JP2008310234A - Detecting method of fog in color image forming apparatus, and color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成手段を備えたカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法およびカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fog detection method and a color image forming apparatus in a color image forming apparatus provided with an electrophotographic image forming means.
電子写真技術を用いた画像形成装置(カラー画像形成装置)では、環境の変化または経時変化などの様々な要因によって、現像器内において帯電量の低下した不良帯電トナーが増加することがある。それによって、画像の白地部(背景部)に不良帯電トナーが付着し、所謂カブリが発生する。 In an image forming apparatus (color image forming apparatus) using an electrophotographic technique, defective charged toner having a reduced charge amount may increase in the developing device due to various factors such as environmental changes or changes with time. As a result, the poorly charged toner adheres to the white background (background) of the image, and so-called fog occurs.
また、感光体および帯電器の耐久劣化などによって帯電性能が低下し、感光体の表面電位が規定の電位まで達しないことなどの要因によっても、このようなカブリの生じることがある。 Such fog may also occur due to factors such as deterioration in charging performance due to durability deterioration of the photosensitive member and charger, and the surface potential of the photosensitive member not reaching a specified potential.
カブリは、記録紙(用紙)に転写されることにより、背景部の画像の汚れとしてユーザに認識されることとなる。カブリが発生すると、画像品質を低下させるのみならず、画像形成装置の機器内外を汚染し、また、トナーの消費量が増大するために規定枚数の印字ができなくなるといった可能性がある。 The fog is transferred to the recording paper (paper), and is recognized by the user as a stain on the background image. When the fog occurs, not only the image quality is deteriorated but also the inside and outside of the apparatus of the image forming apparatus are contaminated, and the consumption of toner increases, so that there is a possibility that the specified number of sheets cannot be printed.
ところで、カブリそれ自体のトナー量は微量であることから、カブリの有無を既存の光学式検出器で検出することが難しく、カブリの検出およびカブリを無くすための自動制御を行うことが容易ではない。そのため、市場においては、ユーザやサービスマンがカブリ画像を目視で確認し、マニュアルで調整しなければならないといった問題がある。 By the way, since the amount of toner in the fog itself is very small, it is difficult to detect the presence or absence of fog with an existing optical detector, and it is not easy to detect fog and perform automatic control to eliminate fog. . Therefore, in the market, there is a problem that a user or a serviceman must visually check the fogged image and adjust it manually.
従来より、カブリを検出する先行技術として、特許文献1および2に記載のものがある。すなわち、特許文献1には、現像バイアスおよび転写バイアスを制御して記録媒体上にカブリ像を顕像化する方法が開示されている。また、中間転写体上に複数回重ねたカブリ像を形成した後にそれを記録媒体に転写し、記録媒体上のカブリ濃度とカブリ像の回数とでプロットしたカブリ曲線が初期のカブリ曲線に近くなるよう表面電位および現像バイアスを変化させた組み合わせを設定する方法が開示されている。
Conventionally, there are those described in
特許文献2には、現像バイアス電位を一定にして帯電グリッド電位の出力を段階的に変化させたときのカブリを光学式検出器で検出する方法が開示されている。
しかし、特許文献1に開示された方法では、カブリ曲線を得るために帯電電位および現像バイアスを変化させてカブリを形成する必要があり、複雑な帯電電位および現像バイアス電位の組み合わせの設定と複数回のカブリ像形成の工程を必要とする。それに加えて、記録媒体上でカブリ濃度を検出することから、カブリ濃度検出のための新たな装置を必要とする上、カブリ検出のためだけに用紙などの記録媒体を無駄に消費することとなる。さらに、カブリ濃度の検出のためにユーザおよびサービスマンの手を煩わせるという問題がある。
However, in the method disclosed in
また、特許文献2に開示された方法では、カブリトナーが多い場合は有効であるが、カブリトナーが微量の場合では検出が困難であるという問題がある。 The method disclosed in Patent Document 2 is effective when the amount of fog toner is large, but there is a problem that detection is difficult when the amount of fog toner is small.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、用紙などの記録媒体を無駄に消費することなく、容易に自動的にカブリの有無を検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to easily and automatically detect the presence or absence of fog without wastefully consuming a recording medium such as paper.
本発明に係る方法は、露光により感光体上に形成される静電潜像を現像手段によって現像し、得られたトナー像を転写手段によって像担持体に転写しさらに記録媒体に転写するように構成されたカラー画像形成装置におけるカブリの有無を検出する方法であって、前記感光体上にカブリトナー像を形成して前記像担持体に転写する動作を複数回行って複数のカブリトナー像が前記像担持体上において重なるようにし、その際に前記像担持体の1回転周期内において2色以上のカブリトナー像を形成し、前記像担持体上において重なって形成された各色のカブリトナー像の濃度を濃度センサによって検出し、検出された各色のカブリトナー像の濃度からそれぞれの色についてのカブリの有無を判定する。 In the method according to the present invention, an electrostatic latent image formed on a photoconductor by exposure is developed by a developing unit, and the obtained toner image is transferred to an image carrier by a transfer unit and further transferred to a recording medium. A method for detecting the presence or absence of fog in a configured color image forming apparatus, wherein a plurality of fog toner images are formed by performing a plurality of operations of forming a fog toner image on the photoreceptor and transferring it to the image carrier. Two or more fog toner images are formed on the image carrier at the time of one rotation period of the image carrier, and each color fog toner image formed on the image carrier is overlapped. Is detected by a density sensor, and the presence or absence of fog for each color is determined from the detected density of the fog toner image of each color.
好ましくは、前記像担持体にカブリトナー像がない状態で前記像担持体の表面の濃度を前記濃度センサによって検出し、検出された各色のカブリトナー像の濃度とカブリトナー像がない状態での前記像担持体の表面の濃度とからそれぞれの色についてのカブリの有無を判定する。 Preferably, the density of the surface of the image carrier is detected by the density sensor in a state where there is no fog toner image on the image carrier, and the density of the detected fog toner image of each color and the state in which there is no fog toner image. The presence / absence of fogging for each color is determined from the density of the surface of the image carrier.
検出されたカブリトナー像の濃度とカブリトナー像がない状態での前記像担持体の表面の濃度との差分が規定値以下である場合にカブリが無いと判定してもよい。 If the difference between the density of the detected fog toner image and the density of the surface of the image carrier in the absence of the fog toner image is equal to or less than a specified value, it may be determined that there is no fog.
カブリが有ると判定されたときに、前記感光体を帯電させる帯電手段の電圧の絶対値が大きくなるように変更し、その後に上に述べた方法を再度実行し、カブリが無いと判定されたときに、そのときの前記帯電手段の電圧に基づいた値を、通常の画像形成における前記帯電手段の電圧値として設定するようにしてもよい。 When it is determined that there is fogging, the absolute value of the voltage of the charging means for charging the photoconductor is changed so as to increase, and then the above-described method is executed again, and it is determined that there is no fogging. Sometimes, a value based on the voltage of the charging unit at that time may be set as the voltage value of the charging unit in normal image formation.
前記帯電手段の電圧の変更は、前記電圧が、前記カラー画像形成装置の環境状態および前記感光体の稼動時間に関する値をパラメータとして決定される制限値に達するまで、段階的に行うようにしてもよい。 The change of the voltage of the charging unit may be performed in stages until the voltage reaches a limit value determined by using values relating to the environmental state of the color image forming apparatus and the operation time of the photosensitive member as parameters. Good.
また、前記像担持体の1回転周期内において各色について前記帯電手段を2水準以上の異なる出力となるように変化させ、各水準のカブリトナー像の濃度を濃度センサによってそれぞれ検出し、検出された各水準のカブリトナー像の濃度から各色についてのカブリの有無を判定するようにしてもよい。 Further, the charging means for each color is changed so as to have two or more different outputs within one rotation period of the image carrier, and the density of each fog toner image is detected by a density sensor. The presence or absence of fog for each color may be determined from the density of the fog toner image at each level.
本発明によると、用紙などの記録媒体を無駄に消費することなく、容易に自動的にカブリの有無を検出することができる。 According to the present invention, the presence / absence of fog can be easily detected without wastefully consuming a recording medium such as paper.
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の概略の構成を示す正面断面図、図2は画像形成装置1の一部である現像周りのイメージングユニットUを示す図、図3は感光体11の表面電位と画像との関係を示す図、図4は中間転写ベルト18上のトナー付着量と濃度センサ20の出力との関係を示す図、図5は画像形成装置1におけるカブリ検出制御装置KSの構成を示すブロック図、図6はカブリ検出制御における各部の設定状態を示す図、図7はカブリ検出制御における中間転写ベルト18上のトナー濃度の変化を示す図、図8は中間転写ベルト18上に形成されたカブリトナー像KGの様子を示す図、図9は帯電装置12の出力電圧Vgの変化の上限値のデータを格納した上限値テーブルGVの例を示す図、図10はカブリ限界を求めるためのカブリ曲線CVの例を示す図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing a schematic configuration of an
図1において、画像形成装置1は、タンデム方式の転写部を持ち、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(KまたはBk)の4色のトナーを順次重ね合わせることによってカラー画像を形成するものである。画像形成装置1は、露光により感光体11上に形成される静電潜像を、現像装置13によって現像し、得られたトナー像を一次転写ローラ16によって像担持体である中間転写ベルト18に転写し、さらに記録紙に転写するように構成されている。
In FIG. 1, an
すなわち、画像形成装置1には、Y、M、C、Kの4色のイメージングユニットUY、UM、UC、UKが、タンデム配列で配置されており、これらのイメージングユニットUで形成された各色のトナー像(トナー画像)が、中間転写ベルト18上に重ねられて転写され合成される。
That is, in the
各イメージングユニットUY、UM、UC、UKのトナー像を中間転写ベルト18に転写するときには、それぞれに対応する1つの一次転写ローラ16Y、16M、16C、16Kが中間転写ベルト18に圧接し、それ以外の一次転写ローラ16は離間する。
When the toner images of the respective imaging units UY, UM, UC, UK are transferred to the
なお、「一次転写ローラ16」は、「一次転写ローラ16Y、16M、16C、16K」の全部または一部を示す。他の要素についても同様である。
The “
図2に示すように、各イメージングユニットUは、ドラム状の感光体11の周囲に、帯電装置12、現像装置13、およびクリーナ15などが配置されて構成されている。感光体11の表面は、帯電装置12によって所定の電圧(帯電電位)V0に帯電され、露光ユニット14からの露光によって静電潜像が形成される。静電潜像は、現像バイアス電圧Vdcが印加された現像ローラ13aにより、静電潜像の電位と現像バイアス電圧Vdcとの電位ギャップΔVに現像ローラ13aから帯電したトナーが供給されることによって、顕像化され、トナー像が形成される。
As shown in FIG. 2, each imaging unit U is configured by arranging a
感光体11の表面に顕像化されたトナー像は、一次転写ローラ16によって中間転写ベルト18に1次転写される。感光体11上に残ったトナーは、クリーナ15によって掻き落とされる。中間転写ベルト18上のトナー像は、二次転写ローラ23によって、給紙ユニット22から搬送された記録紙に2次転写される。記録紙は、定着ユニット24で定着され、電子写真画像として排紙トレー25上に排紙される。
The toner image visualized on the surface of the
2次転写で転写しきれずに中間転写ベルト18上に残ったト ナー(転写残トナー)は、清掃ユニット19によって除去され、回収される。つまり、2次転写の後で、清掃ユニット19によって中間転写ベルト18の表面が清掃される。なお、清掃ユニット19として、本実施形態では、中間転写ベルト18に対して圧接と離間との間を移動可能に設けられたクリーニングブレード方式のものを用いたが、これ以外に、中間転写ベルト18に対して印加される電圧がオンオフ制御されるブラシ方式のものなど、種々の方式または機構のものを用いることが可能である。
The toner (transfer residual toner) that is not completely transferred in the secondary transfer and remains on the
ところで、通常、感光体11の表面へのトナー付着量を狙いの量にするために、感光体11の帯電電位V0、露光量、および現像バイアス電圧Vdcは、安定化制御と呼ばれる動作モードを実行することによって調整される。安定化制御は、画像形成装置1の内外の温湿度検出器(環境センサ)21の出力が規定値に対して変化したとき、プリントカウンタCT(図5参照)が規定値に達したとき、または感光体11の稼動時間が所定の時間に達したとき、新品のイメージングユニットUの装着が検出されたときなど、画像形成装置1に変化が生じたときに起動される。プリントカウンタCTの値は稼動時間に関する値である。
Incidentally, in order to set the toner adhesion amount on the surface of the
画像形成装置1には、中間転写ベルト18の表面のトナー濃度(トナー付着量)を検出するために、光学式の濃度センサ(付着量センサまたはIDCセンサともいう)20が設けられており、濃度センサ20の出力が安定化制御のために用いられる。濃度センサ20の出力は後述するカブリ検出制御においても用いられる。
The
制御装置101は、安定化制御、カブリ検出制御、その他の制御、画像処理、またはネットワークなど外部の機器との通信などを行い、画像形成装置1の全体を制御する。制御装置101は、CPU、DSP、ROM、RAM、その他の周辺素子などによって構成され、CPUなどが適当なプログラムを実行することによって、またはハードウエアの回路素子によって、またはこれらの組み合わせによって、画像形成装置1における種々の機能が実現されている。
The
なお、本実施形態では、画像形成装置1として、2成分現像のタンデム方式の構成に基づいた例を説明するが、この構成に限られることはない。例えば、感光体11または中間転写ベルト18以外の種々の形態の像担持体に形成されたトナー像のトナー付着量の検出を行う濃度センサ、および像担持体の転写残トナーの清掃を行うためのオンオフ切り換えが可能な清掃ユニットなどが備わっていれば、1成分現像方式や液体現像方式などの他の現像方式でもよく、また、多転写方式や直接転写方式などでもよい。
In the present exemplary embodiment, an example based on a two-component development tandem configuration is described as the
次に、感光体11上での作像メカニズムおよびカブリの発生のメカニズムについて説明する。なお、本実施形態においては、感光体11は、負帯電となる有機感光体であるとする。
Next, an image forming mechanism on the
帯電装置12の出力電圧Vgによって、感光体11の表面は帯電電位V0に帯電される。なお、帯電装置12としてスコロトロンを用いた場合に、その出力電圧Vgはグリッドに印加される電圧にほぼ等しい。
Due to the output voltage Vg of the charging
図3において、感光体11の表面の非露光部(非画像部)では、帯電電位V0と同じ電圧V0となり、露光部(画像部)では、電圧Viに低下する。感光体11の表面の画像背景部は、露光バイアス光量によって、非露光部よりも僅かに電圧が低下して電圧V0’となる。
In FIG. 3, the non-exposed portion (non-image portion) on the surface of the
この状態で、現像ローラ13aに負極性の現像バイアス電圧Vdcを印加することにより、負帯電のトナーは、電位ギャップΔV(=|Vdc|−|Vi|)の電位に相当するトナー帯電量の総和分が感光体11の表面に付着する。
In this state, by applying a negative developing bias voltage Vdc to the developing
また、カブリは、カブリマージン電位Vm(=|V0’|−|Vdc|)によって規制され、Vmを大きくとればカブリ量は減少し、Vmを小さくとればカブリ量が増加する。カブリマージン電位Vmを大きくとろうとすると、(1)帯電電位V0を大きくとることになるため、2成分現像方式では感光体11へのキャリア付着が生じる、(2)電位ギャップΔVが小さくなるため、規定のトナー付着量が得られなくなることがある、という問題が生じる。通常、カブリマージン電位Vmは、カブリの有無とこれら(1)(2)の2つの問題とが最適となる値で決められている。
Further, the fog is regulated by the fog margin potential Vm (= | V0 ′ | − | Vdc |). When Vm is increased, the fog amount is decreased, and when Vm is decreased, the fog amount is increased. If the fog margin potential Vm is to be increased, (1) the charging potential V0 is increased, so that the carrier adhesion to the
また、カブリマージン電位Vmが一定でトナーの帯電量が増加すれば、カブリ量は減少し、トナーの帯電量が減少すればカブリ量は増加する。つまり、帯電装置12や感光体11の耐久劣化などで帯電電位V0が規定電位まで帯電しない場合、およびトナーの帯電量が耐久劣化などで減少した場合に、カブリが発生することとなる。
Further, if the fog margin potential Vm is constant and the toner charge amount increases, the fog amount decreases. If the toner charge amount decreases, the fog amount increases. That is, fogging occurs when the charging potential V0 is not charged to the specified potential due to durability deterioration of the charging
しかし、以下に述べるカブリ検出制御を行うことによって、帯電装置12や感光体11の耐久劣化、またはトナーの帯電量低下時に発生するカブリを抑制することができる。
〔カブリ検出制御〕
本実施形態において、カブリ検出制御は、中間転写ベルト18にカブリトナー像がない状態で中間転写ベルト18の表面の濃度を濃度センサ20によって検出し、感光体11上にカブリトナー像を形成して中間転写ベルト18に転写する動作を複数回行って複数のカブリトナー像が中間転写ベルト18上において重なるようにし、その際に、中間転写ベルト18の1回転周期内において2色以上のカブリトナー像を形成し、中間転写ベルト18上において重なって形成された各色のカブリトナー像の濃度を濃度センサ20によって検出し、検出された各色のカブリトナー像の濃度とカブリトナー像がない状態での中間転写ベルト18の表面の濃度とからカブリの有無を判定する。
However, by performing the fog detection control described below, it is possible to suppress the fog that occurs when the charging
[Fog detection control]
In this embodiment, the fog detection control is performed by detecting the density of the surface of the
その際に、検出されたカブリトナー像の濃度とカブリトナー像がない状態での中間転写ベルト18の表面の濃度との差分が規定値(許容値)ε以下である場合にカブリが無いと判定する。
At this time, if the difference between the density of the detected fog toner image and the density of the surface of the
カブリが有ると判定されたときに、感光体11を帯電させる帯電装置12の電圧の絶対値が大きくなるように変更し、その後に上の動作を再度実行する。カブリが無いと判定されたときには、そのときの帯電装置12の電圧に基づいた値を、通常の画像形成における帯電装置12の電圧値として設定する。
When it is determined that fog is present, the absolute value of the voltage of the charging
帯電装置12の電圧の変更は、その電圧が、画像形成装置1の環境状態および感光体11の稼動時間に関する値をパラメータとして決定される制限値に達するまで、段階的に行う。
The voltage of the charging
また、中間転写ベルト18の1回転周期内において各色について帯電装置12を2水準以上の異なる出力となるように変化させ、各水準のカブリトナー像の濃度を濃度センサ20によってそれぞれ検出し、検出された各水準のカブリトナー像の濃度から各色についてのカブリの有無を判定することも可能である。
Further, the charging
なお、中間転写ベルト18の表面を清掃ユニット19によって清掃することによって中間転写ベルト18にカブリトナー像がない状態とし、複数のカブリトナー像が中間転写ベルト18上において重なるようにするときには、清掃ユニット19による清掃を行わないようにする。
When the surface of the
すなわち、図5において、カブリ検出制御装置KSは、付着量検出部111、制御判定部112、および帯電電位制御部113などからなる。
That is, in FIG. 5, the fog detection control device KS includes an adhesion
付着量検出部111は、濃度センサ20からの出力値に基づいて基準濃度Sbsおよびカブリ検出値Snを取得する。
The adhesion
制御判定部112は、イメージングユニットU、一次転写ローラ16、中間転写ベルト18、および清掃ユニット19などを制御することにより、中間転写ベルト18の表面にカブリトナー像がない状態とし、また、中間転写ベルト18の表面にカブリトナー像が重なるようにし、カブリ検出制御における帯電装置12の各水準の出力電圧Vgの値を決定するなど、カブリ検出制御に必要な制御を行う。また、制御判定部112は、基準濃度Sbsとカブリ検出値Snとを比較してカブリの有無を判定する。
The
また、制御判定部112には各色ごとに上限値テーブルGVが設けられており、帯電装置12の各水準の出力電圧Vgの値を決定する際に、温湿度検出器21から出力される温度および湿度、プリントカウンタCTからのカウント値、および、タイマーTMからの感光体11の稼動時間などの情報をパラメータとして、出力電圧Vgの変化分であるオフセット出力電位Vg’の上限値(制限値)を上限値テーブルGVから読み出し、上限値を越えないように制御を行う。
Further, the
帯電電位制御部113は、イメージングユニットUの帯電装置12に対して帯電電位V0を出力する。
The charging
このような構成により、カブリ検出制御装置KSは、清掃ユニット19によって中間転写ベルト18の表面を清掃する第1のステップ、清掃された中間転写ベルト18の表面のトナーの濃度を濃度センサ20によって検出して基準濃度Sbsを取得する第2のステップ、2色以上についての帯電装置12の電圧を所定の値に設定する第3のステップ、感光体11上に2色以上のカブリトナー像を形成して中間転写ベルト18に転写する動作を複数回行い、各色についての複数のカブリトナー像を中間転写ベルト18上において重ねる第4のステップ、中間転写ベルト18上において重なって形成された各色のカブリトナー像の濃度を濃度センサ20によって検出してそれぞれの色についてのカブリ検出値Snを取得する第5のステップ、各色のカブリ検出値Snと基準濃度Sbsとを比較する第6のステップ、カブリ検出値Snと基準濃度Sbsとの差分が規定値ε以上である色について、帯電装置12の電圧の絶対値が大きくなるように変更し、第1のステップから第6のステップを繰り返す第7のステップ、カブリ検出値Snと基準濃度Sbsとの差分が規定値ε以下である色について、カブリが無いと判定してカブリの検出を終了する第8のステップを実行する。
With such a configuration, the fog detection control device KS first detects the surface of the
このように、カブリ検出制御(カブリ検出制御モード)は、画像形成装置1に対するユーザまたはサービスマンの直接指示、ネットワークプロトコルで接続されたサービスセンターによる指示、画像形成装置1の設置環境変化時、または、規定プリント枚数経過時のいずれかをトリガとして起動される。このように、カブリ検出制御は、Y、M、C、Kの全ての色について行われるものであり、また、特定のシステム速度に限定されるものでない。以下、さらに詳しく説明する。
〔基準濃度Sbsの取得〕
濃度センサ20は、反射式の濃度センサであり、図4に示すように、トナー付着量が多いほど反射光量が減少して出力値が低下する。つまり、濃度センサ20の出力値の低下はトナー付着量の増加を示すこととなる。カブリ検出制御においては、濃度センサ20の出力値をカブリ検出の判定に用いるが、出力値に代えて、図4に示すように変換されたトナー付着量を用いてもよい。
As described above, the fog detection control (fogging detection control mode) is performed by direct instruction from the user or service person to the
[Acquisition of Reference Concentration Sbs]
The
まず、図7のTB周期において、中間転写ベルト18のトナーが付着していない表面(ベース面)の濃度(基準濃度)Sbsを取得する。つまり、中間転写ベルト18の表面が清掃された状態において、濃度センサ20の出力値を基準濃度Sbsとして取得しメモリに記憶する。
First, in the TB cycle of FIG. 7, the density (reference density) Sbs of the surface (base surface) to which the toner of the
基準濃度Sbsを取得しておくことにより、カブリ検出制御中の濃度センサ20の出力値の変化が、中間転写ベルト18の走行によるものであるのか、またはベース面に対して微少なカブリを検出したことによるものであるのかを、正確に区別することができる。なお、基準濃度Sbsからの変化分(増加分)がカブリ量に相当する。
By acquiring the reference density Sbs, whether the change in the output value of the
なお、中間転写ベルト18の全体について1つの基準濃度Sbsを取得してもよいが、後述する各色のカブリトナー像KGK,KGC,KGM,KGYが形成される位置または領域に対応して、それぞれの4つの基準濃度Sbsを取得しておいてもよい。
One reference density Sbs may be acquired for the entire
ベース面の検出(基準濃度Sbsの取得)に際しては、図6に示すように、清掃ユニット19を中間転写ベルト18に対して圧接状態とし、一次転写ローラ16および二次転写ローラ23を離間状態とする。この状態で中間転写ベルト18を走行させ、濃度センサ20の出力値を取得する。
Upon detection of the base surface (acquisition of the reference density Sbs), as shown in FIG. 6, the
なお、一次転写ローラ16および二次転写ローラ23は、ベース面に汚れを生じさせない状態であれば、必ずしも離間状態である必要はない。例えば、転写電流、帯電電位、または現像バイアス電位を非駆動としたり、逆電圧を印加するようにしてもよい。また、基準濃度Sbsの取得は、必ずしもカブリ検出制御の起動ごとに行う必要はなく、カブリ検出制御の起動以前に取得した基準濃度Sbs、または前回のカブリ検出制御で取得した基準濃度Sbsなどを用いてもよい。
〔カブリ検出値Snの取得〕
次に、カブリ検出を行うために、図6において「on」で示すように、各回転周期において、K、C、M、Yの順に、清掃ユニット19を離間状態とし一次転写ローラ16を圧接状態とし、通常の画像形成時の現像バイアス電圧Vdc、および帯電装置12の出力電圧Vgを用いるように設定し、画像背景部と同様の0階調データの露光光量でイメージングユニットUの画像形成を行い、そのトナー像(カブリトナー像)を中間転写ベルト18に転写する。
Note that the
[Acquisition of fog detection value Sn]
Next, in order to perform fog detection, as indicated by “on” in FIG. 6, in each rotation cycle, the
カブリは微量であることから、図7のT1〜TNの各周期において、イメージングユニットUにおける画像形成および中間転写ベルト18への転写を複数回繰り返し、同じ対象色についてのカブリトナー像が中間転写ベルト18上に複数回(N回)にわたって重なるようにする。そして、中間転写ベルト18上に複数重ねられたカブリトナー像の濃度を、濃度センサ20によって検出し、そのときの出力値をその色についてのカブリ検出値Snとする。
Since the amount of fog is very small, image formation in the imaging unit U and transfer to the
つまり、1回目のカブリ量は微量であるため濃度センサ20では検出できないが、2回目、3回目と回を重ねるにしたがい、カブリ量が大きくなり、濃度センサ20での検出が可能となる。
In other words, the amount of fogging at the first time cannot be detected by the
ここで、図7および図8(A)に示すように、中間転写ベルト18の1回転周期内に、ブラック(1/4周目) 、シアン(2/4周目)、マゼンタ(3/4周目)、イエロー(4/4周目)の4色のカブリトナー像KGK,KGC,KGM,KGYを形成する。中間転写ベルト18の特定の位置(領域)にそれぞれ所望のカブリトナー像KGだけが形成されるように、現像バイアス電圧Vdcおよび出力電圧Vgが印加される。
Here, as shown in FIGS. 7 and 8A, within one rotation cycle of the
例えば、ブラックのカブリトナー像KGを形成する中間転写ベルト18の1/4周目においては、ブラックについてのみ、一次転写ローラ16を圧接し、現像バイアス電圧Vdcおよび出力電圧Vgを印加する。その際同時に、他の色については一次転写ローラ16を離間し、現像バイアス電圧Vdcおよび出力電圧Vgを印加するか、一次転写ローラ16を圧接し、現像バイアス電圧Vdcおよび出力電圧Vgを印加しないか、一次転写ローラ16を圧接し、現像バイアス電圧Vdcおよび出力電圧Vgを印加し、一次転写ローラ16には画像形成時とは逆極性のバイアスを印加すればよい。
For example, at the ¼ turn of the
このように、中間転写ベルト18の1回転周期内に、4色のカブリトナー像KGをそれぞれ4分の1周期ずつ形成し、各色の同じ色のカブリトナー像KGをそれぞれN回重ね合わせる。N回重ねられた4色のカブリトナー像KGK,KGC,KGM,KGYについて、カブリ検出値Snk、Snc、Snm、Snyが得られる。
〔2水準以上の出力電圧Vgによるカブリトナー像KGの形成〕
ところで、各色のカブリトナー像KGについて、中間転写ベルト18の1回転周期で1つ(1水準)の出力電圧Vgによるカブリトナー像KGを形成するのでなく、1回転周期において2つ以上(2水準以上)の出力電圧Vgによるカブリトナー像KGを形成してもよい。
In this way, the four-color fog toner images KG are each formed in a quarter cycle within one rotation cycle of the
[Formation of fog toner image KG with output voltage Vg of two or more levels]
By the way, the fog toner image KG of each color is not formed with one (one level) output voltage Vg in one rotation cycle of the
例えば、図8(B)に示すように、各色について、3水準の出力電圧Vg1,Vg2,Vg3に対応するカブリトナー像KGを一度に形成してもよい。 For example, as shown in FIG. 8B, fog toner images KG corresponding to three levels of output voltages Vg1, Vg2, and Vg3 may be formed at a time for each color.
その場合に、現像バイアス電圧Vdcは通常の画像形成時と同じとし、帯電装置12の出力電圧Vgの変化分であるオフセット出力電位Vg’を、複数種類(複数水準)、ここでは3種類(3水準)準備する。
In this case, the developing bias voltage Vdc is the same as that during normal image formation, and the offset output potential Vg ′, which is the amount of change in the output voltage Vg of the charging
つまり、例えば、オフセット出力電位Vg’1、Vg’2、Vg’3として、0V、10V、20Vの3水準を準備し、これを通常の画像形成時の出力電圧Vgに加算する。つまり、出力電圧Vgに3水準のオフセット出力電位Vg’1、Vg’2、Vg’3をそれぞれ加算して、3水準の出力電圧Vg1、Vg2、Vg3とする。 That is, for example, three levels of 0V, 10V, and 20V are prepared as the offset output potentials Vg′1, Vg′2, and Vg′3, and these are added to the output voltage Vg during normal image formation. That is, the three levels of offset output potentials Vg′1, Vg′2, and Vg′3 are added to the output voltage Vg, respectively, to obtain the three levels of output voltages Vg1, Vg2, and Vg3.
Vg1=|Vg|+|Vg’1|
Vg2=|Vg|+|Vg’2|
Vg3=|Vg|+|Vg’3|
なお、オフセット出力電位Vg’は、カブリを抑制する方に働く電位、つまりカブリマージンを広げるための電位である。オフセット出力電位Vg’は、温度または湿度などの環境状態や感光体11の稼動時間などに応じて、図9に示す上限値テーブルGVから読み出された値をその上限値とする。
Vg1 = | Vg | + | Vg′1 |
Vg2 = | Vg | + | Vg′2 |
Vg3 = | Vg | + | Vg′3 |
The offset output potential Vg ′ is a potential that acts to suppress fogging, that is, a potential for expanding the fog margin. The offset output potential Vg ′ has a value read from the upper limit value table GV shown in FIG. 9 as its upper limit value according to the environmental state such as temperature or humidity, the operation time of the
このように、各水準のオフセット出力電位Vg’としては、0をその最小値とし、上限値テーブルGVから読み出した上限値をその最大値とする。そして、最小値と最大値の間を、水準の数に応じて分割して段階的に変化するようにする。水準の数が「3」である場合には2分割する。分割は、等分割とするか、または適当な偏りを与えてもよい。 Thus, for each level of the offset output potential Vg ', 0 is the minimum value, and the upper limit value read from the upper limit value table GV is the maximum value. Then, the minimum value and the maximum value are divided according to the number of levels so as to change stepwise. When the number of levels is “3”, it is divided into two. The division may be equal division or may be given an appropriate bias.
そして、これら各色についての3水準の出力電圧Vg1、Vg2、Vg3を、中間転写ベルト18の1回転周期の中の各色のカブリトナー像KGの形成の中で順次切り換えて、帯電装置12に設定する。その状態で、画像背景部と同様の0階調データの露光光量で感光体11を露光し、イメージングユニットUで画像形成を行い、そのトナー像(カブリトナー像)を中間転写ベルト18に転写する。
Then, the three levels of the output voltages Vg1, Vg2, and Vg3 for these colors are sequentially switched during the formation of the fog toner image KG for each color in one rotation cycle of the
図8(B)には、各色について、3水準の出力電圧Vg1、Vg2、Vg3において形成された3水準のカブリトナー像KG1、KG2、KG3が示されている。なお、中間転写ベルト18はその全長を展開した状態で示されている。
FIG. 8B shows three-level fog toner images KG1, KG2, and KG3 formed at three levels of output voltages Vg1, Vg2, and Vg3 for each color. The
また、各色について、3水準の出力電圧Vgではなく、2水準、4水準、または6水準以上の出力電圧Vgを設定してそれぞれのカブリトナー像KGを1回転周期で形成するようにしてもよい。 Further, for each color, instead of the three-level output voltage Vg, the output voltage Vg of the second level, the fourth level, or the sixth level may be set to form each fog toner image KG in one rotation cycle. .
このように、中間転写ベルト18の1周期内において各色について2水準以上の出力電圧Vgによるカブリトナー像KGを同時に形成することにより、カブリ検出制御に要する時間がさらに短縮される。
In this way, by simultaneously forming the fog toner image KG with the output voltage Vg of two or more levels for each color within one cycle of the
また、上の例では、中間転写ベルト18の1回転周期内に、K,C,M,Yの4色のカブリトナー像KGK,KGC,KGM,KGYを形成し、それらのカブリ検出値Snk、Snc、Snm、Snyを同時に取得したが、図8(C)に示すように2色ずつ2回に分けてもよい。つまり、図8(C)に示す例では、1回目にK,Cのカブリトナー像KGK,KGCを形成してカブリ検出値Snk、Sncを取得し、2回目にM,Yのカブリトナー像KGM,KGYを形成してカブリ検出値Snm、Snyを取得する。これらの場合に、色の順序や組み合わせは種々変更してもよい。
In the above example, the fog toner images KGK, KGC, KGM, and KGY of four colors K, C, M, and Y are formed within one rotation period of the
なお、図8(A)に示されるように、濃度センサ20は、中間転写ベルト18の幅方向の端部または中央部などに配置される。複数の濃度センサ20が配置されて用いられる場合もある。
〔カブリ判定〕
上のように取得した基準濃度Sbsおよびカブリ検出値Snk、Snc、Snm、Snyを比較し、カブリの有無を判定する。カブリの有無の判定のために、規定値εが用いられる。基準濃度Sbsとカブリ検出値Snk、Snc、Snm、Snyとの差Snk’、Snc’、Snm’、Sny’が規定値ε以下であればカブリ無しと判定される。つまり、各色について、
Snk’=Sbs−Snk<ε
Snc’=Sbs−Snc<ε
Snm’=Sbs−Snm<ε
Sny’=Sbs−Sny<ε
が成り立つ場合には、その色についてのカブリは無しと判定される。カブリ無しと判定された色についてはその色のカブリ検出制御を終了する。全ての色についてカブリ無しと判定された場合は、カブリ検出制御は終了し、通常の画像形成モードに戻る。その際に、カブリ検出制御に用いた出力電圧Vgをそのまま画像形成モードでの出力電圧Vgとして用いてもよく、またはそれよりも僅かに高い電圧を画像形成モードでの出力電圧Vgとして用いてもよい。また、カブリ検出制御において画像形成モードにおける出力電圧Vgに変更を加えなかった場合には、画像形成モードで用いていた出力電圧Vgをそのまま用いてもよい。
As shown in FIG. 8A, the
[Fog judgment]
The reference density Sbs and the fog detection values Snk, Snc, Snm, and Sny acquired as described above are compared to determine the presence or absence of fog. A predetermined value ε is used to determine whether fog is present. If the difference Snk ′, Snc ′, Snm ′, Sny ′ between the reference concentration Sbs and the fog detection values Snk, Snc, Snm, Sny is equal to or less than the specified value ε, it is determined that there is no fog. That is, for each color
Snk ′ = Sbs−Snk <ε
Snc ′ = Sbs−Snc <ε
Snm ′ = Sbs−Snm <ε
Sny ′ = Sbs−Sny <ε
Is satisfied, it is determined that there is no fog for the color. For a color determined to have no fog, the fog detection control for that color is terminated. When it is determined that there is no fog for all colors, the fog detection control ends and the normal image forming mode is restored. At this time, the output voltage Vg used for the fog detection control may be used as it is as the output voltage Vg in the image forming mode, or a voltage slightly higher than that may be used as the output voltage Vg in the image forming mode. Good. In the fog detection control, when the output voltage Vg in the image forming mode is not changed, the output voltage Vg used in the image forming mode may be used as it is.
これとは逆に、基準濃度Sbsとカブリ検出値Snk、Snc、Snm、Snyとの差が規定値ε以上であれば、カブリ有りと判定する。カブリ有りと判定されると、後述の帯電電位制御を実施して出力電圧Vgを変更する。 On the contrary, if the difference between the reference concentration Sbs and the fog detection values Snk, Snc, Snm, and Sny is equal to or greater than the specified value ε, it is determined that there is fog. If it is determined that there is fogging, the output voltage Vg is changed by performing charging potential control described later.
図7に示す例では、Snc’、Snm’<ε<Snk’、Sny’であることから、カブリが発生しているのはブラックおよびイエローであると判断し、ブラックおよびイエローについて、後述の出力電圧Vgの変更を実施する。カブリが発生していないシアンおよびマゼンタは、カブリ検出制御を終了する。 In the example shown in FIG. 7, since Snc ′, Snm ′ <ε <Snk ′, and Sny ′, it is determined that the fog is generated in black and yellow, and the output described later is performed for black and yellow. The voltage Vg is changed. For cyan and magenta in which no fog occurs, the fog detection control ends.
なお、規定値εは、全色に対して共通の値を用いてもよいが、各色ごとに最適の値を設定してもよい。例えば、ブラックなどのように人間の目に汚れとして見えやすい色については規定値εを小さ目とし、イエローなどのように汚れとして見えにくい色については規定値εを大き目としてもよい。 As the specified value ε, a common value may be used for all colors, but an optimal value may be set for each color. For example, the specified value ε may be set to a small value for a color that is easily visible to human eyes, such as black, and the specified value ε may be set to a large value for a color that is difficult to be seen as dirty, such as yellow.
また、カブリ判定において、基準濃度Sbsとして、各色のカブリトナー像KGK,KGC,KGM,KGYが形成される位置または領域に対応して取得された基準濃度Sbsを用いてカブリ量を求めると、より一層正確なカブリ量が求められる。 Further, in the fog determination, if the fog amount is obtained by using the reference density Sbs acquired corresponding to the position or area where the fog toner images KGK, KGC, KGM, and KGY of the respective colors are formed as the reference density Sbs, A more accurate fog amount is required.
また、カブリの検出およびカブリ判定は、カブリトナー像を中間転写ベルト18上にN回重ねる間において毎回行ってもよい。その場合に、N回に達するまでに全ての色についてカブリ有りと判定された場合には、それ以降のカブリトナー像の形成および転写を即時に中断し、後述の帯電電位制御を実施すればよい。 Further, fog detection and fog determination may be performed every time the fog toner image is superimposed on the intermediate transfer belt 18 N times. In this case, if it is determined that fogging has occurred for all colors before reaching N times, the subsequent fogging toner image formation and transfer are immediately interrupted, and charging potential control described later may be performed. .
また、カブリ判定において、基準濃度Sbsとカブリ検出値Snとの差が規定値εと等しい場合にはカブリ有りまたは無しのいずれとしてもよい。なお、規定値εとしては、記録紙上においてカブリが分からないような値を設定すればよい。実際にはカブリトナー像を重ねる回数に応じて異なった値となる。
〔2水準以上の出力電圧Vgを用いた場合のカブリ判定〕
各色について2水準以上の出力電圧Vgを用いてカブリ検出を行った場合には、カブリ判定は次のようにすればよい。
In the fog determination, if the difference between the reference density Sbs and the fog detection value Sn is equal to the specified value ε, the fog may or may not be fogged. Note that the prescribed value ε may be set to a value that does not reveal fog on the recording paper. Actually, the value varies depending on the number of times the fog toner image is superimposed.
[Fog judgment when using output voltage Vg of 2 levels or more]
When fog detection is performed using an output voltage Vg of two or more levels for each color, the fog determination may be performed as follows.
すなわち、各色について、いずれかの水準においてカブリ有りと判定された場合は、通常の画像形成に用いる出力電圧Vgを変更する。そのために、通常の画像形成において加算すべきオフセット出力電位Vg’を求める。これには次の2つの方法がある。
(1) 第1の方法では、カブリが無いと判定されたカブリトナー像KGに対応するオフセット出力電位Vg’のうち、その絶対値が最小である電圧を通常の画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’とする。
That is, for each color, when it is determined that there is fogging at any level, the output voltage Vg used for normal image formation is changed. For this purpose, an offset output potential Vg ′ to be added in normal image formation is obtained. There are two methods for this.
(1) In the first method, the offset output potential Vg ′ corresponding to the fogged toner image KG determined to have no fogging, is the offset output to which the voltage having the minimum absolute value should be applied to normal image formation. The potential is Vg ′.
例えば、3水準とした場合において、ある色についての3つのカブリ量が、図10に示すように、Sn1’>Sn2’>ε>Sn3’の関係にあったとする。この場合に、カブリが無いと判定されたカブリトナー像KG3に対応するオフセット出力電位Vg’3である20Vを、通常の画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’とする。したがって、この場合には、画像形成モードで用いた出力電圧Vgに20Vを加算した電圧を出力電圧Vgとして用いる。 For example, in the case of three levels, it is assumed that three fog amounts for a certain color have a relationship of Sn1 '> Sn2'> ε> Sn3 'as shown in FIG. In this case, the offset output potential Vg′3 corresponding to the fog toner image KG3 determined to be free of fog is set to 20 V, which is the offset output potential Vg ′ to be applied to normal image formation. Therefore, in this case, a voltage obtained by adding 20 V to the output voltage Vg used in the image forming mode is used as the output voltage Vg.
また、もし、3つのカブリ量が、Sn1’>ε>Sn2’>Sn3’の関係となった場合には、カブリが無いと判定されるカブリトナー像KG2およびKG3に対応するオフセット出力電位Vg’2およびVg’3のうち、その絶対値が最小であるVg’2を画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’とする。
(2) 第2の方法では、各水準のオフセット出力電位Vg’1〜3に基づいて、カブリが無いと判定される限界のオフセット出力電位Vg’を求める。
Further, if the three fog amounts have a relationship of Sn1 ′>ε> Sn2 ′> Sn3 ′, the offset output potential Vg ′ corresponding to the fog toner images KG2 and KG3 determined as having no fog. Of 2 and Vg′3, Vg′2 having the minimum absolute value is set as an offset output potential Vg ′ to be applied to image formation.
(2) In the second method, based on the offset output potentials Vg ′ 1 to 3 at each level, a limit offset output potential Vg ′ that is determined to be free of fog is obtained.
つまり、同じ図10の例において、横軸をオフセット出力電位Vg’とし、縦軸をカブリ量として、取得されたSn1’、Sn2’、Sn3’をプロットする。プロットされた点を結んでカブリ曲線CV1を求める。カブリ曲線CV1と規定値εとの交点から、カブリが無しと判定される限界のオフセット出力電位(カブリ限界オフセット出力電位)Vg’を求め、これを通常の画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’とする。図10の例では、カブリ限界オフセット出力電位Vg’は約12Vである。 That is, in the same example of FIG. 10, the obtained Sn1 ', Sn2', and Sn3 'are plotted with the horizontal axis as the offset output potential Vg' and the vertical axis as the fogging amount. The fogging curve CV1 is obtained by connecting the plotted points. From the intersection of the fog curve CV1 and the specified value ε, a limit offset output potential (fog limit offset output potential) Vg ′ at which it is determined that there is no fog is obtained, and this offset output potential Vg to be applied to normal image formation. 'And. In the example of FIG. 10, the fog limit offset output potential Vg ′ is about 12V.
なお、カブリ曲線CV1は、3点を通る曲線であるが、近似的な曲線でもよい。水準の数が多いほど精度が向上する。カブリ曲線CV1またはカブリ限界オフセット出力電位Vg’を最小自乗法によって求めてもよい。2点の場合には、カブリ曲線CVは直線となる。
〔帯電電位制御〕
各色についてカブリ有りと判定された場合には、カブリ検出のために設定した出力電圧Vgに対して、オフセット出力電位Vg’を加算する。つまり、次回のカブリ検出のための出力電圧Vgを、|Vg|+|Vg’|に変更する。
The fog curve CV1 is a curve passing through three points, but it may be an approximate curve. The greater the number of levels, the better the accuracy. The fog curve CV1 or the fog limit offset output potential Vg ′ may be obtained by the method of least squares. In the case of two points, the fog curve CV is a straight line.
[Charging potential control]
When it is determined that fog is present for each color, the offset output potential Vg ′ is added to the output voltage Vg set for fog detection. That is, the output voltage Vg for the next fog detection is changed to | Vg | + | Vg ′ |.
オフセット出力電位Vg’の値を、本実施例では「10」とし、10Vステップでカブリ判定を行う。しかし、オフセット出力電位Vg’として他の適当な電圧値を用いることができる。 The value of the offset output potential Vg ′ is set to “10” in this embodiment, and the fog determination is performed in 10V steps. However, other appropriate voltage values can be used as the offset output potential Vg ′.
上に述べた動作の繰り返しにおいて、オフセット出力電位Vg’の合計値の上限、つまり出力電圧Vgの変化の上限が決められている。その上限は、上に述べたように、各色ごとに上限値テーブルGVに記録されている。 In the repetition of the operation described above, the upper limit of the total value of the offset output potential Vg ′, that is, the upper limit of the change in the output voltage Vg is determined. The upper limit is recorded in the upper limit value table GV for each color as described above.
図9に示す上限値テーブルGVでは、例えば、絶対湿度が「0」であってプリントカウンタCTが「0」であった場合には、オフセット出力電位Vg’の上限値は「20」となる。絶対湿度やカウント値が上限値テーブルGVに記録されていない場合には、その近辺の値を用いて補間により上限値を求めるか、または近辺の上限値を用いればよい。 In the upper limit table GV shown in FIG. 9, for example, when the absolute humidity is “0” and the print counter CT is “0”, the upper limit value of the offset output potential Vg ′ is “20”. When the absolute humidity or the count value is not recorded in the upper limit value table GV, the upper limit value may be obtained by interpolation using the value in the vicinity thereof, or the upper limit value in the vicinity may be used.
このように、出力電圧Vgを、温度または湿度などの環境状態や感光体11の稼動時間などに応じた上限値まで段階的に変化させることによって、画像形成装置1のその時々の状態に応じたカブリのない最適の出力電圧Vgを容易に見つけて調整することが可能である。
In this way, the output voltage Vg is changed stepwise up to an upper limit value corresponding to the environmental state such as temperature or humidity, the operation time of the
なお、上に述べたような基準濃度Sbsの取得のための動作を行うことなく、出力電圧Vgを変更する直前のカブリ検出値Snを基準濃度Sbsとして用いることも可能であるが、カブリ検出の精度の点から、清掃ユニット19を圧接して再検出することが望ましい。
The fog detection value Sn immediately before changing the output voltage Vg can be used as the reference density Sbs without performing the operation for obtaining the reference density Sbs as described above. From the point of accuracy, it is desirable to detect again by pressing the
なお、2水準以上の出力電圧Vgを用いた場合には、1回のカブリ判定によって、対象色についての画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’またはカブリ限界オフセット出力電位Vg’が求められるので、帯電電位制御は行う必要がない。
〔帯電電位設定〕
各色について決定されたオフセット出力電位Vg’の値を、各色の通常の画像形成において設定される出力電圧Vgに対して加算し、つまり|Vg|=|Vg|+|Vg’|とし、通常の画像形成のための出力電圧Vgを設定する。
When an output voltage Vg of two or more levels is used, an offset output potential Vg ′ or a fog limit offset output potential Vg ′ to be applied to image formation for the target color is obtained by one fog determination. There is no need to perform charging potential control.
[Charging potential setting]
The value of the offset output potential Vg ′ determined for each color is added to the output voltage Vg set in normal image formation for each color, that is, | Vg | = | Vg | + | Vg ′ | An output voltage Vg for image formation is set.
また、上限値テーブルGVによる上限値を設定してもカブリ有りの判定となった場合は、出力電圧Vgを上限値に近づけるにしたがって(Sbs−Sn)が小さくなる傾向にあった場合にはその上限値を設定する。また、(Sbs−Sn)に変化がなかった場合には、カブリ検出制御の直前の出力電圧Vgを変更しないようにして、画像形成装置1の表示部にカブリの警告表示を行い、またはカブリ発生によるイメージングユニットUの交換指示を行う。
If it is determined that there is fogging even if the upper limit value is set by the upper limit table GV, if (Sbs−Sn) tends to decrease as the output voltage Vg approaches the upper limit value, Set the upper limit. If (Sbs−Sn) is not changed, the output voltage Vg immediately before the fog detection control is not changed, and a fog warning is displayed on the display unit of the
次に、カブリ検出制御をフローチャートに基づいて説明する。 Next, fog detection control will be described based on a flowchart.
図11はカブリ検出制御装置KSにおけるカブリ検出制御の手順の例を示すフローチャート、図12は2水準以上の出力電圧Vgを用いた場合のカブリ検出制御の手順の例を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of a procedure for fog detection control in the fog detection control device KS, and FIG. 12 is a flowchart showing an example of a procedure for fog detection control when an output voltage Vg of two or more levels is used.
図11において、清掃ユニット19を圧接状態とし、一次転写ローラ16および二次転写ローラ23を離間状態とする(#11)。これによって中間転写ベルト18のベース面にカブリトナー像がない状態とした上で、濃度センサ20によって基準濃度Sbsを取得する(#12)。清掃ユニット19を離間し(#13)、カブリ検出のために、その対象色の現像バイアス電圧Vdcおよび出力電圧Vgを設定する(#14)。
In FIG. 11, the
感光体11に各色ごとに順にカブリトナー像を形成させ、中間転写ベルト18にN回重ねて転写し(#15)、濃度センサ20によって各色のカブリ検出値Snを取得する(#16)。基準濃度Sbsと各色のカブリ検出値Snとの差が規定値εを越えるか否かによって、各色についてカブリの有無を判定する(#17)。
A fog toner image is sequentially formed on the
カブリ有りと判定された色については、出力電圧Vgにオフセット出力電位Vg’を加算した値を新しい出力電圧Vgとして設定し(#19)、ステップ#11以降のカブリ検出を実行する。
For a color determined to have fogging, a value obtained by adding the offset output potential Vg ′ to the output voltage Vg is set as a new output voltage Vg (# 19), and fogging detection after
カブリが無いと判定された色については、そのときの出力電圧Vgを通常の画像形成のための出力電圧Vgに設定する(#18)。 For the color determined to have no fog, the output voltage Vg at that time is set to the output voltage Vg for normal image formation (# 18).
図12において、ステップ#21〜24は図11のステップ#11〜14と同じである。ステップ#25において、各色について、各水準の出力電圧Vgを用いて感光体11にカブリトナー像を形成させ、中間転写ベルト18にN回重ねて転写する。濃度センサ20によって、それぞれの色について、各水準のカブリ検出値Snを取得する(#26)。各色について、カブリの有無を判定し、カブリ有りと判定された場合には、通常の画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’を求める(#27)。このとき、カブリ曲線CV1を求めたりカブリ限界オフセット出力電位Vg’を求めてもよい。なお、カブリ無しと判定された場合には、通常の画像形成に適用すべきオフセット出力電位Vg’を0とすればよい。
In FIG. 12, steps # 21 to 24 are the same as steps # 11 to 14 of FIG. In
出力電圧Vgにオフセット出力電位Vg’を加算した値を新しい出力電圧Vgとして設定し(#28)、画像形成モードに戻る。 A value obtained by adding the offset output potential Vg ′ to the output voltage Vg is set as a new output voltage Vg (# 28), and the process returns to the image forming mode.
上に述べた実施形態によると、カブリを中間転写ベルト18上で複数回重ね合わせることによって、既存の濃度センサ20を用いて基準濃度Sbsおよびカブリ検出値Snを取得し、感光体11の帯電電位V0の制御を行うことによって、カブリの無い画像を形成することが可能である。また、カブリ検出制御は、画像形成装置1において容易に自動的に行われるので、従来ではサービスマンが行っている調整の手間やカブリの程度を確認するために必要であった記録紙の消費を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
According to the embodiment described above, the reference density Sbs and the fog detection value Sn are obtained using the existing
そして、本実施形態による場合には、中間転写ベルト18の1周期内において2色以上のカブリトナー像KGを同時に形成するので、カブリ検出制御に要する時間が短縮される。また、複数の水準の出力電圧Vgによるカブリトナー像KGを同時に形成した場合には、カブリ検出制御に要する時間がさらに短縮される。
In the case of this embodiment, the fog toner image KG of two or more colors is simultaneously formed within one cycle of the
上に述べた実施形態において、カブリ検出制御装置KS、制御装置101、または画像形成装置1の全体または各部の構成、構造、形状、個数、処理または動作の内容または順序、種々の電圧値、上限値テーブルGVの内容などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
In the above-described embodiment, the fog detection control device KS, the
1 画像形成装置(カラー画像形成装置)
11 感光体
12 帯電装置(帯電手段)
13 現像装置(現像手段)
16 一次転写ローラ(転写手段)
18 中間転写ベルト(像担持体)
19 清掃ユニット(トナー清掃手段)
20 濃度センサ
101 制御装置
111 付着量検出部(カブリ濃度を取得する手段)
112 制御判定部(制御する手段、判定する手段、電圧変更手段)
113 帯電電位制御部
KS カブリ検出制御装置
Sn カブリ検出値
Sbs 基準濃度
GV 上限値テーブル
KG カブリトナー像
1 Image forming device (color image forming device)
11
13 Developing device (Developing means)
16 Primary transfer roller (transfer means)
18 Intermediate transfer belt (image carrier)
19 Cleaning unit (toner cleaning means)
20
112 Control determination unit (control means, determination means, voltage change means)
113 Charging Potential Control Unit KS Fog Detection Control Device Sn Fog Detection Value Sbs Reference Density GV Upper Value Table KG Fog Toner Image
Claims (11)
前記感光体上にカブリトナー像を形成して前記像担持体に転写する動作を複数回行って複数のカブリトナー像が前記像担持体上において重なるようにし、その際に前記像担持体の1回転周期内において2色以上のカブリトナー像を形成し、
前記像担持体上において重なって形成された各色のカブリトナー像の濃度を濃度センサによって検出し、
検出された各色のカブリトナー像の濃度からそれぞれの色についてのカブリの有無を判定する、
ことを特徴とするカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法。 A color image forming apparatus configured to develop an electrostatic latent image formed on a photosensitive member by exposure by a developing unit, and transfer the obtained toner image to an image carrier by a transfer unit and further to a recording medium. A method for detecting the presence or absence of fog in
An operation of forming a fog toner image on the photosensitive member and transferring it to the image carrier is performed a plurality of times so that the plurality of fog toner images overlap on the image carrier. A fog toner image of two or more colors is formed within the rotation period,
The density sensor detects the density of each color fogged toner image formed on the image carrier,
The presence or absence of fog for each color is determined from the density of the detected fog toner image for each color.
A method for detecting fog in a color image forming apparatus.
検出された各色のカブリトナー像の濃度とカブリトナー像がない状態での前記像担持体の表面の濃度とからそれぞれの色についてのカブリの有無を判定する、
請求項1記載のカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法。 The density of the surface of the image carrier is detected by the density sensor in a state where there is no fog toner image on the image carrier,
Determining the presence or absence of fog for each color from the density of the detected fog toner image of each color and the density of the surface of the image carrier in the absence of the fog toner image;
2. A method for detecting fog in a color image forming apparatus according to claim 1.
請求項2記載のカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法。 Determining that there is no fog when the difference between the density of the detected fog toner image and the density of the surface of the image carrier in the absence of the fog toner image is a specified value or less;
A method for detecting fog in a color image forming apparatus according to claim 2.
カブリが無いと判定されたときに、そのときの前記帯電手段の電圧に基づいた値を、通常の画像形成における前記帯電手段の電圧値として設定する、
請求項3記載のカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法。 When it is determined that fog is present, the absolute value of the voltage of the charging unit that charges the photosensitive member is changed to be large, and then the method according to claim 2 is performed again,
When it is determined that there is no fogging, a value based on the voltage of the charging unit at that time is set as a voltage value of the charging unit in normal image formation.
A method for detecting fog in a color image forming apparatus according to claim 3.
請求項4記載のカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法。 The change of the voltage of the charging unit is performed in stages until the voltage reaches a limit value determined by using the values relating to the environmental state of the color image forming apparatus and the operation time of the photoconductor as parameters.
5. A method for detecting fog in a color image forming apparatus according to claim 4.
請求項2または3記載のカラー画像形成装置におけるカブリの検出方法。 The charging means for each color is changed so as to have two or more different outputs within one rotation period of the image carrier, and the density of the fog toner image at each level is detected by a density sensor. The presence or absence of fog for each color is determined from the density of the fog toner image of
4. A method for detecting fog in a color image forming apparatus according to claim 2.
複数のカブリトナー像が前記像担持体上において重なるようにするときには、前記トナー清掃手段による清掃を行わないようにする、
請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置におけるカブリの検出方法。 By cleaning the surface of the image carrier with a toner cleaning means, the image carrier is in a state where there is no fog toner image,
When the plurality of fog toner images are overlapped on the image carrier, the cleaning by the toner cleaning unit is not performed.
The method for detecting fog in the image forming apparatus according to claim 1.
前記像担持体の表面の濃度を検出する濃度センサと、
前記像担持体にカブリトナー像がない状態での濃度を前記濃度センサによって検出して基準濃度を取得する手段と、
前記感光体上にカブリトナー像を形成して前記像担持体に転写する動作を複数回行って複数のカブリトナー像が前記像担持体上において重なるように制御するとともに、その際に前記像担持体の1回転周期内において2色以上のカブリトナー像を形成するように制御する手段と、
前記像担持体上において重なって形成された各色のカブリトナー像の濃度を濃度センサによって検出して各色についてのカブリ濃度を取得する手段と、、
検出された各色のカブリトナー像の濃度と前記基準濃度とからそれぞれの色についてのカブリの有無を判定する手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。 A color image forming apparatus configured to develop an electrostatic latent image formed on a photosensitive member by exposure by a developing unit, and transfer the obtained toner image to an image carrier by a transfer unit and further to a recording medium. Because
A density sensor for detecting the density of the surface of the image carrier;
Means for detecting a density in a state where there is no fog toner image on the image carrier by the density sensor to obtain a reference density;
The operation of forming a fog toner image on the photoconductor and transferring it to the image carrier is performed a plurality of times to control the plurality of fog toner images to overlap on the image carrier, and at that time the image carrier Means for controlling to form a fog toner image of two or more colors within one rotation period of the body;
Means for detecting a density of a fog toner image of each color formed on the image bearing member by a density sensor to obtain a fog density for each color;
Means for determining the presence or absence of fogging for each color from the density of the detected fogging toner image of each color and the reference density;
A color image forming apparatus comprising:
請求項8記載の画像形成装置。 Voltage determining means for changing the absolute value of the voltage of the charging means for charging the photoconductor corresponding to the color when it is determined that fog is present;
The image forming apparatus according to claim 8.
請求項9記載の画像形成装置。 The voltage changing unit performs stepwise until the voltage reaches a limit value determined by using a value relating to an environmental state of the color image forming apparatus and an operation time of the photoconductor as parameters.
The image forming apparatus according to claim 9.
前記像担持体の表面に付着したトナーを除去するトナー清掃手段と、
前記像担持体の表面の濃度を検出する濃度センサと、
前記感光体のカブリの検出のためのカブリ検出制御装置と、
を備えており、
前記カブリ検出制御装置は、
前記トナー清掃手段によって前記像担持体の表面を清掃する第1のステップと、
清掃された前記像担持体の表面のトナーの濃度を前記濃度センサによって検出して基準濃度を取得する第2のステップと、
2色以上についての前記帯電手段の電圧を所定の値に設定する第3のステップと、
前記感光体上に2色以上のカブリトナー像を形成して前記像担持体に転写する動作を複数回行い、各色についての複数のカブリトナー像を前記像担持体上において重ねる第4のステップと、
前記像担持体上において重なって形成された各色のカブリトナー像の濃度を前記濃度センサによって検出してそれぞれの色についてのカブリ濃度を取得する第5のステップと、
各色の前記カブリ濃度と前記基準濃度とを比較する第6のステップと、
前記カブリ濃度と前記基準濃度との差分が規定値以上である色について、前記帯電手段の電圧の絶対値が大きくなるように変更し、前記第1のステップから前記第6のステップを繰り返す第7のステップと、
前記カブリ濃度と前記基準濃度との差分が規定値以下である色について、カブリが無いと判定してカブリの検出を終了する第8のステップと、を実行するように構成されている、
ことを特徴とするカラー画像形成装置。 The electrostatic latent image formed by exposure on the photosensitive member charged by the charging unit is developed by the developing unit, and the obtained toner image is transferred to the image carrier by the transfer unit and further transferred to the recording medium. A color image forming apparatus,
Toner cleaning means for removing toner adhering to the surface of the image carrier;
A density sensor for detecting the density of the surface of the image carrier;
A fog detection control device for detection of fog on the photoreceptor;
With
The fog detection control device includes:
A first step of cleaning the surface of the image carrier by the toner cleaning means;
A second step of obtaining a reference density by detecting the density of toner on the surface of the cleaned image carrier with the density sensor;
A third step of setting the voltage of the charging means for two or more colors to a predetermined value;
A fourth step of forming a fog toner image of two or more colors on the photoconductor and transferring the image to the image carrier a plurality of times, and superimposing a plurality of fog toner images for each color on the image carrier; ,
A fifth step of acquiring the fog density for each color by detecting the density of the fog toner image of each color formed on the image carrier by the density sensor;
A sixth step of comparing the fog density of each color with the reference density;
For a color in which the difference between the fog density and the reference density is not less than a specified value, the absolute value of the voltage of the charging unit is changed so as to increase, and the seventh step is repeated from the first step to the sixth step. And the steps
An eighth step of determining that there is no fog and ending the detection of fog for a color in which the difference between the fog density and the reference density is a specified value or less,
A color image forming apparatus.
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JP2007160061A JP2008310234A (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Detecting method of fog in color image forming apparatus, and color image forming apparatus |
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JP2016167008A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
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- 2007-06-18 JP JP2007160061A patent/JP2008310234A/en active Pending
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