JP2009042432A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2009042432A JP2007206264A JP2007206264A JP2009042432A JP 2009042432 A JP2009042432 A JP 2009042432A JP 2007206264 A JP2007206264 A JP 2007206264A JP 2007206264 A JP2007206264 A JP 2007206264A JP 2009042432 A JP2009042432 A JP 2009042432A
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Tomohito Ishida
知仁 石田
Suketsugu Hosoku
祐嗣 豊則
Tetsuya Atsumi
哲也 渥美
Isami Ito
功已 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus configured to correct potential unevenness on the surface of an image carrier by outputting a toner image for measuring potential unevenness so as to be hardly influenced by a developing means, and predicting the potential unevenness on the surface of the image carrier from the density of the toner image. <P>SOLUTION: The image forming apparatus performs following processing: (i) charging the surface of the image carrier 1, (ii) exposing the surface of the image carrier charged to a predetermined latent image potential, (iii) outputting a toner image for at least one turn of the image carrier by developing the latent image potential with predetermined developing bias, and (iv) detecting the density of the toner image, at a plurality of latent image potentials different in potential level, and two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier is corrected by controlling a correction means 3 based on two-dimensional distribution of the obtained density of a plurality of toner images. The developing bias for outputting the toner image at the plurality of latent image potentials is changed in accordance with the latent image potential. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に関する。詳しくは、像担持体表面を均一に帯電させ、その像担持体表面の帯電面に入力された画像データに応じて潜像を露光し、像担持体表面の電位を変化させることにより、画像形成を行なう画像形成装置に関するものである。特に、像担持体表面の帯電電位、及び像担持体表面に像露光を行った際の露光電位を均一にするための補正を好適に行い得る画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer. Specifically, the surface of the image carrier is uniformly charged, the latent image is exposed according to the image data input to the charging surface of the image carrier surface, and the potential of the image carrier surface is changed, thereby forming an image. The present invention relates to an image forming apparatus that performs. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus capable of suitably performing correction for uniformizing the charging potential on the surface of the image carrier and the exposure potential when image exposure is performed on the surface of the image carrier.

電子写真式の複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置は、像担持体を帯電器により均一に帯電し、入力された画像データに応じて露光器によりその像担持体の帯電面に潜像を形成し、その潜像を現像器によりトナーによって現像している。現像器は、現像スリーブを有しその現像スリーブに付着したトナーを像担持体に飛翔させ付着させる。このような画像形成装置は、近年、デジタル技術の進歩に伴ない、カラー画像へのシフトや出力画像の高品質化が急速に進んでいる。なかでも、DTP(DeskTop Publishing/DeskTop Prepress)の世界では出力物の色味安定性や面内均一性への要望は強い。そのため、画像形成装置においては、各種キャリブレーション技術や、帯電・露光・現像・転写・定着などを含む電子写真プロセスの安定化を実現させるために様々な技術が提案されている。これは、出力画像の面内で、例えば像担持体の膜厚ムラや感度ムラ、帯電器の長手ムラ、現像器の長手ムラや現像スリーブ周期のムラ、その他、転写工程、定着工程でのさまざまムラの要因が重なって発生しているものであり、様々な補正技術が提案されている。なかでも、像担持体起因のムラについては、ムラのパターンが感光体固有のため比較的安定していることや、製造上の理由から膜厚ムラや感度ムラを低減させることが難しいため、多くの補正技術が提案されている。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, an image carrier is uniformly charged by a charger, and a latent image is formed on a charged surface of the image carrier by an exposure device in accordance with input image data. The latent image is developed with toner by a developing device. The developing device has a developing sleeve and causes the toner attached to the developing sleeve to fly and adhere to the image carrier. In recent years, with the advancement of digital technology, such image forming apparatuses are rapidly shifting to color images and improving the quality of output images. In particular, in the world of DTP (DeskTop Publishing / DeskTop Prepress), there is a strong demand for the color stability and in-plane uniformity of output products. Therefore, in the image forming apparatus, various techniques have been proposed in order to realize various calibration techniques and electrophotographic process stabilization including charging, exposure, development, transfer, and fixing. This is because, for example, in the surface of the output image, film thickness unevenness and sensitivity unevenness of the image carrier, longitudinal unevenness of the charging device, longitudinal unevenness of the developing device and unevenness of the developing sleeve, and various other processes in the transfer process and the fixing process. Unevenness is caused by overlapping, and various correction techniques have been proposed. Among these, the unevenness caused by the image carrier is often because the unevenness pattern is relatively stable because it is unique to the photoconductor, and it is difficult to reduce film thickness unevenness and sensitivity unevenness for manufacturing reasons. Correction techniques have been proposed.

また、画像形成装置は、近年の電子写真技術の進歩に伴ない、色味安定性や面内均一性への市場の要望は高く、色差としてはΔEで一桁台、像担持体の電位としては数Vのレベルで補正する技術が望まれている。   In addition, with recent advances in electrophotographic technology, image forming apparatuses are highly demanded by the market for color stability and in-plane uniformity. Therefore, a technique for correcting at a level of several volts is desired.

ここで、像担持体起因のムラについて、像担持体の構成と製法の観点から説明する。   Here, the unevenness caused by the image carrier will be described from the viewpoint of the configuration and the manufacturing method of the image carrier.

像担持体は、導電性の支持基体を最下層として、その上に電荷発生層と電荷輸送層の2層構造よりなる機能分離タイプのものや、単層型のものが用いられる。また、感光体を構成する材料についても、有機物で構成されている有機感光体(以下、OPC/Organic Photo Conductor)や、無機感光体と呼ばれるセレン(Se)やシリコン(Si)の感光体を用いることも可能である。   As the image carrier, a function separation type or a single layer type having a two-layer structure of a charge generation layer and a charge transport layer on a conductive support substrate as the lowermost layer is used. In addition, as a material constituting the photoconductor, an organic photoconductor composed of an organic material (hereinafter referred to as OPC / Organic Photo Conductor) or a photoconductor of selenium (Se) or silicon (Si) called an inorganic photoconductor is used. It is also possible.

OPC感光体の製造方法としては、その原料が溶解された溶液を、基体に順次塗布していくものであり、スプレーで塗布するスプレーコートや、溶液中に浸漬させた基体を引き抜くことにより膜を形成するディッピング法などが使用可能である。このときの膜の膜厚や、膜中の原料密度などの膜質は、膜形成に用いる溶液の粘度やディッピングする際の引き抜き速度で調整される。その際の膜特性が均一でない場合には、帯電した際の感光体面内での電位ムラ、露光した際の露光電位のムラが発生する。また、硬度にムラがある場合には、繰り返し出力した際の削れムラにより、帯電電位や露光電位のムラが発生してしまう。   As a manufacturing method of the OPC photoreceptor, a solution in which the raw material is dissolved is sequentially applied to a substrate, and a film is formed by removing a substrate coated by spray coating or a substrate immersed in the solution. The dipping method to form etc. can be used. At this time, the film quality such as the film thickness and the raw material density in the film is adjusted by the viscosity of the solution used for forming the film and the drawing speed when dipping. If the film characteristics at that time are not uniform, uneven potential on the surface of the photoreceptor when charged and unevenness of the exposure potential upon exposure occur. In addition, when there is unevenness in hardness, unevenness in charging potential or exposure potential occurs due to unevenness in shaving when repeatedly output.

無機感光体、例えばアモルファスシリコン(a−Si)感光体の製造方法としては、特許文献1に記載されているように、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法などの成膜法を用いることができる。なかでも、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体にa−Si堆積層を形成するプラズマCVD法が好適なものとして実用化されている。このような成膜方法を用いて感光体膜を生成する場合も、OPCと同様、膜厚や膜質のムラが発生し、感光体面内での帯電電位ムラや露光電位ムラが発生してしまう。   As described in Patent Document 1, a method for producing an inorganic photoreceptor, for example, an amorphous silicon (a-Si) photoreceptor, is a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD method. A film formation method such as a plasma CVD method can be used. Among these, a plasma CVD method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency, or microwave glow discharge to form an a-Si deposited layer on a support has been put into practical use. When a photoconductor film is generated using such a film forming method, as in OPC, unevenness in film thickness and film quality occurs, and uneven charging potential and uneven exposure potential occur in the surface of the photoconductor.

更に、特許文献2に記載されているように、透光絶縁性のオーバーコート層を積層させて膜の強度を向上させて長寿命化を計った場合、付加された膜の膜厚や膜質のムラにより、感光体面内での帯電電位ムラや露光電位ムラがより大きくなってしまう。   Furthermore, as described in Patent Document 2, when a light transmission insulating overcoat layer is laminated to improve the strength of the film and thereby extend its life, the thickness and quality of the added film are improved. Due to the unevenness, uneven charging potential and uneven exposure potential in the surface of the photoreceptor are increased.

以上の様に、像担持体には面内にムラを持つことが避けられず、様々な補正技術が提案されている。   As described above, it is inevitable that the image carrier has in-plane unevenness, and various correction techniques have been proposed.

特許文献3や特許文献4には、露光部電位特性に応じてレーザー点灯時間を補正することにより感光体の軸方向のレーザー露光部電位(露光電位)を均一にする技術が開示されている。これは、露光電位特性に応じたテーブルを使用しPWM信号を補正することで行なうことができる。   Patent Literature 3 and Patent Literature 4 disclose a technique for making the laser exposure portion potential (exposure potential) in the axial direction of the photosensitive member uniform by correcting the laser lighting time according to the exposure portion potential characteristics. This can be done by correcting the PWM signal using a table corresponding to the exposure potential characteristics.

特許文献5には、帯電後に一定光量で露光を行い感光体の移動方向の感度ムラを電位センサで測定し露光量に補正する技術が開示されている。この補正方法は、1画素毎に補正露光量を8ビットのレーザーパワー値としてデジタル−アナログ変換器でアナログ電圧に変換する。このアナログ電圧と基準電圧とを比較した電圧値をトランジスタのベースに入力することにより、レーザーパワー値に対応したレーザー駆動電流値を決定することで同様の効果を得ることができる。   Patent Document 5 discloses a technique in which exposure is performed with a constant amount of light after charging, and sensitivity unevenness in the moving direction of the photosensitive member is measured with a potential sensor to correct the exposure amount. In this correction method, the corrected exposure amount is converted into an analog voltage by a digital-analog converter as an 8-bit laser power value for each pixel. By inputting the voltage value obtained by comparing the analog voltage and the reference voltage to the base of the transistor, the same effect can be obtained by determining the laser driving current value corresponding to the laser power value.

特許文献6には、感光体上の潜像領域を2次元のセグメントに分け、セグメント毎にコピー濃度を補正する技術が記載されている。特許文献7には、感光体上の潜像領域を2次元のセグメントに分け、セグメント毎に露光光量を補正する技術が記載されている。   Patent Document 6 describes a technique for dividing a latent image area on a photosensitive member into two-dimensional segments and correcting the copy density for each segment. Patent Document 7 describes a technique in which a latent image region on a photoconductor is divided into two-dimensional segments and the amount of exposure light is corrected for each segment.

特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14には、移動可能な複数個の電位センサ及び/又は濃度センサ等による感光体の感度ムラの測定方法が記載されている。   In Patent Document 8, Patent Document 9, Patent Document 10, Patent Document 11, Patent Document 12, Patent Document 13, and Patent Document 14, non-uniformity of sensitivity of a photoreceptor due to a plurality of movable potential sensors and / or density sensors is disclosed. The measurement method is described.

特許文献15には、感光体全面の感度ムラを補正するレーザーの制御方法が開示されている。
特公昭60−35059号公報 特開昭60−67951号公報 特開昭63−49778号公報 特開昭63−49779号公報 特開2000−267363号公報 特開平05−188707号公報 特開2002−067387号公報 特開平05−165295号公報 特開平05−224483号公報 特開平06−003911号公報 特開平06−011931号公報 特開平06−130767号公報 特開平06−266194号公報 特開2004−258482号公報 特開2004−223716号公報
Patent Document 15 discloses a laser control method for correcting sensitivity unevenness on the entire surface of a photoreceptor.
Japanese Patent Publication No. 60-35059 JP-A-60-67951 JP 63-49778 A JP-A-63-49779 JP 2000-267363 A JP 05-188707 A JP 2002-067387 A JP 05-165295 A JP 05-244483 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-003911 Japanese Patent Laid-Open No. 06-011931 Japanese Patent Laid-Open No. 06-130767 Japanese Patent Laid-Open No. 06-266194 JP 2004-258482 A JP 2004-223716 A

上述したように、画像面内の一様性、とりわけ像担持体のムラに関しては、多数の技術が提案されている。しかし前述したように、近年の色味安定への市場要求の高さから、補正技術に求められる精度は高まっており、像担持体の電位レベルで数Vの補正技術が望まれている。   As described above, a number of techniques have been proposed for uniformity in the image plane, particularly regarding unevenness of the image carrier. However, as described above, due to the recent high market demand for color stability, the accuracy required for the correction technology is increasing, and a correction technology of several volts at the potential level of the image carrier is desired.

従来技術においては、補正手段もさることながら、特に電位ムラ情報の計測手段に大きな課題を抱えている。これは一般的な電位計測をおこなう際、計測面と測定プローブの距離の安定性なども考慮すると、数V程度の誤差が発生してしまう。特に設置スペースが限られ、メカ的な交差にも限界がある画像形成装置内に設置した計測手段の場合、更に大きな誤差が発生してしまい、数Vレベルでの電位ムラ情報の計測は非常に困難である。   In the prior art, in addition to the correction means, there is a big problem particularly in the means for measuring potential unevenness information. When general potential measurement is performed, an error of about several volts is generated in consideration of the stability of the distance between the measurement surface and the measurement probe. Especially in the case of measuring means installed in an image forming apparatus where installation space is limited and mechanical intersections are limited, a larger error occurs, and measurement of potential unevenness information at several V level is very Have difficulty.

また電位ムラの計測手段として、実際に画像を出力した際のトナー濃度から換算する手法についても提案がある。しかしこの場合、像担持体においてトナーが付着しない帯電電位Vdark部の電位ムラを計測することができない。またトナーが付着する露光部電位Vlight部のトナー濃度は、現像スリーブ上の現像可能なトナー量を超えてしまうと、正確な電位の推定が行えないなどの課題を抱えている。主な理由としては、現像スリーブ上の現像可能なトナー量を超えてしまうと、それ以上電位が下がってもトナーが載らないことと、トナー量に対するトナー濃度の変化の感度が低いことから、正確な電位の推定が行えないことによる。   As a means for measuring potential unevenness, there has also been proposed a method for converting from the toner density when an image is actually output. However, in this case, it is impossible to measure the potential unevenness of the charged potential Vdark portion where the toner does not adhere to the image carrier. Further, when the toner density of the exposed portion potential Vlight portion where the toner adheres exceeds the amount of toner that can be developed on the developing sleeve, there is a problem that the potential cannot be accurately estimated. The main reasons are that if the amount of toner that can be developed on the developing sleeve is exceeded, the toner will not be loaded even if the potential drops further, and the sensitivity of the change in the toner concentration with respect to the toner amount is low. This is because the potential cannot be estimated properly.

Vlightをはじめ高濃度側の階調領域については、現像器側の変動要因を受け易く、像担持体単独でのムラ補正をする際に課題となる。現像器側の変動要因としては、現像スリーブ上のトナーの量であるM/Sや、トナーの帯電電荷量であるQ/M、現像スリーブと像担持体の距離であるSDギャップ(Sleeve−Drum Gap)の変動などがある。現像器のムラを同時に計測し補正する手法も考えられるが、現像スリーブや像担持体の偏芯や回転ムラなどの影響で周方向にムラが発生してしまった場合、像担持体側のムラとの関係がその都度変化し、補正することができない。ここで前述の記号は、M:トナー重量、S:トナーが現像される面積、Q:トナーの平均電荷量、とする。   The gradation region on the high density side, such as Vlight, is susceptible to fluctuation factors on the developing device side, which becomes a problem when performing unevenness correction on the image carrier alone. The fluctuation factors on the developing device side include M / S as the amount of toner on the developing sleeve, Q / M as the charged charge amount of toner, and SD gap (Sleeve-Drum) as the distance between the developing sleeve and the image carrier. There are fluctuations in Gap). A method of simultaneously measuring and correcting the unevenness of the developing device is also conceivable, but if unevenness occurs in the circumferential direction due to the eccentricity or rotational unevenness of the developing sleeve or the image carrier, the unevenness on the image carrier side The relationship of each time changes and cannot be corrected. Here, the above symbols are M: toner weight, S: area where toner is developed, and Q: average charge amount of toner.

また、実際に数Vレベルでの補正を行なう際には、複数の電位レベルでの電位ムラ情報をもとに補正する必要があり、帯電電位付近や露光部付近での複数電位レベルでの電位ムラの計測が必要となる。特に帯電電位の電位ムラが発生し易い感光体、例えば暗減衰による帯電電位の電位減衰速度が速いa−Si感光体などを使用する際には、帯電電位Vdark付近を含め、複数の電位レベルで電位ムラ情報を計測することが望まれる。これは電位ムラの要因として、暗減衰による帯電電位のムラと、光照射した際の感度ムラの二つが複合的に組み合わさっていることによる。ある特定電位での電位ムラから、Vdark〜Vlightまでの様々な電位レベルでの電位ムラを予測することは難しい。暗減衰が主要因である帯電電位(Vdark)付近の電位ムラと、光照射による感度の違いが主要因である露光部電位(Vlight)ムラ、より好ましくはVdarkとVlightの中間的な電位レベル(Vhalf)での電位ムラを計測する。そして、得られた結果より暗減衰によるムラと感度の違いによるムラよりなる、複合的な電位ムラの予測をすることが好ましい。ここで、Vhalfとは、Vhalf ≒(Vdark+Vlight)/2程度の中間的な電位レベルを指す。   In addition, when actually correcting at several V level, it is necessary to correct based on potential unevenness information at a plurality of potential levels, and potentials at a plurality of potential levels in the vicinity of the charging potential or the exposed portion. Measurement of unevenness is required. In particular, when using a photoconductor that is liable to be uneven in charge potential, for example, an a-Si photoconductor that has a fast potential decay rate due to dark decay, a plurality of potential levels including the vicinity of the charge potential Vdark are used. It is desired to measure potential unevenness information. This is because, as a cause of the potential unevenness, the charging potential unevenness due to dark decay and the sensitivity unevenness upon light irradiation are combined in combination. It is difficult to predict potential unevenness at various potential levels from Vdark to Vlight from potential unevenness at a specific potential. Potential unevenness in the vicinity of the charging potential (Vdark) where dark decay is the main factor, and exposure portion potential (Vlight) unevenness due to the difference in sensitivity due to light irradiation, more preferably an intermediate potential level between Vdark and Vlight ( The potential unevenness at Vhalf) is measured. It is preferable to predict a composite potential unevenness including unevenness due to dark decay and unevenness due to a difference in sensitivity from the obtained result. Here, Vhalf refers to an intermediate potential level of about Vhalf≈ (Vdark + Vlight) / 2.

また、上記の補正を行なうタイミングについても、補正レベルの要求の高さから、よりリアルタイムで頻繁な補正タイミングが求められている。   Further, with regard to the timing for performing the above correction, more frequent correction timing in real time is required because of the high demand for the correction level.

そこで、画像形成装置においては、画像形成装置が市場で稼動している状態で、ユーザーが簡便に、より高精度に像担持体表面の電位ムラを計測する手法が求められている。具体的には、像担持体表面の電位ムラをシューディング補正するために、電位ムラを計測する際、画像を出力して電位を推定する手法を用いる場合に、高感度な計測、電位予測を可能とすることが望まれている。   Therefore, in the image forming apparatus, there is a demand for a technique that allows the user to easily and more accurately measure the potential unevenness on the surface of the image carrier while the image forming apparatus is operating in the market. Specifically, in order to correct the potential unevenness on the surface of the image carrier, when measuring the potential unevenness, when using a method for estimating the potential by outputting an image, highly sensitive measurement and potential prediction are performed. It is hoped that it will be possible.

本発明の目的は、現像手段の影響を受け難い条件で電位ムラ計測用のトナー像を出力し、そのトナー像の濃度から像担持体表面の電位ムラを予測し、像担持体表面の電位ムラを補正するようにし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 output a toner image for measuring potential unevenness under conditions that are hardly affected by the developing means, predict potential unevenness on the surface of the image carrier from the density of the toner image, and detect potential unevenness on the surface of the image carrier. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that corrects the above.

本発明の目的を達成するための構成は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、光導電性を有する円筒状の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体表面の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段と、前記像担持体表面の2次元の電位ムラを補正するための補正手段と、を備え、
(i)前記像担持体表面を帯電する処理、
(ii)帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する処理、
(iii)前記潜像電位を所定の現像バイアスで現像して少なくとも像担持体の1周にわたるトナー像を出力する処理、
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理、
の前記(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、前記補正手段を制御して、前記像担持体表面の2次元の電位ムラの補正を行なう画像形成装置において、
複数の前記潜像電位でトナー像を出力する際の前記現像バイアスは、前記潜像電位に応じて変更されることを特徴とする。
The configuration for achieving the object of the present invention is as follows.
An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising a cylindrical image carrier having photoconductivity, charging means for charging the surface of the image carrier, and exposing the surface of the image carrier after charging. An image exposing means for forming a latent image, a developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier, and correcting two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier. Correction means, and
(I) a treatment for charging the surface of the image carrier;
(Ii) a process of exposing the surface of the image carrier after charging so as to have a predetermined latent image potential;
(Iii) processing for developing the latent image potential with a predetermined developing bias to output a toner image over at least one turn of the image carrier;
(Iv) processing for detecting the density of the toner image;
The processes from (i) to (iv) are performed with a plurality of latent image potentials having different potential levels, and the correction means is controlled based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images, In the image forming apparatus for correcting the two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier,
The developing bias when outputting a toner image with a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potentials.

また、本発明の目的を達成するための構成は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、光導電性を有する円筒状の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体表面の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段と、を備え、
(i)前記像担持体表面を帯電する処理、
(ii)帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する処理、
(iii)前記潜像電位を所定の現像バイアスで現像して少なくとも像担持体の1周にわたるトナー像を出力する処理、
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理、
の前記(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、前記像露光手段を制御して、前記像担持体表面の2次元の電位ムラの補正を行なう画像形成装置において、
複数の前記潜像電位でトナー像を出力する際の前記現像バイアスは、前記潜像電位に応じて変更されることを特徴とする。
The configuration for achieving the object of the present invention is as follows.
An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising a cylindrical image carrier having photoconductivity, charging means for charging the surface of the image carrier, and exposing the surface of the image carrier after charging. Image developing means for forming a latent image, and developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier,
(I) a treatment for charging the surface of the image carrier;
(Ii) a process of exposing the surface of the image carrier after charging so as to have a predetermined latent image potential;
(Iii) processing for developing the latent image potential with a predetermined developing bias to output a toner image over at least one turn of the image carrier;
(Iv) processing for detecting the density of the toner image;
The processes from (i) to (iv) are performed at a plurality of latent image potentials having different potential levels, and the image exposure means is controlled based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images. In the image forming apparatus for correcting the two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier,
The developing bias when outputting a toner image with a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potentials.

また、本発明の目的を達成するための構成は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、光導電性を有する円筒状の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体表面の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段と、前記像担持体表面の2次元の電位ムラを補正するための補正露光手段と、を備え、
(i)前記像担持体表面を帯電する処理、
(ii)帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する処理、
(iii)を所定の現像バイアスで現像して少なくとも像担持体の1周にわたるトナー像を出力する処理、
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理、
の前記(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、前記補正露光手段を制御して、前記像担持体表面の2次元の電位ムラの補正を行なう画像形成装置において、
複数の前記潜像電位でトナー像を出力する際の前記現像バイアスは、前記潜像電位に応じて変更されることを特徴とする。
The configuration for achieving the object of the present invention is as follows.
An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising a cylindrical image carrier having photoconductivity, charging means for charging the surface of the image carrier, and exposing the surface of the image carrier after charging. An image exposing means for forming a latent image, a developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier, and correcting two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier. Correction exposure means,
(I) a treatment for charging the surface of the image carrier;
(Ii) a process of exposing the surface of the image carrier after charging so as to have a predetermined latent image potential;
A process of developing (iii) with a predetermined developing bias and outputting a toner image over at least one turn of the image carrier;
(Iv) processing for detecting the density of the toner image;
The processes from (i) to (iv) are performed at a plurality of latent image potentials having different potential levels, and the correction exposure means is controlled based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images. In the image forming apparatus for correcting the two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier,
The developing bias when outputting a toner image with a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potentials.

本発明によれば、現像手段の影響を受け難い条件で電位ムラ計測用のトナー像を出力し、そのトナー像の濃度から像担持体表面の電位ムラを予測し、像担持体表面の電位ムラを補正できる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, a toner image for measuring potential unevenness is output under conditions that are not easily influenced by the developing means, and potential unevenness on the surface of the image carrier is predicted from the density of the toner image, and potential unevenness on the surface of the image carrier is detected. An image forming apparatus capable of correcting the above can be provided.

以下の説明において、画像形成装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。また長手方向とは像担持体の軸線方向でもある。周方向とは像担持体の外周面(表面)に沿う方向である。長手幅とは長手方向の長さである。   In the following description, regarding the members constituting the image forming apparatus, the longitudinal direction is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material. The longitudinal direction is also the axial direction of the image carrier. The circumferential direction is a direction along the outer peripheral surface (surface) of the image carrier. The longitudinal width is the length in the longitudinal direction.

本実施の形態は、感光体としての感光ドラムの電位ムラを、トナーの濃度によって計測し、計測されたムラ情報をもとに補正データを作成し、像担持体への露光量を制御することにより電位ムラを補正するものである。電位ムラの補正の方法として、第1の手段は像露光に用いるレーザーの光量を制御する方法がある。電位ムラの補正の方法として、第2の手段は、像露光とは別に電位ムラ補正用の露光手段を設け、当該補正用の露光手段のレーザー光量を制御する方法がある。   In this embodiment, potential unevenness of a photosensitive drum as a photosensitive member is measured by toner density, correction data is created based on the measured unevenness information, and the exposure amount to the image carrier is controlled. Thus, potential unevenness is corrected. As a method for correcting potential unevenness, the first means is a method of controlling the amount of laser light used for image exposure. As a method for correcting the potential unevenness, there is a method in which the second means includes an exposure means for correcting the potential unevenness separately from the image exposure, and controls the laser light quantity of the exposure means for the correction.

以下、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.

[実施例]
(1)画像形成装置全体の構成
図1は本発明に係る画像形成装置を表わす構成模型図である。この画像形成装置は電子写真式の複写機である。Aは複写機本体、Bは複写機本体Aに搭載されているカラー画像読み取り装置(カラーリーダー)である。
[Example]
(1) Configuration of Entire Image Forming Apparatus FIG. 1 is a structural model diagram showing an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus is an electrophotographic copying machine. A is a copying machine main body, and B is a color image reading device (color reader) mounted on the copying machine main body A.

カラー画像読み取り装置Bは複写すべきカラー画像原稿を色分解光電読み取りするものである。即ち、原稿台21上におかれたカラー原稿Gに対し、原稿照明用ランプ・短焦点レンズアレイ・CCDセンサーを組み込んだ読み取りユニット22がカラー原稿Gの画像面を照明しながら走査移動する。これにより、照明走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてCCDセンサーに入射する。CCDセンサーは受光部、転送部、出力部より構成されている。CCD受光部においてカラー画像の色分解光電読み取りがなされて光信号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。得られたアナログ信号は周知の画像処理を行なってデジタル画像信号(画像データ)に変換して複写機本体A側の制御回路部(制御手段)11に送られる。   The color image reading device B is for performing color separation photoelectric reading of a color image document to be copied. That is, a reading unit 22 incorporating a document illumination lamp, a short focus lens array, and a CCD sensor scans and moves the color document G placed on the document table 21 while illuminating the image surface of the color document G. Thereby, the original surface reflected light of the illumination scanning light is imaged by the short focus lens array and enters the CCD sensor. The CCD sensor includes a light receiving unit, a transfer unit, and an output unit. The CCD light-receiving unit performs color separation photoelectric reading of the color image and converts the optical signal into a charge signal. The transfer unit sequentially transfers the signal to the output unit in synchronization with the clock pulse. The output unit converts the charge signal into a voltage signal. Amplification, low impedance output. The obtained analog signal is subjected to known image processing, converted into a digital image signal (image data), and sent to a control circuit section (control means) 11 on the copying machine main body A side.

複写機本体Aは、光導電性を有する円筒状の像担持体であるドラム形状の電子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)1を有する。そして、その感光体ドラム1の外周面(表面)の周りに、帯電手段2と、像露光手段3と、カラー現像装置4と、転写手段5と、定着手段6と、クリーニング手段7などを有する。9は記録材Pを積載収納する給送カセットである。10は搬送ローラ10a,10bと、転写ドラム10cと、搬送ベルト10dなどを有する搬送手段である。制御回路部11は、感光体ドラム1、帯電手段2、像露光手段3、カラー現像装置4、転写手段5、定着手段7及び搬送手段10などを駆動制御する。   The copying machine main body A has a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 1 which is a cylindrical image bearing member having photoconductivity. Around the outer peripheral surface (surface) of the photosensitive drum 1, there are a charging unit 2, an image exposure unit 3, a color developing device 4, a transfer unit 5, a fixing unit 6 and a cleaning unit 7. . Reference numeral 9 denotes a feeding cassette on which the recording material P is loaded and stored. A conveying unit 10 includes conveying rollers 10a and 10b, a transfer drum 10c, a conveying belt 10d, and the like. The control circuit unit 11 drives and controls the photosensitive drum 1, the charging unit 2, the image exposure unit 3, the color developing device 4, the transfer unit 5, the fixing unit 7, the transport unit 10, and the like.

複写機本体Aに設けられた操作部(不図示)やパーソナルコンピューターなどの外部装置(不図示)から制御回路部11に画像出力信号が送られると、感光体ドラム1が矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転する。そしてその感光体ドラム1の外周面(表面)は帯電手段2によってマイナス300V〜700V、好適には500V〜600V付近の電位に均一に帯電される。このときの感光体ドラム1は、導電性のドラム形状の支持基体を最下層として、電荷発生層、電荷輸送層のように2層構造よりなる、機能分離タイプのものや、単層型のものが使用できる。   When an image output signal is sent to the control circuit unit 11 from an operation unit (not shown) provided in the copying machine main body A or an external device (not shown) such as a personal computer, the photosensitive drum 1 rotates in a predetermined direction in the arrow direction. Rotates at speed (process speed). The outer peripheral surface (surface) of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging means 2 to a potential of minus 300V to 700V, preferably 500V to 600V. At this time, the photosensitive drum 1 is a functionally separated type or a single layer type having a two-layer structure such as a charge generation layer and a charge transport layer with a conductive drum-shaped support base as a lowermost layer. Can be used.

像担持体の表面である感光体ドラム1表面を帯電する帯電手段2としては、ワイヤーと電界制御グリッドよりなるコロナ帯電器を用いたコロナ帯電方式を用いている。その他、感光体ドラム1に接触させた帯電ローラに直流あるいは直流と交流の重畳バイアスを印加して帯電するローラ帯電方式がある。また、磁性ローラに磁性粒子等を担持させ、これを像担持体に接触回動させて、これにバイアスを引加することにより電荷を感光体表面に直接注入することで帯電を行なう注入帯電方式などがある。それぞれの帯電方式で500Vの帯電電位を得るための電位設定の一例を挙げる。コロナ帯電の場合はコロナワイヤへの印加電流1000μA、グリッド電位500Vの設定を用いることができる。ローラ帯電の場合はDCバイアス500V、ACバイアス1kHz/400Vppの設定を用いることができる。注入帯電の場合はDCバイアス500V、ACバイアス1kHz/400Vppの設定を用いることができる。またa−Si感光体など、暗減衰速度の速い感光体を用いる場合には、コロナ帯電のグリッドバイアスや、ローラ帯電のDCバイアス、注入帯電のDCバイアスを、帯電位置から現像位置にで電位減衰してしまう分かさあげして設定する必要がある。   As the charging means 2 for charging the surface of the photosensitive drum 1 which is the surface of the image carrier, a corona charging method using a corona charger comprising a wire and an electric field control grid is used. In addition, there is a roller charging method in which a charging roller brought into contact with the photosensitive drum 1 is charged by applying a direct current or a superimposed bias of direct current and alternating current. An injection charging system in which magnetic particles are carried on a magnetic roller, rotated by contact with an image carrier, and charged by directly injecting charges onto the surface of the photosensitive member by applying a bias thereto. and so on. An example of potential setting for obtaining a charging potential of 500 V in each charging method will be given. In the case of corona charging, a setting of an applied current of 1000 μA to the corona wire and a grid potential of 500V can be used. In the case of roller charging, settings of DC bias 500 V and AC bias 1 kHz / 400 Vpp can be used. In the case of injection charging, settings of DC bias 500 V and AC bias 1 kHz / 400 Vpp can be used. When using a photoconductor with a high dark decay speed such as an a-Si photoconductor, the potential of the corona charging grid bias, roller charging DC bias, and injection charging DC bias is attenuated from the charging position to the developing position. It is necessary to set up by raising the amount.

帯電後の前記像担持体の表面(感光体ドラム1表面)を露光して潜像を形成する像露光手段3としては、回転可能な偏向ミラーを具備した走査光学系を用いている。この像露光手段3は、感光体ドラム1表面に、半導体レーザーを上記の画像データに応じて明滅させる。そして、レーザー照射パターンと同一な電荷パターンを発生させ、発生させた電荷により、前記帯電処理で帯電された帯電電荷を打ち消し、感光体ドラム1表面に所望の静電潜像パターンを形成する。走査光学系には、前記した半導体レーザーを使用したスキャナータイプのものや、LEDに集光装置であるセルフォックレンズを介して像露光を行なうもの、また、EL素子やプラズマ発光素子など、その他の光学系も使用することができる。   As the image exposure means 3 that exposes the surface of the image carrier after charging (the surface of the photosensitive drum 1) to form a latent image, a scanning optical system including a rotatable deflection mirror is used. The image exposure means 3 causes the semiconductor laser to blink on the surface of the photosensitive drum 1 in accordance with the image data. Then, the same charge pattern as the laser irradiation pattern is generated, and the generated charge cancels out the charged charge charged in the charging process, thereby forming a desired electrostatic latent image pattern on the surface of the photosensitive drum 1. The scanning optical system includes a scanner type using the above-described semiconductor laser, an LED that performs image exposure via a self-focus lens as a condensing device, and other elements such as an EL element and a plasma light emitting element. Optical systems can also be used.

カラー現像装置4は、感光体ドラム1の回転中心と平行な回転軸4aにより支持されたロータリ4bを有する。ロータリ4bには、像担持体表面(感光体ドラム1表面)の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4つの現像器4Y・4M・4C・4B(以下、4(Y〜B)と記す)が取り外し可能に装着してある。現像器4(Y〜B)は、それぞれロータリ4bの回転によって所定の待機位置から感光体ドラム1表面と対向する現像位置まで順次移動される。そして現像器4(Y〜B)は、現像位置において感光体ドラム1表面との間に現像ニップ部を形成する。感光体ドラム1表面に形成された静電潜像パターンは、感光体ドラム1の回転に応じて現像ニップ部まで送られ、その現像ニップ部で現像器4(Y〜B)から各色のトナーによって現像される。現像器4(Y〜B)において、現像ニップ部は感光体ドラム1表面から数十μm〜数百μmの距離に設けられた現像スリーブ4Ys・4Ms・4Cs・4Bs(以下、4(Ys〜Bs)と記す)の外周面(表面)と感光体ドラム1表面とに挟まれた領域である。現像ニップ部には、非磁性トナーを静電的に担持した磁性キャリアが、磁石を内蔵する現像スリーブ4(Ys〜Bs)の回転に応じて搬送され、現像過程に供される。現像スリーブ4(Ys〜Bs)には現像バイアス電源(不図示)から数KHz/数百〜数KVの高周波電界(現像バイアス)を印加する。これにより、磁性キャリアに担持されたトナー(トナー粒子)が現像スリーブ4(Ys〜Bs)と感光体ドラム1表面間を飛翔往復することで、静電潜像パターンに応じたトナー像が得られる。現像バイアスの一例を挙げると、9kHz/800Vppの矩形バイアスを用い、VdarkとVdcの電位差を120V、VdcとVlightの電位差250Vとすることで良好な出力画像が得られるものである。   The color developing device 4 has a rotary 4 b supported by a rotation shaft 4 a parallel to the rotation center of the photosensitive drum 1. The rotary 4b includes four developing devices 4Y, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, 4M, and 4M as developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier. 4C and 4B (hereinafter referred to as 4 (Y-B)) are detachably mounted. The developing devices 4 (Y to B) are sequentially moved from a predetermined standby position to a developing position facing the surface of the photosensitive drum 1 by the rotation of the rotary 4b. The developing device 4 (Y to B) forms a developing nip portion with the surface of the photosensitive drum 1 at the developing position. The electrostatic latent image pattern formed on the surface of the photosensitive drum 1 is sent to the developing nip portion according to the rotation of the photosensitive drum 1, and the toner of each color is supplied from the developing device 4 (Y to B) at the developing nip portion. Developed. In the developing device 4 (Y to B), the developing nip portion is a developing sleeve 4Ys · 4Ms · 4Cs · 4Bs (hereinafter referred to as 4 (Ys to Bs) provided at a distance of several tens to several hundreds μm from the surface of the photosensitive drum 1. )) And an area sandwiched between the outer peripheral surface (surface) and the surface of the photosensitive drum 1. A magnetic carrier electrostatically carrying non-magnetic toner is conveyed to the developing nip portion according to the rotation of the developing sleeve 4 (Ys to Bs) containing a magnet, and used for the developing process. A high frequency electric field (developing bias) of several KHz / hundreds to several KV is applied to the developing sleeve 4 (Ys to Bs) from a developing bias power source (not shown). As a result, the toner (toner particles) carried on the magnetic carrier flies and reciprocates between the developing sleeve 4 (Ys to Bs) and the surface of the photosensitive drum 1, thereby obtaining a toner image corresponding to the electrostatic latent image pattern. . As an example of the developing bias, a good output image can be obtained by using a rectangular bias of 9 kHz / 800 Vpp, setting the potential difference between Vdark and Vdc to 120 V, and the potential difference between Vdc and Vlight to 250 V.

このときの現像方式には、磁性トナーを磁力により搬送し、現像ニップ部で非接触で感光体ドラム1表面に飛翔現像させる磁性1成分の非接触現像方式、あるいは現像ニップ部で感光体ドラム1表面に接触させて現像処理をおこなう磁性接触現像方式も適用できる。また、非磁性トナーを現像ブレード(不図示)により規制して摩擦帯電させ、現像スリーブ4(Ys〜Bs)表面に担時して搬送し現像ニップ部において非接触でトナーを飛翔現像させる非磁性1成分の非接触現像方式も適用できる。或いは、現像ニップ部で感光体ドラム1表面に接触させ現像処理を行なう非磁性1成分の接触現像方式など、その他の現像方式も使用可能である。   As a developing method at this time, a magnetic one-component non-contact developing method in which magnetic toner is conveyed by a magnetic force and is developed in a non-contact manner on the surface of the photosensitive drum 1 at the developing nip portion, or the photosensitive drum 1 at the developing nip portion. A magnetic contact development method in which development processing is performed by contacting the surface can also be applied. Further, non-magnetic toner is regulated by a developing blade (not shown) to be frictionally charged, transported to the surface of the developing sleeve 4 (Ys to Bs) and transported to the developing nip portion, and the toner is developed in a non-contact manner. A one-component non-contact development method can also be applied. Alternatively, other development methods such as a non-magnetic one-component contact development method in which development processing is performed by contacting the surface of the photosensitive drum 1 at the development nip portion can also be used.

一方、給送カセット9から搬送ローラ10a,10bにより1枚ずつ搬送されてくる記録紙(記録材)Pは感光体ドラム1と略同じ速度で回転される転写ドラム10cの外周面(表面)に保持される。その記録紙Pは、転写ドラム10cの回転によって感光体ドラム1表面と転写ドラム10c表面間の転写ニップ部に導入され、転写ニップ部で感光体ドラム1と転写ドラム10cとにより挟持搬送されて定着手段6へと送られる。記録紙Pが転写ニップ部で挟持搬送される過程において、転写ドラム10cの内部に設けられている転写手段5によって感光ドラム1表面のトナー像を記録紙Pに転写する。このときの転写方式には電気的な力、或いは機械的な力を利用した転写方式を使用することができる。電気的な力を利用して転写を行なう方法として、コロナワイヤーによりトナーの帯電極性と逆極性の直流バイアスを印加して転写を行なうコロナ転写方式が挙げられる。この他にも、10〜1012の電気抵抗値を示す部材を表層に有するローラを当接させ、トナーと逆極性のバイアスを印加するローラ転写方式などが挙げられる。 On the other hand, the recording paper (recording material) P conveyed one by one from the feeding cassette 9 by the conveying rollers 10a and 10b is formed on the outer peripheral surface (front surface) of the transfer drum 10c rotated at substantially the same speed as the photosensitive drum 1. Retained. The recording paper P is introduced into a transfer nip portion between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the transfer drum 10c by the rotation of the transfer drum 10c, and is nipped and conveyed by the photosensitive drum 1 and the transfer drum 10c at the transfer nip portion to be fixed. Sent to means 6. In the process in which the recording paper P is nipped and conveyed at the transfer nip portion, the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to the recording paper P by the transfer means 5 provided inside the transfer drum 10c. As the transfer method at this time, a transfer method using an electric force or a mechanical force can be used. As a method for performing transfer using electric force, there is a corona transfer method in which transfer is performed by applying a DC bias having a polarity opposite to the charged polarity of the toner using a corona wire. In addition to this, a roller transfer method in which a roller having a member having an electric resistance value of 10 5 to 10 12 on the surface layer is brought into contact and a bias having a polarity opposite to that of the toner is applied.

転写ニップ部を出た記録紙Pは、定着手段6から熱と圧力を受けることによってトナー像が記録紙Pの面上に加熱定着される。定着方式には、一対の円筒状の定着ロールを当接回転させ、その間に記録紙を通すローラ定着方式や、懸架されたベルトを回転させて定着するベルト定着方式、非接触のランプを用いて定着を行なうフラッシュ定着方式など、様々の方式を使用することができる。   The recording paper P that has exited the transfer nip is heated and fixed on the surface of the recording paper P by receiving heat and pressure from the fixing means 6. The fixing system uses a roller fixing system in which a pair of cylindrical fixing rolls are in contact with each other and a recording paper is passed between them, a belt fixing system in which a suspended belt is rotated and fixed, or a non-contact lamp. Various systems such as a flash fixing system for fixing can be used.

トナー像転写後に感光体ドラム1表面は、クリーニング手段としてのクリーニング器7に設けられているブレード状のクリーニング部材7aにより感光体ドラム1表面に残っている残トナーなどが除去され、次の画像形成に供される。   After the toner image is transferred, the surface of the photosensitive drum 1 is removed by a blade-like cleaning member 7a provided in a cleaning device 7 as a cleaning unit, so that residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is removed. To be served.

(2)感光体ドラム表面の電位ムラ補正の概要
本実施例の画像形成装置は、トナーを感光体ドラム表面に付着させる工程において、次の二つ点を鑑み、トナー濃度から電位ムラを高精度で簡便に計測するものである。即ち、トナー量が感光体ドラム表面の電位に対して非常に高い感度を持ち、そして画像出力はユーザーがボタンひとつで簡便に実施できる点を鑑み、トナー濃度から電位ムラを高精度で簡便に計測するものである。
(2) Outline of correction of potential unevenness on the surface of the photosensitive drum In the image forming apparatus of this embodiment, in the process of attaching the toner to the surface of the photosensitive drum, the potential unevenness is accurately determined from the toner density in consideration of the following two points. It is easy to measure. That is, the toner amount has a very high sensitivity to the potential on the surface of the photosensitive drum, and the image output can be easily performed by the user with a single button. To do.

まず、図2を用いて、トナー濃度から電位ムラを予測する手法について説明する。   First, a method for predicting potential unevenness from toner density will be described with reference to FIG.

図2において、(a)は潜像パターンの空間周波数が200線(200 line/inchi)の潜像パターンを用いて現像処理した際の、感光体ドラム1表面の電位と出力されるトナー濃度の関係を示したものである。(b)は潜像パターンの空間周波数が150線(150 line/inch)の潜像パターンを用いて現像処理した際の、感光体ドラム1表面の電位と出力されるトナー濃度の関係を示したものである。(c)は潜像パターンの空間周波数が300線(300 line/inch)の潜像パターンを用いて現像処理した際の、感光体ドラム1表面の電位と出力されるトナー濃度の関係を示したものである。(d)は潜像パターンの空間周波数がアナログ潜像の潜像パターンを用いて現像処理した際の、感光体ドラム1表面の電位と出力されるトナー濃度の関係を示したものである。   2A shows the potential of the surface of the photosensitive drum 1 and the output toner density when the latent image pattern is developed using a latent image pattern having a spatial frequency of 200 lines (200 line / inch). It shows the relationship. (B) shows the relationship between the potential of the surface of the photosensitive drum 1 and the output toner density when the latent image pattern is developed using a latent image pattern having a spatial frequency of 150 lines (150 line / inch). Is. (C) shows the relationship between the potential of the surface of the photosensitive drum 1 and the output toner density when the latent image pattern is developed using a latent image pattern having a spatial frequency of 300 lines (300 lines / inch). Is. (D) shows the relationship between the potential of the surface of the photosensitive drum 1 and the output toner density when the latent image pattern is developed using the latent image pattern of the analog latent image.

ここで、アナログ潜像の潜像パターン(アナログ潜像パターン)とは、レーザースポット径を画像書き込みピッチより充分に大きくして画像描画を行なうことで、アナログ潜像の様な平坦な潜像パターンを形成したものを指す。具体的には、画像の書き込みピッチ2400dpiに対して、2400dpiのピッチ長さ10.58μmよりも遥かに大きい60μmφのスポット径を有するレーザービームで画像書き込みを行ない、アナログ潜像パターンを得た。ここで、レーザースポット径は、レーザービームの光量分布のピーク光量から1/e2の光量のスポット径を指す。このようにして得られた、アナログ潜像パターンであるとき(d)の、感光体ドラムの表面電位(以下、感光体電位と記す)とトナー濃度の関係が、現像の基本特性を示している。現像バイアスの直流成分であるVdc電位を略中心とし、トナーの付着量であるトナー濃度がS字型に変化しており、感光体電位がVdc付近のとき現像特性の傾き、いわゆる現像ガンマが最も急峻になっていることがわかる。そのときの様子を図3で説明する。それぞれ図2の(a),(b),(c),(d)に対応しており、左が潜像のパターンを、右側が現像後のトナー像をイメージしたものである。(d)で示すとおり、アナログの潜像パターンのときは、ある電位を境にトナーの載る載らないがはっきりしている。それに対して(a),(b),(c)のデジタルパターンでは、いずれも面積的に階調表現されており、空間周波数に応じ、空間周波数が低周波になるほど、ハイライト〜シャドウ部のトナー量がリニアに変化している様子がわかる。   Here, the latent image pattern of an analog latent image (analog latent image pattern) is a flat latent image pattern like an analog latent image by performing image drawing with a laser spot diameter sufficiently larger than the image writing pitch. Refers to those formed. Specifically, image writing was performed with a laser beam having a spot diameter of 60 μmφ which is much larger than the pitch length of 10.400 μm of 2400 dpi with respect to the image writing pitch of 2400 dpi to obtain an analog latent image pattern. Here, the laser spot diameter refers to a spot diameter having a light quantity of 1 / e2 from the peak light quantity of the light quantity distribution of the laser beam. The relationship between the surface potential of the photosensitive drum (hereinafter referred to as the photosensitive member potential) and the toner density in the case of an analog latent image pattern obtained in this manner indicates the basic characteristics of development. . The Vdc potential, which is the DC component of the development bias, is substantially centered, the toner density, which is the amount of toner, has changed to an S-shape, and the slope of the development characteristics, the so-called development gamma, is the most when the photoreceptor potential is near Vdc. It turns out that it is steep. The state at that time will be described with reference to FIG. 2 correspond to (a), (b), (c), and (d) of FIG. 2, respectively, and the left image is a latent image pattern and the right image is a developed toner image. As shown in (d), in the case of an analog latent image pattern, it is clear that toner is not placed on a certain potential. On the other hand, in the digital patterns (a), (b), and (c), all are expressed in gradation in terms of area, and as the spatial frequency becomes lower in accordance with the spatial frequency, the highlight to shadow portion is changed. It can be seen that the toner amount changes linearly.

以上のことから、画像(潜像パターン)の空間周波数を高周波にした方がトナー濃度から感光体電位を予測する際、高感度な予測が可能となることが理解できる。   From the above, it can be understood that when the spatial frequency of an image (latent image pattern) is set to a high frequency, when the photoreceptor potential is predicted from the toner density, highly sensitive prediction is possible.

また実際に画像出力をする際には、画像の空間周波数が高すぎると、適正な階調表現をすることができないため、画像の空間周波数を下げて画像出力をすることが必要となることが理解できる。   Also, when actually outputting an image, if the spatial frequency of the image is too high, it is not possible to express an appropriate gradation, so it may be necessary to output the image with a lower spatial frequency of the image. Understandable.

本実施例では、現像特性が感光体電位の変化に対しより急峻な変化を持つ、図2の破線四角で囲ったVdc付近の現像特性を利用することで、より感度の高いトナー載り量から感光体電位の予測を実現するものである。   In this embodiment, the developing characteristic has a steeper change with respect to the change in the photoreceptor potential. By using the developing characteristic in the vicinity of Vdc surrounded by the broken-line square in FIG. It realizes prediction of body potential.

そのための具体的な手段として、計測したい感光体電位にVdcを近づけて現像処理を行なうことにより、感度の高い感光体電位の予測を可能とするものである。   As a specific means for that purpose, a photosensitive member potential with high sensitivity can be predicted by performing development processing with Vdc approaching the photosensitive member potential to be measured.

また、図2(d)に示すとおり、現像の基本特性として、現像Vdcの±50Vの領域で現像特性のリニアリティが高くなっている。従って、計測したい感光体電位にVdcを近づける際に、感光体電位に対し±50Vの範囲で電位設定することがより好適であることが理解できる。   Further, as shown in FIG. 2D, as a basic characteristic of development, the linearity of the development characteristic is high in the region of ± 50 V of development Vdc. Accordingly, it can be understood that when Vdc is brought close to the photoreceptor potential to be measured, it is more preferable to set the potential within a range of ± 50 V with respect to the photoreceptor potential.

潜像電位の計測は複数箇所で行なうことが好ましく、その際、帯電電位であるVdark、露光部電位であるVlight、ハーフトーン画像を形成するための中間的な露光部電位Vhalfで行なうことが好適である。ここでVhalfとはVdarkとVlightの中間付近の電位Vhalf ≒(Vdark+Vlight)/2と定義する。   It is preferable to measure the latent image potential at a plurality of locations. At this time, it is preferable to perform the measurement at a charging potential Vdark, an exposure portion potential Vlight, and an intermediate exposure portion potential Vhalf for forming a halftone image. It is. Here, Vhalf is defined as a potential Vhalf ≈ (Vdark + Vlight) / 2 near the middle between Vdark and Vlight.

複数の潜像電位で電位計測することが好ましいことは、前述したとおり「暗減衰による帯電電位の電位減衰速度が速いa−Si感光体などを使用する際には、帯電電位Vdark付近を含め、複数の電位レベルで電位ムラ情報を計測することが望まれる。これは電位ムラの要因として、暗減衰による帯電電位のムラと、光照射した際の感度ムラの二つが複合的に組み合わさっていることによる。ある特定電位での電位ムラから、Vdark〜Vlightまでの様々な電位レベルでの電位ムラを予測することは難しい。暗減衰が主要因である帯電電位(Vdark)付近の電位ムラと、光照射による感度の違いが主要因である露光部電位(Vlight)ムラ、より好ましくはVdarkとVlightの中間的な電位レベル(Vhalf)での電位ムラを計測する。そして、得られた結果より暗減衰によるムラと感度の違いによるムラよりなる、複合的な電位ムラの予測をすることが好ましい。」ためである。従って、複数の潜像電位の計測結果より、暗減衰と露光した際の感度ムラの複合で発生する電位ムラを精度良く予測しようとするものである。   It is preferable to measure the potential with a plurality of latent image potentials, as described above, “When using an a-Si photoconductor having a fast potential decay rate due to dark decay, including the vicinity of the charge potential Vdark, It is desirable to measure potential unevenness information at a plurality of potential levels, which is a combination of two factors: unevenness of charging potential due to dark decay and sensitivity unevenness when irradiated with light. It is difficult to predict potential unevenness at various potential levels from Vdark to Vlight from potential unevenness at a specific potential, potential unevenness in the vicinity of the charged potential (Vdark) where dark decay is the main factor, Uneven exposure portion potential (Vlight) unevenness, which is mainly caused by a difference in sensitivity due to light irradiation, more preferably an intermediate potential level (Vhalf) between Vdark and Vlight. Measuring the potential unevenness. Then, consisting unevenness due to a difference of unevenness and sensitivity due to the dark decay than the results obtained, it is preferable. "In order to make predictions of complex potential non-uniformity. Therefore, it is intended to accurately predict potential unevenness generated by a combination of dark attenuation and sensitivity unevenness at the time of exposure based on a plurality of latent image potential measurement results.

このとき、VdarkやVlightの潜像電位を用い、現像Vdcを計測する潜像電位近傍に設定して画像出力する場合、現像バイアスの設定が極端に高くなったり低くなったりすることがある。これにより、機内の放電リークや、感光体ドラムへのキャリア付着などが発生する場合がある。その場合には、VdarkやVlightなどの顕著な潜像電位の計測ではなく、複数の潜像電位で画像出力を行なうなどの手段が好適である。その複数の潜像電位として、Vdark〜Vhalfまでの間の潜像電位、Vhalf付近の潜像電位、Vhalt〜Vlightまでの間の潜像電位の3点の潜像電位が挙げることができる。   At this time, when the image output is performed with the latent image potential of Vdark or Vlight set near the latent image potential for measuring the development Vdc, the setting of the development bias may become extremely high or low. As a result, discharge leaks in the apparatus and carrier adhesion to the photosensitive drum may occur. In such a case, a means for outputting an image with a plurality of latent image potentials instead of measuring a significant latent image potential such as Vdark or Vlight is preferable. Examples of the plurality of latent image potentials include a latent image potential between Vdark and Vhalf, a latent image potential near Vhalf, and a latent image potential between Vhalt and Vlight.

またこのとき、トナー量に対するトナー濃度の関係がリニアである領域で、トナー濃度の計測を行なうことも重要な要素であり、具体的には0.3〜1.0のトナー濃度領域で電位ムラを計測することが好ましい。これは図4に示すとおり、トナーの載り量に対する反射濃度の傾きが、高濃度になると緩やかな変化になるためであり、トナーの載り量に対する反射濃度の傾きが大きい方が、高精度な計測が可能となることによる。トナー濃度の測定には「ISO 5/3 − Status A Density」に準拠した測定法を用いる。本実施例では、前述のGretagMachbeth社のSpectroLinoを用い、Status−A設定で濃度測定を行なった。面内の二次元分布の測定にはSpectroChartを用いて濃度測定を行なった。SpectoroChartは、濃度測定機であるSpectroLinoとSpectroLinoを移動させながら測定を行なう「二次元ステージ」とを含めたシステム名である。   At this time, it is also an important factor to measure the toner density in an area where the relationship of the toner density to the toner amount is linear. Specifically, the potential unevenness in the toner density area of 0.3 to 1.0. Is preferably measured. This is because, as shown in FIG. 4, the inclination of the reflection density with respect to the toner loading amount changes gradually as the density increases, and the higher the reflection density inclination with respect to the toner loading amount, the more accurate the measurement. Because it becomes possible. For the measurement of the toner density, a measurement method based on “ISO 5 / 3-Status A Density” is used. In this example, the above-described SpectroLino manufactured by GretagMachbeth was used, and the concentration was measured with the Status-A setting. For measurement of the in-plane two-dimensional distribution, the concentration was measured using SpectroChart. “SpectroChart” is a system name including “Lino Stage” which performs measurement while moving SpectroLino and SpectroLino as concentration measuring machines.

また本実施例のように、本来ベタ濃度で出力されるVlight付近の電位ムラを、トナー量としてはハーフトーン領域のトナー量で現像することにより、現像器側の変動による影響を受け難く、良好な電位ムラの計測をすることが可能となる。現像器側の変動要因としては、現像スリーブ上のトナーの量であるM/Sや、トナーの帯電電荷量であるQ/M、現像スリーブと感光体ドラムの距離であるSDギャップ(Sleeve−Drum Gap)の変動などがある。   Further, as in this embodiment, the potential unevenness in the vicinity of Vlight, which is originally output with a solid density, is developed with the toner amount in the halftone area as the toner amount. It becomes possible to measure potential unevenness. The fluctuation factors on the developing device side include M / S, which is the amount of toner on the developing sleeve, Q / M, which is the charged amount of toner, and SD gap (Sleeve-Drum), which is the distance between the developing sleeve and the photosensitive drum. There are fluctuations in Gap).

現像器におけるM/Sが変化した際の現像ガンマ特性を図5に示す。図からわかるように、ハイライト〜ハーフトーン領域の階調に比べ、ハーフトーン〜高濃度領域の階調性に大きな影響が見受けられる。ここで、ハイライト〜ハーフトーン領域は前述の方法で測定されたトナー濃度で0.0〜0.8の領域であり、ハーフトーン〜高濃度領域は前述の方法で測定されたトナー濃度で0.8〜1.6の領域である。この様な傾向はQ/Mが変化したときも同様である。このことから次のようなことがわかる。即ち、感光体ドラムの長手方向や周方向、あるいは画像を繰り返し出力した際に、出力画像の面内に変動要因が発生し易い現像器を用い、感光体ドラムの電位ムラを計測する場合には、ハイライト〜ハーフトーン領域の階調で、電位ムラ計測用画像の出力を行なう。これにより、より高精度な電位ムラの計測が可能となる。   FIG. 5 shows the development gamma characteristic when the M / S in the developing device changes. As can be seen from the figure, compared to the gradation in the highlight to halftone area, the gradation in the halftone to high density area is greatly affected. Here, the highlight to halftone area is an area of 0.0 to 0.8 with the toner density measured by the above method, and the halftone to high density area is 0 to the toner density measured by the above method. .8 to 1.6 region. This tendency is the same when Q / M changes. This shows the following. That is, when measuring the unevenness of the potential of the photosensitive drum using a developing device that tends to cause fluctuation factors in the plane of the output image when the image is repeatedly output in the longitudinal direction or circumferential direction of the photosensitive drum. The potential unevenness measurement image is output at the gradation in the highlight to halftone region. This makes it possible to measure the potential unevenness with higher accuracy.

本実施例では、以上の特性に着目し、複数の電位レベルの電位ムラ情報を計測する際、計測したい電位レベルに対して、現像ガンマの傾きが大きくなる領域に現像バイアスを変更させて現像することで、高精度の電位ムラ計測を簡便に行なうものである。   In this embodiment, paying attention to the above characteristics, when measuring potential unevenness information of a plurality of potential levels, development is performed by changing the development bias to an area where the gradient of development gamma increases with respect to the potential level to be measured. Thus, highly accurate potential unevenness measurement is easily performed.

(3)感光体ドラム表面の電位ムラを計測するための構成
感光体ドラム1表面の電位ムラを計測するための構成について詳述する。
(3) Configuration for Measuring Potential Unevenness on Surface of Photosensitive Drum A configuration for measuring potential unevenness on the surface of photosensitive drum 1 will be described in detail.

制御回路部11は、オペレータであるユーザーが操作部から電位ムラ計測モードを選択したときの信号に応じ、或いは予め決められた定期的なタイミングで、感光体ドラム1表面の電位ムラを計測するための画像出力動作プログラムを実行する。   The control circuit unit 11 measures the potential unevenness on the surface of the photosensitive drum 1 in accordance with a signal when the user who is an operator selects the potential unevenness measurement mode from the operation unit or at a predetermined periodic timing. The image output operation program is executed.

即ち、制御回路部11は、下記の(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、感光体ドラム1表面(像担持体表面)の2次元の電位ムラの補正を行なう。その電位ムラの補正は補正手段としての像露光手段3により行なう。そして、複数の潜像電位でトナー像を出力する際の現像バイアスを、潜像電位に応じて変更する。現像バイアスの変更は潜像電位に応じて現像バイアス電源を制御することによって行なうようになっている。
(i)感光体ドラム1表面(像担持体表面)を帯電する処理。
(ii)帯電後の感光体ドラム1表面(像担持体表面)を所定の潜像電位となるように露光する処理。
(iii)前記潜像電位を所定の現像バイアスで現像して少なくとも感光体ドラム(像担持体)の1周にわたるトナー像を出力する処理。
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理。
That is, the control circuit unit 11 performs the following processes (i) to (iv) with a plurality of latent image potentials having different potential levels, and based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images. Two-dimensional potential unevenness correction on the surface of the photosensitive drum 1 (image carrier surface) is performed. The potential unevenness is corrected by the image exposure means 3 as a correction means. Then, the developing bias when outputting the toner image at a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potential. The development bias is changed by controlling the development bias power source in accordance with the latent image potential.
(I) A process for charging the surface of the photosensitive drum 1 (image carrier surface).
(Ii) A process of exposing the charged surface of the photosensitive drum 1 (image carrier surface) to a predetermined latent image potential.
(Iii) Processing for developing the latent image potential with a predetermined developing bias and outputting a toner image over at least one revolution of the photosensitive drum (image carrier).
(Iv) Processing for detecting the density of the toner image.

まず、感光体ドラム1表面の電位ムラの計測について説明するために、帯電電位をVdark、露光部電位をVlight、現像バイアスのDC成分をVdc、電位ムラ計測のための電位(潜像電位)をVhtとして説明する。ここで、電位計測に用いる中間的な電位(ベタ白(Vdark)でもベタ黒(Vlight)でもない中間調領域)の記号にはVhtの表記を用いることとする。   First, in order to explain the measurement of potential unevenness on the surface of the photosensitive drum 1, the charging potential is Vdark, the exposure portion potential is Vlight, the DC component of the developing bias is Vdc, and the potential for measuring the potential unevenness (latent image potential) is This will be described as Vht. Here, the notation of Vht is used for a symbol of an intermediate potential (a halftone region that is neither solid white (Vdark) nor solid black (Vlight)) used for potential measurement.

図6を用いて本実施例で使用する言葉の定義を説明する。図6は横軸に入力データ(画像データ)、縦軸に感光体の表面電位をプロットしたものである。   The definition of words used in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 plots input data (image data) on the horizontal axis and the surface potential of the photoreceptor on the vertical axis.

画像データが00h/8bitで光照射が行われない場合の感光体ドラム1の表面電位(以下、感光体表面電位と記す)、即ち帯電のみをされたときの感光体表面電位を帯電電位/Vdark(Vd)と定義する。画像データがFFh/8bitで光照射が最大量が行われる場合の感光体表面電位を露光部電位/Vlight(Vl)と定義する。帯電電位と露光部電位の中間的な電位領域を中間調電位/Vhalftlne(Vht)と定義する。本実施例で感光体表面電位を計測する際の一つの目安となる、帯電電位/Vdark(Vd)と露光部電位/Vlight(Vl)の略中間の中間電位をVhalf〔Vhalf≒(Vdark+Vlight)/2〕と定義する。   The surface potential of the photosensitive drum 1 when the image data is 00h / 8 bits and no light irradiation is performed (hereinafter referred to as the photosensitive member surface potential), that is, the photosensitive member surface potential when only charging is performed is the charging potential / Vdark. It is defined as (Vd). The photosensitive member surface potential when the image data is FFh / 8 bits and the maximum amount of light irradiation is performed is defined as exposure portion potential / Vlight (Vl). An intermediate potential region between the charging potential and the exposed portion potential is defined as halftone potential / Vhalflne (Vht). In this embodiment, an intermediate potential approximately halfway between the charging potential / Vdark (Vd) and the exposure portion potential / Vlight (Vl), which is one measure when measuring the surface potential of the photosensitive member, is Vhalf [Vhalf≈ (Vdark≈Vlight) / 2].

電位ムラの計測を行なう際の、ターゲットとなる複数の電位レベル(潜像電位)とそのときの現像バイアスの関係を図7を用いて説明する。   The relationship between a plurality of target potential levels (latent image potential) and the developing bias at that time when measuring potential unevenness will be described with reference to FIG.

まず、第1(1stステップ)の電位レベルとして、通常プロセス設定で用いられるハーフトーン領域の電位レベルで静電潜像を形成し、通常プロセス設定の現像バイアスを用いて現像することでハーフトーン画像を得る。   First, as the first (1st step) potential level, an electrostatic latent image is formed at the potential level of the halftone region used in the normal process setting, and the halftone image is developed using the developing bias set in the normal process setting. Get.

第2(2ndステップ)の電位レベルとして、通常プロセス設定よりもVdark側の電位レベルで静電潜像を形成し、そのときの現像バイアスのDC成分を、第1の電位レベルを出力した際のVdcとVhtの電位差1と同程度に設定し画像出力を行なう。   As the second (2nd step) potential level, an electrostatic latent image is formed at a potential level on the Vdark side of the normal process setting, and the DC component of the developing bias at that time is output when the first potential level is output. An image is output with the potential difference set to about 1 between Vdc and Vht.

続いて第3(3rdステップ)の電位レベルとして、通常プロセス設定よりもVlight側の電位レベルで静電潜像を形成し、そのときの現像バイアスのDC成分を、第2の電位レベルを出力したときと同様に、電位差1と同程度に設定し画像出力を行なう。このときの現像バイアスのAC成分としては、トナー粒子が飛翔往復し、感光体ドラム1表面に付着するために、通常の画像形成で用いている条件を用いることが好適である。ここで現像バイアスのDC成分をVdarkやVlightなど、通常と異なる条件に設定している。そのため、前述したように機内での放電やキャリア粒子の付着など、種々の弊害が起こる場合には、そのAC成分のピーク〜ピークまでの電位を下げて用いることも可能である。   Subsequently, as the third (3rd step) potential level, an electrostatic latent image was formed at a potential level on the Vlight side of the normal process setting, and the DC component of the developing bias at that time was output as the second potential level. Similarly to the case, the image output is performed with the potential difference set to about 1. As the AC component of the developing bias at this time, it is preferable to use the conditions used in normal image formation because the toner particles fly back and forth and adhere to the surface of the photosensitive drum 1. Here, the DC component of the developing bias is set to a condition different from usual, such as Vdark and Vlight. Therefore, as described above, when various adverse effects such as in-machine discharge and carrier particle adhesion occur, the potential from the peak to the peak of the AC component can be lowered.

つまり、像担持体表面の帯電電位をVdark、帯電後の像担持体表面の露光部電位をVlight、前記帯電電位Vdarkと前記露光部電位Vlightの中間電位をVhalf = (Vdark + Vlight)/2とする。そのとき、電位レベルの異なる複数の潜像電位は、露光部電位Vlight側の電位レベルV01(Vlight<V01<Vhalf)と、帯電電位Vdark側の電位レベルV02(Vhalf<V02<Vdark)と、を備えるものである。   That is, the charged potential on the surface of the image carrier is Vdark, the exposed portion potential on the surface of the image carrier after charging is Vlight, and the intermediate potential between the charged potential Vdark and the exposed portion potential Vlight is Vhalf = (Vdark + Vlight) / 2. To do. At this time, the plurality of latent image potentials having different potential levels are: the potential level V01 on the exposure portion potential Vlight side (Vlight <V01 <Vhalf) and the potential level V02 on the charging potential Vdark side (Vhalf <V02 <Vdark). It is to be prepared.

このような条件で画像出力することにより、図2で示した、最も電位の変動に対する感度の高い条件での画像出力が可能となるばかりでなく、現像器4(Y〜B)の変動要因を受け難い感光体表面電位の電位ムラ計測が可能となる。   By outputting an image under such conditions, not only can an image be output under the condition of the highest sensitivity to potential fluctuations as shown in FIG. 2, but also the fluctuation factors of the developing device 4 (Y to B). It is possible to measure the unevenness of the surface potential of the photoreceptor which is difficult to receive.

即ち、図2(d)で示すアナログ潜像に対する現像特性である現像の基本特性から考えて、最も電位の変化に対して感度の高い条件、即ち現像のVdcと感光体ドラム1の潜像電位が略一致或いは、±50V以内で現像処理を行なう。これにより、感光体ドラム1表面の電位の変化(電位ムラ)対して感度の高い条件で画像出力できることが理解できる。   That is, in view of the basic characteristics of development, which is the development characteristic for the analog latent image shown in FIG. 2D, the conditions having the highest sensitivity to changes in potential, that is, the development Vdc and the latent image potential of the photosensitive drum 1 are used. Are substantially the same or development processing is performed within ± 50V. Thereby, it can be understood that an image can be output under a condition with high sensitivity to a change in potential on the surface of the photosensitive drum 1 (potential unevenness).

このときの潜像形成に用いる像露光手段3におけるレーザー発光の信号としては、画像形成装置の最高解像度の駆動ピッチでPWM制御されたパルス信号で行なう。例えば、1200dpiで8bitの装置であれば、1200dpiの駆動ピッチで70h〜90h程度のパルス幅を設定したPWM信号を画像全面に出力する。駆動信号として複数の解像度を持っている画像形成装置の場合には、図2に示したとおり高い空間周波数で潜像形成する方が、電位の変化に対するトナー濃度の変化の感度が高い。そのため、画像形成装置の持ち得る最高解像度でPWM駆動させて潜像パターンを形成することが好適である。なお図2に示したとおり、アナログパターンで潜像パターンを形成する方が、電位の変化に対するトナー濃度の変化の感度がより高いので、より好適ではある。しかし、半導体レーザーの駆動電流を変更し、定格電流値より離れた設定で使用することは、レーザー発光の安定性の面から好ましくない。この場合は、定格電流値で連続発光をさせながら、フィルターなどで減光するなどの工夫が好ましい。また、実際の像描画に用いる光源以外の光で潜像形成することは、光学系の露光量ムラがある場合は好ましくない。実際に像描画に用いる光源で潜像パターンを形成することが総合的にみて好適である。   The laser light emission signal in the image exposure means 3 used for latent image formation at this time is a pulse signal PWM-controlled at the highest resolution driving pitch of the image forming apparatus. For example, in the case of a 1200 dpi 8-bit device, a PWM signal in which a pulse width of about 70 h to 90 h is set with a 1200 dpi driving pitch is output to the entire image surface. In the case of an image forming apparatus having a plurality of resolutions as drive signals, forming a latent image at a high spatial frequency as shown in FIG. 2 is more sensitive to changes in toner density with respect to potential changes. Therefore, it is preferable to form a latent image pattern by PWM driving at the highest resolution that the image forming apparatus can have. As shown in FIG. 2, it is more preferable to form the latent image pattern with an analog pattern because the sensitivity of the change in toner density with respect to the change in potential is higher. However, changing the driving current of the semiconductor laser and using it at a setting far from the rated current value is not preferable from the viewpoint of the stability of laser emission. In this case, it is preferable to devise measures such as reducing light with a filter while continuously emitting light at the rated current value. In addition, forming a latent image with light other than the light source used for actual image drawing is not preferable when there is uneven exposure amount of the optical system. It is generally preferable to form a latent image pattern with a light source actually used for image drawing.

実際の画像出力を行なう際の空間周波数としては、感光体表面電位に対してトナー付着量の変化が大きい図2(d)のようなパターンを用いると、図3(d)に示すように階調が急峻となり良好な画像形成が行なえない。電位ムラを計測するための出力画像は高周波パターンで行なった方が感度の高い計測が可能となる。しかし、実際の画像出力時には空間周波数を適正な設定とし、一般的には、電位ムラ計測時よりも低周波パターンで画像形成することが望ましい。   As a spatial frequency at the time of actual image output, if a pattern as shown in FIG. 2D where the change in the toner adhesion amount is large with respect to the surface potential of the photosensitive member is used, the level as shown in FIG. The tone becomes steep and good image formation cannot be performed. The output image for measuring the potential unevenness can be measured with higher sensitivity if it is performed with a high frequency pattern. However, it is desirable to set the spatial frequency to an appropriate setting during actual image output, and in general, to form an image with a lower frequency pattern than during potential unevenness measurement.

また、このように現像バイアスを変更した際には、感光体ドラム1表面の非画像領域への現像の影響を考慮する必要がある。図8に示すとおり、感光体ドラム1表面の作像領域41及び非作像領域42と、現像スリーブ4(Ys〜Bs)の長手幅43との関係は、作像領域41<現像スリーブ4sの長手幅43の関係を満たすことが一般的である。ここで、作像領域とは実際に画像出力をする際に印字する範囲である。この作像領域41に符号44にて示すように順次光照射が行われ感光体電位の低下が起こる。   Further, when the development bias is changed in this way, it is necessary to consider the influence of development on the non-image area on the surface of the photosensitive drum 1. As shown in FIG. 8, the relationship between the image forming area 41 and the non-image forming area 42 on the surface of the photosensitive drum 1 and the longitudinal width 43 of the developing sleeve 4 (Ys to Bs) is as follows. In general, the relationship of the longitudinal width 43 is satisfied. Here, the image forming area is a range to be printed when an image is actually output. Light irradiation is sequentially performed on the image forming area 41 as indicated by reference numeral 44, and the photoreceptor potential is lowered.

さらに、感光体ドラム1表面に接触しているその他の部材の長手幅の関係について、図9を用いて説明する。図9は感光体ドラム1と電子写真プロセスに必要となる部材(周辺部材)の長手幅の関係を模式的に示した図である。感光体ドラム1の長手幅50、帯電幅51、像描画幅52、現像幅53、クリーニング幅54、用紙幅55とした場合、現像幅53<クリーニング幅54に設定することが必要である。これはトナーが付着し得る幅よりも広幅にクリーニング部材7aを配置しないと、感光体ドラム1表面にトナーが残り周辺部材がトナーで汚れてしまうことによる。ここで、帯電幅51とは帯電手段2としての帯電ローラの長手幅を指す。クリーニング幅54とはクリーニング部材7aの長手幅を指す。用紙幅55とは記録材Pの長手幅を指す。また、現像幅53<帯電幅51に設定することが必要である。これは感光体ドラム1表面において帯電処理されていない領域(現像幅53よりも外側の領域(非帯電領域))にトナーが付着してしまうと、同じく周辺部材がトナーで汚れてしまうことを防ぐためである。ここで、現像幅53とは現像スリーブ4(Ys〜Bs)の長手幅を指す。また、像描画幅52<現像幅53に設定することが必要である。これも同じく、露光により電位が低下した部位にトナーが付着してしまうと、周辺部材がトナーで汚れてしまうことによる。ここで、像描画幅52とは作像領域41(図8)の長手幅を指す。例えば、図7に示した2ndステップの場合、現像バイアスを変更したことにより、通常現像されない、帯電電位Vdarkの領域2にトナーが付着する。このトナーをクリーニング部材7aにより除去するために、現像幅53<クリーニング幅54に設定する必要がある。このような現像幅53とクリーニング幅の関係54は、中間転写ベルト10e(図25)を用いた場合や転写ドラム10c(図1)を用いた場合、中間転写ベルト10eや転写ドラム10cのクリーンニング機構として必要となる。その他の対策としては、感光体ドラム1表面において、作像領域41端部から外側2に付着したトナーについて、現像後〜転写前にその付着トナー領域と対応する感光体ドラム1表面の端部にのみクリーニング部材を設けることも可能である。   Further, the relationship of the longitudinal widths of other members in contact with the surface of the photosensitive drum 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram schematically showing the relationship between the longitudinal widths of the photosensitive drum 1 and members (peripheral members) necessary for the electrophotographic process. When the longitudinal width 50, the charging width 51, the image drawing width 52, the developing width 53, the cleaning width 54, and the paper width 55 of the photosensitive drum 1 are set, it is necessary to set the developing width 53 <the cleaning width 54. This is because if the cleaning member 7a is not arranged wider than the width to which the toner can adhere, the toner remains on the surface of the photosensitive drum 1 and the peripheral members are contaminated with the toner. Here, the charging width 51 indicates the longitudinal width of the charging roller as the charging unit 2. The cleaning width 54 refers to the longitudinal width of the cleaning member 7a. The paper width 55 refers to the longitudinal width of the recording material P. Further, it is necessary to set the developing width 53 <the charging width 51. This prevents the peripheral member from being contaminated with toner when the toner adheres to an uncharged area on the surface of the photosensitive drum 1 (an area outside the development width 53 (non-charged area)). Because. Here, the developing width 53 indicates the longitudinal width of the developing sleeve 4 (Ys to Bs). Further, it is necessary to set the image drawing width 52 <the developing width 53. Similarly, if the toner adheres to the portion where the potential is lowered by exposure, the peripheral member is contaminated with the toner. Here, the image drawing width 52 refers to the longitudinal width of the image forming area 41 (FIG. 8). For example, in the case of the 2nd step shown in FIG. 7, the toner adheres to the region 2 of the charging potential Vdark that is not normally developed by changing the developing bias. In order to remove the toner by the cleaning member 7a, it is necessary to set the developing width 53 <the cleaning width 54. The relationship 54 between the developing width 53 and the cleaning width is such that when the intermediate transfer belt 10e (FIG. 25) is used or when the transfer drum 10c (FIG. 1) is used, the intermediate transfer belt 10e and the transfer drum 10c are cleaned. Necessary as a mechanism. As another countermeasure, the toner adhering to the outer side 2 from the end of the image forming area 41 on the surface of the photoconductive drum 1 is applied to the end of the surface of the photoconductive drum 1 corresponding to the adhering toner area after development to before transfer. It is also possible to provide a cleaning member only.

このように各部材の長手幅を設定することにより、感光体ドラム1表面のトナー像を記録材上に出力(転写)することができる。   Thus, by setting the longitudinal width of each member, the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 can be output (transferred) onto the recording material.

また、感光体ドラム1表面のトナー像を記録材Pに転写することなく、感光体ドラム1表面でトナー像の濃度を検出して電位ムラを計測してもよい。その場合、計測中は転写手段の動作を解除することにより、感光体ドラム1表面において作像領域41端部から外側2に付着したトナーについて弊害なく電位ムラ計測を行なうことができる。   Further, the potential unevenness may be measured by detecting the density of the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 without transferring the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 to the recording material P. In this case, by canceling the operation of the transfer means during measurement, it is possible to measure the potential unevenness without adversely affecting the toner attached to the outer side 2 from the end of the image forming area 41 on the surface of the photosensitive drum 1.

同様の問題がVlight側を計測する3rdステップでも発生する。この場合は、図10の(a)に示すとおり、作像領域41端部から外側73の領域に、現像する方向と逆方向の電界71が発生する。この電界71がある一定値を超えると、磁力によって磁性キャリアを搬送する二成分現像方式を用いた場合、磁性キャリアが現像スリーブ4(Ys〜Bs)から発せられる磁界の拘束力を超えてしまう。すると、磁性キャリアが電気的な力により感光体ドラム方向に引き寄せられ、感光体ドラム1表面にキャリア付着と呼ばれる現象を引き起こす。その際にも、クリーニング部材7aを現像幅53<クリーニング幅54に設定することで、感光体ドラム1表面に付着したキャリアの除去は可能である。しかし、トナー粒子より硬く大きいキャリア粒子がクリーニング部材7aなど、感光体ドラム1表面に当接している部材に引っ掛かると、感光体ドラム1表面を傷つけてしまうなどの弊害があり好ましくない。そのため、図10の(b)に示したように、作像領域41端部から現像幅53までの領域74を露光することにより電位を下げ72、キャリア付着を防止することがより好適である。そのために像露光手段3の走査幅として、現像手段(現像器)4(Y〜B)の長手幅と同等かそれ以上の走査幅を持ち、露光操作可能であることが好ましい。   A similar problem occurs in the 3rd step for measuring the Vlight side. In this case, as shown in FIG. 10A, an electric field 71 in the direction opposite to the developing direction is generated in the region outside 73 from the end of the image forming region 41. When the electric field 71 exceeds a certain value, the magnetic carrier exceeds the binding force of the magnetic field generated from the developing sleeve 4 (Ys to Bs) when the two-component development system that transports the magnetic carrier by magnetic force is used. Then, the magnetic carrier is attracted toward the photosensitive drum by an electric force, causing a phenomenon called carrier adhesion on the surface of the photosensitive drum 1. Also in this case, the carrier adhering to the surface of the photosensitive drum 1 can be removed by setting the cleaning member 7a so that the developing width 53 <the cleaning width 54. However, if carrier particles that are harder and larger than the toner particles are caught on a member that is in contact with the surface of the photosensitive drum 1, such as the cleaning member 7a, there is a problem that the surface of the photosensitive drum 1 is damaged, which is not preferable. For this reason, as shown in FIG. 10B, it is more preferable to reduce the potential 72 by exposing a region 74 from the end of the image forming region 41 to the developing width 53, thereby preventing carrier adhesion. Therefore, it is preferable that the scanning width of the image exposure means 3 has a scanning width equal to or greater than the longitudinal width of the developing means (developing device) 4 (Y to B) and can be exposed.

また、このときの出力画像については、感光体ドラム1の回転方向の位置とトナー像を対応付ける必要がある。そこで、感光体ドラム1の側面に設置されたBeam Detectセンサー(以下BDセンサー)127(図17)を用い、感光体ドラム1の基準位置を同定する。本実施例では、電位ムラ計測用の画像出力を行なう前に、感光体ドラム1を基準位置に戻し、画像書き出し用の記録紙Pの先端が基準位置と重なるように調整した。その他の手法として、画像出力中に基準位置のタイミングで露光パルス幅や露光強度を変化させ、例えばFFh点灯させたり露光パワーを上げたりすることで、基準位置を同定するなどの手法も用いることができる。   Further, regarding the output image at this time, it is necessary to associate the position of the photosensitive drum 1 in the rotation direction with the toner image. Therefore, the reference position of the photosensitive drum 1 is identified using a Beam Detect sensor (hereinafter referred to as BD sensor) 127 (FIG. 17) installed on the side surface of the photosensitive drum 1. In this embodiment, before performing image output for measuring potential unevenness, the photosensitive drum 1 is returned to the reference position, and the leading edge of the recording paper P for image writing is adjusted so as to overlap the reference position. As another method, a method of identifying the reference position by changing the exposure pulse width or exposure intensity at the timing of the reference position during image output, for example, turning on the FFh or increasing the exposure power may be used. it can.

このようにして得られた1stステップ、2ndステップ、3rdステップの3水準のトナー像の濃度を検出しトナー像の濃度の2次元分布を計測することにより、電位ムラを算出する。測色については、感光体ドラム1表面の2次元面内に均等ピッチで複数点の計測が必要である。そのため、トナー濃度計測手段として、「GretagMachbeth社製・SpectroChart(SpectroLino)」や「X−Rite社製・Eye−One iO」などの自動測色機(不図示)を用いると良い。本実施例では、トナー濃度計測手段としてSpectroChartを用いた。そして、A3サイズの計測用トナー像について、周方向に26.4mmピッチ、長手方向に30mmピッチで測色することで、周方向、長手方向にそれぞれ10点づつ、合計で100点の測色データを取得した。本実施例では84mmφの感光体ドラム1を用いているため、26.4mmピッチの測定により周方向に10点に測色データを得るものである。   The potential unevenness is calculated by detecting the density of the three-level toner image of the 1st step, 2nd step, and 3rd step thus obtained, and measuring the two-dimensional distribution of the density of the toner image. For color measurement, it is necessary to measure a plurality of points at a uniform pitch in the two-dimensional surface of the surface of the photosensitive drum 1. Therefore, an automatic colorimeter (not shown) such as “GretagMachbeth / SpectroChart (SpectroLino)” or “X-Rite / Eye-One iO” may be used as the toner density measuring means. In this embodiment, SpectroChart is used as the toner concentration measuring means. The A3 size measurement toner image is measured at 26.4 mm pitch in the circumferential direction and 30 mm pitch in the longitudinal direction, so that 10 pieces of colorimetric data in total of 10 points each in the circumferential direction and the longitudinal direction. Acquired. In the present embodiment, since the photosensitive drum 1 having a diameter of 84 mm is used, the colorimetric data is obtained at 10 points in the circumferential direction by measuring at a 26.4 mm pitch.

その他の測色手法としては、ハンディタイプの測色機を用いて手動でサンプリングすることも可能である。また、固定された一つの読み取りヘッドを用い、画像サンプルを回転移動させて画像を読み取るドラム式の画像読み取りスキャナーを使用することも可能である。また、画像サンプルを原稿台に置いてライン状に並んだ読み取りヘッドでスキャニングしていくフラットベッドタイプの読み取りスキャナーを使用することも可能である。また、画像形成装置に付属した読み取りスキャナーを用いることも生産性の観点から好適である。これらの各種測色手法は、多くの場合、精度の高さと煩雑さがトレードオフになっており、測定精度と簡便性のバランスを鑑みて、トナー濃度の測定手法を選択することが可能である。   As another color measurement method, it is also possible to perform sampling manually using a handy colorimeter. It is also possible to use a drum-type image reading scanner that reads an image by rotating and moving an image sample using one fixed reading head. It is also possible to use a flatbed type reading scanner in which an image sample is placed on a platen and scanned by a reading head arranged in a line. It is also preferable from the viewpoint of productivity to use a reading scanner attached to the image forming apparatus. In many cases, these various colorimetric methods are trade-offs between high accuracy and complexity, and it is possible to select a toner concentration measurement method in view of the balance between measurement accuracy and simplicity. .

また図4に示すように、透過濃度はトナー載り量に対する傾きが高濃度領域でも比較的リニアなので、普通紙などの透過濃度が低く抑えられている用紙を用い、透過濃度でトナー濃度を求め電位ムラに変換することも可能である。   Further, as shown in FIG. 4, the transmission density is relatively linear even in a high density area where the inclination with respect to the toner application amount is relatively high. It is also possible to convert to unevenness.

得られたトナー像の濃度(以下、トナー濃度と記す)のムラ情報から、1次元のLUT(ルックアップテーブル)を用いて、電位ムラ情報に変換する。このとき、現像器4(Y〜B)のムラ情報も電位ムラ計測用画像のムラに複合されている。現像器4(Y〜B)のムラの影響を抑えるため、感光体ドラム1を0Vに電位減衰させ、帯電特性や感光特性に影響されない条件で現像器4(Y〜B)のムラ情報を計測する。そして、前記得られた電位ムラ計測用画像のムラを電位ムラ情報へ変換する際の補正として用いることも可能である。これは、帯電処理や露光処理を施した感光体ドラム1表面の電位分布では、感光体ドラム1の持っている膜厚や感度、電位減衰挙動などの各種ムラ要因の影響を受けてしまうため、現像器4(Y〜B)のムラのみを抽出することが困難なためである。感光体ドラム1を0Vとすることで、各種ムラ要因の影響を受け難くすることを目的としている。ここで感光体ドラム1の電位を0Vにする手段としては、放置による自然な電位減衰、感光体ドラム1表面に除電部材を当接することによる除電などが考えられる。また、接触式の帯電方式を用いる場合には、帯電部材を0Vとして、感光体ドラム1の電位を0Vに除電することも好適である。このような手法で現像器4(Y〜B)の長手方向のムラ情報を抽出することは比較的容易であるが、現像スリーブ4(Ys〜Bs)の回転方向のムラについてはムラ情報を抽出することが困難である。そのため、感光体ドラム1の回転方向の周期と現像スリーブ4(Ys〜Bs)の回転方向の周期の位相をずらして複数枚の記録紙Pにトナー像を出力し、得られた出力画像を平均化することで周方向のムラについては考慮しない手法を採用している。また、現像スリーブ4(Ys〜Bs)についても回転方向の位置を検出するホームポジションセンサを設け、感光体ドラム1の回転方向の現像ムラについても補正することも可能である。   The obtained toner image density (hereinafter referred to as toner density) unevenness information is converted into potential unevenness information using a one-dimensional LUT (look-up table). At this time, the unevenness information of the developing device 4 (Y to B) is also combined with the unevenness of the potential unevenness measurement image. In order to suppress the influence of the unevenness of the developing device 4 (Y to B), the photosensitive drum 1 is attenuated to 0 V, and the unevenness information of the developing device 4 (Y to B) is measured under a condition that is not affected by the charging characteristics and the photosensitive characteristics. To do. And it is also possible to use as a correction | amendment at the time of converting the nonuniformity of the obtained image for potential nonuniformity measurement into potential nonuniformity information. This is because the potential distribution on the surface of the photosensitive drum 1 subjected to the charging process or the exposure process is affected by various uneven factors such as the film thickness, sensitivity, and potential attenuation behavior of the photosensitive drum 1. This is because it is difficult to extract only the unevenness of the developing device 4 (Y to B). The object is to make the photosensitive drum 1 less susceptible to various unevenness factors by setting the photosensitive drum 1 to 0V. Here, as means for setting the potential of the photosensitive drum 1 to 0 V, natural potential attenuation due to being left, neutralization by bringing a neutralizing member into contact with the surface of the photosensitive drum 1, and the like can be considered. In the case of using a contact-type charging method, it is also preferable that the charging member is set to 0 V and the potential of the photosensitive drum 1 is discharged to 0 V. Although it is relatively easy to extract unevenness information in the longitudinal direction of the developing device 4 (Y to B) by such a method, unevenness information is extracted for unevenness in the rotation direction of the developing sleeve 4 (Ys to Bs). Difficult to do. Therefore, the phase of the rotation direction of the photosensitive drum 1 and the phase of the rotation direction of the developing sleeve 4 (Ys to Bs) are shifted, toner images are output to a plurality of recording papers P, and the obtained output images are averaged. By adopting the method, a method that does not consider the unevenness in the circumferential direction is adopted. Further, a home position sensor for detecting the position in the rotation direction of the developing sleeve 4 (Ys to Bs) may be provided to correct development unevenness in the rotation direction of the photosensitive drum 1.

また図1のように、一つの感光体ドラム1を用いシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのフルカラーの画像形成を行なう画像形成装置を用い、各色で電位ムラ計測用画像の出力を行なう。そして、得られた電位ムラ計測用画像から求めた電位ムラを平均化することで、各色の現像器4(Y〜B)のムラの影響を低減する手法も使用可能である。   Further, as shown in FIG. 1, an image forming apparatus that forms a full-color image of cyan, magenta, yellow, and black using a single photosensitive drum 1 is used to output an image for measuring potential unevenness for each color. A technique for reducing the influence of unevenness of the developing devices 4 (Y to B) of the respective colors by averaging the potential unevenness obtained from the obtained image for measuring potential unevenness can also be used.

またこのときの、トナー濃度からの電位ムラの推定については、予め作製されたLUTを用いることで実現できる。その他にも、図11、図12に示すような、画像形成装置内に配置された電位センサー221,231で感光体ドラム1表面の長手方向における代表点の電位計測を行なう。そして、トナー濃度により推定された感光体ドラム1表面の電位レベルと比較することで、測定値を修正することも好適である。図11において、221は感光体ドラム1の長手方向の9点に電位センサーを固定配置したものである。図12において、231は感光体ドラム1の長手方向に電位センサを移動可能にしたものである。   Further, the estimation of the potential unevenness from the toner density at this time can be realized by using a LUT prepared in advance. In addition, as shown in FIGS. 11 and 12, the potential sensors 221 and 231 arranged in the image forming apparatus measure the potential at the representative point in the longitudinal direction of the surface of the photosensitive drum 1. It is also preferable to correct the measured value by comparing with the potential level of the surface of the photosensitive drum 1 estimated from the toner density. In FIG. 11, reference numeral 221 denotes a potential sensor fixedly disposed at nine points in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1. In FIG. 12, reference numeral 231 indicates that the potential sensor can be moved in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1.

また、上記の感光体ドラム1表面の電位の測定値とトナー濃度から得られた電位レベルを補間的に複合させることで、より高精度な電位ムラ計測が可能となる。つまり、感光体ドラム1表面の電位の絶対値に比較的精度を有する電位センサー値と、感光体ドラム1表面内の相対的なレベル差に比較的精度の高いトナー濃度から得られた電位情報とを組み合わせることで、より高精度な電位ムラ計測が可能となる。   Further, by measuring the potential value of the surface of the photosensitive drum 1 and the potential level obtained from the toner density in an interpolating manner, it is possible to measure potential unevenness with higher accuracy. That is, a potential sensor value having a relatively accurate absolute value of the potential on the surface of the photosensitive drum 1 and a potential information obtained from a relatively accurate toner density for a relative level difference in the surface of the photosensitive drum 1. By combining the above, it becomes possible to measure potential unevenness with higher accuracy.

このようにして得られた電位ムラテーブルを画像形成装置のレーザー駆動制御部(図17参照)に入力する。本実施例では、感光体ドラム1の長手方向10点×周方向10点の計100点について、電位ムラ情報を3種類の電位ターゲットに対して入力する。このように、感光体ドラム1表面を2次元マトリクス状に領域分割し、それぞれの分割箇所のムラ情報を各ターゲット電位毎に2次元テーブルを用いて直接記憶することによって電位ムラデータの記憶を行なう。   The potential unevenness table thus obtained is input to the laser drive control unit (see FIG. 17) of the image forming apparatus. In this embodiment, potential unevenness information is input to three types of potential targets for a total of 100 points of 10 points in the longitudinal direction × 10 points in the circumferential direction of the photosensitive drum 1. In this way, potential unevenness data is stored by dividing the surface of the photosensitive drum 1 into a two-dimensional matrix and directly storing unevenness information of each divided portion for each target potential using a two-dimensional table. .

その他の記憶方法として、画像搬送方向(感光体ドラム1の周方向)と感光体ドラム1の長手方向にそれぞれ1次元のムラの掛け合わせで近似して、感光体ドラム1の長手方向と周方向にそれぞれ1次元のテーブルを用いて記憶する方法も使用可能である。   As another storage method, the longitudinal direction and the circumferential direction of the photosensitive drum 1 are approximated by multiplying the image conveyance direction (the circumferential direction of the photosensitive drum 1) and the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 by one-dimensional unevenness, respectively. It is also possible to use a method of storing each using a one-dimensional table.

一般的に円筒状の像担持体では、円筒の長軸方向と周方向ではその製造上の理由から、各々の方向に起因するムラが発生し易く、像担持体表面の全領域で長軸方向と周方向の電位ムラ特性の掛け合わせから電位ムラ情報を予測ができることもある。従って、円筒状の像担持体の電位ムラ特性によっては、長手方向と周方向のそれぞれ1次元の電位ムラテーブルの掛け合わせで近似することで、電位ムラムラ情報を記憶するためのメモリ量を削減しつつ効果的な補正を可能にするものである。   In general, in a cylindrical image carrier, unevenness due to the respective directions tends to occur in the major axis direction and the circumferential direction of the cylinder, and the major axis direction in the entire area of the image carrier surface is likely to occur. In some cases, potential unevenness information can be predicted by multiplying the potential unevenness characteristic in the circumferential direction. Therefore, depending on the potential unevenness characteristic of the cylindrical image carrier, the amount of memory for storing the potential unevenness information can be reduced by approximating by multiplying the longitudinal and circumferential one-dimensional potential unevenness tables. However, effective correction is possible.

得られた電位ムラ情報から補正テーブルを演算により求める。図13に示すように、1stステップ、2ndステップ、3rdステップの3水準の電位で電位ムラデータを取得し、各位置毎に図14に示すように線形1次近似し、各入力データに対する推定電位直線101を得る。入力データに応じた推定電位とターゲット電位直線102との差分103と、推定電位直線の傾き104から、レーザーパワーの補正量を算出する。このときのレーザーパワーの補正量は、各画素ごとに像描画のタイミングで演算により求めることもできる。また、予め演算した結果を、図15に示すように、各領域、各階調ごとのLUTに記憶させることでも実現することも可能である。   A correction table is obtained by calculation from the obtained potential unevenness information. As shown in FIG. 13, potential unevenness data is acquired at three levels of potentials of 1st step, 2nd step, and 3rd step, linear linear approximation is performed as shown in FIG. 14 for each position, and estimated potentials for each input data are obtained. A straight line 101 is obtained. The correction amount of the laser power is calculated from the difference 103 between the estimated potential corresponding to the input data and the target potential line 102 and the inclination 104 of the estimated potential line. The correction amount of the laser power at this time can also be obtained by calculation at the image drawing timing for each pixel. Further, it is also possible to realize the result calculated in advance by storing the result in the LUT for each region and each gradation as shown in FIG.

このとき、レーザーパワーの増減で補正を行なえるのは、電位を下げる方向のみである。そのため、予め帯電電位の最小値がターゲット電位になるような帯電制御を行なう必要がある。   At this time, correction can be performed by increasing or decreasing the laser power only in the direction of decreasing the potential. Therefore, it is necessary to perform charging control in advance such that the minimum value of the charging potential becomes the target potential.

本実施例では、レーザーパワーを変更することで電位の補正を行なっているが、パルス幅を変更させて電位の補正を行なう方法を使用可能である。或いは、パルス幅とレーザーパワーを複合させて補正を行なう方法、画像処理の段階で画像の多値データを前記補正量に応じて増減させる方法など、様々な補正方法を使用可能である。   In this embodiment, the potential is corrected by changing the laser power. However, a method of correcting the potential by changing the pulse width can be used. Alternatively, various correction methods such as a method of correcting by combining pulse width and laser power, and a method of increasing / decreasing multi-value data of an image according to the correction amount at the stage of image processing can be used.

本実施例で用いたレーザーパワーの変更方法について詳述する。   The method for changing the laser power used in this example will be described in detail.

本実施例では、像露光を行なう像露光手段3として、走査光学装置にスキャナータイプの光学系を用いている。図16に示すとおり、走査光学装置3は、半導体レーザー111と、高速回転するポリゴンミラー114と、半導体レーザー111から放射された光束Lを平行光にするコリメータレンズ112と、を有する。また、走査光学装置3は、平行光になった光束Lをポリゴンミラー114面上に集光させるシリンダーレンズ113と、ポリゴンミラー114により偏向された光束Lを、感光体ドラム1表面上に一定速度で照射させるためのfθレンズ群115と、を有する。この走査光学装置3は、半導体レーザー111の内部にレーザー光の一部を検出するPDセンサー119を有する。そしてそのPDセンサーの検出信号を用いて半導体レーザー111のAPC制御を行なっている。これにより、レーザー発光による昇温など、外乱によるレーザーパワーの変動を抑えた安定した画像記録が行なえる。   In this embodiment, as the image exposure means 3 for performing image exposure, a scanner type optical system is used in the scanning optical device. As shown in FIG. 16, the scanning optical device 3 includes a semiconductor laser 111, a polygon mirror 114 that rotates at high speed, and a collimator lens 112 that collimates the light beam L emitted from the semiconductor laser 111. Further, the scanning optical device 3 has a cylinder lens 113 that condenses the parallel light beam L on the surface of the polygon mirror 114 and the light beam L deflected by the polygon mirror 114 on the surface of the photosensitive drum 1 at a constant speed. Fθ lens group 115 for irradiating with. The scanning optical device 3 includes a PD sensor 119 that detects part of the laser light inside the semiconductor laser 111. Then, the APC control of the semiconductor laser 111 is performed using the detection signal of the PD sensor. As a result, stable image recording can be performed while suppressing fluctuations in the laser power due to disturbances such as a temperature rise due to laser emission.

半導体レーザー111は、画像読み取り部Aの読み取りユニット22やパーソナルコンピューターより出力される時系列のデジタル画像信号の入力を受けて、後述するレーザードライバの発光信号に応じて明滅する。半導体レーザー111から放射された光束Lは、一定速度で回転するポリゴンミラー114上を反射、偏向される。そしてその偏向された光束Lは、fθレンズ群115により、折り返しミラー116で反射せられ、感光ドラム1表面117にスポット状に結像され、所定の方向118に等速度で走査される。このときの走査方向の書き出し位置は、光走査領域の端部に設けられた、PDセンサー119の検出信号により常に同じ位置から、画像信号の書き出しを行なうように制御される。   The semiconductor laser 111 blinks in response to a light emission signal of a laser driver, which will be described later, upon receiving a time-series digital image signal output from the reading unit 22 of the image reading unit A or a personal computer. The light beam L emitted from the semiconductor laser 111 is reflected and deflected on the polygon mirror 114 rotating at a constant speed. The deflected light beam L is reflected by the folding mirror 116 by the fθ lens group 115, is imaged in a spot shape on the surface 117 of the photosensitive drum 1, and is scanned at a constant speed in a predetermined direction 118. The writing position in the scanning direction at this time is controlled so that the image signal is always written from the same position by the detection signal of the PD sensor 119 provided at the end of the optical scanning area.

本実施例における半導体レーザー駆動方式としては、PWM(Pulse Width Modulate)制御と呼ばれる、発光パルス幅を変化させることで発光光量の制御を行なう方式が使用可能である。その他にもPM(Power Modulate)制御と呼ばれるレーザーパワーを変化させることで発光光量の制御を行なう方式が使用可能である。或いは上記のPWM制御とPM制御を複合的に用いて発光光量の制御を行なう方式など、様々な制御方式が使用可能である。   As a semiconductor laser driving method in this embodiment, a method called PWM (Pulse Width Modulation) control, which controls the amount of emitted light by changing the emission pulse width, can be used. In addition, a method of controlling the amount of emitted light by changing laser power called PM (Power Modulation) control can be used. Alternatively, various control methods such as a method of controlling the amount of emitted light by using the above-described PWM control and PM control in combination can be used.

図17にレーザ駆動制御部の回路の一例を示す。レーザー121とPDセンサー122から構成されるレーザーチップ120を用い、バイアス電流源123とパルス電流源124の2つの電流源をレーザーチップ120に適用することによって、レーザー121の発光特性の改善を図っている。また、レーザー121の発光を安定化させるために、前述のようにPDセンサー122からの出力信号を用いてバイアス電流源123に帰還をかけ、バイアス電流量の自動制御を行なっている。画像描画に際しては、変調部125に入力されたデータを、感光体ドラム1の副走査側の画像の書き出し位置をシーケンスコントローラ126で制御し、主走査側の書き出し位置をBDセンサー127で検出する。そして、上記データをBDセンサー127の検出信号(BD信号)を基準として制御することにより、所望のタイミングでレーザー121を明滅させることで、画像の書き込みを行なうものである。   FIG. 17 shows an example of a circuit of the laser drive control unit. By using a laser chip 120 composed of a laser 121 and a PD sensor 122 and applying two current sources of a bias current source 123 and a pulse current source 124 to the laser chip 120, the emission characteristics of the laser 121 are improved. Yes. In addition, in order to stabilize the light emission of the laser 121, the bias current source 123 is fed back using the output signal from the PD sensor 122 as described above to automatically control the bias current amount. At the time of image drawing, the data writing position on the sub-scanning side of the photosensitive drum 1 is controlled by the sequence controller 126 and the writing position on the main scanning side is detected by the BD sensor 127. Then, by controlling the above data based on the detection signal (BD signal) of the BD sensor 127, the laser 121 is blinked at a desired timing, thereby writing an image.

なお、上記説明では2次元の電位ムラを補正するための補正手段を像露光手段3により行なっていた。他の方法として、像形成用の露光とは別に、電位ムラ補正用の補正露光手段を設けることも可能である。LEDなど領域を分割して露光量を制御できる露光手段や、像露光手段と同じく走査光学系を使用することが可能である。補正露光手段の補正位置としては、帯電後〜露光前、露光後〜現像前などに設置可能であり、感光体ドラム1のホームポジション位置を基準とし、所定の補正量を感光体ドラム1表面に露光することで電位ムラの補正を行なうものである。   In the above description, the image exposure means 3 performs correction means for correcting two-dimensional potential unevenness. As another method, it is also possible to provide correction exposure means for correcting potential unevenness separately from exposure for image formation. The scanning optical system can be used in the same way as an exposure unit that divides a region such as an LED and controls an exposure amount, and an image exposure unit. As the correction position of the correction exposure means, it can be installed after charging to before exposure, after exposure to before development, etc., and a predetermined correction amount is applied to the surface of the photosensitive drum 1 with reference to the home position position of the photosensitive drum 1. The potential unevenness is corrected by exposure.

図18に本実施例の画像形成装置で用いる感光体ドラム1表面の電位ムラ補正のフローチャートの一例を示す。   FIG. 18 shows an example of a flowchart of potential unevenness correction on the surface of the photosensitive drum 1 used in the image forming apparatus of this embodiment.

帯電電位の補正に際し、光露光により補正する場合、前述したように帯電電位を高くする方向の補正は不可能である。このことから、帯電電位の絶対値の設定については、帯電電位の最低値が目標電位より高いことが必要となる。この点については、S1からS3に示すように、帯電電位ムラを計測する際に(S1)、最低電位と目標電位を比較する(S2)。そして、計測された最低電位が目標電位よりも低い場合には(S2のNO)、その差分に応じて帯電条件を再設定し(S3)、改めて帯電電位の電位ムラデータを計測する。上記(S1)から(S3)を繰り返し、帯電電位の最低値が目標電位よりも高くなった(S2のYES)ところで、電位ムラ計測用画像の出力動作に移り(S4)、出力された画像を画像形成装置の外部に設けられている自動測色機に入力する。そしてその自動測色機により感光体ドラム1表面のトナー像を測色(S5)し、得られたトナー濃度(測色データ)から電位ムラをLUTにより変換(S6)する。そしてその電位ムラ情報を画像形成装置に入力し(S7)、その電位ムラ情報より感光体ドラム1表面の電位ムラの補正を行なう(S8)。これにより、実際に記録紙Pに画像形成を行なうときに電位ムラのない出力画像を得ることができる。   When correcting the charging potential by light exposure, it is impossible to correct the direction in which the charging potential is increased as described above. For this reason, regarding the setting of the absolute value of the charging potential, it is necessary that the minimum value of the charging potential is higher than the target potential. Regarding this point, as shown in S1 to S3, when measuring the charged potential unevenness (S1), the lowest potential is compared with the target potential (S2). If the measured minimum potential is lower than the target potential (NO in S2), the charging condition is reset according to the difference (S3), and the potential unevenness data of the charging potential is measured again. The above (S1) to (S3) are repeated, and when the minimum value of the charging potential becomes higher than the target potential (YES in S2), the operation shifts to an output operation for potential unevenness measurement image (S4), and the output image is displayed. Input to an automatic colorimeter provided outside the image forming apparatus. The automatic colorimeter measures the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 (S5), and converts potential unevenness from the obtained toner density (colorimetric data) by the LUT (S6). Then, the potential unevenness information is input to the image forming apparatus (S7), and the potential unevenness on the surface of the photosensitive drum 1 is corrected based on the potential unevenness information (S8). As a result, an output image without potential unevenness can be obtained when an image is actually formed on the recording paper P.

上記のS1からS3において、最低電位≧目標電位となるように、予め決められた目標電位となるような電位設定で帯電処理を行ない、それを電位センサで読み取る。そして、測定された複数電位の最低電位が目標電位を下廻っている場合には、再度条件を変えて帯電処理を行ない、最低電位≧目標電位となるまでこれを繰り返す。
このとき、図11のように感光体ドラム1の長手方向に電位センサー221を配置している場合や、図12のように感光体ドラム1の長手方向に電位センサー231を移動可能に配置している場合には、それら複数箇所の電位の中で最低のものを最低電位とする。また電位センサーが感光体ドラム1の長手方向において1ヶ程度で固定されている場合には、予め計測されている電位ムラ分布とその長手位置の電位の関係より、最低電位を類推することも可能である。電位センサーが感光体ドラム1の長手方向において1ヶ程度で固定されており、特定箇所の感光体ドラム1の周方向の電位のみ計測可能な場合、感光体ドラム1の電位ムラを予め画像形成装置の外部で計測する。そしてその感光体ドラム1の電位分布と感光体ドラム1の長手方向の代表点の電位計測結果とを勘案して補正処理を行なうことも好適である。
In the above S1 to S3, the charging process is performed with the potential setting so as to satisfy the predetermined target potential so that the minimum potential ≧ the target potential, and this is read by the potential sensor. If the measured minimum potential of the plurality of potentials is below the target potential, the charging process is performed again under different conditions, and this is repeated until the minimum potential ≧ target potential.
At this time, the potential sensor 221 is arranged in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 as shown in FIG. 11, or the potential sensor 231 is arranged so as to be movable in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 as shown in FIG. In the case of being present, the lowest potential among these potentials is set to the lowest potential. When the potential sensor is fixed to about one in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1, the minimum potential can be inferred from the relationship between the potential unevenness distribution measured in advance and the potential at the longitudinal position. It is. When the potential sensor is fixed to about one in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 and only the potential in the circumferential direction of the photosensitive drum 1 at a specific location can be measured, potential unevenness of the photosensitive drum 1 is preliminarily determined in the image forming apparatus. Measure outside. It is also preferable to perform the correction process in consideration of the potential distribution of the photosensitive drum 1 and the potential measurement result of the representative point in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1.

以下に、本実施例に係る画像形成装置の具体例を説明する。   A specific example of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described below.

[実施例1]
感光体ドラムとして84mmφのa−Si感光体を用いた。a−Si感光体は、図14の102に示すような、入力データである積算露光強度に対する感光体表面電位の減衰特性が、リニアなEVカーブ(Energy − Voltageカーブ)特性を示すものである。
この様な特性を示す感光体ドラム表面の電位ムラを図13に示すように3水準の電位レベルで計測し、感光体ドラム表面を2次元の領域に分割し、それぞれの領域の電位特性に応じてレーザーパワーの変更を行なうことで電位ムラの補正を行なった。その際に、図18に示すチャートからわかるように、電位ムラ計測用画像の出力を行なう前に、感光体ドラム表面内の帯電電位の最小値(最低電位)が、目標となる帯電電位(目標電位)よりも大となるように帯電条件の最適化を行なう。
[Example 1]
An 84 mmφ a-Si photosensitive member was used as the photosensitive drum. The a-Si photosensitive member has a linear EV curve (Energy-Voltage curve) characteristic as shown in 102 of FIG. 14, in which the attenuation characteristic of the photosensitive member surface potential with respect to the integrated exposure intensity, which is input data.
The potential unevenness on the surface of the photosensitive drum showing such characteristics is measured at three potential levels as shown in FIG. 13, and the surface of the photosensitive drum is divided into two-dimensional areas, and the potential characteristics of each area are determined. The potential unevenness was corrected by changing the laser power. In this case, as can be seen from the chart shown in FIG. 18, before the output of the potential unevenness measurement image, the minimum value (minimum potential) of the charging potential on the surface of the photosensitive drum is the target charging potential (target The charging conditions are optimized so as to be larger than the potential.

帯電条件が最適化されたのち、電位ムラ計測用のトナー像の出力が行なわれる。図7にこのとき用いた3ステップの電位ムラ計測用画像の出力設定を示す。   After the charging conditions are optimized, a toner image for measuring potential unevenness is output. FIG. 7 shows the output setting of the 3-step potential unevenness measurement image used at this time.

まず第1ステップ(1st)として、通常設定である帯電電位( Vdark)−500Vd、現像バイアスのDC成分−350Vdcの電位設定を用いた。そして、電位ムラ計測電位(Vht)−300Vhtの表面電位になるように均一露光を行ない、画像出力を行なった。〔1stStep:−500Vd / −300Vht / −350Vdc〕
このときの現像方法には2成分現像方式を用い、現像バイアスには8kHz/1kVppの高周波のACバイアスをDCバイアスに重畳させた。ここで1kVppは、矩形形状のバイアスのPeak to Peakの電位差を示すものである。また、Vhtの潜像電位を形成する際の露光方法としては、図16に示す走査光学装置3を用い、1200dpiのPWM駆動する光源波長680nmの半導体レーザーを用い、80hのパルス幅でPWM駆動させることにより均一露光を行なった。電位ムラ計測用画像を出力する際には、感光体ドラムの基準位置を予めスタートポジションに移動させる。そして、A3用紙前端の50mm付近の位置から、感光体ドラムの基準位置を像描画のスタート地点として画像形成を始めることにより、感光体ドラム1周分のハーフトーン画像を得る。ここで、感光体ドラム1周分のハーフトーン画像を出力するのは、感光体ドラムの周方向全体における2次元の電位ムラの測定のためには、少なくとも感光体ドラム1周分の画像が必要だからである。
First, as the first step (1st), a normal setting of a charging potential (Vdark) −500 Vd and a developing bias DC component of −350 Vdc was used. Then, uniform exposure was performed so that the surface potential of the potential unevenness measurement potential (Vht) −300 Vht was obtained, and an image was output. [1st Step: -500Vd / -300Vht / -350Vdc]
As a developing method at this time, a two-component developing system was used, and a high frequency AC bias of 8 kHz / 1 kVpp was superimposed on a DC bias as a developing bias. Here, 1 kVpp indicates a potential difference of Peak to Peak with a rectangular bias. Further, as an exposure method for forming a latent image potential of Vht, the scanning optical device 3 shown in FIG. Thus, uniform exposure was performed. When outputting an image for measuring potential unevenness, the reference position of the photosensitive drum is moved to the start position in advance. Then, from the position near 50 mm of the front edge of the A3 sheet, image formation is started using the reference position of the photosensitive drum as a starting point for image drawing, thereby obtaining a halftone image for one rotation of the photosensitive drum. Here, the halftone image for one rotation of the photosensitive drum is output in order to measure two-dimensional potential unevenness in the entire circumferential direction of the photosensitive drum. That's why.

続いて同様に第2ステップ(2nd)として、帯電電位( Vdark)−500Vd、現像バイアスのDC成分−450Vdcの電位設定を用いた。そして、20hのパルス幅でPWM駆動させることにより均一露光することで、電位ムラ計測電位(Vht)−400Vhtとし、第1ステップと同様に画像出力を行なった。〔2ndStep:−500Vd / −400Vht / −450Vdc〕
続いて第3ステップ(3rd)として、帯電電位( Vdark)−500Vd、現像バイアスのDC成分−200Vdcの電位設定を用いた。そして、E0hのパルス幅でPWM駆動させることにより均一露光することで、電位ムラ計測電位(Vht)−150Vhtとし、第1ステップと同様に画像出力を行なった。〔3rdStep:−500Vd / −150Vht / −200Vdc〕
得られた3水準のハーフトーン画像を、GretagMachbeth社のSpectroChartを用い、感光体ドラムの長手方向に10点、周方向に10点、計100点の測色を行なった。得られた測色結果より1次元のLUTを用いて電位値に変換し、画像形成装置に入力する。
Subsequently, similarly, as the second step (2nd), a potential setting of a charging potential (Vdark) −500 Vd and a DC component of the developing bias −450 Vdc was used. Then, uniform exposure was performed by PWM driving with a pulse width of 20 h, whereby the potential unevenness measurement potential (Vht) −400 Vht was set, and image output was performed in the same manner as in the first step. [2nd Step: -500 Vd / -400 Vht / -450 Vdc]
Subsequently, as a third step (3rd), a potential setting of a charging potential (Vdark) −500 Vd and a DC component of the developing bias −200 Vdc was used. Then, uniform exposure was performed by PWM driving with a pulse width of E0h, thereby setting the potential unevenness measurement potential (Vht) to 150 Vht, and image output was performed as in the first step. [3rd Step: -500 Vd / -150 Vht / -200 Vdc]
The obtained three-level halftone images were subjected to color measurement at 10 points in the longitudinal direction of the photosensitive drum, 10 points in the circumferential direction, and 100 points in total using SpectroChart of GretagMachbeth. The obtained colorimetric result is converted into a potential value using a one-dimensional LUT and input to the image forming apparatus.

画像形成装置内では、入力された電位ムラをもとに、図14に示すように各領域で推定電位直線102を求める。そして、入力データに応じた推定電位レベルとターゲット電位直線102との差分103と、推定電位直線の傾き104より、補正するレーザーパワー値を求める。本実施例では、図19に示すように、各画素位置141から際近接の4点の電位ムラ測定点142、143、144、145を参照し、その4点における補正レーザーパワーを上記の方法により算出する。そして、各4点からの距離146、147、148、149の比率を乗じてレーザーパワーの補正値を平均化することで、各画素点でのレーザーパワーの補正値を導き出す。   In the image forming apparatus, an estimated potential straight line 102 is obtained in each region as shown in FIG. 14 based on the inputted potential unevenness. Then, a laser power value to be corrected is obtained from the difference 103 between the estimated potential level corresponding to the input data and the target potential line 102 and the inclination 104 of the estimated potential line. In this embodiment, as shown in FIG. 19, four potential unevenness measurement points 142, 143, 144, and 145 that are in close proximity from each pixel position 141 are referred to, and the correction laser power at these four points is determined by the above method. calculate. Then, the correction values of the laser power at each pixel point are derived by averaging the correction values of the laser power by multiplying the ratios of the distances 146, 147, 148, and 149 from each of the four points.

得られたレーザーパワーの補正値に応じ、図17に示すレーザー駆動制御部によりレーザーパワーの補正が行なわれる。   According to the obtained laser power correction value, the laser power is corrected by the laser drive control unit shown in FIG.

その結果、濃度ムラから変換された、補正前の感光体ドラム表面の面内ムラ24Vに対し、本実施例による補正処理を行なうことにより、濃度ムラから変換された面内の電位ムラが9Vに低減された。これにより、シアン単色の出力画像の面内色差をΔE=1.57に収めることが可能となった。   As a result, the in-plane unevenness converted from the density unevenness to 9 V is obtained by performing the correction processing according to the present embodiment on the in-plane unevenness 24 V on the surface of the photosensitive drum before correction, which is converted from the density unevenness. Reduced. As a result, the in-plane color difference of the cyan monochrome output image can be kept within ΔE = 1.57.

[実施例2]
本実施例の画像形成装置は、電位ムラ計測用画像の出力を行なう際に、VdarkとVlight電位の計測を行なう点を除いて、実施例1の画像形成装置と同じ構成としてある。本実施例の画像形成装置は、VdarkとVlight電位の計測を行なうことで、図20に示す推定電位直線161の精度が向上し、より高精度な面内電位ムラの補正を行なえるものである。
[Example 2]
The image forming apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the image forming apparatus according to the first embodiment except that the Vdark and Vlight potentials are measured when the potential unevenness measurement image is output. The image forming apparatus according to this embodiment measures the Vdark and Vlight potentials, thereby improving the accuracy of the estimated potential straight line 161 shown in FIG. 20 and correcting the in-plane potential unevenness with higher accuracy. .

本実施例の画像形成装置における電位設定を図21に示す。   FIG. 21 shows potential settings in the image forming apparatus of this embodiment.

まず第1ステップ(1st)として、通常設定である帯電電位( Vdark)−500Vd、現像バイアスのDC成分−350Vdcの電位設定を用いた。そして、電位ムラ計測電位(Vht)−300Vhtの表面電位になるように均一露光を行ない、画像出力を行なう。このときの現像方法は実施例1と同様である。〔1stStep:−500Vd / −300Vht / −350Vdc〕
続いて第2ステップ(2nd)として、帯電電位( Vdark)−500Vd、現像バイアスのDC成分−450Vdcの電位設定を用いた。そして、電位ムラ計測電位(Vht)は、露光を行なわず−500Vhtのままとし、画像出力を行なった。〔2ndStep:−500Vd / −500Vht / −450Vdc〕
続いて第3ステップ(3rd)として、帯電電位( Vdark)−500Vd、現像バイアスのDC成分−150Vdcの電位設定を用いた。そして、電位ムラ計測電位(Vht)は、全面フル発光させることでVlight電位である−100Vhtの表面電位になるように均一露光を行ない、画像出力を行なった。〔3rdStep:−500Vd / −100Vht / −150Vdc〕
その結果、濃度ムラから変換された、補正前の面内ムラ24Vに対し、本実施例による補正処理を行なうことにより、濃度ムラから変換された面内の電位ムラが 8Vに低減された。これにより、シアン単色の出力画像の面内色差をΔE=1.40に収めることが可能となった。
First, as the first step (1st), a normal setting of a charging potential (Vdark) −500 Vd and a developing bias DC component of −350 Vdc was used. Then, uniform exposure is performed so that the surface potential of the potential unevenness measurement potential (Vht) −300 Vht is obtained, and an image is output. The developing method at this time is the same as in Example 1. [1st Step: -500Vd / -300Vht / -350Vdc]
Subsequently, as a second step (2nd), a charging potential (Vdark) −500 Vd, and a potential setting of a developing bias DC component −450 Vdc were used. Then, the potential unevenness measurement potential (Vht) was kept at −500 Vht without performing exposure, and image output was performed. [2nd Step: -500 Vd / -500 Vht / -450 Vdc]
Subsequently, as the third step (3rd), a potential setting of a charging potential (Vdark) −500 Vd and a DC component of the developing bias −150 Vdc was used. The potential unevenness measurement potential (Vht) was subjected to uniform exposure so that the entire surface was fully lit to obtain a surface potential of -100 Vht, which is the Vlight potential, and image output was performed. [3rd Step: -500Vd / -100Vht / -150Vdc]
As a result, the in-plane potential unevenness converted from the density unevenness was reduced to 8V by performing the correction process according to the present embodiment on the in-plane unevenness 24V before correction converted from the density unevenness. As a result, the in-plane color difference of the cyan single color output image can be kept within ΔE = 1.40.

[実施例3]
本実施例に示す画像形成装置は、図22に示すフローチャートのように、電位ムラ計測用画像の出力(S4)と同時に、現像ムラ補正用画像を同時に出力する(S4a)点を除いて、実施例1の画像形成装置と同じ構成としてある。また本実施例に示す画像形成装置は、画像形成装置の外部で測色〜トナー濃度/電位変換LUT処理を行なう際に、現像ムラの補正を加えることで、より高精度な補正処理を行えるものである。
[Example 3]
The image forming apparatus shown in the present embodiment is implemented except for the point that the image for developing unevenness correction is simultaneously output (S4a) simultaneously with the output of the potential unevenness measuring image (S4), as shown in the flowchart of FIG. The configuration is the same as that of the image forming apparatus of Example 1. The image forming apparatus shown in the present embodiment can perform correction processing with higher accuracy by adding development unevenness correction when performing colorimetry to toner density / potential conversion LUT processing outside the image forming apparatus. It is.

具体的には、本実施例の画像形成装置は、電位ムラ計測用画像を出力すると同時に、感光体ドラムの電位ムラの影響を受けにくい0V電位で現像処理を行なうことにより、現像器の濃度ムラを計測する。これは、時間をかけて0Vまで電位減衰させた感光体ドラムの電気特性は、帯電電荷を付与した際の帯電能や、帯電してから現像位置まで移動する間に電位減衰する暗減衰特性、光を照射した場合の光感度特性などの影響を受け難いことによる。膜厚や誘電率などの静的な特性については、0Vの場合での影響は残るものの、ハイライト〜ハーフトーン領域の画像形成、特にアナログパターンで静電潜像形成をした場合には、その影響は制限される。そのため、感光体ドラムの特性ムラの影響を受け難く、現像器のムラ情報の計測が可能となるものである。   Specifically, the image forming apparatus of the present embodiment outputs a potential unevenness measurement image and at the same time performs development processing at a 0 V potential that is not easily affected by the potential unevenness of the photosensitive drum, whereby the density unevenness of the developing device is obtained. Measure. This is because the electric characteristics of the photoconductive drum attenuated to 0 V over time include the charging ability when a charged charge is applied, and the dark attenuation characteristic in which the electric potential is attenuated while moving to the development position after being charged. This is because it is difficult to be affected by light sensitivity characteristics when irradiated with light. For static characteristics such as film thickness and dielectric constant, the effect at 0V remains, but when forming an image of highlight to halftone area, especially when forming an electrostatic latent image with an analog pattern, The impact is limited. Therefore, it is difficult to be influenced by the characteristic unevenness of the photosensitive drum, and the unevenness information of the developing device can be measured.

そのときの電位設定としては、図23に示すように、感光体ドラムを1分間放置することで0Vまで電位減衰させ、現像バイアスのDC成分Vdcを−50Vに設定し、現像ムラ補正用画像を出力する。得られた画像を画像形成装置の外部の測色〜トナー濃度/電位変換LUT行程に移し、トナー濃度から電位値へ変換する際に、現像器のムラの補正を行なうことで、より高精度な電位ムラの算出が可能となる。   As the potential setting at that time, as shown in FIG. 23, the photosensitive drum is allowed to stand for 1 minute so that the potential is attenuated to 0 V, the DC component Vdc of the developing bias is set to −50 V, and the development unevenness correcting image is displayed. Output. The obtained image is transferred from the color measurement to the toner density / potential conversion LUT process outside the image forming apparatus, and when the toner density is converted into the potential value, the unevenness of the developing device is corrected, thereby achieving higher accuracy. Potential unevenness can be calculated.

その結果、濃度ムラから変換された、補正前の面内の電位ムラ24Vに対し、本実施例による補正処理を行なうことにより、濃度ムラから変換された面内の電位ムラが6Vに低減された。これにより、シアン単色の出力画像の面内色差をΔE=1.05に収めることが可能となった。   As a result, the in-plane potential unevenness converted from the density unevenness is reduced to 6 V by performing the correction process according to the present embodiment on the in-plane potential unevenness 24 V converted from the density unevenness. . As a result, the in-plane color difference of the cyan single color output image can be kept within ΔE = 1.05.

[実施例4]
本実施例に示す画像形成装置は、感光体ドラムとして84mmφのOPC感光体を用いた。OPC感光体は、図24において符号192にて示すように、入力データである積算露光強度に対する感光体表面電位の減衰特性が、指数関数的な変化のEVカーブ(Energy − Voltageカーブ)特性を示すものである。このように露光量に対して非線形の電位減衰特性を持つ感光体ドラムを使用した場合には、推定電位を直線近似で求めていては誤差が大きくなってしまう。そこで、本実施例では、図24に示すように5水準の電位レベルで電位ムラ計測を行ない、多次関数で近似を行なうことにより、非線形な推定電位特性を求め、電位ムラの補正を行なうものである。
[Example 4]
In the image forming apparatus shown in this example, an 84 mmφ OPC photosensitive member was used as the photosensitive drum. As indicated by reference numeral 192 in FIG. 24, the OPC photoconductor exhibits an EV curve (Energy-Voltage curve) characteristic in which the attenuation characteristic of the photoconductor surface potential with respect to the integrated exposure intensity as input data changes exponentially. Is. As described above, when a photosensitive drum having a non-linear potential decay characteristic with respect to the exposure amount is used, an error increases if the estimated potential is obtained by linear approximation. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 24, potential unevenness is measured at five potential levels and approximated by a multi-order function to obtain a non-linear estimated potential characteristic and correct the potential unevenness. It is.

その結果、OPCのように非線形な電位減衰特性を示す感光体についても、濃度ムラから変換された補正前の面内ムラ24Vに対し、本実施例による補正処理を行なうことにより、濃度ムラから変換された面内の電位ムラが9Vに低減された。これにより、シアン単色の出力画像の面内色差をΔE=1.57に収めることが可能となった。   As a result, even for a photoconductor that exhibits non-linear potential decay characteristics such as OPC, the in-plane unevenness 24V before correction converted from the density unevenness is converted from the density unevenness by performing the correction processing according to this embodiment. The in-plane potential unevenness was reduced to 9V. As a result, the in-plane color difference of the cyan monochrome output image can be kept within ΔE = 1.57.

[その他]
本実施例の画像形成装置は、図1に示す画像形成装置に限られず図25に示すようなタンデム式の画像形成装置であってもよい。
[Others]
The image forming apparatus of the present embodiment is not limited to the image forming apparatus shown in FIG. 1, and may be a tandem type image forming apparatus as shown in FIG.

図25はタンデム式の複写機の一例の構成模型図である。図1の複写機の部材と機能的に同じ部材には同じ符号を付して再度の説明を省略する。   FIG. 25 is a structural model diagram of an example of a tandem type copying machine. Members that are functionally the same as those of the copier in FIG. 1 are given the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図25に示す複写機は、複写機本体A側に作像手段として、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色のトナー画像を形成する第1〜第4の4つの画像形成ステーションSY・SM・SC・SK(以下、S(Y〜K)と記す)を有する。各ステーションS(Y〜K)は、像担持体としての感光体ドラム1を有する。各感光体ドラム1の周囲には、帯電手段(帯電器)2と、像露光手段(走査光学装置)3と、現像手段としての現像器4と、転写手段(転写ローラ)5と、クリーニング手段(クリーニング器)7が配設されている。そして、各ステーションS(Y〜K)の感光体ドラム1表面と対向するように搬送手段10の一部を構成する中間転写ベルト10eが配設してある。転写ベルト10eは、駆動ローラ10fと、従動ローラ10gの二軸に張架されている。この転写ベルト10eを挟んで各感光体ドラム1と対向させて転写ローラ5を配置することによって感光体ドラム1と搬送ベルト7との間に転写ニップ部を形成している。   In the copying machine shown in FIG. 25, first to fourth image forming stations SY for forming toner images of each color of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K as image forming means on the copying machine main body A side. · SM · SC · SK (hereinafter referred to as S (Y to K)). Each station S (Y to K) has a photosensitive drum 1 as an image carrier. Around each photosensitive drum 1, there are a charging unit (charging unit) 2, an image exposure unit (scanning optical device) 3, a developing unit 4 as a developing unit, a transfer unit (transfer roller) 5, and a cleaning unit. A (cleaning device) 7 is provided. An intermediate transfer belt 10e constituting a part of the conveying means 10 is disposed so as to face the surface of the photosensitive drum 1 of each station S (Y to K). The transfer belt 10e is stretched around two axes of a driving roller 10f and a driven roller 10g. A transfer nip portion is formed between the photosensitive drum 1 and the conveying belt 7 by disposing the transfer roller 5 so as to face each of the photosensitive drums 1 with the transfer belt 10 e interposed therebetween.

各ステーションS(Y〜K)の感光体ドラム1が不図示の制御回路部(制御手段)により駆動制御されることによって矢印方向へ所定の周速度(プロセススピード)で回転される。その感光体ドラム1と同期して搬送ベルト7も回転駆動系によって駆動ローラ8aにより矢印方向へ該各感光体ドラム1の回転周速度に対応した周速度で回転される。   The photosensitive drums 1 of the stations S (Y to K) are driven and controlled by a control circuit unit (control means) (not shown) to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of the arrow. In synchronization with the photosensitive drum 1, the conveying belt 7 is also rotated by the driving roller 8 a by the rotational driving system in the direction of the arrow at a peripheral speed corresponding to the rotational peripheral speed of each photosensitive drum 1.

まず、1色目のイエローYのステーションSYにおいて、感光体ドラム1の外周面(表面)を帯電ローラ2により所定の電位に均一に帯電する。次に、読み取りユニット22から得られるカラー原稿Gの画像データに応じたレーザービームを感光体ドラム1表面に走査露光する。これによって感光体ドラム1表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。そしてこの潜像が現像器4によりイエロートナーによって現像され、感光体ドラム1表面にイエロートナー像が形成される。同様の画像形成工程がマゼンタM、シアンC、ブラックKの各ステーションS(M〜K)においても行われる。そして各ステーションS(Y〜K)の感光体ドラム1表面に各色のトナー像が形成される。   First, in the yellow Y station SY of the first color, the outer peripheral surface (front surface) of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined potential by the charging roller 2. Next, the surface of the photosensitive drum 1 is scanned and exposed with a laser beam corresponding to the image data of the color original G obtained from the reading unit 22. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the surface of the photosensitive drum 1. The latent image is developed with yellow toner by the developing device 4, and a yellow toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. A similar image forming process is performed in each of the magenta M, cyan C, and black K stations S (M to K). A toner image of each color is formed on the surface of the photosensitive drum 1 of each station S (Y to K).

一方、給送カセット9内に積載して収納された記録紙Pは搬送ローラ10a,10bにより転写ベルト10e上に搬送される。この記録紙Pは転写ベルト10eの回転によって回転方向上流側の転写ニップ部から回転方向下流側の転写ニップ部まで搬送される。記録紙Pにはその搬送過程において各感光体ドラム1のトナー像が転写ニップ部で転写ローラ5により記録材P上に順番に重ねて転写される。   On the other hand, the recording paper P stacked and stored in the feeding cassette 9 is conveyed onto the transfer belt 10e by the conveying rollers 10a and 10b. The recording paper P is conveyed from the transfer nip upstream in the rotation direction to the transfer nip downstream in the rotation direction by the rotation of the transfer belt 10e. During the conveyance process, the toner images on the photosensitive drums 1 are transferred onto the recording paper P in order by the transfer roller 5 on the recording material P at the transfer nip portion.

各ステーションS(Y〜K)において、記録紙Pへのトナー像の転写後に感光体ドラム1表面に残った転写残トナーはクリーニング手段(クリーニング器)7に設けられているクリーニングブレード(不図示)により除去される。これによって感光体ドラム1は繰り返して次の画像形成に供される。   At each station S (Y to K), the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image onto the recording paper P is a cleaning blade (not shown) provided in the cleaning means (cleaning device) 7. Is removed. Thus, the photosensitive drum 1 is repeatedly used for the next image formation.

転写ベルト10eから分離し回転方向下流側の転写ニップ部を出た記録紙Pは定着手段6に導入される。その記録紙Pは定着手段6から熱と圧力を受けることによってトナー像が記録紙Pの面上に加熱定着される。   The recording paper P separated from the transfer belt 10 e and exiting the transfer nip portion on the downstream side in the rotation direction is introduced into the fixing unit 6. The recording paper P receives heat and pressure from the fixing unit 6 so that the toner image is heated and fixed on the surface of the recording paper P.

上記のタンデム式の画像形成装置に前述の「(3)感光体ドラム表面の電位ムラを計測するための構成」を適用すれば実施例1の画像形成装置と同じ作用効果を得ることができる。   If the above-mentioned “(3) Configuration for measuring potential unevenness on the surface of the photosensitive drum” is applied to the tandem type image forming apparatus, the same effect as the image forming apparatus of the first embodiment can be obtained.

画像形成装置の一例の構成模型図。1 is a configuration model diagram of an example of an image forming apparatus. 感光体表面電位に対するトナー濃度の関係を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship of toner density with respect to a photoreceptor surface potential. 感光体表面電位に対する潜像パターンと現像後のトナー像のパターンの関係を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a latent image pattern and a developed toner image pattern with respect to a photoreceptor surface potential. トナー載り量に対するトナー濃度の関係を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between toner density and toner applied amount. 現像器におけるM/Sが変化したときの現像ガンマ特性を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining development gamma characteristics when M / S in the developing device changes. 帯電電位と露光部電位と中間調電位の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between charging potential, exposure part potential, and halftone potential. 電位ムラ計測用画像を出力する際の電位設定を説明する図。The figure explaining the electric potential setting at the time of outputting the electric potential nonuniformity measurement image. 感光体ドラム表面の作像領域と現像領域の関係を説明する図。FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between an image forming area on the surface of a photosensitive drum and a developing area. 感光体ドラムと電子写真プロセスに必要となる部材の長手幅の関係を模式的に示した図。The figure which showed typically the relationship between the photosensitive drum and the longitudinal width of the member required for an electrophotographic process. 電位ムラ計測用画像を出力する際の電位設定を説明する図。The figure explaining the potential setting at the time of outputting the image for potential nonuniformity measurement. 電位センサーの一例を説明する図。FIG. 6 illustrates an example of a potential sensor. 電位センサーの他の例を説明する図。FIG. 9 illustrates another example of a potential sensor. 電位ムラ計測用画像を出力する際の電位設定を説明する図。The figure explaining the electric potential setting at the time of outputting the electric potential nonuniformity measurement image. レーザーパワー補正値の算出法を説明する図。The figure explaining the calculation method of a laser power correction value. 電位ムラ補正LUTを説明する図。The figure explaining electric potential nonuniformity correction | amendment LUT. 走査光学装置を説明する図。FIG. 6 illustrates a scanning optical device. レーザー制御部の回路を説明する図。The figure explaining the circuit of a laser control part. 感光体ドラム1表面の電位ムラ補正の一例のフローチャート。6 is a flowchart of an example of potential unevenness correction on the surface of the photosensitive drum 1; レーザーパワー補正値の算出法を説明する図。The figure explaining the calculation method of a laser power correction value. レーザーパワー補正値の算出法を説明する図。The figure explaining the calculation method of a laser power correction value. 電位ムラ計測用画像を出力する際の電位設定を説明する図。The figure explaining the potential setting at the time of outputting the image for potential nonuniformity measurement. 感光体ドラム1表面の電位ムラ補正の一例のフローチャート。6 is a flowchart of an example of potential unevenness correction on the surface of the photosensitive drum 1; 電位ムラ計測用画像を出力する際の電位設定を説明する図。The figure explaining the potential setting at the time of outputting the image for potential nonuniformity measurement. レーザーパワー補正値の算出法を説明する図。The figure explaining the calculation method of a laser power correction value. 画像形成装置の他の例の構成模型図。FIG. 6 is a structural model diagram of another example of an image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1:感光体ドラム、2:帯電手段、3:像露光手段(補正手段)、4Y,4M,4C,4K:現像手段 1: Photosensitive drum, 2: Charging unit, 3: Image exposure unit (correction unit), 4Y, 4M, 4C, 4K: Development unit

Claims (15)

記録材に画像を形成する画像形成装置であって、光導電性を有する円筒状の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体表面の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段と、前記像担持体表面の2次元の電位ムラを補正するための補正手段と、を備え、
(i)前記像担持体表面を帯電する処理、
(ii)帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する処理、
(iii)前記潜像電位を所定の現像バイアスで現像して少なくとも像担持体の1周にわたるトナー像を出力する処理、
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理、
の前記(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、前記補正手段を制御して、前記像担持体表面の2次元の電位ムラの補正を行なう画像形成装置において、
複数の前記潜像電位でトナー像を出力する際の前記現像バイアスは、前記潜像電位に応じて変更されることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising a cylindrical image carrier having photoconductivity, charging means for charging the surface of the image carrier, and exposing the surface of the image carrier after charging. An image exposing means for forming a latent image, a developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier, and correcting two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier. Correction means, and
(I) a treatment for charging the surface of the image carrier;
(Ii) a process of exposing the surface of the image carrier after charging so as to have a predetermined latent image potential;
(Iii) processing for developing the latent image potential with a predetermined developing bias to output a toner image over at least one turn of the image carrier;
(Iv) processing for detecting the density of the toner image;
The processes from (i) to (iv) are performed with a plurality of latent image potentials having different potential levels, and the correction means is controlled based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images, In the image forming apparatus for correcting the two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier,
The image forming apparatus, wherein the developing bias when outputting a toner image with a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potentials.
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、光導電性を有する円筒状の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体表面の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段と、を備え、
(i)前記像担持体表面を帯電する処理、
(ii)帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する処理、
(iii)前記潜像電位を所定の現像バイアスで現像して少なくとも像担持体の1周にわたるトナー像を出力する処理、
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理、
の前記(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、前記像露光手段を制御して、前記像担持体表面の2次元の電位ムラの補正を行なう画像形成装置において、
複数の前記潜像電位でトナー像を出力する際の前記現像バイアスは、前記潜像電位に応じて変更されることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising a cylindrical image carrier having photoconductivity, charging means for charging the surface of the image carrier, and exposing the surface of the image carrier after charging. Image developing means for forming a latent image, and developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier,
(I) a treatment for charging the surface of the image carrier;
(Ii) a process of exposing the surface of the image carrier after charging so as to have a predetermined latent image potential;
(Iii) processing for developing the latent image potential with a predetermined developing bias to output a toner image over at least one turn of the image carrier;
(Iv) processing for detecting the density of the toner image;
The processes from (i) to (iv) are performed at a plurality of latent image potentials having different potential levels, and the image exposure means is controlled based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images. In the image forming apparatus for correcting the two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier,
The image forming apparatus, wherein the developing bias when outputting a toner image with a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potentials.
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、光導電性を有する円筒状の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体表面の潜像にトナーを付着させて潜像を現像する現像手段と、前記像担持体表面の2次元の電位ムラを補正するための補正露光手段と、を備え、
(i)前記像担持体表面を帯電する処理、
(ii)帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する処理、
(iii)を所定の現像バイアスで現像して少なくとも像担持体の1周にわたるトナー像を出力する処理、
(iv)前記トナー像の濃度を検出する処理、
の前記(i)から(iv)までの処理を電位レベルの異なる複数の潜像電位で行ない、得られた複数のトナー像の濃度の2次元分布に基づいて、前記補正露光手段を制御して、前記像担持体表面の2次元の電位ムラの補正を行なう画像形成装置において、
複数の前記潜像電位でトナー像を出力する際の前記現像バイアスは、前記潜像電位に応じて変更されることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising a cylindrical image carrier having photoconductivity, charging means for charging the surface of the image carrier, and exposing the surface of the image carrier after charging. An image exposing means for forming a latent image, a developing means for developing the latent image by attaching toner to the latent image on the surface of the image carrier, and correcting two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier. Correction exposure means,
(I) a treatment for charging the surface of the image carrier;
(Ii) a process of exposing the surface of the image carrier after charging so as to have a predetermined latent image potential;
A process of developing (iii) with a predetermined developing bias and outputting a toner image over at least one turn of the image carrier;
(Iv) processing for detecting the density of the toner image;
The processes from (i) to (iv) are performed at a plurality of latent image potentials having different potential levels, and the correction exposure means is controlled based on the two-dimensional distribution of the density of the obtained toner images. In the image forming apparatus for correcting the two-dimensional potential unevenness on the surface of the image carrier,
The image forming apparatus, wherein the developing bias when outputting a toner image with a plurality of latent image potentials is changed according to the latent image potentials.
前記現像バイアスは、前記潜像電位に近づける方向に変更されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing bias is changed in a direction to approach the latent image potential. 前記像担持体表面の帯電電位をVdark、帯電後の前記像担持体表面の露光部電位をVlight、前記帯電電位Vdarkと前記露光部電位Vlightの中間電位をVhalf = (Vdark + Vlight)/2としたとき、前記電位レベルの異なる複数の潜像電位は、前記露光部電位Vlight側の電位レベルV01(Vlight<V01<Vhalf)と、前記帯電電位Vdark側の電位レベルV02(Vhalf<V02<Vdark)と、を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The charged potential on the surface of the image carrier is Vdark, the exposed portion potential on the surface of the image carrier after charging is Vlight, and the intermediate potential between the charged potential Vdark and the exposed portion potential Vlight is Vhalf = (Vdark + Vlight) / 2. Then, the plurality of latent image potentials having different potential levels are the potential level V01 on the exposure portion potential Vlight side (Vlight <V01 <Vhalf) and the potential level V02 on the charging potential Vdark side (Vhalf <V02 <Vdark). The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: 複数の潜像電位でトナー像を出力するときに、得られるトナー像の濃度が、0.3〜1.0の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   4. The toner image according to claim 1, wherein when a toner image is output at a plurality of latent image potentials, the density of the obtained toner image is in the range of 0.3 to 1.0. 5. The image forming apparatus described in 1. 前記現像バイアスは、前記潜像電位の±50V以内であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing bias is within ± 50 V of the latent image potential. 前記現像バイアスは、DC成分のみを変更することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing bias changes only a DC component. 前記潜像電位の少なくとも一つは、前記帯電電位Vdark±50V以内であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 5, wherein at least one of the latent image potentials is within the charging potential Vdark ± 50V. 前記潜像電位の少なくとも一つは、前記露光部電位Vlight±50V以内であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 5, wherein at least one of the latent image potentials is within the exposure portion potential Vlight ± 50V. 前記像担持体表面の電位を0Vにしてトナー像の出力を行ない、得られたトナー像の濃度を用いて前記現像手段のムラを補正することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   4. The toner image is output with the surface potential of the image carrier set to 0 V, and unevenness of the developing unit is corrected using the density of the obtained toner image. The image forming apparatus according to claim 1. 帯電後の前記像担持体表面を所定の潜像電位となるように露光する際に、前記記録材に画像を形成するときに用いる画像の空間周波数よりも高い空間周波数の潜像パターンを用いることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   When exposing the charged image carrier surface to have a predetermined latent image potential, a latent image pattern having a spatial frequency higher than the spatial frequency of the image used when forming an image on the recording material is used. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 前記トナー像を記録材上に出力し、前記トナー像の濃度を検出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner image is output onto a recording material, and the density of the toner image is detected. 前記トナー像の濃度を前記像担持体表面で検出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a density of the toner image is detected on a surface of the image carrier. 前記像担持体の材料にアモルファスシリコンを用いることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein amorphous silicon is used as a material of the image carrier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017078791A (en) * 2015-10-21 2017-04-27 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus
JP2019105730A (en) * 2017-12-12 2019-06-27 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Fixing device and image forming apparatus

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