JP2008152174A - Image forming apparatus - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic system.
従来から、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、温度や湿度が異なる環境や、使用される用紙の性質が異なる等、さまざまな条件下で使用されている。このような条件の中で例えば、高温高湿の環境下で画像形成装置が使用された場合、コピー画像の一部が水で流れたようになる、いわゆる「画像流れ」と呼ばれる画像異常が発生することがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles using an electrophotographic system have been used under various conditions such as environments with different temperatures and humidity, and different properties of paper used. Under such conditions, for example, when the image forming apparatus is used in a high temperature and high humidity environment, an image abnormality called “image flow” occurs in which a part of the copy image flows with water. There are things to do.
画像流れは、用紙に含まれる添加剤や紙粉が感光ドラム表面に付着し、それらが、帯電装置で発生するオゾン及び周囲の空気中の水分とある程度の時間をかけて反応し、その結果、感光ドラム表面の抵抗が下がるためとされている。特に、複数枚の用紙に連続して画像を形成する連続コピー(プリントともいう。)が終了した直後に電源を切って数時間以上放置した後、コピーを再開するような場合や、高湿時に発生し易い。 In the image stream, additives and paper dust contained in the paper adhere to the surface of the photosensitive drum, and they react with ozone generated in the charging device and moisture in the surrounding air over a certain period of time. This is because the resistance of the surface of the photosensitive drum is lowered. In particular, immediately after the end of continuous copying (also called printing) that forms images on multiple sheets of paper, the power is turned off and left for several hours or more, and copying is resumed, or during high humidity It is easy to generate.
画像流れがコピー再開時に発生し易い理由は、画像形成装置がコピー動作を行っている間は、帯電装置の周辺に発生したオゾンが排気用ファンで排気されるが、連続コピーが終了した直後に電源が切られると排気用ファンも停止してオゾンが排気されず、残存したオゾンが感光ドラムに付着するためと考えられる。 The reason why image flow is likely to occur when copying resumes is that ozone generated around the charging device is exhausted by the exhaust fan while the image forming apparatus is performing a copying operation, but immediately after the continuous copying is finished. This is probably because when the power is turned off, the exhaust fan stops and ozone is not exhausted, and the remaining ozone adheres to the photosensitive drum.
また、高湿時に画像流れが発生し易い理由は、感光ドラム表面に付着した添加剤や紙粉が水分を吸収して感光ドラムが低抵抗化するためと考えられる。 Further, the reason why the image flow is likely to occur when the humidity is high is thought to be because the additive or paper powder adhering to the surface of the photosensitive drum absorbs moisture and lowers the resistance of the photosensitive drum.
この問題を解決するため、感光体ドラムの表面にテスト用パターンを形成し、テスト用パターンの境界部分の電位差を利用して画像流れを検出し、調整を行うという技術が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、ウォームアップ時に毎回テスト用パターンを形成するため、画像流れを検出する時間が増え、画像形成の生産性が低下するという問題がある。また、テスト用パターンを形成する頻度を低くした場合には、検出力が低下するという問題がある。 However, the technique described in Patent Document 1 has a problem in that since a test pattern is formed every time warm-up is performed, the time for detecting an image stream increases, and the productivity of image formation decreases. Further, when the frequency of forming the test pattern is lowered, there is a problem that the detection power is reduced.
本発明は、上記のような問題を解決し、画像流れの検出に要する時間を少なくして画像形成の生産性の低下を抑え、検出時のトナーの消費量を少なくすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, to reduce the time required for detecting an image flow, to suppress a decrease in image formation productivity, and to reduce the amount of toner consumed at the time of detection.
本発明者らは、画像流れに対する画質判定を行うか否かを判断する条件として、画像形成装置内の湿度に着目した。 The present inventors paid attention to the humidity in the image forming apparatus as a condition for determining whether or not to perform image quality determination on the image flow.
本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。 The object of the present invention can be achieved by the following constitution.
1.像担持体と、前記像担持体の表面に電荷を付与する帯電手段と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための光ビームを照射する書込手段と、前記静電潜像に現像剤を供給してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、前記像担持体上に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段と、前記像担持体の表面を除電する除電手段と、画質を判定するための画質判定用パターンを前記像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記画質判定用パターンを検出するパターン検出手段と、を有する画像形成装置において、
湿度を検出する湿度検出手段を有すると共に、
前記パターン検出手段の検出結果に基づいて画質調整動作を行うように制御する制御手段と、を有しており、
前記制御手段は、前記湿度検出手段による検出値に基づき、所定の湿度を超えるときにのみ、前記パターン形成手段に前記画質判定用パターンを前記像担持体上に形成させ、前記パターン検出手段に前記画質判定用パターンの画質を検出させ、前記パターン検出手段による検出値が所定の範囲に入っているか否かを判断し、前記パターン検出手段による検出値が所定の範囲外であるときには、前記画質調整動作を実行するように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 that applies a charge to the surface of the image bearing member; a writing unit that irradiates a light beam for forming an electrostatic latent image on the surface of the image bearing member; Developing means for supplying a developer to the image to form a toner image; transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier to paper; and cleaning for removing residual toner remaining on the image carrier. Means for neutralizing the surface of the image carrier, pattern forming means for forming an image quality judgment pattern for judging image quality on the image carrier, and pattern detection for detecting the image quality judgment pattern And an image forming apparatus comprising:
While having humidity detection means for detecting humidity,
Control means for controlling to perform an image quality adjustment operation based on the detection result of the pattern detection means,
The control means causes the pattern forming means to form the image quality determination pattern on the image carrier only when a predetermined humidity is exceeded based on a detection value by the humidity detection means, and causes the pattern detection means to The image quality of the image quality determination pattern is detected, it is determined whether or not the detection value by the pattern detection means is within a predetermined range, and when the detection value by the pattern detection means is outside the predetermined range, the image quality adjustment An image forming apparatus controlled to execute an operation.
2.前記画質判定用パターンは画像流れを判定するためのものであることを特徴とする1に記載の画像形成装置。 2. 2. The image forming apparatus according to 1, wherein the image quality determination pattern is for determining image flow.
3.前記画質調整動作は、非画像形成時に、前記像担持体、前記帯電手段、及び前記除電手段の動作を実行させる動作であることを特徴とする1又は2に記載の画像形成装置。 3. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image quality adjustment operation is an operation of executing operations of the image carrier, the charging unit, and the charge eliminating unit during non-image formation.
4.前記制御手段は、前記画質調整動作において、前記帯電手段と前記除電手段の内、少なくとも1つの動作時間を、前記パターン検出手段による検出値に応じて変化させるように制御することを特徴とする3に記載の画像形成装置。 4). In the image quality adjustment operation, the control means controls to change at least one operation time of the charging means and the charge eliminating means in accordance with a detection value by the pattern detecting means. The image forming apparatus described in 1.
5.前記画質調整動作は、更に前記書込手段、前記現像手段、及び前記クリーニング手段の動作の実行を含むことを特徴とする3に記載の画像形成装置。 5. 4. The image forming apparatus according to 3, wherein the image quality adjustment operation further includes execution of operations of the writing unit, the developing unit, and the cleaning unit.
6.前記制御手段は、前記画質調整動作において、前記帯電手段、前記除電手段、前記書込手段、前記現像手段、及び前記クリーニング手段の内、少なくとも1つの動作時間を、前記パターン検出手段による検出値に応じて変化させるように制御する構成であることを特徴とする5に記載の画像形成装置。 6). In the image quality adjustment operation, the control means sets at least one operation time of the charging means, the charge eliminating means, the writing means, the developing means, and the cleaning means to a detection value by the pattern detecting means. 6. The image forming apparatus according to 5, wherein the image forming apparatus is configured to be controlled to change in response.
7.前記制御手段は、前記画像形成装置が電源オンの状態で画像形成が開始されない状態を保つとき又は電源をオフしたとき、その後の経過時間をカウントして経過時間データを記憶する経過時間記憶手段を内蔵し、
画像形成が開始されるとき、前記制御手段は、前記経過時間記憶手段から経過時間データを呼び出し、呼び出した経過時間データを予め設定した基準値と比較して画質調整動作を行うか否かを判断し、経過時間データが基準値を超えているときには画質調整動作を行うように制御することを特徴とする1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
7). The control means includes elapsed time storage means for counting elapsed time thereafter and storing elapsed time data when the image forming apparatus maintains a state where image formation is not started while the power is on or when the power is turned off. Built-in,
When image formation is started, the control unit calls the elapsed time data from the elapsed time storage unit and compares the called elapsed time data with a preset reference value to determine whether or not to perform an image quality adjustment operation. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein when the elapsed time data exceeds a reference value, control is performed so as to perform an image quality adjustment operation.
8.前記パターン検出手段は、前記画質判定用パターンの画像濃度を検出する画像濃度センサであることを特徴とする1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 8). The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern detection unit is an image density sensor that detects an image density of the image quality determination pattern.
9.前記画質判定用パターンの像担持体回転方向における長さは、前記像担持体の外周の1周分に相当する長さを有することを特徴とする1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 9. The image according to any one of claims 1 to 8, wherein a length of the image quality determination pattern in the rotation direction of the image carrier has a length corresponding to one circumference of the outer periphery of the image carrier. Forming equipment.
本発明によれば、画像流れの検出を高湿時のみに行うことにより、検出に要する時間を少なくして画像形成の生産性の低下を抑えると共に、検出時のトナーの消費量を少なくした、画像流れを防止する画像形成装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, by detecting the image flow only when the humidity is high, the time required for detection is reduced to suppress a decrease in image formation productivity, and the consumption of toner during detection is reduced. It is possible to provide an image forming apparatus that prevents image flow.
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態には限定されない。 The present invention will be described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to the embodiment.
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、画像形成装置は、両面原稿自動送り装置RADFおよび画像形成装置本体Aからなっている。 In FIG. 1, the image forming apparatus includes a double-sided document automatic feeder RADF and an image forming apparatus main body A.
両面原稿自動送り装置RADFは、画像形成装置本体Aの上部にあり開閉可能となっている。原稿給紙台aの原稿は、給紙ローラb、分離ローラc、レジストローラd、さらに搬送ドラムeに搬送され、原稿が搬送される。 The double-sided document automatic feeder RADF is located at the upper part of the image forming apparatus main body A and can be opened and closed. The document on the document feed tray a is transported to a paper feed roller b, a separation roller c, a registration roller d, and a transport drum e, and the document is transported.
次に、画像形成装置本体Aは、画像読み取り装置1、画像処理装置(パターン記憶手段20を含む)2、画像書き込み装置3、画像形成手段4、給紙手段5、搬送手段6、定着装置7、排紙手段8、再搬送手段9、及び制御手段10等で構成されている。 Next, the image forming apparatus main body A includes an image reading apparatus 1, an image processing apparatus (including pattern storage means 20) 2, an image writing apparatus 3, an image forming means 4, a paper feeding means 5, a conveying means 6, and a fixing device 7. , Paper discharge means 8, re-conveyance means 9, and control means 10 and the like.
画像読み取り装置1の光学系は、光源と第1ミラーを備える露光ユニット14、第2ミラーと第3ミラーから成るVミラーユニット15、レンズ16、CCDイメージセンサ17により構成されている。
The optical system of the image reading apparatus 1 includes an
画像形成手段4は、像担持体である感光体ドラム21、帯電手段である帯電器22、書込手段である画像書き込み装置3、現像手段である現像装置23、転写手段である転写器29A、分離手段である分離器29B、クリーニング手段であるクリーニング装置26、及び除電手段である除電ランプ30等からなる。
The image forming unit 4 includes a
両面原稿自動送り装置RADFによる原稿読み取りは、露光ユニット14がスリット露光用ガラス13の下方の初期位置に停止した位置において行われる。原稿台ガラス11上の原稿の読み取りは、露光ユニット14及びVミラーユニット15を移動させながら行われる。
Document reading by the double-sided document automatic feeder RADF is performed at a position where the
画像読み取り装置1において読み取られた原稿画像の画像情報は画像処理装置2により画像処理が行われ、画像データとして信号化され、一旦メモリに格納される。画像書き込み装置3に含まれる図示しない半導体レーザからの出力光が、感光体ドラム21に照射され静電潜像を形成する。
Image information of the original image read by the image reading device 1 is subjected to image processing by the image processing device 2, converted into a signal as image data, and temporarily stored in a memory. Output light from a semiconductor laser (not shown) included in the image writing device 3 is applied to the
画像形成手段4においては、感光体ドラム21面上に、帯電器22により電荷(本実施の形態ではトナーと同極性の負極性)が付加され、画像書き込み装置3からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像装置23により静電潜像が顕像化されてトナー像となる。当該トナー像が給紙手段5から搬送された転写材である用紙P上に転写器29Aにより転写され、分離器29Bにより用紙Pが剥離され、クリーニング装置26により転写後の残留トナーが除去される。クリーニング後に感光体ドラム21面上に残る電荷は除電ランプ30により除去される。
In the image forming unit 4, a charge (negative polarity having the same polarity as that of toner in the present embodiment) is added to the surface of the
この他、画像形成装置の各部の動作を制御する制御手段である制御部10や、画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出手段である湿度センサHSも画像形成装置本体Aの内部に収納されている。
In addition, a
トナー像が転写された用紙Pは、ベルトから構成される搬送手段6により搬送され、定着手段7により定着され、排紙手段8により装置外の排紙トレイ81に排出される。
The sheet P on which the toner image has been transferred is conveyed by a conveying
なお、両面コピーの場合は、第1面に画像形成された用紙Pは、搬送路切り替え板82により再搬送手段9に送り込まれ、反転して、再び画像形成手段4において第2面に画像形成後、排紙手段8により装置外の排紙トレイ81に排出される。反転排紙の場合は、搬送路切り替え板82により通常の排紙通路から分岐した用紙Pは、反転排紙部83においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙手段8により装置外の排紙トレイ81に排出される。
In the case of double-sided copying, the paper P on which the image is formed on the first side is sent to the re-transport unit 9 by the transport
図2は、本発明の画像形成装置における画像流れの検出及び画質調整動作に関する制御系の実施形態についての構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a control system related to image flow detection and image quality adjustment operations in the image forming apparatus of the present invention.
図2において、制御部10は、画質判定用パターンを記憶させておくためのパターン記憶手段10Bを備えたメモリ10A、画像流れ発生時に、例えば通常の画像形成モードから画質調整モードに切り換える等の指令を発することにより画像形成装置に画質調整動作を行わせる画質調整手段10C、及び、画像形成を行わないときの経過時間を計測し、記憶する経過時間記憶手段10Dを内蔵している。
In FIG. 2, the
制御部10は、図示しない電源ボタンPS、湿度センサHS、又はパターン検出手段である画像濃度センサDSからの情報に基づいて、画像処理装置2、画像書き込み装置3、帯電器22、現像装置23、転写器29A、クリーニング装置26、及び除電ランプ30の動作を制御する。
Based on information from a power button PS (not shown), a humidity sensor HS, or an image density sensor DS which is a pattern detection means, the
本発明に係るパターン形成手段は、制御部10、パターン記憶手段10B、画像処理装置2、及び画像書き込み装置3で構成される。
The pattern forming unit according to the present invention includes a
始めに、本発明の実施の形態に係る画像形成装置が高湿時に行う湿度の検出から画質調整までの動作の制御について説明する。 First, a description will be given of operation control from humidity detection to image quality adjustment performed by the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention at high humidity.
本発明に係る画質調整動作の第1の実施形態は、装置起動時や予備回転時等の非画像形成時に感光体ドラム21を回転させると同時に、帯電器22及び除電ランプ30の動作を実行させるものである。
In the first embodiment of the image quality adjustment operation according to the present invention, the
第1の実施形態において、制御部10は、湿度センサHSによる検出値に基づく所定の湿度を超えるとき、即ち所定の湿度を超えるときに、画質調整手段10Cを用いて画像形成装置に画質調整動作を行うように指令を発する。次いで制御部10は、前記パターン形成手段に画質判定用パターンを感光体ドラム21上に形成させ、形成された画質判定用パターンを画像濃度センサDSで検出させる。その検出値が所定の範囲外であるときは、画質調整動作として、装置起動時や予備回転時等の非画像形成時に感光体ドラム21を回転させると同時に、帯電器22及び除電ランプ30の動作を実行させる。
In the first embodiment, the
感光体ドラム21を回転させ、感光体ドラム21表面における電荷の層の形成と除去とを繰り返すことにより、感光体ドラム21の光導電性の性能の回復が図られる。
The photoconductive performance of the
本発明に係る画質調整動作の第2の実施形態は、装置起動時や予備回転時等の非画像形成時に感光体ドラム21を回転させると同時に、帯電器22、除電ランプ30、画像書き込み装置3、現像装置23,及びクリーニング装置26の動作を実行させるものである。
In the second embodiment of the image quality adjustment operation according to the present invention, the
第1の実施形態である帯電器22及び除電ランプ30のみを動作させるという構成では画像書き込み装置3、現像装置23、及びクリーニング装置26を動作させないため、感光体ドラム21への負荷は減少する。然るに、現像剤の飛散防止などの観点からは、現像装置23やクリーニング装置26を感光体ドラム21から離間させるという構成にすることが望ましい。
In the configuration in which only the
一方、第2の実施形態である画像書き込み装置3、現像装置23,及びクリーニング装置26も動作させるという構成では、第1の実施形態の帯電器22及び除電ランプ30のみを動作させるという構成と比較して、感光体ドラム21表面への負荷の増大というマイナス面がある。
On the other hand, the configuration in which the image writing device 3, the developing
また、高湿の判定については、環境温度がT℃のときの飽和水蒸気量E(T)(E(T)=5.03×exp(0.061T))と、湿度センサHSにより測定される相対湿度の値とから絶対湿度を算出し、絶対湿度が20g/m3以上となった場合を高湿と判定した。絶対湿度が20g/m3以上となった場合には、画質判定用パターンを作成してその濃度を検出し、必要に応じて画質調整動作を行うように制御する構成とした。この構成により、高湿時に画像流れを生じることがある有機半導体(OPC)を感光体ドラムとして用いる画像形成装置においても、画像流れを効果的に防止することが可能となる。なお、制御部10内に備えられた図示しないCPUは、画像形成装置内に配設された図示しない温度センサにより検出された装置内の温度の値と、湿度センサHSにより検出された相対湿度の値から絶対湿度を算出しうる機能を有している。
Further, the determination of high humidity is measured by a saturated water vapor amount E (T) (E (T) = 5.03 × exp (0.061T)) when the environmental temperature is T ° C. and the humidity sensor HS. The absolute humidity was calculated from the value of the relative humidity, and when the absolute humidity was 20 g / m 3 or more, it was determined that the humidity was high. When the absolute humidity is 20 g / m 3 or more, an image quality determination pattern is created, its density is detected, and the image quality adjustment operation is controlled as necessary. With this configuration, even in an image forming apparatus using an organic semiconductor (OPC) that may generate an image flow under high humidity as a photosensitive drum, the image flow can be effectively prevented. Note that a CPU (not shown) provided in the
制御部10は、経過時間記憶手段10Dを備えており、経過時間記憶手段10Dは、長時間画像形成がされない状態にあるとき、その経過時間をカウントして経過時間データを記憶する経過時間記憶手段を有している。ここで言う画像形成がされない状態とは、画像形成装置が電源のオン・オフに拘わらず次の画像形成が開始されない状態を言う。
The
経過時間記憶手段10Dは、画像形成装置の電源がオフされても動作する、機械式装置又はバッテリー内蔵の電気式装置等の公知の時間計測装置と不揮発性メモリとを備えている。
The elapsed
湿度の検知に加え、長時間経過後に再び画像形成が開始されるとき、制御手段10は、経過時間記憶手段10Dから経過時間データを呼び出し、呼び出された経過時間データを予め設定してある基準時間と比較して画質調整動作を行うか否かを判断する。呼び出された経過時間が基準時間を超えている場合には、画質調整動作を行わせる。 In addition to the humidity detection, when image formation is started again after a long time has elapsed, the control means 10 calls the elapsed time data from the elapsed time storage means 10D, and the called elapsed time data is a preset reference time. It is determined whether or not the image quality adjustment operation is performed. If the called elapsed time exceeds the reference time, the image quality adjustment operation is performed.
画質判定用パターンを作成するか否かを決定する経過時間の基準値は、予め実験により画像流れが発生し易い経過時間(実施の形態では、画像形成を行わない時間が6時間以上経過したときとした。)に設定しておき、これ以上の時間が経過した場合には画質判定用パターンを作成し、必要に応じて画質調整動作を行うように制御する構成とした。それによって更に無駄なく精度の高い画質調整が可能となる。 The reference value of the elapsed time for determining whether or not to create the image quality determination pattern is an elapsed time during which image flow is likely to occur in advance by experiment (in the embodiment, when the time during which image formation is not performed has passed for 6 hours or more) The image quality determination pattern is created when a time longer than this has elapsed, and the image quality adjustment operation is controlled as necessary. As a result, the image quality can be adjusted with higher accuracy without waste.
図3は、感光体ドラム上に形成された1ドットラインペアの画質判定用パターンとその濃度を測定する画像濃度センサ(反射型光センサ)を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an image density determination pattern of one dot line pair formed on the photosensitive drum and an image density sensor (reflection type optical sensor) for measuring the density thereof.
本実施の形態では、図3に示すように、画質判定用パターンは、幅Wが10mmで長さLが感光体ドラム21のほぼ周長の250mmに形成された1ドットラインペアのパターンであり、このパターンを感光体ドラム21の表面に形成している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the image quality determination pattern is a one-dot line pair pattern formed with a width W of 10 mm and a length L of 250 mm, which is substantially the circumferential length of the
感光体ドラム21上の位置の違いにより帯電器22のオゾン発生状態のバラツキがあり、画像流れの程度に差があったとしても、画質判定用パターンの長さを感光体ドラム21のほぼ周長に設定することにより、画像流れを漏れなく検出することが可能となる。
Even if there is a variation in the ozone generation state of the
本実施の形態では画質判定用パターンとして1ドットラインペアによるパターンを用いたが、誤差拡散画像によるパターンを用いても良い。 In this embodiment, a pattern based on one dot line pair is used as the image quality determination pattern, but a pattern based on an error diffusion image may be used.
図4は、図3に示す画質判定用パターンと画像濃度センサとを用いて測定した結果と画像流れの検出法とを説明するためのグラフである。 FIG. 4 is a graph for explaining the result of measurement using the image quality determination pattern and the image density sensor shown in FIG. 3 and the image flow detection method.
図4において、横軸は画質判定用パターンの長さ方向の位置を表し、縦軸は画像濃度センサDSの出力電圧を示す。なお、画質判定用パターン上の測定箇所は、パターンの長さLを512等分した箇所についてプロットし、それぞれの箇所につき感光体ドラム21の軸方向に位置をずらしながら5点の位置を測定し、その移動平均の値を求めた。
In FIG. 4, the horizontal axis represents the position in the length direction of the image quality determination pattern, and the vertical axis represents the output voltage of the image density sensor DS. The measurement locations on the image quality determination pattern are plotted at locations where the pattern length L is equally divided into 512, and the positions of 5 points are measured while shifting the position in the axial direction of the
画像流れと判断する基準は、予め実験により求めた画像濃度センサDSの基準値と測定した画像濃度センサDSの出力電圧との差を色差ΔE*abに換算し、色差ΔE*abへの換算値が10以上となった場合に画像流れが発生したものと判定した。 The standard for determining image flow is that the difference between the reference value of the image density sensor DS obtained in advance by experiment and the measured output voltage of the image density sensor DS is converted into a color difference ΔE * ab, and the converted value into the color difference ΔE * ab. It was determined that the image flow occurred when the value was 10 or more.
図5は本発明の実施の形態に係る画像流れの検出から画質調整までの手順を説明するためのフローチャートである。図6は本発明に係る画質調整動作の第1の実施形態についての手順を説明するためのフローチャートであり、図7は本発明に係る画質調整動作の第2の実施形態についての手順を説明するためのフローチャートである。図8は、画質調整動作の第1又は第2の実施形態に対し、画質調整動作の動作時間を変更する場合についての手順を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the procedure from image flow detection to image quality adjustment according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure for the first embodiment of the image quality adjustment operation according to the present invention, and FIG. 7 explains the procedure for the second embodiment of the image quality adjustment operation according to the present invention. It is a flowchart for. FIG. 8 is a flowchart for explaining the procedure when the operation time of the image quality adjustment operation is changed with respect to the first or second embodiment of the image quality adjustment operation.
図5において、制御部10は、電源ボタンPSのオン信号を受けて画像形成装置の各部に指令を発し、画像形成のための準備動作を開始させる(ステップS11)。
In FIG. 5, the
次いで、制御部10は、湿度センサHSが検出した湿度の情報を受け(ステップS12)、絶対湿度を算出し、算出した絶対湿度が予め設定した所定の湿度を超えているか否かを判断する(ステップS13)。所定の湿度を超えている場合(ステップS13肯定)はステップS14に進み、所定の湿度を超えていない場合(ステップS13否定)にはステップS18に進む。
Next, the
ステップS14において、制御部10は、前回行った画像形成以降、画像形成が行われていない時間を経過時間記憶手段10Dから呼び出し、呼び出した経過時間が予め設定した基準値を超えているか否かを判断する(ステップS14)。基準値を超えている場合(ステップS14肯定)はステップS15に進み、基準値を超えていない場合(ステップS14否定)にはステップS18に進む。
In step S <b> 14, the
ステップS15において、制御部10は画質判定用パターンをメモリ10A内のパターン記憶手段10Bから呼び出し、画像処理装置2に画像処理させ、感光体ドラム21上に画像書き込み装置3を介して静電潜像を形成させ、現像装置23によりトナー像を形成させる(ステップS15)。
In step S15, the
ステップS16において、制御部10は感光体ドラム21上に形成された画質判定用パターンの画像濃度を画像濃度センサDSに読み取らせる(ステップS16)。
In step S16, the
ステップS17において、制御部10は画像濃度センサDSにより読み取られたパターンの検出値である出力電圧値と基準値との差を色差ΔE*abに換算し、色差ΔE*abへの換算値(以下、パターンの検出値ともいう)が所定の範囲内の値、即ち所定値(ここではΔE*ab=10を所定値とした。)以内かどうかを判断する(ステップS17)。パターンの検出値が所定値以内の場合(ステップS17肯定)はステップS18に進み、所定値を超えている場合(ステップS17否定)にはステップS19に進む。
In step S17, the
パターンの検出値が所定値以内の場合はステップS18に進み、制御部10は画質調整手段10Cに画質調整動作を取り消して画像を形成するモードに切り換えさせると共に、画像形成装置の各部に指令を発し、画像形成を行わせる(ステップS18)。
When the detected value of the pattern is within the predetermined value, the process proceeds to step S18, and the
パターンの検出値が所定値を超えている場合はステップS19に進み、制御部10は、内蔵する画質調整手段10Cを介して、画像形成装置の各部に画質調整動作を行わせる(ステップS19)。画質調整動作の詳細については後述する(図6、図7参照)。
If the detected value of the pattern exceeds the predetermined value, the process proceeds to step S19, and the
ステップS19における画質調整動作完了後はステップS15に戻り、制御部10は、ステップ15以降の動作を繰り返すように画像形成装置の各部に指示する。
After the image quality adjustment operation in step S19 is completed, the process returns to step S15, and the
次に、画質調整動作の具体的な動作について図6及び図7を用いて説明する。 Next, a specific operation of the image quality adjustment operation will be described with reference to FIGS.
図6は、図5のステップ19における画質調整動作の第1の実施形態についての具体的な手順で示したフローチャートであり、ここでは、図5におけるステップS17以降ステップS15に戻るまでの画質調整動作の手順、又は画質調整動作の動作完了後、ステップS17からステップ18の画像形成に移行する手順について説明する。 FIG. 6 is a flowchart showing a specific procedure for the first embodiment of the image quality adjustment operation in step 19 of FIG. 5. Here, the image quality adjustment operation from step S17 to step S15 in FIG. A procedure for shifting from the step S17 to the image formation in the step 18 after the completion of the image quality adjustment operation or the image quality adjustment operation will be described.
図5におけるステップS17でパターンの検出値が所定値を超えている場合(ステップS17否定)にステップS19に進むが、ここではステップ19をステップ21からステップ24までの4ステップに分けて説明する。
If the detected value of the pattern exceeds the predetermined value in step S17 in FIG. 5 (No in step S17), the process proceeds to step S19. Here, step 19 is divided into four steps from
ステップS17でパターンの検出値が所定値を超えている場合、制御部10は、内蔵する画質調整手段10Cを介して画質調整の指令を発し(ステップS21)、画質調整動作として、感光体ドラム21を動作させ(ステップS22)、帯電器22を動作させ(ステップS23)、更に除電ランプ30を動作させる(ステップS24)。第1の実施形態においては、この画質調整動作の時間を3分間とした。
If the detected value of the pattern exceeds the predetermined value in step S17, the
その後、図5で説明したステップS15に移行し、制御部10は画質判定用パターンを感光体ドラム21上にトナー像として形成させ(ステップS15)、感光体ドラム21上に形成された画質判定用パターンの画像濃度を画像濃度センサDSに読み取らせ(ステップS16)、ステップ17に移行する。
Thereafter, the process proceeds to step S15 described with reference to FIG. 5, and the
このステップS21からステップS16までの画質調整動作は、ステップS17において、パターンの検出値が所定値以内になるまで繰り返され、所定値以内になったときは画質調整終了とし、ステップS18に進む。ステップS18に進んだ後、制御部10は、画質調整手段10Cに画質調整動作を取り消して画像を形成するモードに切り換えさせ、画像形成装置に画像形成を行わせる(ステップS18)。
The image quality adjustment operation from step S21 to step S16 is repeated until the pattern detection value falls within the predetermined value in step S17. When the pattern detection value falls within the predetermined value, the image quality adjustment ends, and the process proceeds to step S18. After proceeding to step S18, the
本発明者が行った実験によれば、画像流れの発生を確認するための一ヶ月間に消費されるトナー量は、従来行われているウォームアップ時毎に画質判定用パターンを作成する方式では画像占有率6%のコピー枚数換算で440コピーに相当する量であった。一方、本発明に係る第1の実施形態の画質調整動作を行う画像形成装置では、高湿時に画質判定用パターンを作成する方式でのトナー消費量は、同一条件下で120コピーに相当する量であった(但し、高湿となる日は1ヶ月の稼働日22日中に6日間あるものと仮定して算出した)。即ち、高湿となる日以外の日数分の画質判定用パターン作成に使用するトナー消費量が低減できるということになる。 According to an experiment conducted by the present inventor, the amount of toner consumed in one month for confirming the occurrence of image flow is determined by the conventional method of creating an image quality determination pattern at every warm-up. This amount corresponds to 440 copies in terms of the number of copies with an image occupation ratio of 6%. On the other hand, in the image forming apparatus that performs the image quality adjustment operation according to the first embodiment of the present invention, the amount of toner consumed in the method of creating the image quality determination pattern at high humidity is an amount corresponding to 120 copies under the same conditions. (However, the days when the humidity is high were calculated assuming that there are 6 days in 22 working days of a month). That is, it is possible to reduce the amount of toner used for creating image quality determination patterns for the number of days other than the day when the humidity is high.
また、感光体ドラム21内にヒータを内蔵する等の特別な構成を必要とせず、画像形成装置の製造コストを低く抑えることができる。
Further, a special configuration such as incorporating a heater in the
図7は、図5のステップ19における画質調整動作の第2の実施形態についての手順で示したフローチャートであり、ここでは、図5におけるステップS17以降ステップS15に戻るまでの画質調整動作の手順、又は画質調整動作の完了後、ステップS17からステップ18の画像形成に移行する手順について説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing the procedure for the second embodiment of the image quality adjustment operation in step 19 of FIG. 5. Here, the procedure of the image quality adjustment operation from step S17 to step S15 in FIG. Alternatively, a procedure for shifting from step S17 to image formation in step S18 after the image quality adjustment operation is completed will be described.
図5におけるステップS17でパターンの検出値が所定値を超えている場合(ステップS17否定)にステップS19に進むが、ここではステップ19をステップ31からステップ34までの4ステップに分けて説明する。 If the detected value of the pattern exceeds the predetermined value in step S17 in FIG. 5 (No in step S17), the process proceeds to step S19. Here, step 19 is divided into four steps from step 31 to step 34.
ステップS17でパターンの検出値が所定値を超えている場合、制御部10は、内蔵する画質調整手段10Cを介して画質調整の指令を発し(ステップS31)、画質調整動作として、画像形成手段4を動作させる(ステップS32)。画像形成手段4の動作は、感光体ドラム21、帯電器22、画像書き込み装置3、現像装置23、転写器29A、クリーニング手段であるクリーニング装置26、及び除電ランプ30の順に動作される。
If the detected value of the pattern exceeds the predetermined value in step S17, the
次いで、制御部10は、給紙手段5を動作させて用紙Pを送り出し(ステップS33)、感光体ドラム21上に形成した画像流れを目視確認するための画像を転写器29Aにより用紙Pに転写してコピー出力する(ステップS34)。但し、コピー出力は用紙P及びコピー資材の節減のため間欠的に行うものとし、本実施の形態においては、30秒毎に1コピー行う構成とした。
Next, the
その後、図5で説明したステップS15に移行し、制御部10は画質判定用パターンを感光体ドラム21上にトナー像として形成させ(ステップS15)、感光体ドラム21上に形成された画質判定用パターンの画像濃度を画像濃度センサDSに読み取らせ(ステップS16)、ステップ17に移行する。
Thereafter, the process proceeds to step S15 described with reference to FIG. 5, and the
このステップS21からステップS16までの画質調整動作は、ステップS17において、パターンの検出値が所定値以内になるまで繰り返され、所定値以内になったときは画質調整動作終了とし、ステップS18に進み制御部10は、画質調整手段10Cに画質調整動作を取り消して画像を形成するモードに切り換えさせると共に、画像形成装置に画像形成を行わせる(ステップS18)。
The image quality adjustment operation from step S21 to step S16 is repeated until the detected value of the pattern falls within the predetermined value in step S17. When the detected value of the pattern falls within the predetermined value, the image quality adjustment operation ends, and the process proceeds to step S18. The
第2の実施形態の画質調整動作を行うことにより、画像流れの発生状況を目視で確認できる。 By performing the image quality adjustment operation of the second embodiment, it is possible to visually confirm the occurrence state of the image flow.
また、ステップS19における画質調整動作において、画質調整動作時間を、ステップS16で画像濃度センサDSに読み取られた画質判定用パターンの検出値に応じて変化させる構成としても良い。即ち、ステップS17におけるパターンの検出値と基準となる所定値との差が大きい場合には画質調整動作時間を長くし、差が小さい場合には画質調整動作時間を短くする構成である。 In the image quality adjustment operation in step S19, the image quality adjustment operation time may be changed according to the detection value of the image quality determination pattern read by the image density sensor DS in step S16. In other words, when the difference between the detected value of the pattern in step S17 and the predetermined reference value is large, the image quality adjustment operation time is lengthened, and when the difference is small, the image quality adjustment operation time is shortened.
図8は、画質調整動作の第1又は第2の実施形態に対し、発生した画像流れの程度に応じて、画質調整動作時間を変更する画像形成装置の構成についての手順を説明するためのフローチャートである。ここでは、図5におけるステップS17以降ステップS15に戻るまでの手順、又はステップS17からステップ18の画像形成に移行する手順について説明する。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the procedure of the configuration of the image forming apparatus that changes the image quality adjustment operation time according to the degree of the generated image flow in the first or second embodiment of the image quality adjustment operation. It is. Here, the procedure from step S17 in FIG. 5 until returning to step S15, or the procedure for shifting from step S17 to image formation in step 18 will be described.
本実施の形態においては、図5におけるステップS17でパターンの検出値が所定値を超えている場合(ステップS17否定)にステップS41に進み、制御部10は、パターンの検出値即ち色差ΔE*abへの換算値が所定値との差が大きいかどうかを判定する(ステップS41)。本実施の形態においては、パターンの検出値即ち色差ΔE*abへの換算値が12のときを判定の基準値とし、12を超えるときは所定値との差が大きいとし、12以下のときは所定値との差が小さいと判定した。
In the present embodiment, when the detected value of the pattern exceeds the predetermined value in Step S17 in FIG. 5 (No in Step S17), the process proceeds to Step S41, and the
パターンの検出値と所定値との差が大きい(ステップS41肯定)ときはステップS42に進み、制御部10は画質調整動作(図5、6又は7のステップS19参照)の実施時間を長くする(ステップS42、ステップS42の具体的な動作については後述する)。
When the difference between the detected value of the pattern and the predetermined value is large (Yes at Step S41), the process proceeds to Step S42, and the
パターンの検出値と所定値との差が小さい(ステップS41否定)ときはステップS43に進み、制御部10は画質調整動作の実施時間を短くする(ステップS43)。
When the difference between the detected value of the pattern and the predetermined value is small (No at Step S41), the process proceeds to Step S43, and the
次いで、ステップS15に進み、画質判定用パターンを形成させ(ステップS15)、ステップS16で画像濃度センサDSにより画質判定用パターンの画像濃度を検出させ(ステップS16)、再びステップS17に戻る。 Next, the process proceeds to step S15, where an image quality determination pattern is formed (step S15), the image density sensor DS detects the image density of the image quality determination pattern in step S16 (step S16), and the process returns to step S17 again.
ステップS17でパターンの検出値が所定値を超えている場合(ステップS17否定)はステップS41に進みステップS41からステップS17までの動作を繰り返し、所定値以内となった場合(ステップS17肯定)にはステップS18に進む。ステップS18に進んだときには、制御部10は、画質調整手段10Cに画質調整動作を取り消して画像を形成するモードに切り換えさせると共に、画像形成装置に画像形成を行わせる(ステップS18)。
If the detected value of the pattern exceeds the predetermined value in Step S17 (No in Step S17), the process proceeds to Step S41, and the operations from Step S41 to Step S17 are repeated. If the detected value is within the predetermined value (Yes in Step S17). Proceed to step S18. When the process proceeds to step S18, the
ステップS42における画質調整動作の実施時間を長くする動作について以下に述べる。 The operation for extending the execution time of the image quality adjustment operation in step S42 will be described below.
本発明に係る画質調整動作の第1の実施形態における実施時間は、図6のステップS19で説明した、感光体ドラム21、帯電器22、及び除電ランプ30の動作を実行する動作時間である。この動作時間に対し、ステップS42ではステップS17で検出したパターンの検出値に応じて、感光体ドラム21、帯電器22、又は除電ランプ30の3つの部材の内、1つ又は複数の部材の動作時間を選択的に変化させる。即ち、ステップS17で検出したパターンの検出値と所定値とを比較し、その差が大きいときには感光体ドラム21、帯電器22、又は除電ランプ30の動作を実行する動作時間を長くし、その差が小さいときには動作時間を短くする。
The execution time in the first embodiment of the image quality adjustment operation according to the present invention is the operation time for executing the operations of the
図7のステップS19で説明した画質調整動作の第2の実施形態において、感光体ドラム21、帯電器22、画像書き込み装置3、現像装置23、転写器29A、クリーニング手段であるクリーニング装置26、及び除電ランプ30の7つの装置又は部材を動作させている。これらの装置又は部材の動作時間に対し、第1の実施形態と同様に、ステップS42ではステップS17で検出したパターンの検出値に応じて、1つ又は複数の装置又は部材の動作時間を選択的に変化させる。
In the second embodiment of the image quality adjustment operation described in step S19 in FIG. 7, the
発生した画像流れの程度に応じて画質調整動作の実行時間を変更することにより、より効率的に画像流れの発生を抑止することができる。 By changing the execution time of the image quality adjustment operation according to the degree of the generated image flow, the occurrence of the image flow can be suppressed more efficiently.
なお、本発明の実施の形態では、感光体ドラム上に形成する画質判定用パターンを顕画像とし、パターン検出手段を画像濃度センサとしたが、画質判定用パターンを潜画像とし、パターン検出手段を電位測定が可能なセンサとしても良い。この構成における画像流れの検出は、画像形成手段4の内の少なくとも帯電器22及び除電ランプ30を動作させ、感光体ドラム21上に形成される電位を電位計で測定することにより行われる。
In the embodiment of the present invention, the image quality determination pattern formed on the photosensitive drum is a visible image, and the pattern detection means is an image density sensor. However, the image quality determination pattern is a latent image, and the pattern detection means is A sensor capable of measuring potential may be used. Detection of image flow in this configuration is performed by operating at least the
2 画像処理装置
3 画像書き込み装置(書込手段)
4 画像形成手段
10 制御部(制御手段)
10A メモリ
10B パターン記憶手段
10C 画質調整手段
10D 経過時間記憶手段
21 感光体ドラム(像担持体)
22 帯電器(帯電手段)
23 現像装置(現像手段)
26 クリーニング装置(クリーニング手段)
29A 転写器(転写手段)
30 除電ランプ(除電手段)
DS 画像濃度センサ(パターン検出手段)
HS 湿度センサ(湿度検出手段)
PS 電源ボタン
2 Image processing device 3 Image writing device (writing means)
4 Image forming means 10 Control unit (control means)
22 Charger (charging means)
23 Developing device (developing means)
26 Cleaning device (cleaning means)
29A Transfer device (transfer means)
30 Static elimination lamp (static elimination means)
DS Image density sensor (pattern detection means)
HS Humidity sensor (humidity detection means)
PS Power button
Claims (9)
湿度を検出する湿度検出手段を有すると共に、
前記パターン検出手段の検出結果に基づいて画質調整動作を行うように制御する制御手段と、を有しており、
前記制御手段は、前記湿度検出手段による検出値に基づき、所定の湿度を超えるときにのみ、前記パターン形成手段に前記画質判定用パターンを前記像担持体上に形成させ、前記パターン検出手段に前記画質判定用パターンの画質を検出させ、前記パターン検出手段による検出値が所定の範囲に入っているか否かを判断し、前記パターン検出手段による検出値が所定の範囲外であるときには、前記画質調整動作を実行するように制御することを特徴とする画像形成装置。 An image bearing member; a charging unit that applies a charge to the surface of the image bearing member; a writing unit that irradiates a light beam for forming an electrostatic latent image on the surface of the image bearing member; Developing means for supplying a developer to the image to form a toner image; transfer means for transferring the toner image formed on the image carrier to paper; and cleaning for removing residual toner remaining on the image carrier. Means for neutralizing the surface of the image carrier, pattern forming means for forming an image quality judgment pattern for judging image quality on the image carrier, and pattern detection for detecting the image quality judgment pattern And an image forming apparatus comprising:
While having humidity detection means for detecting humidity,
Control means for controlling to perform an image quality adjustment operation based on the detection result of the pattern detection means,
The control means causes the pattern forming means to form the image quality determination pattern on the image carrier only when a predetermined humidity is exceeded based on a detection value by the humidity detection means, and causes the pattern detection means to The image quality of the image quality determination pattern is detected, it is determined whether or not the detection value by the pattern detection means is within a predetermined range, and when the detection value by the pattern detection means is outside the predetermined range, the image quality adjustment An image forming apparatus controlled to execute an operation.
画像形成が開始されるとき、前記制御手段は、前記経過時間記憶手段から経過時間データを呼び出し、呼び出した経過時間データを予め設定した基準値と比較して画質調整動作を行うか否かを判断し、経過時間データが基準値を超えているときには画質調整動作を行うように制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control means includes elapsed time storage means for counting elapsed time thereafter and storing elapsed time data when the image forming apparatus maintains a state where image formation is not started while the power is on or when the power is turned off. Built-in,
When image formation is started, the control unit calls the elapsed time data from the elapsed time storage unit and compares the called elapsed time data with a preset reference value to determine whether or not to perform an image quality adjustment operation. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the elapsed time data exceeds a reference value, control is performed so as to perform an image quality adjustment operation.
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