JP2008096724A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2008096724A JP2006278842A JP2006278842A JP2008096724A JP 2008096724 A JP2008096724 A JP 2008096724A JP 2006278842 A JP2006278842 A JP 2006278842A JP 2006278842 A JP2006278842 A JP 2006278842A JP 2008096724 A JP2008096724 A JP 2008096724A
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Toshiyuki Kahata
利幸 加幡
Wakako Oshige
和歌子 大重
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, in view of a drawback caused by a change in the charging characteristic of an image carrier used as a photoreceptor, an image forming apparatus having a configuration capable of forming images of high image quality that is not affected by the change in the characteristic of the image carrier for a long time. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a counting means 111 that counts the total number (R1) of rotations of the image carrier during the operation of a charging means; and a control section 110 the input side of which is connected to a counting means 112 that counts the total number (R2) of rotations of the image carrier during the non-operation of the charging means and the output side of which is connected to an exposure means 3. The control section 110 controls exposure conditions for the exposure means 3 by using the result of calculation from which the exposure conditions for the exposure means 3 are derived based on the values of the (R1) and (R2) and a target uniform charging potential. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真を用いた複写機・FAX・プリンター、および電子写真記録装置のプロッタ等の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、感光体として用いられる潜像担持体の劣化による画像特性低下を防止する構成に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a FAX, a printer using electrophotography, and a plotter of an electrophotographic recording apparatus. More specifically, the present invention reduces image characteristics due to deterioration of a latent image carrier used as a photoreceptor. It relates to a configuration to prevent.

画像形成装置の一つとして、電子写真方式を用いる装置があり、この方式による画像形成装置には、単に白黒の文字文書の作成だけではなく、複数色を組み合わせたフルカラー画像の作成を行う装置も多用化されてきている。
カラー画像は、例えば、文書のプレゼンテーション資料やパンフレットなどに用いるのに好都合であり、銀塩写真に匹敵する高画質の画像形成が行える状況となってきている。
As one of the image forming apparatuses, there is an apparatus using an electrophotographic method, and the image forming apparatus based on this method includes not only the creation of a black and white character document, but also a device that creates a full color image combining a plurality of colors. It has been diversified.
Color images are convenient for use in, for example, document presentation materials and pamphlets, and it has become possible to form high-quality images comparable to silver halide photographs.

電子写真方式では、潜像担持体として用いられる感光体に対して一様帯電後に画像情報に応じた静電潜像形成のための書き込み露光が行われるが、この露光作業において多値方式による露光を行う場合には、自然な色合いの中間調を再現することが容易であるとされている。また、画像形成の高速化の要求も強く、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーから作成されるカラー画像は、それぞれ異なる感光体を用いる、所謂タンデム型画像形成装置も一般的なものとなってきた。   In the electrophotographic system, a photoconductor used as a latent image carrier is subjected to writing exposure for forming an electrostatic latent image according to image information after uniform charging. When performing the above, it is said that it is easy to reproduce a halftone of a natural hue. In addition, there is a strong demand for high-speed image formation, and so-called tandem image forming apparatuses that use different photoreceptors for color images created from black, cyan, magenta, and yellow toners have become common. It was.

このような高画質の画像形成装置においては、感光体を帯電し、露光した潜像パターンの電位を常に適切なものとしなければ、ユーザーの要求する画像品質を保つことはできない。特に、カラー画像形成装置の場合、各トナーの感光体の潜像電位が異なると、不自然な色として認識されてしまう場合が多かった。
一方、感光体をはじめとする作像に係る装置は、画像形成装置内で独立して配置される構成とは別に、感光体およびこれの周囲に配置されている装置の一部を纏めてプロセスカートリッジ内に配置する構成もよく知られている。
プロセスカートリッジを用いる場合に、画像品質維持という目的で感光体をなるべく新しいものの場合と同様な状態で使えるようにするには、例えば、トナーの全消費時などに感光体での感光特性が高画質維持に適切な状態であっても、感光体も含めてプロセスカートリッジそのものを交換することで新たな感光体が用いられることにより常に高画質の画像形成を維持することは簡単となる反面、廃棄物削減、メンテナンス費用・時間の低減の観点から、搭載した感光体をできるだけ長く使用し続けながらも、高画質の画像形成を行いたいという要望もある。
In such a high-quality image forming apparatus, the image quality required by the user cannot be maintained unless the photosensitive member is charged and the potential of the exposed latent image pattern is always appropriate. In particular, in the case of a color image forming apparatus, if the latent image potentials of the photoconductors of the respective toners are different, they are often recognized as unnatural colors.
On the other hand, an apparatus related to image formation including a photoconductor is a process in which a part of the photoconductor and a part of the apparatus arranged around the photoconductor are collected separately from the configuration arranged independently in the image forming apparatus. A structure arranged in a cartridge is also well known.
When using a process cartridge, in order to maintain the image quality of the photoconductor as much as possible for the purpose of maintaining image quality, the photosensitivity characteristics of the photoconductor, for example, when the toner is completely consumed, are high. Even if it is in a state suitable for maintenance, it is easy to always maintain high-quality image formation by using a new photoconductor by replacing the process cartridge itself including the photoconductor. From the viewpoint of reduction and maintenance cost / time reduction, there is also a demand for image formation with high image quality while continuing to use the mounted photoconductor for as long as possible.

しかし、同じ感光体を用いて画像形成を繰り返すと、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦により、感光体が徐々に磨耗していく。
感光体が磨耗し、感光層の厚みが低下していくと、感光体の静電容量が大きくなるため、帯電電位が同じであっても、感光体表面の電荷量は大きくなってしまう。この結果として、露光量が同じであっても、潜像の電界強度は異なってしまい、現像による画像濃度が異なってしまう不具合があった。特に多値方式による露光を行う場合は、感光層の減少によるが、画像濃度の再現が難しかった。
However, when image formation is repeated using the same photoconductor, the photoconductor gradually wears due to friction between the photoconductor and the cleaning blade.
When the photosensitive member is worn and the thickness of the photosensitive layer is reduced, the electrostatic capacity of the photosensitive member increases, so that the charge amount on the surface of the photosensitive member increases even if the charging potential is the same. As a result, even if the exposure amount is the same, the electric field strength of the latent image is different, and the image density due to development is different. In particular, when performing exposure by a multi-value method, it is difficult to reproduce the image density although the photosensitive layer is reduced.

そこで、従来では、長時間の使用による感光体側での特性変化に対応して画像濃度などの変化を防止する方法として、感光体およびこれに対する画像形成処理に用いられる装置をまとめて収納したプロセスカートリッジを用いた場合を対象として、プロセスキットの使用量を記憶する手段を設け、プロセスキットの稼働時間やコピー枚数に応じて、感光体に露光する露光量を変化させたり帯電条件を変化させて、高画質の画像形成を維持する方法(例えば、特許文献1)、1日あたりの稼働時間やコピー枚数の総計を分類することで感光体の劣化度合いを割り出して帯電条件を変更する方法(例えば、特許文献2)、あるいは、不揮発性の記憶手段をプロセスカートリッジに設けて、記憶手段に記憶されている感光体の感度情報から露光条件を設定し、さらにプリント枚数により露光条件を補正する(例えば、特許文献3)がある。   Therefore, conventionally, as a method of preventing changes in image density and the like in response to changes in characteristics on the photoconductor side due to long-term use, a process cartridge that collectively stores the photoconductor and an apparatus used for image forming processing for the photoconductor In the case of using, a means for storing the usage amount of the process kit is provided, and depending on the operation time of the process kit and the number of copies, the exposure amount to be exposed to the photosensitive member is changed or the charging condition is changed, A method for maintaining high-quality image formation (for example, Patent Document 1). A method for determining the degree of deterioration of the photoreceptor by classifying the total operation time per day and the total number of copies (for example, for example, changing the charging condition) Patent Document 2), or a non-volatile storage means is provided in the process cartridge, and exposure conditions are determined from the sensitivity information of the photosensitive member stored in the storage means. Set, further corrects the exposure condition by the number of prints (e.g., Patent Document 3) have.

また、これとは別に、感光体の累積回転数に応じて感光体の膜厚の減少量を予測し、感光体への露光条件を補正する方法も提案されている(例えば、特許文献4)。   In addition to this, a method has been proposed in which the amount of decrease in the film thickness of the photoconductor is predicted according to the cumulative number of rotations of the photoconductor, and the exposure conditions for the photoconductor are corrected (for example, Patent Document 4). .

特開平05−257343公報JP 05-257343 A 特開平05−66641号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-66641 特開平09−120245号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-120245 特開平2002−244368号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-244368

上記特許文献4以外の特許文献に開示されている方法において、コピー枚数と感光体の膜厚の減少量との相関を取った場合、一定のコピー条件で行う限りは、コピー枚数と膜厚の減少量とは良い相関を示すものの、様々なコピー条件(例えば一度に何枚連続してコピーを行うかとか、コピーの濃度等)やプロセスキットのロットにより、膜厚の減少量は大きくばらついてしまい、プロセスキットを長期間使用していくとコピー枚数から予測される感光体の膜厚の減少量と、実際の感光体の膜厚の減少量とに差が生じてしまい、画像形成条件を補正しても、好ましい画像が得られないと言う不具合があった。   In the methods disclosed in patent documents other than the above-mentioned patent document 4, if the correlation between the number of copies and the decrease in the film thickness of the photoconductor is taken, the number of copies and the film thickness are limited as long as the copying is performed under a certain copy condition. Although there is a good correlation with the amount of decrease, the amount of decrease in film thickness varies greatly depending on various copy conditions (for example, how many copies are copied at a time, copy density, etc.) and process kit lots. Therefore, if the process kit is used for a long period of time, there will be a difference between the amount of decrease in the thickness of the photoconductor predicted from the number of copies and the actual amount of decrease in the thickness of the photoconductor. There was a problem that a preferable image could not be obtained even after correction.

特許文献4に開示された方法においては、帯電装置にスコロトロンを用いたり、帯電ローラにDCバイアスを印加して用いる場合には、優れた画像形成が可能となるという利点がある反面、画像形成装置の小型化、感光体の帯電電位の精度を高めるため、帯電ローラにDCバイアスとAC電圧を重畳して帯電を行う場合では、画像形成の条件(例えば連続に画像形成を行う枚数)により感光体の累積回転数と感光体の膜厚減少との相関が異なることが多く、画像形成装置を長期に用いた場合の感光体の膜厚減少の予測値と実際の値が異なり、露光量の補正を行っても、好ましい画像が得られないという不具合が生じてしまっていた。   In the method disclosed in Patent Document 4, when a scorotron is used for the charging device or a DC bias is applied to the charging roller, there is an advantage that excellent image formation is possible, but the image forming device is advantageous. In order to reduce the size and improve the accuracy of the charging potential of the photosensitive member, when charging is performed by superimposing a DC bias and an AC voltage on the charging roller, the photosensitive member depends on image forming conditions (for example, the number of images to be continuously formed). In many cases, the correlation between the cumulative number of rotations and the decrease in the film thickness of the photoconductor is different, and the predicted value for the decrease in the photoconductor film thickness when the image forming apparatus is used for a long time is different from the actual value. Even if it performed, the malfunction that a preferable image was not obtained had arisen.

本発明の目的は、上記従来の画像形成装置における問題、特に、感光体として用いられる像担持体の帯電特性変化による不具合に鑑み、像担持体の特性変化に影響されない高画質の画像形成を長期にわたって可能にできる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide long-term high-quality image formation unaffected by changes in the characteristics of the image carrier in view of the problems in the above-described conventional image forming apparatuses, in particular, problems due to changes in the charging characteristics of the image carrier used as the photoreceptor. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a configuration that can be realized over a wide range.

この目的を達成するため、本発明は次の構成からなる。   In order to achieve this object, the present invention has the following configuration.

(1)像担持体と、該像担持体に対して近接もしくは当接して直流電圧と交流電圧とを重畳させて一様帯電を行う帯電部材を備えた帯電手段と、帯電後の前記像担持体に対して画像情報に応じて静電潜像形成を行う露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記帯電手段が作動している間に前記像担持体が回転した総回転数(R1)を計数する計数手段と、帯電手段が作動していない間に前記像担持体が回転した総回転数(R2)を計数する計数手段とを入力側に接続され、出力側には前記露光手段が接続された制御部を備え、
前記制御部は、前記(R1)と(R2)の値及び、目標一様帯電電位に基づいて、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段における露光条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
(1) An image bearing member, a charging unit including a charging member that performs close charging with a DC voltage and an AC voltage in proximity to or in contact with the image bearing member, and the image bearing after charging. An exposure unit that forms an electrostatic latent image on the body according to image information; a developing unit that converts the electrostatic latent image into a toner image; a transfer unit that transfers the developed toner image to a transfer body; In an image forming apparatus provided with a cleaning means for cleaning the remaining toner image with a cleaning blade,
Counting means for counting the total number of rotations (R1) that the image carrier has rotated while the charging means is operating, and the total number of rotations that the image carrier has rotated while the charging means is not operating (R1). A control unit connected to the input side, and a control unit to which the exposure unit is connected on the output side.
The control unit controls exposure conditions in the exposure unit using a calculation result obtained by calculating an exposure condition of the exposure unit based on the values of (R1) and (R2) and a target uniform charging potential. An image forming apparatus.

(2)前記制御部には、像担持体の回転トルクを計測する手段が接続され、
該制御部は、前記(R1)と前記(R2)の値と計測された像担持体の回転トルクから、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段の露光条件を制御することを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
(2) A means for measuring the rotational torque of the image carrier is connected to the controller.
The control unit controls the exposure condition of the exposure unit using the calculation result obtained by calculating the exposure condition of the exposure unit from the values of (R1) and (R2) and the measured rotational torque of the image carrier. (1) The image forming apparatus according to (1).

(3)前記像担持体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段農地で、少なくとも像担持体およびクリーニング手段はプロセスカートリッジに装備され、
前記制御部は、前記プロセスカートリッジにおける像担持体の回転トルクを予め計測し、計測されたプロセスカートリッジにおける像担持体の回転トルクと前記(R1)と前記(R2)の値から、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段を制御することを特徴とする(1)または(2)に記載画像形成装置。
(3) The image carrier, the charging unit, the developing unit, the cleaning unit, and at least the image carrier and the cleaning unit are provided in a process cartridge.
The controller measures in advance the rotational torque of the image carrier in the process cartridge, and determines the exposure means's value from the measured rotational torque of the image carrier in the process cartridge and the values of (R1) and (R2). The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the exposure unit is controlled using a calculation result obtained by calculating an exposure condition.

(4)前記制御部は、前記露光手段における露光条件として、光源出力あるいは露光時間を対象として制御することを(1)〜(3)のいずれかに記載の画像形成装置。   (4) The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the control unit controls light source output or exposure time as an exposure condition in the exposure unit.

(5)前記制御部は、前記像担持体上に濃度検知用基準トナー像を形成し、該濃度検知用基準トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、画像濃度を目標の画像濃度とするための目標現像バイアスと目標一様帯電電位とを関連付けて記憶した目標電位決定テーブルとを有し、前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて目標現像バイアスを定め、定められた目標現像バイアスに基づいて前記目標電位決定テーブルから、前記目標一様帯電電位を定め、定められた目標一様帯電電位となるように前記帯電手段を制御し、且つ、定められた目標現像バイアスとなるように上記現像手段を制御することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の画像形成装置。   (5) The control unit forms a density detection reference toner image on the image carrier, detects an image density of the density detection reference toner image, and sets the image density to a target image density. And a target potential determination table that stores the target development bias and the target uniform charging potential in association with each other. The target development bias is determined based on the detection result of the image density detection means, and the target development is determined. Based on the bias, the target uniform charging potential is determined from the target potential determination table, the charging means is controlled so as to become the predetermined target uniform charging potential, and the predetermined target developing bias is obtained. The image forming apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the developing unit is controlled.

(6)前記像担持体への書き込み光の解像度が1000dpi以上であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の画像形成装置。   (6) The image forming apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the resolution of the writing light to the image carrier is 1000 dpi or more.

(7)像担持体の感光層の初期膜厚が28〜45μmであることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の画像形成装置。   (7) The image forming apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the initial film thickness of the photosensitive layer of the image bearing member is 28 to 45 μm.

(8)前記プロセスカートリッジは、装置本体に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする(3)に記載の画像形成装置。   (8) The image forming apparatus according to (3), wherein the process cartridge is detachably attached to the apparatus main body.

本発明によれば、像担持体の膜厚減少度合いによる機械的強度低下を予測することにより、予測結果に応じた帯電条件あるいは露光条件を設定することで像担持体の長期使用における画質低下を防止することが可能となる。
特に請求項1記載の発明においては、感光体の総回転数(Rt)を帯電が行われている間に感光体が回転した総回転数(R1)と、帯電が行われていない間に感光体が回転した総回転数(R2)に分離し、それぞれの総回転数から感光体の膜厚減少を予測しているので、像担持体の実稼働による膜厚減少度合いを正確に予測でき、モノクロ画像はもちろんのこと、カラー画像の場合には、像担持体を長期間使用した場合でも自然な色合いの画像形成が可能となる。
According to the present invention, by predicting the decrease in mechanical strength due to the degree of film thickness reduction of the image carrier, by setting the charging condition or exposure condition according to the prediction result, the image quality in the long-term use of the image carrier can be reduced. It becomes possible to prevent.
In particular, in the first aspect of the present invention, the total number of rotations (R1) of the photosensitive member rotated while charging is performed on the total number of rotations (Rt) of the photosensitive member, and the photosensitive member is rotated while charging is not performed. Since the total number of rotations (R2) of the rotation of the body is separated and the film thickness reduction of the photoconductor is predicted from the total number of rotations, the degree of film thickness reduction due to actual operation of the image carrier can be accurately predicted, In the case of a color image as well as a monochrome image, an image having a natural color can be formed even when the image carrier is used for a long time.

請求項2、3記載の発明においては、請求項1記載の発明における像担持体での膜厚減少予測のパラメータ(総回転数)に加えて、像担持体あるいはこれが含まれるプロセスカートリッジでの回転トルクを加えることで像担持体の実稼働による膜厚減少度合いをより細かく予測できるので、像担持体の長期使用における画質低下や異常画像の発生を防止することが可能となる。   According to the second and third aspects of the invention, in addition to the parameter (total number of rotations) for predicting the film thickness reduction of the image carrier in the invention of the first aspect, the rotation of the image carrier or the process cartridge including the image carrier. By applying torque, the degree of film thickness reduction due to actual operation of the image carrier can be predicted more precisely, so that it is possible to prevent image quality degradation and abnormal image generation during long-term use of the image carrier.

請求項4記載の発明においては、像担持体の膜厚減少に応じた露光制御に際して、光源出力あるいは露光時間を制御の対象とすることにより、画質保証のための構成を既存の露光手段を利用して行うことが可能となる。   In the invention according to claim 4, in the exposure control according to the film thickness reduction of the image carrier, the configuration for assuring image quality is utilized by using the light source output or the exposure time as a control target. Can be performed.

請求項5においては、濃度検知用基準トナー像からの濃度検知結果によるトナーの付着量の変化に対して目標一様帯電電位を目標現像バイアスに基づき設定するようになっているので、帯電量を一定とした場合と違って、像担持体の膜厚減少による帯電特性の悪化やトナーの帯電量の変動に対応させてトナーの付着量が低下するのを防止することができ、長期間の像担持体使用での画質低下を防止することが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, the target uniform charging potential is set based on the target developing bias with respect to the change in the toner adhesion amount based on the density detection result from the density detection reference toner image. Unlike the case where it is constant, it is possible to prevent deterioration of the charging characteristics due to the decrease in the film thickness of the image carrier and the decrease in the toner adhesion amount in response to fluctuations in the toner charge amount. It is possible to prevent the image quality from being lowered when the carrier is used.

請求項6記載の発明においては、像担持体の膜厚減少に対応してた露光条件、帯電条件を設定することにより像担持体の長期使用においても高解像度の画像を良好に得ることが可能となる。   In the invention described in claim 6, it is possible to obtain a high-resolution image satisfactorily even in the long-term use of the image carrier by setting the exposure condition and the charging condition corresponding to the film thickness reduction of the image carrier. It becomes.

請求項7記載の発明においては、像担持体における感光層の初期膜厚が厚いため、像担持体を使用できる期間が長くなり、かつ自然な色合いの画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of forming an image having a natural color with a long period of time during which the image carrier can be used because the initial film thickness of the photosensitive layer on the image carrier is large. Can be provided.

請求項8においては、像担持体をはじめとした作像に係る装置の搭載、交換が容易で、長期間に渡って自然な色合いの画像形成を行うことが可能となる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is easy to mount and replace an image forming apparatus such as an image carrier, and it is possible to form an image with a natural color over a long period of time.

本発明は、次に説明する検討結果に基づくものである。
つまり、本発明者らは、帯電ローラにDCバイアスとAC電圧を重畳して帯電を行う場合に、何故感光体の膜厚減少の予測値と実際の値が異なってしまうか詳細に検討を行った。
The present invention is based on the examination results described below.
In other words, the present inventors have examined in detail why the predicted value of the decrease in the film thickness of the photoreceptor differs from the actual value when charging is performed by superimposing a DC bias and an AC voltage on the charging roller. It was.

帯電ローラにDCバイアスとAC電圧を重畳して帯電を行うと、帯電ローラから像担持体として用いられる感光体(以下、感光体という)へは、単位時間当たり、AC電圧の周波数に相当する回数放電が生じていることになる。
放電のエネルギーは有機物のC−C結合を分解するほど大きいため、感光体は放電が生じるたびに酸化、劣化していく。放電により酸化、劣化した感光体表面の部分は、機械的強度に劣るため、クリーニングブレードとの摩擦による感光体の膜厚減少の速度は、帯電に直流電圧のみを印加して行う場合に比べて2〜10倍も異なることが分かった。
When charging is performed by superimposing a DC bias and an AC voltage on the charging roller, the number of times corresponding to the frequency of the AC voltage per unit time from the charging roller to a photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member) used as an image carrier. A discharge has occurred.
Since the energy of discharge is large enough to decompose the C—C bond of organic matter, the photoconductor is oxidized and deteriorated every time discharge occurs. The portion of the surface of the photoconductor that has been oxidized and deteriorated due to electric discharge is inferior in mechanical strength. Therefore, the rate of reduction of the photoconductor thickness due to friction with the cleaning blade is faster than when only DC voltage is applied for charging. It was found to be 2 to 10 times different.

従来の画像形成装置では、制御系を簡単にするため、感光体を回転させるモータのスイッチと、帯電のON−OFFのスイッチが連動していることが多かったが、省エネや、オゾン等の有害なガスの発生量を抑える目的で、画像形成に必要な間しか帯電を行わない画像形成装置が増えてきた。特に、高解像度の画像形成を常に可能とするために、現像剤の特性を一定の状態に保つために現像器内の古いトナーを排出してフレッシュなトナーを追加するリフレッシュ機能や、感光体の表面にフィルミングした物質を除去するために、画像形成を行わずに、クリーニングのみを行う機能を有する画像形成装置では、画像形成を行っていない状態で感光体が回転している回数は多く、その場合には帯電が行われていない場合が多かった。   In the conventional image forming apparatus, in order to simplify the control system, the motor switch for rotating the photosensitive member and the ON / OFF switch for charging are often linked, but energy saving and harmful effects such as ozone. In order to reduce the amount of generated gas, image forming apparatuses that perform charging only for the time necessary for image formation have increased. In particular, in order to always enable high-resolution image formation, a refresh function that discharges old toner in the developing device and adds fresh toner in order to keep the developer characteristics constant, In an image forming apparatus having a function of performing only cleaning without performing image formation in order to remove the substance filmed on the surface, the photosensitive member is rotated many times without image formation. In that case, charging was often not performed.

このような画像形成装置においては、感光体の総回転数を監視していても、感光体の膜厚減少を正確に予測することができず、そのため、露光量の補正を行っても、好ましい画像が得られないという不具合が生じてしまうことが分かり、帯電ローラにDCバイアスとAC電圧を重畳して帯電を行う画像形成装置においては、感光体の総回転数(Rt)を帯電が行われている間に感光体が回転した総回転数(R1)と、帯電が行われていない間に感光体が回転した総回転数(R2)に分離し、それぞれの総回転数から感光体の膜厚減少を予測することが必要であることを見出した。   In such an image forming apparatus, even if the total number of revolutions of the photoconductor is monitored, it is not possible to accurately predict a decrease in the film thickness of the photoconductor. Therefore, it is preferable to correct the exposure amount. In an image forming apparatus that performs charging by superimposing a DC bias and an AC voltage on a charging roller, the total number of rotations (Rt) of the photosensitive member is charged. The total number of rotations (R1) in which the photosensitive member is rotated while the photosensitive member is rotated and the total number of rotations (R2) in which the photosensitive member is rotated while charging is not performed. We have found that it is necessary to predict thickness reduction.

すなわち、本発明は像担持体と、帯電ローラに直流電圧と交流電圧を重畳させて感光体表面を一様に帯電させるための帯電手段と、帯電された前記像担持体表面に静電潜像を形成するための露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記担持体が帯電手段が作動している間に回転した総回転数(R1)を計数する計数手段と、前記担持体が帯電手段が作動していない間に回転した総回転数(R2)を計数する計数手段を有し、(R1)と(R2)の値及び、目標一様帯電電位に基づいて、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段を制御することを特徴としている。   That is, the present invention relates to an image carrier, charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive member by superimposing a DC voltage and an AC voltage on a charging roller, and an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier. An exposure unit for forming a toner image, a developing unit for converting the electrostatic latent image into a toner image, a transfer unit for transferring the developed toner image to a transfer member, and a cleaning for cleaning a residual toner image with a cleaning blade. In the image forming apparatus provided with the means, the counting means for counting the total number of rotations (R1) that the carrier rotates while the charging means is operating; and the carrier while the charging means is not operating. It has a counting means for counting the total number of rotations (R2), and uses the calculation result of calculating the exposure condition of the exposure means based on the values of (R1) and (R2) and the target uniform charging potential. Exposure means It is characterized by controlling.

一方、現像剤の性能は、画像形成装置を使用する過程で、変化してしまうことが多いため、感光体上に濃度検知用基準トナー像を形成し、該濃度検知用基準トナー像の画像濃度を測定し、画像濃度を目標の画像濃度とするための目標現像バイアスと目標一様帯電電位とを関連付けて記憶した目標電位決定テーブルから、前記画像濃度から、目標現像バイアスを定め、定められた目標現像バイアスに基づいて前記目標電位決定テーブルから、前記目標一様帯電電位を定め、定められた目標一様帯電電位となるようにVd(帯電電位)を制御し、且つ、定められた目標現像バイアスとなるように上記現像手段を制御する、所謂プロセスコントロールを行うことが多い。この場合、Vdは幅広い電位に制御される。   On the other hand, since the performance of the developer often changes in the process of using the image forming apparatus, a density detection reference toner image is formed on the photoreceptor, and the image density of the density detection reference toner image is increased. The target development bias is determined and determined from the image density based on the target potential determination table that stores the target development bias and the target uniform charging potential for setting the image density to the target image density in association with each other. Based on the target development bias, the target uniform charging potential is determined from the target potential determination table, the Vd (charging potential) is controlled so as to become the predetermined target uniform charging potential, and the predetermined target development is performed. In many cases, so-called process control is performed to control the developing means so as to be biased. In this case, Vd is controlled to a wide potential.

一例としてVd(帯電電位)が300V、500V、700Vのとき、感光体に露光するレーザーダイオードのパワー(LDパワー(単位:mW))が一定の場合の濃度曲線を図1に示す。各Vdにより中間調での濃度バラツキが大きい。この画像形成装置のLDパワーを(式1)として表すと、
(式1)
(LDパワー)=0.00046×Vd+0.04
(式1)に従い補正した場合の濃度曲線を図2に示した。Vd変化による画像濃度のバラツキは非常に少なくなっているのが分かる。
(式1)は一次式としたが、感光体特性に応じて適宜決定されるものであり、多次元の式あるいは、複数の曲線からなる式であってもかまわない。
As an example, FIG. 1 shows a density curve when the power (LD power (unit: mW)) of the laser diode exposed to the photosensitive member is constant when Vd (charging potential) is 300 V, 500 V, and 700 V. There is a large density variation in the halftone with each Vd. When the LD power of this image forming apparatus is expressed as (Equation 1),
(Formula 1)
(LD power) = 0.00046 × Vd + 0.04
The density curve when corrected according to (Equation 1) is shown in FIG. It can be seen that the variation in image density due to the change in Vd is very small.
(Expression 1) is a linear expression, but is appropriately determined according to the characteristics of the photoreceptor, and may be a multidimensional expression or an expression including a plurality of curves.

前述のように、感光体の光減衰曲線は、感光体の感光層の膜厚によっても変化してしまう。そのため、画像濃度も変動してしまう。一例として、感光層の膜厚(t(μm))が32μm、22μmの感光体を用いた場合の濃度曲線を図3に示した。この画像形成装置の画像形成装置のLDパワーを(式2)として表すと、
(式2)
(LDパワー)=0.0004×d−0.0266×d+0.6649
(式2)に従い補正した場合の濃度曲線を図4に示した。
濃度曲線は感光体の感光層の膜厚によるバラツキを低くすることができる。
(式2)は二次の多項式を用いたが、感光体特性に応じて適宜決定されるものであり、一次元、多次元の式あるいは、複数の曲線からなる式であってもかまわない。
As described above, the light attenuation curve of the photosensitive member also changes depending on the film thickness of the photosensitive layer of the photosensitive member. As a result, the image density also varies. As an example, FIG. 3 shows a density curve in the case where a photosensitive member having a photosensitive layer thickness (t (μm)) of 32 μm and 22 μm is used. When the LD power of the image forming apparatus of this image forming apparatus is expressed as (Equation 2),
(Formula 2)
(LD power) = 0.004 × d 2 −0.0266 × d + 0.6649
The density curve when corrected according to (Equation 2) is shown in FIG.
The density curve can reduce variations due to the film thickness of the photosensitive layer of the photoreceptor.
(Equation 2) uses a quadratic polynomial, but is appropriately determined according to the characteristics of the photoconductor, and may be a one-dimensional or multi-dimensional equation or an equation composed of a plurality of curves.

実際の画像形成装置においては、感光体の感光層の膜厚減少は緩やかに生じるのであるが、感光体の交換する回数を低減するため、長期に渡って使用する場合には、感光体の感光層の膜厚によるLDパワーの補正は非常に重要なものとなり、VdによるLDパワーの補正を組み合わせることで、濃度変動の少ない画像形成装置を実現することができる。   In an actual image forming apparatus, the film thickness of the photosensitive layer of the photoconductor gradually decreases. However, in order to reduce the number of times the photoconductor is replaced, the photoconductor photosensitive layer is used when used for a long period of time. The correction of the LD power based on the layer thickness is very important. By combining the correction of the LD power based on Vd, it is possible to realize an image forming apparatus with little density fluctuation.

本発明の画像形成装置においては、中間濃度を補正するため感光体帯電電位(Vd)を変化させたとき、所望の像濃度を得るための像面光量は、前記の補正式を利用して、
初期像面光量[mW]=ξ1×Vd+ξ2・・・(露光量補正式)
ただし、ξ1:LDパワー補正係数1
ξ2:LDパワー補正係数2
となる。ここでは、一次式を用いているが、前述のように多項式であっても、複数の直線の式あるいは曲線の式から組み合わせたものであっても良い。
In the image forming apparatus of the present invention, when the photosensitive member charging potential (Vd) is changed in order to correct the intermediate density, the image plane light quantity for obtaining a desired image density is calculated using the above correction formula.
Initial image plane light quantity [mW] = ξ1 × Vd + ξ2 (exposure amount correction formula)
However, ξ1: LD power correction coefficient 1
ξ2: LD power correction factor 2
It becomes. Although a linear expression is used here, it may be a polynomial as described above, or may be a combination of a plurality of linear expressions or curved expressions.

次に、経時における膜厚変動の予測式を設定する。感光体の膜厚は、帯電が行われている間に感光体が回転した総回転数(R1)と帯電が行われていない間に感光体が回転した総回転数(R2)から、Rcを計算し、
Rc=n・(R1)+(R2)
(n=α/β
α:帯電が行われているときに感光体が10000回、回転する際に感光体の膜厚減少量(μm)
β:帯電が行われていないときに感光体が10000回、回転する際に感光体の膜厚減少量(μm))
αの値は、1.0〜20.0、好ましくは1.5〜15.0、さらに好ましくは2.0〜10.0である。
α≦1.0の場合では、帯電が行われているときの感光層の膜厚減少が少ないため、感光体の特性変化は他の部材(帯電ローラやクリーニングブレード等)の寿命よりも相対的に少ないため、本発明のように、感光層の膜厚に応じて、露光手段を制御する必要がない。
α≧20.0の場合では、感光層の膜厚減少速度が大きすぎるため、感光体の寿命である感光層に直ぐに達してしまい好ましくない。
Next, a prediction formula for film thickness variation over time is set. The film thickness of the photoconductor is determined by calculating Rc from the total number of rotations (R1) that the photoconductor rotates while charging and the total number of rotations (R2) that the photoconductor rotates while charging is not performed. Calculate
Rc = n · (R1) + (R2)
(N = α / β
α: The amount of decrease in the thickness of the photoconductor (μm) when the photoconductor rotates 10,000 times when charging is performed
β: Photoreceptor film thickness reduction amount (μm) when the photoreceptor rotates 10,000 times when charging is not performed)
The value of α is 1.0 to 20.0, preferably 1.5 to 15.0, and more preferably 2.0 to 10.0.
In the case of α ≦ 1.0, there is little decrease in the thickness of the photosensitive layer when charging is performed, so the change in the characteristics of the photosensitive member is relative to the life of other members (charging roller, cleaning blade, etc.). Therefore, it is not necessary to control the exposure means according to the film thickness of the photosensitive layer as in the present invention.
In the case of α ≧ 20.0, the rate of decrease in the film thickness of the photosensitive layer is too large, so that it reaches the photosensitive layer, which is the life of the photosensitive member, and is not preferable.

βの値は、1.00以下、好ましくは0.05〜0.80、さらに好ましくは0.10〜0.60である。
β≧1.0の場合では、感光層の膜厚減少速度が大きすぎるため、感光体の寿命である感光層に直ぐに達してしまい好ましくない。
nの値は、画像形成装置のシステム構成に左右される要素が大きいが、通常は1.5〜30、好ましくは2〜25、さらに好ましくは3〜20の値である。
The value of β is 1.00 or less, preferably 0.05 to 0.80, and more preferably 0.10 to 0.60.
In the case of β ≧ 1.0, the rate of film thickness reduction of the photosensitive layer is too large, so that it reaches the photosensitive layer, which is the life of the photosensitive member, and is not preferable.
The value of n largely depends on the system configuration of the image forming apparatus, but is usually 1.5 to 30, preferably 2 to 25, and more preferably 3 to 20.

n<1.5未満では、従来技術である、感光体の総回転数のみから感光体の膜厚を推定しても、大きな誤差とはなりにくい。
n≧30以上の場合では、帯電による感光体の膜厚減少が大きすぎるため、感光体上の僅かな付着物や、感光体と帯電ローラとの僅かな組み付け精度の誤差により、感光体の膜厚偏差が生じやすくなる。
感光体の膜厚偏差が生じてしまうと、画像濃度ムラが生じてしまい、露光制御手段を制御しても画像濃度ムラをなくすことはできない。
If n <1.5, even if the film thickness of the photoconductor is estimated from only the total number of rotations of the photoconductor, which is a conventional technique, it is difficult to cause a large error.
In the case of n ≧ 30 or more, the reduction in the film thickness of the photoconductor due to charging is too large, and therefore the film of the photoconductor is caused by slight adhesion on the photoconductor or a slight error in assembly between the photoconductor and the charging roller. Thickness deviation tends to occur.
When the film thickness deviation of the photoconductor occurs, image density unevenness occurs, and the image density unevenness cannot be eliminated even by controlling the exposure control means.

感光体の感光層の膜厚(dμm)は、搭載時の感光体の感光層の膜厚(dμm)から、次の(式3)により推定することができる。
(式3)
d=d−β・Rc×10−4
画像形成装置が常に一定のものが製造される場合には、α、βの値は一定として良いが、クリーニングブレードのロットや画像形成装置の製造ロットにより、α、βの値が変化してしまう場合がある。
この場合は、感光体が回転する際のトルクとα、βとの間には一次の相関関係が存在するため、トルクの値により、α、βを補正しておくことが好ましい。この場合の感光体が回転する際のトルクは、帯電が行われているとき、行われていないときどちらで測定しても良いが、安全性を考慮すると、帯電が行われていないときに測定することが好ましい。
感光体が回転する際のトルクは画像形成装置内で測定しても良いが、画像形成装置がプロセスカートリッジの場合には、プロセスカートリッジのみで測定しても良い。
これにより、経時において感光体の表面層が削れることに伴うLDパワーの補正式を設定する。
感光体の表面層が削れることに伴う補正LDパワー
Pt(d)=a×d+b×d+c
具体的には、図1,3で示した例を対象とした場合には、
Pt(d)=0.0004×d−0.0266×d+0.6649
となる。
The film thickness (d μm) of the photosensitive layer of the photoconductor can be estimated from the film thickness (d 0 μm) of the photoconductive layer of the photoconductor when mounted by the following (Equation 3).
(Formula 3)
d = d 0 −β · Rc × 10 −4
When the image forming apparatus is always manufactured with a constant value, the values of α and β may be constant. However, the values of α and β vary depending on the lot of the cleaning blade and the manufacturing lot of the image forming apparatus. There is a case.
In this case, since there is a first-order correlation between the torque when the photosensitive member rotates and α and β, it is preferable to correct α and β based on the torque value. In this case, the torque when the photoconductor rotates can be measured either when charging is performed or not. However, in consideration of safety, the torque is measured when charging is not performed. It is preferable to do.
The torque when the photosensitive member rotates may be measured within the image forming apparatus, but when the image forming apparatus is a process cartridge, it may be measured only with the process cartridge.
Thereby, a correction formula for the LD power associated with the surface layer of the photoreceptor being scraped over time is set.
Correction LD power associated with the surface layer of the photoreceptor being scraped Pt (d) = a × d 2 + b × d + c
Specifically, when the example shown in FIGS.
Pt (d) = 0.004 × d 2 −0.0266 × d + 0.6649
It becomes.

感光体の感光層が削れることに伴う感光体の感光層の膜厚の二次関数としたが、一次関数であっても、多次関数であっても、複数の直線の式あるいは曲線の式から組み合わせたものであっても良く、感光体の感光層の膜厚と、その感光体の画像濃度が一定となるLDパワーを求め、補正LDパワーを感光体の感光層膜厚との関数として、求めておけば良い。
これにより経時露光量は、次の(式4)として表される。
(式4)
経時像面光量[mW]=初期像面光量×(Pt(d)/Pt(d0))
次に、本発明における画像形成装置の画像形成プロセスに係わる主要部の構成について説明すると図5に示すとおりである。
Although it is a quadratic function of the photosensitive layer thickness of the photosensitive member as the photosensitive layer of the photosensitive member is scraped, a plurality of linear expressions or curved expressions may be used regardless of a linear function or a multi-order function. In combination, the thickness of the photosensitive layer of the photoconductor and the LD power at which the image density of the photoconductor is constant are obtained, and the corrected LD power is a function of the thickness of the photosensitive layer of the photoconductor. , You should ask.
Thereby, the exposure amount with time is expressed as the following (formula 4).
(Formula 4)
Time-lapse image surface light amount [mW] = initial image surface light amount × (Pt (d) / Pt (d0))
Next, the configuration of the main part related to the image forming process of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

つまり、図5は画像形成装置の画像形成プロセスに関わる主要部を示す断面図であり、同図において符号1は感光体、2は帯電手段、3は書込手段、4は現像手段、5は転写手段、6は画像濃度検知手段をそれぞれ示している。   In other words, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part related to the image forming process of the image forming apparatus. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a photosensitive member, 2 denotes a charging unit, 3 denotes a writing unit, 4 denotes a developing unit, and 5 denotes Transfer means 6 and image density detection means 6 respectively.

画像形成装置は、感光体1と、感光体1を帯電させるための帯電手段2と、感光体1上へ潜像を書き込むための書込手段3(図5では、書込光を符号3で示す)と、潜像にトナーを供給しトナー像を生成するための現像手段4と、トナー像を感光体上から転写するための転写手段5とを備え、現像手段4よりも下流で転写手段5よりも上流であって感光体に対向する位置に、画像濃度(またはトナー像の付着量)を検知する画像濃度検知手段6を備えている。   The image forming apparatus includes a photosensitive member 1, a charging unit 2 for charging the photosensitive member 1, and a writing unit 3 for writing a latent image on the photosensitive member 1 (in FIG. And a developing means 4 for supplying toner to the latent image to generate a toner image, and a transferring means 5 for transferring the toner image from the photoreceptor, and a transfer means downstream of the developing means 4 An image density detecting means 6 for detecting the image density (or toner image adhesion amount) is provided at a position upstream of 5 and facing the photoconductor.

一定露光量にて、帯電バイアス・現像バイアスを増減させることによって感光体1表面に濃度検知用トナー基準パターン像(基準パターン)を形成し、この基準パターンを画像濃度検知手段6で検知する。そして、この画像濃度検知手段6の検知結果から最大画像濃度が一定となるような目標現像バイアスを定め、この目標現像バイアスから感光体1表面の目標一様帯電電位を目標電位決定テーブルから定める。そして、定められた目標一様帯電電位となるように帯電手段2の制御を行い、また、定められた目標現像バイアスとなるように現像手段4の制御を行う。このように、感光体1に付着したトナー濃度から目標現像バイアスや目標帯電電位を定めているので、トナー帯電量の変動によって生じる画像濃度変動を抑制することができる。   A toner reference pattern image for density detection (reference pattern) is formed on the surface of the photoreceptor 1 by increasing / decreasing the charging bias / development bias at a constant exposure amount, and this reference pattern is detected by the image density detection means 6. Then, a target developing bias is set from the detection result of the image density detecting means 6 so that the maximum image density is constant, and a target uniform charging potential on the surface of the photoreceptor 1 is determined from the target developing bias from the target potential determination table. Then, the charging unit 2 is controlled so as to have a predetermined target uniform charging potential, and the developing unit 4 is controlled so as to have a predetermined target developing bias. As described above, since the target development bias and the target charging potential are determined from the toner density attached to the photoreceptor 1, fluctuations in image density caused by fluctuations in the toner charge amount can be suppressed.

本発明において用いられる帯電は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電ローラに印加して行われる。帯電ローラに印加する直流電圧は、Vd(帯電電位)の値である。   The charging used in the present invention is performed by applying a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the charging roller. The DC voltage applied to the charging roller is a value of Vd (charging potential).

帯電ローラに印加する交流の電圧としては、peak to peakとして1500V〜3000V、好ましくは1600V〜2700V、さらに好ましくは1700V〜2500Vである。   The AC voltage applied to the charging roller is 1500 V to 3000 V, preferably 1600 V to 2700 V, and more preferably 1700 V to 2500 V as peak to peak.

帯電ローラに印加する交流の電圧が1600V以下では、感光体の帯電電位ムラが生じやすく、3000V以上では、感光体と帯電ローラが最も近い場所で、放電による感光体及び帯電ローラの酸化劣化のスピードが極めて速くなり、感光体及び帯電ローラの寿命が短くなり好ましくない。   When the AC voltage applied to the charging roller is 1600 V or less, the charging potential unevenness of the photoconductor is likely to occur. When the voltage is 3000 V or more, the speed of oxidation deterioration of the photoconductor and the charging roller due to discharge at the closest location. Is extremely undesirably shortened and the life of the photoreceptor and the charging roller is shortened.

帯電ローラに印加する交流電圧の周波数としては、感光体の線速、画像形成する画像の解像度により適宜決定されるものであるが、300Hz〜4000Hz、好ましくは500Hz〜3000Hz、さらに好ましくは600Hz〜250000Hzである。
帯電ローラに印加する交流電圧の周波数が300Hz以下では感光体の帯電ムラが生じやすく、横スジの異常画像が発生しやすいため好ましくない。帯電ローラに印加する交流電圧の周波数が4000Hz以上では、感光体及び帯電ローラの酸化劣化のスピードが極めて速くなり、感光体及び帯電ローラの寿命が短くなり好ましくない。
The frequency of the AC voltage applied to the charging roller is appropriately determined depending on the linear velocity of the photosensitive member and the resolution of the image to be formed, but is 300 Hz to 4000 Hz, preferably 500 Hz to 3000 Hz, more preferably 600 Hz to 250,000 Hz. It is.
If the frequency of the AC voltage applied to the charging roller is 300 Hz or less, the charging unevenness of the photosensitive member is likely to occur, and an abnormal image of horizontal stripes is likely to occur, which is not preferable. When the frequency of the AC voltage applied to the charging roller is 4000 Hz or more, the speed of oxidation deterioration of the photosensitive member and the charging roller is extremely high, and the life of the photosensitive member and the charging roller is shortened.

この他にも、画像濃度検知手段6が転写体5に対向する形で位置し、転写体5上の基準パターンを検知するという構成でもよい。   In addition, the image density detector 6 may be positioned so as to face the transfer body 5 and detect a reference pattern on the transfer body 5.

本発明の露光手段の制御は、LDパワーを制御する方法、露光時間を制御する方法により達成することができる。   The control of the exposure means of the present invention can be achieved by a method for controlling the LD power and a method for controlling the exposure time.

図6は、本発明における帯電条件、つまり、前述したように、目標現像バイアスから感光体1表面の目標一様帯電電位を設定および露光量を設定するための構成を示すブロック図であり、同図において帯電条件および露光条件を設定するために制御部110が設けられている。
制御部110は、画像形成シーケンスを実行するためのマイクロコンピュータで構成されており、本発明と関連する構成として、入力側には画像濃度検知手段6,帯電手段2が作動している間に感光体1が回転した総回転数(R1)の計数手段111,帯電手段2が作動していない間に感光体1が回転した総回転数(R2)の計数手段112および、感光体1あるいは感光体1をはじめとして画像形成処理に用いられる装置の一部が収納されているプロセスカートリッジにおける感光体1の回転トルクを計測する回転トルク計測手段113が接続され、出力側には、帯電手段2,露光手段3および現像手段4がそれぞれ接続されている。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration for setting the charging condition in the present invention, that is, the target uniform charging potential on the surface of the photosensitive member 1 and the exposure amount from the target developing bias as described above. In the figure, a control unit 110 is provided for setting charging conditions and exposure conditions.
The control unit 110 is configured by a microcomputer for executing an image forming sequence. As a configuration related to the present invention, the control unit 110 is sensitive to the input side while the image density detecting unit 6 and the charging unit 2 are operating. Counting means 111 for the total number of rotations (R1) that the body 1 has rotated, counting means 112 for the total number of rotations (R2) that the photoconductor 1 has rotated while the charging means 2 is not operating, and the photoconductor 1 or photoconductor 1 is connected to a rotating torque measuring means 113 for measuring the rotating torque of the photosensitive member 1 in a process cartridge in which a part of the apparatus used for image forming processing is accommodated. The means 3 and the developing means 4 are connected to each other.

帯電手段2は、帯電電位、いわゆる帯電バイアス電位を設定され、露光手段3は露光出力に相当する光源の出力を設定され、現像手段4は現像バイアスを設定される対象として用いられている。   The charging means 2 is set with a charging potential, so-called charging bias potential, the exposure means 3 is set with the output of a light source corresponding to the exposure output, and the developing means 4 is used as a target for setting the developing bias.

制御部110では、図7において説明するように、濃度プロコン処理から露光量設定までの処理が行われる。   In the control unit 110, as described with reference to FIG. 7, processing from density control processing to exposure amount setting is performed.

図7において上記した露光条件の算出タイミングは、濃度調整プロコンが終了し、帯電印加バイアス・現像バイアスの設定値が決定した直後とする。すなわち、濃度検出用のトナー像から例えばトナー付着量γを読み取り、その値を帯電電位テーブルに照らし合わせてγに対応する帯電電位Vdを読み出す。また、帯電がかかった状態での感光体の総回転数と帯電がかかっていない状態での感光体の総回転数を呼び出し、露光量を設定する。   In FIG. 7, the above-described exposure condition calculation timing is immediately after the density adjustment process is finished and the setting values of the charge application bias and the development bias are determined. That is, for example, the toner adhesion amount γ is read from the toner image for density detection, and the charged potential Vd corresponding to γ is read by comparing the value with the charge potential table. Further, the exposure amount is set by calling the total number of rotations of the photoconductor in a charged state and the total number of rotations of the photoconductor in a non-charged state.

本発明の画像形成装置における感光体への書き込み光の解像度としては、どのような解像度の画像に対しても、高画質の画像形成が可能であるが、特に、書き込み光の解像度が1000dpi以上、好ましくは1100以上、さらに好ましくは1200〜3000dpiの場合にその効果が高い。書き込み光の解像度が1000dpi未満では、感光体の感光層の膜厚減少に伴い、書き込み光の露光量を補正しなくても、画像として問題になることは少ない。   As the resolution of the writing light to the photoconductor in the image forming apparatus of the present invention, high-quality image formation is possible for an image of any resolution. In particular, the resolution of the writing light is 1000 dpi or more, The effect is high when it is preferably 1100 or more, more preferably 1200 to 3000 dpi. When the resolution of the writing light is less than 1000 dpi, there is little problem as an image even if the exposure amount of the writing light is not corrected as the film thickness of the photosensitive layer of the photosensitive member decreases.

本発明の画像形成装置に用いる感光体としては、有機感光体が好適に用いられる。
有機感光体は製造コストが低い反面、クリーニングブレードと感光体との間との摩擦により感光層が磨耗しやすい。そのため、本発明のような、LDパワーを補正することは、高品質の画像形成を維持するには非常に重要なものである。本発明の感光層の初期膜厚は28〜45μm、好ましくは30〜43μm、さらに好ましくは32〜42μmである。感光体の感光層の膜厚が十数μmになると、地汚れが発生しやすいため、感光層の初期膜厚が28μm以下では、感光体が使用できる感光層の膜厚までの差が小さいため、感光層の膜厚減少に伴う経時像面光量を補正しなくても、さほど問題にはなりにくい。感光層の初期膜厚が45μm以上では、初期に高解像度の画像形成が難しく、好ましくない。
As the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention, an organic photoreceptor is preferably used.
Although the organic photoreceptor is low in production cost, the photosensitive layer is easily worn by friction between the cleaning blade and the photoreceptor. Therefore, correcting the LD power as in the present invention is very important for maintaining high-quality image formation. The initial film thickness of the photosensitive layer of the present invention is 28 to 45 μm, preferably 30 to 43 μm, more preferably 32 to 42 μm. When the film thickness of the photosensitive layer of the photoconductor becomes more than a dozen μm, stains are likely to occur. Even without correcting the amount of light on the time-lapse image plane accompanying the decrease in the film thickness of the photosensitive layer, it is less likely to be a problem. When the initial film thickness of the photosensitive layer is 45 μm or more, it is difficult to form a high-resolution image in the initial stage, which is not preferable.

図8はプロセスカートリッジを用いた画像形成装置の例を示す図である。なお、同図において符号3は書き込み手段を示す。   FIG. 8 is a diagram showing an example of an image forming apparatus using a process cartridge. In the figure, reference numeral 3 denotes a writing means.

転写ベルト5に対向して、画像形成ステージが4個並んでいる。各画像形成ステージはその主要部がプロセスカートリッジで構成されている。プロセスカートリッジには感光体ドラム1と、帯電手段2、および現像手段4が含まれる。プロセスカートリッジは画像形成装置本体に対し、感光体1の長手方向に抜き差し可能になっていて、必要に応じ簡単に交換ができるようになっている。   Four image forming stages are arranged facing the transfer belt 5. The main part of each image forming stage is composed of a process cartridge. The process cartridge includes a photosensitive drum 1, a charging unit 2, and a developing unit 4. The process cartridge can be inserted into and removed from the image forming apparatus main body in the longitudinal direction of the photosensitive member 1, and can be easily replaced as necessary.

この様な形態にすることでユーザー自身による交換作業が容易になり、保守性が向上するほかに、プロセスカートリッジの交換だけで良好な画像が得られる画像形成装置が可能になる。   By adopting such a configuration, the user can easily perform the replacement work and the maintainability is improved. In addition, the image forming apparatus can obtain a good image only by replacing the process cartridge.

本発明の画像形成装置に用いる感光体は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光層の上に保護層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。   In the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention, a photosensitive layer is provided on a conductive support. The photosensitive layer is composed of a single layer type in which a charge generation material and a charge transport material are mixed, a forward layer type in which a charge transport layer is provided on the charge generation layer, or a charge generation layer provided on the charge transport layer. There is a reverse layer type. A protective layer can also be provided on the photosensitive layer. An undercoat layer may be provided between the photosensitive layer and the conductive support. In addition, an appropriate amount of a plasticizer, an antioxidant, a leveling agent and the like can be added to each layer as necessary.

感光体の導電性支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。ドラム状の支持体としては、直径が20〜150mm、好ましくは、24〜100mm、さらに好ましくは28〜70mmのものを用いることができる。ドラム状の支持体の直径が20mm以下では、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に難しく、ドラム状の支持体の直径が150mm以上では画像形成装置が大きくなってしまい好ましくない。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は70mm以下、好ましくは60mm以下であることが好ましい。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。 As the conductive support of the photoreceptor, a material having a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, for example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, tin oxide, oxidation A metal oxide such as indium is deposited or sputtered on a film or cylindrical plastic or paper, or a plate of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. After forming the tube into a drum shape, it is possible to use a tube that has been surface-treated by cutting, superfinishing, polishing, or the like. A drum-shaped support having a diameter of 20 to 150 mm, preferably 24 to 100 mm, and more preferably 28 to 70 mm can be used. If the diameter of the drum-shaped support is 20 mm or less, it is physically difficult to arrange the charging, exposure, development, transfer, and cleaning steps around the drum. If the diameter of the drum-shaped support is 150 mm or more, image formation is performed. The apparatus becomes undesirably large. In particular, when the image forming apparatus is a tandem type, it is necessary to mount a plurality of photoconductors, and thus the diameter is preferably 70 mm or less, and preferably 60 mm or less. Further, endless nickel belts and endless stainless steel belts disclosed in JP-A-52-36016 can also be used as the conductive support.

本発明の画像形成装置に用いる感光体の下引層としては樹脂、あるいは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、これらの中の一種あるいは多種の混合物を例示することができる。   As the undercoat layer of the photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention, a resin or a material mainly composed of a white pigment and a resin, a metal oxide film obtained by chemically or electrochemically oxidizing the surface of a conductive substrate, etc. However, those containing a white pigment and a resin as main components are preferable. Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, and zinc oxide. Among them, it is most preferable to contain titanium oxide that is excellent in preventing charge injection from the conductive substrate. As the resin used for the undercoat layer, thermoplastic resins such as polyamide, polyvinyl alcohol, casein, and methyl cellulose, thermosetting resins such as acrylic, phenol, melamine, alkyd, unsaturated polyester, and epoxy, one or various kinds of these Mixtures can be exemplified.

本発明の画像形成装置に用いる感光体の電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生物質は一種あるいは多種混合して使用することができる。   Examples of the charge generating substance for the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention include azo pigments such as monoazo pigments, bisazo pigments, trisazo pigments, and tetrakisazo pigments, triarylmethane dyes, thiazine dyes, and oxazines. Dyes, xanthene dyes, cyanine dyes, styryl dyes, pyrylium dyes, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, bisbenzimidazole pigments, indanthrone pigments, squarylium pigments Inorganic materials such as pigments, organic pigments and dyes such as phthalocyanine pigments, selenium, selenium-arsenic, selenium-tellurium, cadmium sulfide, zinc oxide, titanium oxide, and amorphous silicon can be used. It can be used alone or in combination.

本発明の画像形成装置に用いる感光体の電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種あるいは多種を混合して使用することができる。   Examples of the charge transport material for the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention include anthracene derivatives, pyrene derivatives, carbazole derivatives, tetrazole derivatives, metallocene derivatives, phenothiazine derivatives, pyrazoline compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, styryl hydrazone compounds, Enamine compounds, butadiene compounds, distyryl compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, thiazole compounds, imidazole compounds, triphenylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, aminostilbene derivatives, triphenylmethane derivatives, etc. can do.

上記電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは多種と結着樹脂の混合物を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。   The binder resin used to form the photosensitive layer of the charge generation layer and the charge transport layer is electrically insulating and is a known thermoplastic resin, thermosetting resin, photocurable resin, and photoconductive material. Suitable binder resins include, for example, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, Ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyester, phenoxy resin, (meth) acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, polyarylate, thermoplastic resin such as polysulfone, polyethersulfone, ABS resin, phenol resin , Epoxy resin, urethane resin, melamine resin, isocyanate resin, alkyd resin, Examples thereof include a thermosetting resin such as a ricone resin, a thermosetting acrylic resin, a type of binder resin such as a photoconductive resin such as polyvinyl carbazole, polyvinyl anthracene, and polyvinyl pyrene, or a mixture of various types of binder resins. In particular, it is not limited to these.

酸化防止剤としては、例えば以下のものが使用される。
モノフェノール系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3−t−ブチル−4−ヒドロキシニソールなど。
ビスフェノール系化合物
2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)など。
高分子フェノール系化合物
1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トコフェノール類など。
パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−tーブチル−p−フェニレンジアミンなど。
ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
As antioxidant, the following are used, for example.
Monophenol compounds 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di-t -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 3-t-butyl-4-hydroxynisol and the like.
Bisphenol compounds 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′- Thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol) and the like.
High molecular phenolic compound 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5 -Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3' -Bis (4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, tocophenols and the like.
Paraphenylenediamines N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylenediamine, N , N′-di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine, and the like.
Hydroquinones 2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, 2- (2 -Octadecenyl) -5-methylhydroquinone and the like.
Organic sulfur compounds Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like.
Organophosphorus compounds triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.

可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂100重量部に対して0〜30重量部程度が適当である。   As the plasticizer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is about 0 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Is appropriate.

電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもかまわない。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂100重量部に対して、0〜1重量部が適当である。   A leveling agent may be added to the charge transport layer. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the chain are used, and the amount used is 100 parts by weight of binder resin. 0 to 1 part by weight is suitable.

(実施例1)
アクリル樹脂(アクリディックA−460−60(大日本インキ化学工業製))15重量部、メラミレ樹脂(スーパーベッカミンL−121−60(大日本インキ化学工業製))10重量部をメチルエチルケトン80重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末(TM−1(富士チタン工業製))90重量部加え、ボールミルで12時間分散し、下引層塗布液を作製した。外径30mm、内径28.5mmのアルミニウムドラムを上記下引層塗工液に浸漬した後、速度一定で垂直に引き上げて塗工した。アルミドラムの方向を維持したまま、乾燥室に移動させ140℃で23分乾燥し、厚さ3.4μmの下引層をアルミドラム上に形成した。
(Example 1)
15 parts by weight of acrylic resin (Acridic A-460-60 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)), 10 parts by weight of melamine resin (Super Becamine L-121-60 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)), 80 parts by weight of methyl ethyl ketone 90 parts by weight of titanium oxide powder (TM-1 (manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.)) was added thereto and dispersed for 12 hours with a ball mill to prepare an undercoat layer coating solution. An aluminum drum having an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 28.5 mm was dipped in the undercoat layer coating solution, and then applied by pulling it up vertically at a constant speed. While maintaining the direction of the aluminum drum, it was moved to a drying chamber and dried at 140 ° C. for 23 minutes to form a subbing layer having a thickness of 3.4 μm on the aluminum drum.

次にブチラール樹脂(エスレックBLS(積水化学製))15重量部をシクロヘキサノン150重量部に溶解し、これに図9で示す構造式を持つトリスアゾ顔料10重量部を加えてボールミルで48時間分散した。   Next, 15 parts by weight of a butyral resin (ESREC BLS (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)) was dissolved in 150 parts by weight of cyclohexanone, and 10 parts by weight of a trisazo pigment having the structural formula shown in FIG. 9 was added thereto and dispersed in a ball mill for 48 hours.

こうして得られた電荷発生層用塗工液に、下引層を形成したアルミドラムを浸漬し、速度一定で垂直に引き上げて塗工した。120℃、20分間下引層と同様に乾燥を行い約0.2μmの電荷発生層を形成した。さらに図10に示す構造式を持つで示される電荷輸送材料6重量部、Z型ポリカーボネート樹脂10重量部、1,4−ビス(2,5−ジメチルベンジル)ベンゼン0.7重量部、シリコンオイル(KF−50、信越化学工業製)0.002重量部を塩化メチレン90重量部に溶解した。   The aluminum drum having the undercoat layer was immersed in the coating solution for charge generation layer thus obtained, and the coating was performed by pulling it up vertically at a constant speed. Drying was performed in the same manner as the undercoat layer at 120 ° C. for 20 minutes to form a charge generation layer of about 0.2 μm. Furthermore, 6 parts by weight of the charge transport material represented by the structural formula shown in FIG. 10, 10 parts by weight of Z-type polycarbonate resin, 0.7 parts by weight of 1,4-bis (2,5-dimethylbenzyl) benzene, silicon oil ( KF-50, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 90 parts by weight of methylene chloride.

こうして得られた電荷輸送層塗工液に、下引層/電荷発生層を形成したアルミドラムを浸漬し、速度一定で垂直に引き上げて塗工し、120℃、20分間乾燥、厚さ約32μmの電荷輸送層を形成した。   In the charge transport layer coating solution thus obtained, an aluminum drum on which an undercoat layer / charge generation layer is formed is dipped, applied at a constant speed and pulled vertically, dried at 120 ° C. for 20 minutes, and a thickness of about 32 μm. The charge transport layer was formed.

作製した感光体4本をカラーレーザープリンターCX400改造機(リコー製、タンデム型、画像形成を行っているときのみAC帯電がかかり、それ以外に感光体が回転している場合は帯電がかからない)に搭載した。このレーザープリンターは画像形成を行っているときのみ、AC帯電を行うようにしており、AC帯電がかかっているときに感光体が回転した回転数と、AC帯電がかかっていないときに感光体が回転した回数を別個に記憶できるようになっている。12人の社員がこのプリンターに接続して自由に画像形成を行ってもらうフィールド試験を行った。
フィールド試験前に、α、βを測定したところ、α=1.9、β=0.23、n=8.26であった。
前述の式1、式2、式3、式4によりLDパワーを制御する機能を付与した。
Four manufactured photoconductors are used in a color laser printer CX400 remodeling machine (manufactured by Ricoh, tandem type, AC charging is applied only when image formation is performed, and charging is not applied when the photoconductor is rotating otherwise). equipped. This laser printer is designed to perform AC charging only during image formation. The rotation speed of the photosensitive member when AC charging is applied and the photosensitive member when AC charging is not applied. The number of rotations can be stored separately. A field test was conducted in which 12 employees were connected to the printer and allowed to form images freely.
When α and β were measured before the field test, α was 1.9, β was 0.23, and n was 8.26.
The function of controlling the LD power was given by the above-mentioned formula 1, formula 2, formula 3, and formula 4.

フィールド試験後、感光体の膜厚は各色によって異なり、ブラック用の感光体で18.0μm、シアン用の感光体で22.1μm、イエロー用の感光体で22.4μm、マゼンタ用の感光体で22.2μmであった。フィールド試験中、12人の社員からは画像形成した画像に関してクレームはなかった。女性の顔をデジタルスチルカメラで写した画像を600dpi、1200dpi、1600dpiの解像度でプリントしたところ、何れの画像の色合いに不具合はなかった。
(比較例1)
実施例1において、電荷輸送層の膜厚を31μmとする以外は実施例と同様に感光体を4本作製した。
After the field test, the film thickness of the photoconductor is different for each color. The photoconductor for black is 18.0 μm, the photoconductor for cyan is 22.1 μm, the photoconductor for yellow is 22.4 μm, and the photoconductor for magenta is used. It was 22.2 μm. During the field test, there were no complaints from the 12 employees regarding the images formed. When an image obtained by copying a female face with a digital still camera was printed at a resolution of 600 dpi, 1200 dpi, or 1600 dpi, there was no problem in the color tone of any of the images.
(Comparative Example 1)
In Example 1, four photoconductors were produced in the same manner as in Example except that the thickness of the charge transport layer was 31 μm.

マゼンタ用の感光体に書き込むLDパワーを補正せず、実施例1と同様のフィールド試験を行った。実施例1の試験期間の1/4の期間で色合いが不自然とのクレームが出始めたため、実施例1の試験期間の1/3の期間で試験を中止した。実施例1と同様に、女性の顔をデジタルスチルカメラで写した画像を600dpi、1200dpi、1600dpiの解像度でプリントした画像を前述の社員12名に評価してもらったところ、600dpiでは5名、1200dpiでは10名、1600dpiでは12名全員が色合いが不自然と回答した。
(実施例2)
実施例1において、感光体の電荷輸送層のZ型ポリカーボネート樹脂10重量部の代わりに、Z型ポリカーボネート樹脂5重量部、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂5重量部を用い、電荷輸送層の厚さを35μmとする以外は実施例1と同様に感光体を4本作製した。
The same field test as in Example 1 was performed without correcting the LD power written on the magenta photoconductor. Since complaints about unnatural color began to appear in 1/4 of the test period of Example 1, the test was stopped in 1/3 of the test period of Example 1. As in Example 1, when the above-mentioned 12 employees evaluated an image obtained by printing a woman's face with a digital still camera at a resolution of 600 dpi, 1200 dpi, and 1600 dpi, 5 people at 600 dpi and 1200 dpi were used. Then, 10 people and all 12 people at 1600 dpi answered that the color was unnatural.
(Example 2)
In Example 1, 5 parts by weight of Z-type polycarbonate resin and 5 parts by weight of bisphenol A-type polycarbonate resin were used instead of 10 parts by weight of Z-type polycarbonate resin of the charge transport layer of the photoreceptor, and the thickness of the charge transport layer was 35 μm. Except that, four photosensitive members were produced in the same manner as in Example 1.

α、βを測定したところ、α=2.9、β=0.54、n=5.37であった。   When α and β were measured, α = 2.9, β = 0.54, and n = 5.37.

前述の式1、式2、式3、式4によりLDパワーを制御する機能を付与した。   The function of controlling the LD power was given by the above-mentioned formula 1, formula 2, formula 3, and formula 4.

実施例1と同様のフィールド試験を行ったところ、試験機中、色合いに関するクレームは全くなかった。   When the same field test as in Example 1 was performed, there was no claim regarding the hue in the testing machine.

女性の顔をデジタルスチルカメラで写した画像を600dpi、1200dpi、1600dpiの解像度でプリントしたところ、何れの画像の色合いに不具合はなかった。
(比較例2)
実施例2の画像形成装置において、LDパワーの補正を行わなかったところ、実施例2のフィールド試験の1/3の期間で画像濃度が薄いとクレームが出始め、実施例2のフィールド試験の1/2の期間で、9名の社員から画像濃度が薄いという悪い印象結果が出てしまった。
(比較例3)
実施例2の画像形成装置において、
式3を
(式3)
d=35−2.7((R1)+(R2))×10−4
とする以外は実施例2と同様にして画像形成装置を作製し、フィールド試験を行った。
実施例2と同じ試験期間後、女性の顔をデジタルスチルカメラで写した画像を600dpi、1200dpi、1800dpiの解像度でプリントしたところ、600dpiでは3名、1200dpiでは9名、1800dpiでは12名全員が色合いが不自然と回答した。
(実施例3)
実施例1において、各色の感光体の回転トルクを予め測定し、α、β、nを次に示す表1に示すようにする以外は実施例1と同様に画像形成装置を作製した。
When an image obtained by copying a female face with a digital still camera was printed at a resolution of 600 dpi, 1200 dpi, or 1600 dpi, there was no problem in the color tone of any of the images.
(Comparative Example 2)
In the image forming apparatus of the second embodiment, when the LD power was not corrected, a complaint began to appear when the image density was low in 1/3 of the field test of the second embodiment. In the period of / 2, the bad impression result that the image density was light was given from nine employees.
(Comparative Example 3)
In the image forming apparatus of Example 2,
Equation (3)
d = 35-2.7 ((R1) + (R2)) × 10 −4
Except for the above, an image forming apparatus was produced in the same manner as in Example 2, and a field test was performed.
After the same test period as in Example 2, an image obtained by copying a female face with a digital still camera was printed at a resolution of 600 dpi, 1200 dpi, and 1800 dpi. Three people at 600 dpi, 9 at 1200 dpi, and all 12 at 1800 dpi were shades. Answered unnatural.
(Example 3)
In Example 1, an image forming apparatus was produced in the same manner as in Example 1 except that the rotational torque of each color photoconductor was measured in advance and α, β, and n were as shown in Table 1 below.

Figure 2008096724
Figure 2008096724

実施例1と同様のフィールド試験を1.2倍の期間にわたっておこなったところ、試験機中、色合いに関するクレームは全くなかった。
女性の顔をデジタルスチルカメラで写した画像を600dpi、1200dpi、1600dpiの解像度でプリントしたところ、何れの画像の色合いに不具合はなかった。
When the same field test as in Example 1 was conducted over a period of 1.2 times, there was no claim regarding the hue in the test machine.
When an image obtained by copying a female face with a digital still camera was printed at a resolution of 600 dpi, 1200 dpi, or 1600 dpi, there was no problem in the color tone of any of the images.

帯電電位が300V、500V、700Vのとき、感光体に露光するレーザーダイオードのパワー(LDパワー(単位:mW))が一定の場合の濃度曲線を示す線図である。It is a diagram showing a density curve when the power (LD power (unit: mW)) of the laser diode exposed to the photosensitive member is constant when the charging potential is 300V, 500V, and 700V. 図1に示した帯電電位に基づく露光量の補正を行った状態での濃度曲線を示す線図である。FIG. 2 is a diagram showing a density curve in a state where an exposure amount is corrected based on the charging potential shown in FIG. 1. 感光層の膜厚(t(μm))が32μm、22μmの感光体を用いた場合の濃度曲線を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a density curve when a photosensitive member having a photosensitive layer thickness (t (μm)) of 32 μm and 22 μm is used. 図3に示した感光層の膜厚に基づく露光量の補正を行った状態での濃度曲線を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing a density curve in a state where an exposure amount is corrected based on the film thickness of the photosensitive layer shown in FIG. 3. 本発明の実施形態における画像形成部の主要構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a main configuration of an image forming unit in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における制御部の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the control part in embodiment of this invention. 図6に示した制御部において実施される処理手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process procedure implemented in the control part shown in FIG. 本発明の実施形態における画像形成装置を示す図である。1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における感光体の成分の一つを示す構造式である。3 is a structural formula showing one of the components of the photoreceptor in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における感光体の成分の他の一つを示す構造式である。4 is a structural formula showing another one of the components of the photoreceptor in the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 帯電手段
3 露光手段
4 現像手段
6 画像濃度検知手段
100 画像形成装置
110 制御部
111 総回転数(R1)の計数手段
112 総回転数(R2)の計数手段
113 回転トルク計測手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging means 3 Exposure means 4 Development means 6 Image density detection means 100 Image forming apparatus 110 Control part 111 Counting means of total rotation speed (R1) 112 Counting means of total rotation speed (R2) 113 Rotation torque measurement means

Claims (8)

像担持体と、該像担持体に対して近接もしくは当接して直流電圧と交流電圧とを重畳させて一様帯電を行う帯電部材を備えた帯電手段と、帯電後の前記像担持体に対して画像情報に応じて静電潜像形成を行う露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記帯電手段が作動している間に前記像担持体が回転した総回転数(R1)を計数する計数手段と、帯電手段が作動していない間に前記像担持体が回転した総回転数(R2)を計数する計数手段とを入力側に接続され、出力側には前記露光手段が接続された制御部を備え、
前記制御部は、前記(R1)と(R2)の値及び、目標一様帯電電位に基づいて、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段における露光条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a charging unit including a charging member that is charged in proximity to or in contact with the image carrier to superimpose a DC voltage and an AC voltage, and uniformly charged, and the image carrier after charging Exposure means for forming an electrostatic latent image according to image information, developing means for converting the electrostatic latent image into a toner image, transfer means for transferring the developed toner image to a transfer member, and residual toner after transfer In an image forming apparatus provided with a cleaning means for cleaning an image with a cleaning blade,
Counting means for counting the total number of rotations (R1) that the image carrier has rotated while the charging means is operating, and the total number of rotations that the image carrier has rotated while the charging means is not operating (R1). A control unit connected to the input side, and a control unit to which the exposure unit is connected on the output side.
The control unit controls exposure conditions in the exposure unit using a calculation result obtained by calculating an exposure condition of the exposure unit based on the values of (R1) and (R2) and a target uniform charging potential. An image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記制御部には、像担持体の回転トルクを計測する手段が接続され、
該制御部は、前記(R1)と前記(R2)の値と計測された像担持体の回転トルクから、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段の露光条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The controller is connected to a means for measuring the rotational torque of the image carrier,
The control unit controls the exposure condition of the exposure unit using the calculation result obtained by calculating the exposure condition of the exposure unit from the values of (R1) and (R2) and the measured rotational torque of the image carrier. An image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置において、
前記像担持体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段農地で、少なくとも像担持体およびクリーニング手段はプロセスカートリッジに装備され、
前記制御部は、前記プロセスカートリッジにおける像担持体の回転トルクを予め計測し、計測されたプロセスカートリッジにおける像担持体の回転トルクと前記(R1)と前記(R2)の値から、前記露光手段の露光条件を算出した算出結果を用いて前記露光手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
In the image carrier, charging means, developing means, cleaning means farmland, at least the image carrier and cleaning means are equipped in a process cartridge,
The controller measures in advance the rotational torque of the image carrier in the process cartridge, and determines the exposure means's value from the measured rotational torque of the image carrier in the process cartridge and the values of (R1) and (R2). An image forming apparatus, wherein the exposure unit is controlled using a calculation result obtained by calculating an exposure condition.
請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記露光手段における露光条件として、光源出力あるいは露光時間を対象として制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a light source output or an exposure time as an exposure condition in the exposure unit.
請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記像担持体上に濃度検知用基準トナー像を形成し、該濃度検知用基準トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、画像濃度を目標の画像濃度とするための目標現像バイアスと目標一様帯電電位とを関連付けて記憶した目標電位決定テーブルとを有し、前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて目標現像バイアスを定め、定められた目標現像バイアスに基づいて前記目標電位決定テーブルから、前記目標一様帯電電位を定め、定められた目標一様帯電電位となるように前記帯電手段を制御し、且つ、定められた目標現像バイアスとなるように上記現像手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The control unit forms a density detection reference toner image on the image carrier, detects an image density of the density detection reference toner image, and sets the image density to a target image density. A target potential determination table that stores the target development bias and the target uniform charging potential in association with each other, determines the target development bias based on the detection result of the image density detection means, and based on the determined target development bias Then, the target uniform charging potential is determined from the target potential determination table, the charging means is controlled so as to be the predetermined target uniform charging potential, and the development is performed so as to be the predetermined target developing bias. An image forming apparatus that controls the means.
請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体への書き込み光の解像度が1000dpi以上であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the resolution of the writing light to the image carrier is 1000 dpi or more.
請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置において、
像担持体の感光層の初期膜厚が28〜45μmであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein an initial film thickness of a photosensitive layer of an image carrier is 28 to 45 μm.
請求項3記載の画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジは、装置本体に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3.
The image forming apparatus, wherein the process cartridge is detachably attached to the apparatus main body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011107647A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP2016126253A (en) * 2015-01-07 2016-07-11 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

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