり、所定枚数以上の印刷時においても、画像濃度の変動の小さい画像形成装置を実現することができる。 The present inventors have confirmed through experiments that the potential on the electrostatic latent image becomes a substantially constant value when the feature amount is equal to or greater than a predetermined value. Therefore, according to the above configuration, when the feature amount is equal to or greater than a predetermined value, the development bias potential is corrected by a fixed amount of correction, so that the potential difference between the potential on the electrostatic latent image and the development bias potential is also increased. An image forming apparatus that is substantially constant and has a small fluctuation in image density even when printing a predetermined number of sheets or more can be realized.
さらに、本発明の画像形成装置において、前回の画像形成完了時からの停止時間が所定時間よりも短い場合、上記補正手段は、上記停止時間が短いほど、上記現像バイアス電位の補正量を増大させる。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, when the stop time from the completion of the previous image formation is shorter than a predetermined time, the correction unit increases the correction amount of the developing bias potential as the stop time is shorter. .
もしくは、本発明の画像形成装置において、前回の画像形成完了時からの停止時間が所定時間よりも短い場合、上記補正手段は、上記停止時間が短いほど、上記特徴量に応じて上記現像バイアス電位を補正する際の当該特徴量を増大させる。 Alternatively, in the image forming apparatus according to the present invention, when the stop time from the completion of the previous image formation is shorter than the predetermined time, the correction unit causes the developing bias potential to be in accordance with the feature amount as the stop time is shorter. The feature amount when correcting the is increased.
本発明者らは、前回の画像形成完了時からの停止時間が所定時間以上である場合、当該停止時間経過後の1枚目の画像濃度に変化が見られないが、当該停止時間が所定時間未満である場合、停止時間が短いほど、当該停止時間経過後の1枚目の画像濃度が小さくなることを実験によって確認している。そして、当該画像濃度の変化も、明電位VLの変動によるものであることを確認している。 When the stop time from the completion of the previous image formation is equal to or longer than the predetermined time, the inventors have found no change in the image density of the first sheet after the stop time has elapsed, but the stop time is the predetermined time. If it is less than the value, the shorter the stop time, the smaller the first image density after the stop time has been confirmed by experiments. It has been confirmed that the change in the image density is also due to the change in the bright potential VL.
そのため、上記の構成によれば、前回の画像形成完了時からの停止時間が所定時間よりも短い場合、補正手段は、上記停止時間が短いほど、上記現像バイアス電位の補正量を増大させる。 Therefore, according to the above configuration, when the stop time from the completion of the previous image formation is shorter than the predetermined time, the correction unit increases the correction amount of the developing bias potential as the stop time is shorter.
もしくは、前回の画像形成完了時からの停止時間が所定時間よりも小さい場合、上記補正手段は、上記停止時間が短いほど、上記特徴量に応じて上記現像バイアス電位を補正する際の当該特徴量を増大させる。その結果、停止時間が短い場合、現像バイアス電位に対する補正量が大きくなる。 Alternatively, when the stop time from the completion of the previous image formation is shorter than a predetermined time, the correction unit corrects the development bias potential according to the feature amount as the stop time is shorter. Increase. As a result, when the stop time is short, the correction amount with respect to the developing bias potential becomes large.
これにより、停止時間に拘わらず、明電位VLと現像バイアス電位との電位差がほぼ一定になり、画像濃度が安定することとなる。 Thereby, regardless of the stop time, the potential difference between the bright potential VL and the developing bias potential becomes substantially constant, and the image density is stabilized.
さらに、本発明の画像形成装置において、上記補正手段は、上記特徴量に応じて、画像形成開始時と当該特徴量で示される連続駆動時間が経過した時との上記静電潜像上の電位の変動量分だけ、上記現像バイアス電位を補正する。 Furthermore, in the image forming apparatus according to the present invention, the correcting unit may detect the potential on the electrostatic latent image at the start of image formation and when the continuous driving time indicated by the feature amount has elapsed according to the feature amount. The developing bias potential is corrected by the amount of fluctuation.
これにより、連続印刷において、明電位VLと現像バイアス電位との電位差がほぼ一定になり、画像濃度の変動を抑制することができる。 Thereby, in continuous printing, the potential difference between the bright potential VL and the developing bias potential becomes substantially constant, and fluctuations in image density can be suppressed.
さらに、本発明の画像形成装置において、上記補正手段は、上記現像バイアス電位の補正量と同量だけ、上記静電潜像担持体の表面の電位を補正するように上記帯電部を制御する。 Furthermore, in the image forming apparatus of the present invention, the correction unit controls the charging unit so as to correct the surface potential of the electrostatic latent image carrier by the same amount as the correction amount of the developing bias potential.
現像バイアス電位の絶対値を大きくする場合、静電潜像担持体の表面の電位と現像バイアス電位との電位差が小さくなり、白地かぶりが生じる可能性がある。しかしながら、上記の構成によれば、現像バイアス電位の補正量の同量だけ、上記静電潜像担持体の表面の電位を補正するように上記帯電部を制御するため、静電潜像担持体の表面の電位と現像バイアス電位との電位差もほぼ一定に保たれる。その結果、白地かぶりの発生を抑制することができる。 When the absolute value of the developing bias potential is increased, the potential difference between the surface potential of the electrostatic latent image carrier and the developing bias potential is reduced, and white background fog may occur. However, according to the above configuration, the electrostatic latent image carrier is controlled to control the charging unit so as to correct the surface potential of the electrostatic latent image carrier by the same amount as the correction amount of the developing bias potential. The potential difference between the surface potential and the developing bias potential is also kept substantially constant. As a result, the occurrence of fogging on white background can be suppressed.
なお、上記情報処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより情報処理装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The information processing apparatus may be realized by a computer. In this case, a program that causes the information processing apparatus to be realized by the computer by causing the computer to operate as the respective means, and a computer-readable program that records the program. Various recording media are also within the scope of the present invention.
本発明に係る画像形成装置は、現像バイアス電位を補正する補正手段を備え、当該補正手段は、画像形成を開始してからの連続駆動時間を示す特徴量に応じて、上記現像バイアス電位の補正量を増大させる。これにより、連続印刷においても、画像濃度の変動が少なくなるという効果を奏する。 The image forming apparatus according to the present invention includes a correcting unit that corrects the developing bias potential, and the correcting unit corrects the developing bias potential in accordance with a feature amount indicating a continuous driving time after starting image formation. Increase the amount. As a result, there is an effect that fluctuation in image density is reduced even in continuous printing.
(連続印刷による濃度変化の現象について)
まず最初に、画像形成装置において、感光体ドラム(静電潜像担持体)の駆動を停止することなく、複数枚の用紙に対して連続して実行される印刷(以下、連続印刷という)の画像濃度の変化について説明する。
(About the phenomenon of density change due to continuous printing)
First, in the image forming apparatus, printing (hereinafter referred to as continuous printing) that is continuously performed on a plurality of sheets without stopping the driving of the photosensitive drum (electrostatic latent image carrier). A change in image density will be described.
近年、画像の品質に対する要求が高まるとともに、連続印刷における画像濃度の変化が問題となっている。本発明者らは、連続印刷における画像濃度の変化の現象および原因について、以下のような知見を得ることができた。 In recent years, a demand for image quality has increased, and a change in image density in continuous printing has become a problem. The inventors have been able to obtain the following knowledge about the phenomenon and cause of the change in image density in continuous printing.
図2は、用紙20枚に対する連続印刷を行ったときの、1枚目の画像に対する、緑パッチおよびオレンジパッチの輝度差ΔLの変化を示すグラフである。また、図3は、用紙20枚に対する連続印刷を行ったときの、1枚目の画像に対する、緑パッチおよびオレンジパッチの色ずれ(色差)ΔEの変化を示すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing changes in the luminance difference ΔL between the green patch and the orange patch for the first image when continuous printing is performed on 20 sheets of paper. FIG. 3 is a graph showing a change in color shift (color difference) ΔE of the green patch and the orange patch with respect to the first image when continuous printing is performed on 20 sheets of paper.
図2および図3に示されるように、連続印刷を行う場合、画像形成開始直後の約10枚において、枚数が増えるに従って、ΔLおよびΔEが増大し、10枚程度を印刷した後は、ΔLおよびΔEがほぼ一定の値になることがわかる。ここで、ΔL、ΔEが増大するということは、濃度が低下していることを意味する。 As shown in FIGS. 2 and 3, when continuous printing is performed, ΔL and ΔE increase as the number of sheets increases in about 10 sheets immediately after the start of image formation. After printing about 10 sheets, ΔL and It can be seen that ΔE has a substantially constant value. Here, the increase in ΔL and ΔE means that the concentration is decreasing.
このことから、連続印刷を行う場合、画像形成開始直後において、枚数が増えるに従って、濃度の低下が低下し、ある程度の枚数を印刷した後は、ほぼ一定の濃度になることがわかった。 From this, it has been found that when continuous printing is performed, the decrease in density decreases as the number of sheets increases immediately after the start of image formation, and the density becomes substantially constant after printing a certain number of sheets.
次に、連続印刷を行った後、所定の停止時間だけ感光体ドラムを停止させ、その後、再び連続印刷を行うときの濃度変化について調査した。 Next, after performing continuous printing, the photosensitive drum was stopped for a predetermined stop time, and thereafter, a change in density when continuous printing was performed again was investigated.
図4は、20枚の連続印刷を、異なる放置時間を間に入れて繰り返し実行したときの、輝度値の変化を示すグラフである。なお、上段はブラックを、下段はマゼンタを示している。図4から、感光体ドラムの停止後の1枚目の画像の輝度値は、直前の感光体ドラムの停止時間によって変動することがわかる。 FIG. 4 is a graph showing a change in luminance value when 20 sheets of continuous printing are repeatedly executed with different leaving times in between. The upper row shows black and the lower row shows magenta. From FIG. 4, it can be seen that the luminance value of the first image after the stop of the photosensitive drum varies depending on the stop time of the immediately preceding photosensitive drum.
そこで、感光体ドラムの停止時間を3秒から15分に振り、3枚の連続印刷を行ったときの、黒(K)の画像濃度の変化を調査したところ、図5に示されるような変化を示した。図5において、横軸は枚数を、縦軸は濃度IDを示している。横軸において、3,6,9,・・・枚目の後に所定の停止時間だけ感光体ドラムを停止している。また、図5において、上から、停止時間が3秒、10秒、1分、5分、15分のときのグラフを示している。各グラフにおいて、ID=1.84付近の線は、感光体ドラムの停止時間15分が経過した直後の1枚目の画像の平均濃度値を示している。 Therefore, when the stop time of the photosensitive drum is varied from 3 seconds to 15 minutes and the change in the image density of black (K) when three sheets are continuously printed is investigated, the change as shown in FIG. showed that. In FIG. 5, the horizontal axis represents the number of sheets, and the vertical axis represents the density ID. On the horizontal axis, the photosensitive drum is stopped for a predetermined stop time after the third, sixth, ninth,. Further, in FIG. 5, a graph when the stop time is 3 seconds, 10 seconds, 1 minute, 5 minutes, and 15 minutes from the top is shown. In each graph, the line near ID = 1.84 indicates the average density value of the first image immediately after the photosensitive drum stop time of 15 minutes has elapsed.
図5に示されるように、感光体ドラムの停止時間が3秒や10秒では、当該停止時間経過後の1枚目の画像の濃度値は、停止時間15分経過後の1枚目の画像の平均濃度値(ID=1.84)よりも低い。停止時間を1分に増やすと、停止時間経過後の1枚目の画像の濃度値は、ID=1.84に近くなるが、まだ若干低い。一方、停止時間を5分以上にすると、停止時間経過後の1枚目の画像の濃度値は、ほぼ一定の値に安定することがわかった。 As shown in FIG. 5, when the photosensitive drum stop time is 3 seconds or 10 seconds, the density value of the first image after the stop time has elapsed is the first image after the stop time of 15 minutes has elapsed. Lower than the average density value (ID = 1.84). When the stop time is increased to 1 minute, the density value of the first image after the stop time has passed is close to ID = 1.84, but is still slightly lower. On the other hand, it was found that when the stop time was set to 5 minutes or more, the density value of the first image after the stop time elapsed was stabilized at a substantially constant value.
すなわち、1枚目の画像の濃度値は、当該画像の形成前の感光体ドラムの停止時間が5分以上でほぼ一定値となるが、該停止時間が1分では僅かに小さくなり、該停止時間が10秒以下では、さらに小さくなることがわかった。 That is, the density value of the first image is almost constant when the stop time of the photosensitive drum before the image formation is 5 minutes or more, but becomes slightly small when the stop time is 1 minute. It was found that when the time was 10 seconds or less, it became even smaller.
次に、このような画像濃度の変化の原因について調査をおこなった。
まず、画像濃度の変化の原因として、トナー密度T/Dまたはトナー帯電量Q/mの変動が影響していることが考えられる。そこで、用紙30枚の連続印刷における、1枚目と30枚目とのトナー密度T/Dおよびトナー帯電量Q/mを測定した。図6は、黒(図中、Kと表示)およびマゼンタ(図中、Mと表示)の測定結果を示す図である。
Next, the cause of such a change in image density was investigated.
First, as a cause of the change in the image density, it is conceivable that a change in the toner density T / D or the toner charge amount Q / m has an influence. Therefore, the toner density T / D and the toner charge amount Q / m of the first sheet and the 30th sheet in continuous printing of 30 sheets of paper were measured. FIG. 6 is a diagram showing measurement results of black (indicated as K in the figure) and magenta (indicated as M in the figure).
図示されるように、トナー密度T/Dおよびトナー帯電量Q/mは、連続印刷における最初と最後とで変化が見られなかった。そのため、トナー密度T/Dおよびトナー帯電量Q/mは、画像濃度の変化の直接の原因ではないものと推定される。 As shown in the figure, the toner density T / D and the toner charge amount Q / m did not change between the first and last in continuous printing. Therefore, it is estimated that the toner density T / D and the toner charge amount Q / m are not the direct cause of the change in the image density.
次に、画像濃度の変化の原因として、除電ランプの設定値が適切でないために、連続印刷を行う際に、感光体ドラム表面の電荷の除去効果が変化していることが考えられる。そこで、除電ランプの設定値を標準値と最大値とに振り、連続印刷における濃度変化を確認した。図7は、除電ランプの設定値が標準値および最大値のときの、連続印刷における1枚目との輝度差ΔLおよび色ずれΔEの変化を示すグラフである。なお、図7は、黒(K)のデータである。図7に示されるように、画像濃度は、除電ランプの設定値に拘わらず、同様の変化を示す。このことから、除電ランプの設定値の影響によるものではないと推定できる。 Next, as a cause of the change in the image density, it is conceivable that the effect of removing the charge on the surface of the photosensitive drum is changed during continuous printing because the set value of the charge eliminating lamp is not appropriate. Therefore, the set value of the static elimination lamp was changed between the standard value and the maximum value, and the density change in continuous printing was confirmed. FIG. 7 is a graph showing changes in luminance difference ΔL and color shift ΔE from the first sheet in continuous printing when the set value of the static elimination lamp is a standard value and a maximum value. FIG. 7 shows black (K) data. As shown in FIG. 7, the image density shows the same change regardless of the set value of the static elimination lamp. From this, it can be estimated that it is not due to the influence of the set value of the static elimination lamp.
また、画像濃度の変化の原因として、感光体ドラムの劣化が考えられるが、新しい感光体ドラムと所定期間使用した感光体ドラムとで、連続印刷における画像濃度の変化を確認したところ、差が見られなかった。そのため、感光体ドラムの劣化によるものではないと推定できる。 The cause of the change in image density is thought to be the deterioration of the photoconductor drum. When the change in image density during continuous printing was confirmed between a new photoconductor drum and a photoconductor drum used for a predetermined period, there was a difference. I couldn't. Therefore, it can be estimated that it is not due to deterioration of the photosensitive drum.
次に、画像濃度の変化の原因として、連続印刷を行う際に、感光体ドラム表面の露光領域の電位(明電位)VLの変動が影響していることが考えられる。明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が大きいほど、画像濃度が高くなるという関係があるからである。 Next, as a cause of the change in the image density, it is considered that the fluctuation of the potential (bright potential) VL of the exposure region on the surface of the photosensitive drum is affected when continuous printing is performed. This is because the larger the difference between the light potential VL and the developing bias potential DVB, the higher the image density.
そこで、本発明者らは、連続印刷における、明電位VLの変化を調査した。図8は、その調査結果を示すグラフである。図8において、横軸が枚数、縦軸が明電位VLを示している。図8に示されるように、明電位VLの絶対値は、連続印刷開始直後から10枚印刷するまでの間において、枚数に従って増大し、10枚目以降ではほぼ一定の値をとることがわかった。また、停止時間2分における明電位VLの絶対値が、停止時間15分における明電位VLの絶対値よりも大きいことがわかった。 Therefore, the present inventors investigated changes in the light potential VL in continuous printing. FIG. 8 is a graph showing the investigation results. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the number of sheets, and the vertical axis indicates the bright potential VL. As shown in FIG. 8, it was found that the absolute value of the light potential VL increases according to the number of sheets from the start of continuous printing to the time when 10 sheets are printed, and takes an almost constant value after the 10th sheet. . It was also found that the absolute value of the light potential VL at the stop time of 2 minutes was larger than the absolute value of the light potential VL at the stop time of 15 minutes.
ここで、現像バイアス電位DVBの絶対値は、明電位VLの絶対値よりも大きくなるように設定されている。そのため、現像バイアス電位DVBが固定されている場合、明電位VLの絶対値が大きくなるにつれ、明電位VLと現像バイアスとの差は小さくなり、画像濃度が低くなる。図8に示した明電位VLの変化は、図3に示した、連続印刷時の枚数による画像濃度の変化、および、図5に示した、感光体ドラムの停止時間による画像濃度の変化と相関している。 Here, the absolute value of the developing bias potential DVB is set to be larger than the absolute value of the bright potential VL. Therefore, when the development bias potential DVB is fixed, as the absolute value of the light potential VL increases, the difference between the light potential VL and the development bias decreases, and the image density decreases. The change in the bright potential VL shown in FIG. 8 correlates with the change in image density due to the number of sheets during continuous printing shown in FIG. 3 and the change in image density due to the photosensitive drum stop time shown in FIG. is doing.
このことから、連続印刷における画像濃度の変動は、明電位VLの変動が影響していることが判明した。 From this, it was found that fluctuations in image density during continuous printing are affected by fluctuations in the light potential VL.
そこで、本発明では、連続印刷による画像濃度の低下を抑制するために、上記実験結果から得られた情報に基づいて、連続印刷の枚数によらず現像バイアス電位DVBと明電位VLとの差が一定になるように、現像バイアス電位DVBを補正することとした。具体的には、図9に示されるように、明電位VLの絶対値の増大に合わせて、現像バイアス電位DVBの絶対値も増大させる。すなわち、明電位VLの変動量αだけ、現像バイアス電位を補正する。 Therefore, in the present invention, in order to suppress a decrease in image density due to continuous printing, the difference between the development bias potential DVB and the light potential VL is based on the information obtained from the above experimental results regardless of the number of continuous printing. The development bias potential DVB is corrected so as to be constant. Specifically, as shown in FIG. 9, the absolute value of the developing bias potential DVB is also increased in accordance with the increase in the absolute value of the bright potential VL. That is, the developing bias potential is corrected by the variation amount α of the bright potential VL.
また、現像バイアス電位DVBの絶対値を増大させた場合、感光体ドラム表面の非露光領域の電位(暗電位)VDが一定であれば、暗電位VDと、現像バイアス電位DVBとの差が小さくなることにより、白地かぶりが発生する可能性がある。そのため、当該白地かぶりの発生を防止するために、図9に示されるように、現像バイアス電位DVBに対する補正量αと同量だけ、暗電位VDも補正する。すなわち、現像バイアス電位DVBと暗電位VDとの差が常に同値となるようにする。
以下に、上記知見に基づいて発明された画像形成装置の一実施形態について説明する。
Further, when the absolute value of the developing bias potential DVB is increased, the difference between the dark potential VD and the developing bias potential DVB is small if the potential (dark potential) VD of the non-exposed area on the surface of the photosensitive drum is constant. As a result, a white background fog may occur. Therefore, in order to prevent the occurrence of the white background fogging, as shown in FIG. 9, the dark potential VD is also corrected by the same amount as the correction amount α for the developing bias potential DVB. That is, the difference between the developing bias potential DVB and the dark potential VD is always set to the same value.
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus invented based on the above knowledge will be described.
(画像形成装置の概略構成)
まず、図10を参照して本実施形態の画像形成装置1の概要について説明する。図10は、画像形成装置1の内部構造を示した模式図である。
(Schematic configuration of image forming apparatus)
First, the outline of the
図2に示す画像形成装置1は、ネットワークを介して接続されている各端末装置から送信される画像データまたはスキャナによって読み取られた画像データに基づいて、用紙(記録材)Pに対してカラー画像またはモノクロ画像を選択的に形成するプリンタである。
The
画像形成装置1は、乾式電子写真方式かつ4連タンデム方式のカラープリンタであって、可視像転写部50、用紙搬送部30、定着装置40、供給トレイ80を備えている。さらに、画像形成装置1は、可視像転写部50、用紙搬送部30、定着装置40および供給トレイ80の動作を制御する制御部10を備えている。
The
可視像転写部50は、イエロー画像転写部50Y、マゼンタ画像転写部50M、シアン画像転写部50C、黒画像転写部50Bから構成される。具体的な配置としては、供給トレイ80と定着装置40との間において、供給トレイ側20から、イエロー画像転写部50Y、マゼンタ画像転写部50M、シアン画像転写部50C、黒画像転写部50Bがこの順に併設されている。
The visible
これら転写部50Y、50M、50C、50Bは、各々、実質的に同一の構成を有しており、画像データに基づいて、用紙Pに対してそれぞれイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像を転写するものである。
These
各転写部50Y、50M、50C、50Bは、感光体ドラム51を備えており、さらに、帯電ユニット(帯電部)52、LSU53、現像ユニット(現像部)54、転写ローラ55およびクリーニング装置56を、感光体ドラム51の周囲に、感光体ドラム51の回転方向(図10のF方向)に沿って配置している。なお、図示していないが、クリーニング装置56の後に、感光体ドラム51表面の電荷を除去するための除電ランプが配置されている。
Each
各転写部50Y、50M、50C、50Bの感光体ドラム51は、感光性材料を表面に有するドラム形状の転写ローラであり、矢印F方向に回転駆動する。
The
転写部50Y、50M、50C、50Bの帯電ユニット52は、感光体ドラム51の表面を一様(均一)に帯電するためものであり、グリッドバイアスを発生するグリッドバイアス電源52bと、該グリッドバイアス電位により、感光体ドラム51の表面を帯電させる帯電器52aとを備える。
The charging
転写部50Y、50M、50C、50BのLSU(レーザビームスキャナユニット)53には、それぞれ画像データにおけるイエロー成分、マゼンタ成分、シアン成分および黒色成分に対応する画素信号が入力されるようになっている。そして、各LSU53は、これらの画像信号に基づいて、帯電された感光体ドラム51を露光し、静電潜像を生成するようになっている。
The LSU (laser beam scanner unit) 53 of the
転写部50Y、50M、50C、50Bの現像ユニット54は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒色のトナーを有しており、現像器54aとこの現像器54aに現像バイアス電位DVBを印加する現像バイアス電源(現像バイアス印加部)54bとを備え(図1参照)、感光体ドラム51上に生成された静電潜像を現像し、トナー像(顕像)を生成する機能を有している。
The developing
転写部50Y、50M、50C、50Bの転写ローラ55は、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、このバイアス電圧を用紙Pに与えることによって感光体ドラム51上のトナー像を用紙Pに転写するためのものである。転写部50Y、50M、50C、50Bのクリーニング装置56は、用紙Pへの画像転写後に感光体ドラム51上に残留しているトナーを除去するものである。以上のような、用紙Pに対するトナー像の転写は、4色について4回繰り返される。
The
用紙搬送部30は、駆動ローラ31、アイドリングローラ32、搬送ベルト33からなり、各転写部50Y、50M、50C、50Bによって順に用紙Pにトナー像が形成されるように、用紙Pを搬送するものである。
The
駆動ローラ31およびアイドリングローラ32は、搬送ベルト33を張架するものであり、駆動ローラ31が所定の周速度に制御されて回転することで搬送ベルト33が回転するようになっている。
The driving
搬送ベルト33は、各転写部50Y、50M、50C、50Bの感光体ドラム51に接触するように、駆動ローラ31とアイドリングローラ32との間にかけられたベルトであり、ローラ31・32によって矢印Z方向に摩擦駆動されるようになっている。そして、搬送ベルト33は、供給トレイ80から送り込まれた用紙Pを静電吸着させ、各転写部50Y、50M、50C、50Bに順に用紙Pを搬送する。
The
さらに、各転写部50Y、50M、50C、50Bによってトナー像が転写された用紙Pは、駆動ローラ31の曲率によって搬送ベルト33から剥離され、定着装置40に搬送される(図10の一点鎖線は搬送経路を示す)。なお、各転写部50Y、50M、50C、50Bによって用紙Pに転写された後のトナー像は、用紙Pに対して未定着の状態である。
Further, the paper P on which the toner image has been transferred by the
定着装置40は、用紙Pに転写された未定着のトナー像を当該用紙Pに熱圧着させるものである。具体的に、定着装置40には、定着ローラ60と加圧ローラ70とが備えられている。そして、可視像転写部50から搬送されてきた用紙Pは、定着ローラ60と加圧ローラ70との間に形成されている定着ニップ部Nに送り込まれる。さらに、定着ローラ60と加圧ローラ70とが用紙Pを挟持しながら搬送する。このとき、用紙P上のトナー像(未定着画像)は定着ローラ60の周面の熱によって用紙Pに定着する。
The fixing
そして、定着装置40によってトナー像の定着処理が行われた後の用紙Pは、画像形成装置1の外部の排紙トレイ(不図示)に排出される。
Then, the sheet P after the toner image is fixed by the fixing
このようにして、画像形成処理が実行される。連続印刷を行う場合には、可視像転写部50、用紙搬送部30および定着装置40を連続して駆動させる。例えば、各色の感光体ドラム51は、複数枚に対する画像形成処理のために、停止することなく駆動される。そして、全ての画像の形成が完了したときに、可視像転写部50、用紙搬送部30および定着装置40の動作は、停止する。
In this way, the image forming process is executed. When continuous printing is performed, the visible
(制御部の機能構成)
次に、上記可視像転写部50、用紙搬送部30、定着装置40、供給トレイ80の動作を制御する制御部10について説明する。
(Functional configuration of control unit)
Next, the
図1は、制御部10の構成を示す機能ブロック図である。図1に示されるように、制御部10は、環境センサ11、処理条件設定部12、基準DVB決定部13、補正テーブル記憶部(記憶部)14、補正テーブル決定部(補正手段)15、タイマ16、開始ステップテーブル記憶部17、開始ステップ決定部(補正手段)18、ドラム走行距離測定部19、バイアス電位補正部(補正手段)20を備える。
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the
環境センサ11は、温度および湿度を測定するものである。基準DVB決定部13は、環境センサ11による温度および湿度の測定結果に応じて、色ごとの現像バイアス電位DVBを決定するものである。
The
具体的には、一定の現像バイアスにおける温度および湿度による画像濃度の変化から、画像濃度が一定になるように求められた、温度および湿度と、当該温度および湿度において所望の画像濃度を得るための現像バイアス電位DVBとの対応関係を示す環境テーブルを用意しておく。そして、基準DVB決定部13は、環境センサ11による測定結果に対応する現像バイアス電位DVBを環境テーブルから読み出す。
Specifically, the temperature and humidity obtained so that the image density becomes constant from the change in image density due to temperature and humidity at a constant development bias, and a desired image density at the temperature and humidity are obtained. An environment table showing a correspondence relationship with the developing bias potential DVB is prepared. Then, the reference
なお、基準DVB決定部13が決定した現像バイアス電位DVBは、バイアス電位補正部20により補正される。
The developing bias potential DVB determined by the reference
処理条件設定部12は、画像形成処理における各種の処理条件を設定するものである。当該処理条件としては、感光体ドラム51の表面移動速度であるプロセス速度(つまり、印刷速度に対応する)、カラー/モノクロモードなどがある。
The processing
具体的には、処理条件設定部12は、ユーザ操作または画像データに基づいて、カラー印刷(カラーモード)を行うか、モノクロ印刷(モノクロモード)を行うかを設定し、該設定内容に従って、各転写部50Y、50M、50C、50Bの駆動を制御する。
Specifically, the processing
また、処理条件設定部12は、予め定められた3段階のプロセス速度(プロセス速度が速い順に高、中、低、とする)の中から、カラー/モノクロモード、および用紙Pの種類に応じて、最適なプロセス速度を選択する。処理条件設定部12は、印刷要求時に選択された給紙カセットにより、用紙Pの種類(通常紙、厚紙)を判断する。そして、例えば、処理条件設定部12は、用紙Pの種類が「通常紙」であり、モノクロモードである場合、プロセス速度を「高」とし、用紙Pの種類が「通常紙」であり、カラーモードである場合、プロセス速度を「中」とし、用紙Pの種類が「厚紙」である場合、プロセス速度を「低」とする。そして、処理条件設定部12は、設定したプロセス速度になるように、可視像転写部50、用紙搬送部30、定着装置40、供給トレイ80の動作速度を制御する。
Further, the processing
補正テーブル記憶部14は、停止していた感光体ドラム51を駆動させ、画像形成を開始してからの連続駆動時間を示す特徴量(ここでは、感光体ドラム51の走行距離(以下、ドラム走行距離という))と、基準DVB決定部13によって決定された現像バイアス電位DVBに対する補正量とが対応付けられた補正テーブルを複数記憶するものである。さらに、補正テーブル記憶部14は、当該複数の補正テーブルの各々に対応付けて、該補正テーブルを識別するための補正テーブル識別番号を記憶している。
The correction
図11は、補正テーブルの一例を示すものである。図11に示されるように、補正テーブルは、ドラム走行距離の範囲と、当該範囲における現像バイアス電位DVBの補正量とが対応付けられており、かつ、ドラム走行距離の各範囲には、順番にステップ番号が付けられている。また、図11では、補正テーブル識別番号として、「No.1」「No.2」「No.3」がある。 FIG. 11 shows an example of the correction table. As shown in FIG. 11, in the correction table, the range of the drum travel distance is associated with the correction amount of the development bias potential DVB in the range, and each range of the drum travel distance is in turn. A step number is assigned. In FIG. 11, there are “No. 1”, “No. 2”, and “No. 3” as correction table identification numbers.
なお、上記補正テーブルは、図8に示したような、枚数(ドラム走行距離に比例する)による明電位VLの変化の実験結果に基づいて、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定になるように、予め求められたものである。すなわち、画像形成開始後の所定の期間においては、ドラム走行距離が増えるに従って、現像バイアス電位DVBに対する補正量が増えるように設定されており、画像形成開始後の上記所定の期間経過後には、一定の補正量となるように、補正テーブルが求められている。例えば、図11に示す補正テーブル識別番号「No.2」の補正テーブルでは、基準DVB決定部13によって決定された現像バイアス電位DVBに対する補正量が、ドラム走行距離1075mmまでは、ドラム走行距離に応じて0Vから50Vに段階的に増えるような補正量となっており、ドラム走行距離1075mm以上では、補正量50Vで一定となっている。
In the correction table, as shown in FIG. 8, the difference between the light potential VL and the development bias potential DVB is constant based on the experimental result of the change in the light potential VL depending on the number (proportional to the drum travel distance). So that it is obtained in advance. In other words, in the predetermined period after the start of image formation, the correction amount for the development bias potential DVB is set to increase as the drum travel distance increases. After the predetermined period has elapsed after the start of image formation, the fixed amount is constant. The correction table is obtained so that the correction amount becomes the same. For example, in the correction table with the correction table identification number “No. 2” shown in FIG. 11, the correction amount for the developing bias potential DVB determined by the reference
また、複数種の補正テーブルを用意しておくのは、色(CMYK)、プロセス速度、基準DVB決定部13によって決定された現像バイアス電位DVBの各条件によって、ドラム走行距離による明電位VLの変化が異なるためである。すなわち、各補正テーブルは、色(CMYK)、プロセス速度、、基準DVB決定部13によって決定された現像バイアス電位DVBの各条件における、枚数(感光体ドラム51の走行距離に比例する)による明電位VLの変化の実験結果に基づいて、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定になるように、予め求められたものである。
In addition, a plurality of types of correction tables are prepared by changing the light potential VL depending on the drum travel distance depending on the conditions of the color (CMYK), the process speed, and the development bias potential DVB determined by the reference
補正テーブル決定部15は、基準DVB決定部13が決定した現像バイアス電位DVBおよび処理条件設定部12が設定したプロセス速度に応じて、当該現像バイアス電位DVBおよびプロセス速度に最適な補正テーブルを選択するものである。
The correction
補正テーブル決定部15は、現像バイアス電位DVBおよびプロセス速度と、当該現像バイアス電位DVBおよびプロセス速度の条件における、ドラム走行距離(枚数に比例)による明電位VLの変化の実験結果から求められた補正テーブルの補正テーブル識別番号とを色(CMYK)ごとに対応付けた選択用テーブルを予め記憶している。
The correction
図12は、当該選択用テーブルの一例を示す図である。図中において、Cはシアン、Mはマゼンタ、Yはイエロー、Kはブラックの各色を示している。また、No.1,2,3は、補正テーブル識別番号を表している。なお、図12において、基準DVB決定部13が決定した現像バイアス電位DVBが同じであれば、プロセス速度および色に拘わらず、全て同じ補正テーブル識別番号となっているが、感光体ドラムの性質等に合わせて、プロセス速度および色によって異なる補正テーブル識別番号であってもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the selection table. In the figure, C represents cyan, M represents magenta, Y represents yellow, and K represents black. No. 1, 2, and 3 represent correction table identification numbers. In FIG. 12, if the development bias potential DVB determined by the reference
そして、補正テーブル決定部15は、当該選択用テーブルを参照して、色ごとに補正テーブル識別番号を選択する。
Then, the correction
タイマ16は、前回の画像形成完了時からの感光体ドラム51の停止時間をカウントするものである。
The
開始ステップテーブル記憶部17は、図13に示されるように、感光体ドラム51の停止時間およびプロセス速度と、補正テーブルにおける、画像形成開始時のステップ番号(以下、開始ステップ番号という)とを色ごとに対応付けた開始ステップテーブルを記憶するものである。
As shown in FIG. 13, the start step
なお、図13において、停止時間が同じである場合、プロセス速度および色に拘わらず、全て同一の開始ステップ番号になっているが、感光体ドラムの性能等に合わせて、プロセス速度および色によって異なる開始ステップ番号であってもよい。 In FIG. 13, when the stop time is the same, all the start step numbers are the same regardless of the process speed and color. However, depending on the performance and the like of the photosensitive drum, the process speed and the color are different. It may be a starting step number.
上述したように、図5で示されるように、感光体ドラム51の停止時間が1分以下の短い場合には、該停止時間に応じて、画像形成再開後の1枚目の画像濃度が低下する。一方、感光体ドラム51の停止時間が5分以上であれば、画像形成再開後の1枚目の画像濃度がほぼ一定の値となる。そこで、これらの実験結果を考慮して、停止時間が所定時間(ここでは、240秒)よりも短い場合、該停止時間が短いほど、開始ステップ番号(つまり、ドラム走行距離に対応する)を増大させる。これにより、停止時間が短いほど、現像バイアス電位DVBに対する補正量が大きくなる。
As described above, as shown in FIG. 5, when the stop time of the
開始ステップ決定部18は、タイマ16により計測された、前回の画像形成完了時からの感光体ドラム51の停止時間と、処理条件設定部12によって設定されたプロセス速度とに対応する開始ステップ番号を開始ステップテーブル記憶部17から特定する。
The start
ドラム走行距離測定部19は、停止していた感光体ドラム51が駆動し始めてからの走行距離を測定するものである。
The drum travel
バイアス電位補正部20は、基準DVB決定部13が決定した現像バイアス電位DVBの補正を行うものである。バイアス電位補正部20は、色ごとに、補正テーブル決定部15が特定した補正テーブル識別番号に対応する補正テーブルを補正テーブル記憶部14から読み出す。そして、バイアス電位補正部20は、基準DVB決定部13が決定した各色の現像バイアス電位DVBについて、補正テーブル記憶部14から読み出した補正テーブルにおける、開始ステップ決定部18が決定した開始ステップ番号に対応する補正量だけ補正する。そして、バイアス電位補正部20は、補正後の現像バイアス電位DVBになるように、現像バイアス電源54bを制御する。
The bias
その後、ドラム走行距離測定部19によって測定されるドラム走行距離に従って、補正テーブルにおけるステップ番号を順に上げ、補正量を上げていく。
Thereafter, in accordance with the drum travel distance measured by the drum travel
また、バイアス電位補正部20は、図9に示したように、現像バイアス電位DVBに対する補正量と同量だけ、暗電位VDも補正を行う。そして、バイアス電位補正部20は、補正後の暗電位VDになるように、グリッドバイアス電源52bを制御する。これは、上述したように、現像バイアス電位DVBと暗電位VDとの差を一定にすることで白地かぶりの発生を抑制するためにである。
Further, as shown in FIG. 9, the bias
(現像バイアス電位DVBの補正処理の流れ)
次に、現像バイアス電位DVBの補正処理の流れについて、図14に示すフローチャートを参照しながら説明する。
(Flow of correction processing of development bias potential DVB)
Next, the flow of correction processing of the developing bias potential DVB will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、処理条件設定部12は、ユーザ入力や画像データに応じて、プロセス速度およびカラー/モノクロモードを設定する(S1)。
First, the processing
次に、環境センサ11は、温度および湿度を測定する。そして、基準DVB決定部13は、色ごとに、環境センサ11による測定結果に応じた現像バイアス電位DVBを設定する(S2)。
Next, the
次に、補正テーブル決定部15は、基準DVB決定部13によって設定された現像バイアス電位DVBと、処理条件設定部12によって設定されたプロセス速度およびカラー/モノクロモードに対応する補正テーブル識別番号を、選択用テーブルから色ごとに特定する(S3)。
Next, the correction
その後、開始ステップ決定部18は、タイマ16によって測定された、前回の画像形成完了時からの感光体ドラム51の停止時間に対応する開始ステップ番号を、開始ステップテーブル記憶部17から色ごとに特定する(S4)。
Thereafter, the start
そして、バイアス電位補正部20は、色ごとに、S3で特定された補正テーブル識別番号に対応する補正テーブルを補正テーブル記憶部14から読み出す。さらに、バイアス電位補正部20は、S2で設定された各色の現像バイアス電位DVBに対して、補正テーブル記憶部14から読み出された補正テーブルにおける、S4で特定された開始ステップ番号に対応する補正量だけ補正を行う(S5)。そして、バイアス電位補正部20は、補正後の現像バイアス電位DVBになるように、現像バイアス電源54bを制御する。
Then, the bias
例えば、S2で設定された現像バイアス電位DVBが−300Vであり、開始ステップ番号に対応する補正量が60Vである場合、バイアス電位補正部20は、現像バイアス電位DVBを−360Vにする。
For example, when the development bias potential DVB set in S2 is −300V and the correction amount corresponding to the start step number is 60V, the bias
また、このとき、バイアス電位補正部20は、現像バイアス電位DVBに対する補正量と同量だけ補正した暗電位VDとなるように、グリッドバイアス電源52bを制御する。
At this time, the bias
その後、バイアス電位補正部20は、連続印刷を行っている間、走行距離測定部によって測定されたドラム走行距離に従って、補正テーブルのステップ番号を順に上げ、当該ステップ番号に対応する補正量に従い、現像バイアス電位DVBの補正を行う(S6)。
Thereafter, the bias
ここで、上述したように、補正テーブルは、予め行われた実験結果に基づいて、感光体ドラム51の走行距離に拘わらず、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定になるように求められたものである。そのため、当該補正テーブルを用いて現像バイアス電位DVBの補正を行うことで、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定となり、連続印刷時の画像濃度の変化を抑制することができる。図15は、現像バイアス電位DVBの補正を行わない場合と、補正テーブルに従って現像バイアス電位DVBを補正した場合との、連続印刷における画像濃度の変化を示すグラフである。図15に示されるように、補正テーブルに従って現像バイアス電位DVBを補正することにより、連続印刷において画像濃度が安定していることが確認された。
Here, as described above, the correction table is set so that the difference between the light potential VL and the developing bias potential DVB is constant regardless of the travel distance of the
また、上述したように、開始ステップテーブルは、予め行われた実験結果に基づいて、感光体ドラム51の停止時間に拘わらず、画像形成再開後の1枚目における、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定になるように求められたものである。そのため、当該開始ステップテーブルを用いて開始ステップ番号を特定することで、感光体ドラム51の停止時間に拘わらず、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定となり、画像形成再開後の1枚目の画像における画像濃度をほぼ一定に保つことができる。
Further, as described above, the start step table is based on the result of an experiment performed in advance, regardless of the stop time of the
以上のように、画像形成装置1は、回転駆動される感光体ドラム(静電潜像担持体)51と、感光体ドラム51の表面を帯電させる帯電ユニット(帯電部)52と、感光体ドラム51上に静電潜像を形成するLSU(潜像形成部)53と、現像器54aおよび該現像器54aに現像バイアスを印加する現像バイアス電源(現像バイアス印加部)54bを有し、上記静電潜像を現像剤により可視像化する現像ユニット(現像部)54とを備える。そして、画像形成装置1は、現像バイアス電位DVBを補正するバイアス電位補正部(補正手段)20を備え、当該バイアス電位補正部20は、画像形成を開始してからのドラム走行距離(感光体ドラム51の連続駆動時間を示す特徴量)に応じて、現像バイアス電位DVBの補正量を増大させる。
As described above, the
上述したように、連続印刷において、画像形成を開始したのちの所定枚数については、枚数が増えるに従って、静電潜像上の電位(明電位VL)の絶対値が上がる傾向を持つ。そして、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの電位差は、画像濃度に関係しており、当該電位差が小さくなれば、画像濃度の低くなる。 As described above, in continuous printing, the absolute value of the potential (bright potential VL) on the electrostatic latent image tends to increase as the number of sheets increases after the start of image formation. The potential difference between the light potential VL and the developing bias potential DVB is related to the image density. When the potential difference is reduced, the image density is lowered.
上記の構成によれば、画像形成を開始してからのドラム走行距離に応じて、現像バイアス電位DVBの補正量を増大させる。そのため、画像形成を開始してからの連続駆動時間に応じて変動した明電位VLとの電位差が一定になるように、現像バイアス電位DVBを補正することができる。これにより、連続印刷においても、画像濃度の変動が少ない画像形成装置1を実現することができる。
According to the above configuration, the correction amount of the developing bias potential DVB is increased in accordance with the drum travel distance from the start of image formation. Therefore, the developing bias potential DVB can be corrected so that the potential difference with the bright potential VL that fluctuates according to the continuous drive time after the start of image formation becomes constant. Thereby, it is possible to realize the
なお、本実施形態においては、ドラム走行距離に応じて補正量を増大させるものとした。これに限らず、画像形成開始後の感光体ドラム51の連続駆動時間そのものや、印刷枚数に応じて、補正量を増大させてもよい。この場合、補正テーブル記憶部14は、連続駆動時間または印刷枚数と、補正量とを対応付けた補正テーブルを記憶する。そして、ドラム走行距離測定部19の代わりに、連続駆動時間をカウントするタイマ、または、印刷枚数をカウントするカウンタを備えればよい。
In the present embodiment, the correction amount is increased according to the drum travel distance. However, the correction amount may be increased according to the continuous driving time of the
なお、本実施形態では、画像形成装置1は、感光体ドラム51の連続駆動時間に応じて変動する明電位VLと現像バイアス電位DVBとの差が一定になるように予め求められた、ドラム走行距離と現像バイアス電位DVBの補正量との対応関係を示す補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶部(記憶部)14を備える。そして、バイアス電位補正部20は、現時点におけるドラム走行距離に対応する補正量を、上記補正テーブルから特定し、特定した補正量に従って現像バイアス電位DVBを補正する。
In the present embodiment, the
これにより、静電潜像上の電位と現像バイアス電位DVBとの差が一定となり、連続印刷においても、画像濃度の変動の小さい画像形成装置1を実現することができる。
As a result, the difference between the potential on the electrostatic latent image and the development bias potential DVB becomes constant, and the
また、バイアス電位補正部20は、ドラム走行距離が所定値以上である場合、上記補正量を一定値にする。
The bias
ドラム走行距離が所定値以上になると、明電位VLがほぼ一定の値になることを実験によって確認している。そのため、ドラム走行距離が所定値以上である場合にも、静電潜像上の電位と現像バイアス電位DVBとの電位差もほぼ一定となり、画像濃度の変動の小さい画像形成装置1を実現することができる。
It has been confirmed by experiments that the light potential VL becomes a substantially constant value when the drum travel distance is equal to or greater than a predetermined value. Therefore, even when the drum travel distance is greater than or equal to a predetermined value, the potential difference between the potential on the electrostatic latent image and the developing bias potential DVB is substantially constant, and the
また、前回の画像形成完了時からの停止時間が所定時間よりも短い場合、開始ステップ決定部18およびバイアス電位補正部20は、上記停止時間が短いほど、補正テーブルにおけるステップ番号(つまり、ドラム走行距離に対応する)を増大させる。
In addition, when the stop time from the completion of the previous image formation is shorter than the predetermined time, the start
停止時間が所定時間以上である場合、当該停止時間経過後の1枚目の画像濃度に変化が見られないが、当該停止時間が所定時間未満である場合、停止時間が短いほど、当該停止時間経過後の1枚目の画像濃度が小さくなることを実験によって確認している。そして、当該画像濃度の変化も、明電位VLの変動によるものであることを確認している。 If the stop time is equal to or longer than the predetermined time, the first image density after the stop time has not changed, but if the stop time is less than the predetermined time, the shorter the stop time, the longer the stop time. It has been confirmed by experiments that the image density of the first sheet after the lapse becomes small. It has been confirmed that the change in the image density is also due to the change in the bright potential VL.
上記の構成によれば、停止時間が短い場合、現像バイアス電位DVBに対する補正量が大きくなる。これにより、停止時間に拘わらず、明電位VLと現像バイアス電位DVBとの電位差がほぼ一定になり、画像濃度が安定することとなる。 According to the above configuration, when the stop time is short, the correction amount for the development bias potential DVB is large. As a result, the potential difference between the light potential VL and the developing bias potential DVB becomes substantially constant regardless of the stop time, and the image density is stabilized.
なお、バイアス電位補正部20は、ドラム走行距離に応じて、画像形成開始時と当該ドラム走行距離で示される連続駆動時間が経過した時との明電位VLの変動量分だけ、現像バイアス電位DVBを補正する、と表現することもできる。
The bias
さらに、バイアス電位補正部20は、現像バイアス電位DVBの補正量と同量だけ、暗電位(感光体ドラム51上の表面の電位)VDを補正するように帯電ユニット52を制御する。
Further, the bias
現像バイアス電位DVBの絶対値を大きくする場合、暗電位VDと現像バイアス電位DVBとの電位差が小さくなり、白地かぶりが生じる可能性がある。しかしながら、上記の構成によれば、現像バイアス電位DVBの補正量の同量だけ、暗電位VDを補正するように帯電ユニット52を制御するため、暗電位VDと現像バイアス電位DVBとの電位差もほぼ一定に保たれる。その結果、白地かぶりの発生を抑制することができる。
When the absolute value of the developing bias potential DVB is increased, the potential difference between the dark potential VD and the developing bias potential DVB is decreased, and white background fog may occur. However, according to the above configuration, since the charging
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
最後に、画像形成装置1の制御部10は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Finally, the
すなわち、画像形成装置1は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである画像形成装置1の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記制御部10に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、画像形成装置1を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
The
本発明の画像形成装置および画像形成装置の制御方法は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、MFP(Multi Function Printer)等の電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。 The image forming apparatus and the image forming apparatus control method according to the present invention can be applied to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, and an MFP (Multi Function Printer).
1 画像形成装置
10 制御部(補正手段、記憶部)
50 可視像転写部
51 感光体ドラム(静電潜像担持体)
52 帯電ユニット
52a 帯電器
52b グリッドバイアス電源
53 LSU(潜像形成部)
54 現像ユニット(現像部)
54a 現像器
54b 現像バイアス電源(現像バイアス印加部)
11 環境センサ
12 処理条件設定部
13 基準DVB決定部
14 補正テーブル記憶部(記憶部)
15 補正テーブル決定部(補正手段)
16 タイマ
17 開始ステップ記憶部
18 開始ステップ決定部(補正手段)
19 ドラム走行距離測定部
20 バイアス電位補正部(補正手段)
1
50 Visible
52
54 Development Unit (Development Unit)
11
15 Correction table determination unit (correction means)
16
19 Drum travel
Claims (10)
上記現像バイアス電位を補正する補正手段を備え、
当該補正手段は、上記静電潜像担持体の連続駆動時間を示す特徴量に応じて、上記現像バイアス電位の補正量を増大させることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier that is driven to rotate; a charging unit that charges the surface of the electrostatic latent image carrier; a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier; In an image forming apparatus comprising a developing unit and a developing bias applying unit that applies a developing bias to the developing unit, and a developing unit that visualizes the electrostatic latent image with a developer.
A correction means for correcting the development bias potential;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction unit increases the correction amount of the developing bias potential in accordance with a feature amount indicating a continuous drive time of the electrostatic latent image carrier.
上記補正手段は、上記特徴量に対応する補正量を、上記テーブルから特定し、特定した補正量に従って上記現像バイアス電位を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Correspondence between the characteristic amount and the correction amount of the developing bias potential obtained in advance so that the difference between the potential on the electrostatic latent image and the developing bias potential which varies according to the continuous driving time is constant. A storage unit for storing a table indicating the relationship;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction unit specifies a correction amount corresponding to the feature amount from the table, and corrects the developing bias potential according to the specified correction amount.
上記現像バイアス電位を補正する際、上記静電潜像担持体の連続駆動時間を示す特徴量に応じて、上記現像バイアス電位の補正量を増大させることを特徴とする制御方法。 An electrostatic latent image carrier that is driven to rotate; a charging unit that charges the surface of the electrostatic latent image carrier; a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier; A control method for an image forming apparatus, comprising: a developing unit; a developing bias applying unit that applies a developing bias to the developing unit; and a developing unit that visualizes the electrostatic latent image with a developer.
A control method characterized in that, when the developing bias potential is corrected, the developing bias potential correction amount is increased in accordance with a feature amount indicating a continuous driving time of the electrostatic latent image carrier.
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