JP2009251171A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体に形成した制御用トナー像を中間転写体に転写して画像の濃度制御に用いる画像形成装置、詳しくは制御用トナー像を中間転写体に転写する際の転写電圧の制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a control toner image formed on an image carrier to an intermediate transfer member for use in image density control, and more specifically, a transfer voltage for transferring a control toner image to an intermediate transfer member. Regarding control.
像担持体に形成した制御用トナー像を中間転写体に転写して画像の濃度制御に用いる画像形成装置が実用化されている。 An image forming apparatus for transferring a control toner image formed on an image carrier to an intermediate transfer body and using it for image density control has been put into practical use.
像担持体に形成したトナー像を中間転写体に転写する際に、転写電流が定電流となるように、転写部に印加する電圧を刻々と制御する画像形成装置も実用化されている。 An image forming apparatus that controls the voltage applied to the transfer unit momentarily so that the transfer current becomes a constant current when the toner image formed on the image carrier is transferred to the intermediate transfer member has been put into practical use.
転写部材に定電圧を印加して、画像のトナー像を像担持体から中間転写体へ転写する画像形成装置では、画像形成ジョブを受信すると、静電像の白地部(ベタ白部)の電位と現像バイアス(直流電圧Vdc)とを設定する。 In an image forming apparatus that transfers a toner image of an image from an image carrier to an intermediate transfer member by applying a constant voltage to a transfer member, when an image forming job is received, the potential of the white portion (solid white portion) of the electrostatic image And a developing bias (DC voltage Vdc) are set.
その後、電位が適正に設定された白地部を転写部に通過させて、「転写部に印加する電圧と流れる電流との関係」を求めて、所定電流値に対応させた定電圧を設定して、実際の画像形成を開始する。 After that, let the white background part where the potential is set appropriately pass through the transfer part, find the `` relation between the voltage applied to the transfer part and the flowing current '', and set a constant voltage corresponding to the predetermined current value Actual image formation is started.
ここで、白地部を用いて定電圧を設定する理由は、トナーが中間転写体へ転写されて無駄に消費されたり、中間転写体に転写されたきり記録材に転写されないトナーが画像形成装置の機体内を汚染したりするからである。 Here, the reason for setting the constant voltage using the white background is that the toner is transferred to the intermediate transfer member and is wasted, or the toner that has not been transferred to the recording material transferred to the intermediate transfer member is used in the image forming apparatus. This is because the aircraft is contaminated.
特許文献1には、画像形成に先立たせて転写部材に印加する定電圧を段階的に高くして、所望の転写電流が測定された時点の定電圧を画像形成時の定電圧として用いる制御が示される。 Patent Document 1 discloses a control in which a constant voltage applied to a transfer member is increased stepwise prior to image formation, and a constant voltage at the time when a desired transfer current is measured is used as a constant voltage during image formation. Indicated.
特許文献2には、中間転写体に対向させて光学式センサを配置して、像担持体から中間転写体に転写された制御用トナー像の濃度を検知する画像形成装置が示される。
特許文献3には、静電像における白地部の電位を複数段階に異ならせて制御用トナー像を形成して静電像の白地部の電位を適正に設定する画像形成装置が示される。
画像濃度を調整するために、白地部の電位を変化させると、定電圧が印加された転写部を制御用トナー像が通過して中間転写体へ転写される際の転写電流が変化する。白地部の電位によって像担持体に形成される制御用トナー像のトナー載り量が変化する一方、像担持体から中間転写体へ転写される制御用トナー像の転写効率も変化する。 When the potential of the white background portion is changed in order to adjust the image density, the transfer current when the control toner image passes through the transfer portion to which a constant voltage is applied and is transferred to the intermediate transfer member is changed. While the toner application amount of the control toner image formed on the image carrier changes with the potential of the white background portion, the transfer efficiency of the control toner image transferred from the image carrier to the intermediate transfer member also changes.
このため、中間転写体に転写された制御用トナー像が像担持体に形成された制御用トナー像の濃度を反映しなくなって、静電像の白地部の電位を適正に設定できなくなる可能性がある。 For this reason, the control toner image transferred to the intermediate transfer member may not reflect the density of the control toner image formed on the image carrier, and the potential of the white portion of the electrostatic image may not be set appropriately. There is.
そこで、白地部の電位を変化させるごとに転写部を通過させて、転写部に印加する電圧と流れる電流との関係を求めて、制御用トナー像を転写するための定電圧を設定する制御が提案された。 Therefore, the control for setting a constant voltage for transferring the control toner image is performed by passing the transfer portion each time the potential of the white background portion is changed, obtaining the relationship between the voltage applied to the transfer portion and the flowing current. was suggested.
しかし、この場合、画像のトナー像の転写には無用の「制御用トナー像を転写するだけのための定電圧」を設定することになり、白地部の電位の設定に時間がかかって画像形成の開始が遅れてしまう。 However, in this case, an unneeded “constant voltage for just transferring the control toner image” is set for transferring the toner image of the image, and it takes time to set the potential of the white background image formation. Will start late.
本発明は、速やかに白地部の電位を設定し終えて画像のトナー像を転写するための定電圧を設定できる画像形成装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of setting a constant voltage for transferring a toner image of an image after quickly setting a potential of a white background portion.
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を一様な電位に帯電させる帯電装置と、帯電した前記像担持体を露光して静電像を形成する露光装置と、前記静電像にトナーを電気的に転移させてトナー像を現像する現像装置と、中間転写体を介して前記像担持体に圧接して前記像担持体から前記中間転写体へトナー像を転写する転写部を形成する転写部材とを備えたものである。そして、定電圧と定電流制御された電圧とを出力可能であって、前記転写部に電圧を印加する電源と、前記像担持体に所定サイズで形成されて前記中間転写体に転写された制御用トナー像を用いて、前記帯電装置と前記露光装置との少なくとも一方の条件を制御して、前記静電像の白地部の電位を調整する制御手段とを備える。さらに、画像のトナー像を転写する際には、前記電源が前記定電圧を出力する一方、前記制御用トナー像を転写する際には、前記電源が前記定電流制御された電圧を出力する。 The image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a charging device that charges the image carrier to a uniform potential, an exposure device that forms an electrostatic image by exposing the charged image carrier, and A developing device that electrically transfers toner to an electrostatic image and develops the toner image, and the toner image is transferred from the image carrier to the intermediate transfer member by pressing against the image carrier via the intermediate transfer member. And a transfer member that forms a transfer portion. Further, a constant voltage and a constant current controlled voltage can be output, and a power source that applies a voltage to the transfer portion, and a control that is formed in a predetermined size on the image carrier and transferred to the intermediate transfer member And a control unit that adjusts the potential of the white portion of the electrostatic image by controlling at least one of the conditions of the charging device and the exposure device using the toner image. Further, when transferring a toner image of an image, the power supply outputs the constant voltage, while when transferring the control toner image, the power supply outputs a voltage under constant current control.
本発明の画像形成装置では、一様な電位に帯電させた像担持体を露光して静電像(現像される現像部と現像されない白地部)が形成される。そして、静電像の現像部にトナーを電気的に転移させて形成された画像のトナー像は、定電圧と定電流制御された電圧とを出力可能な電源が定電圧を印加した転写部にて中間転写体へ転写される。 In the image forming apparatus of the present invention, an image bearing member charged to a uniform potential is exposed to form an electrostatic image (a developing portion to be developed and a white background portion not to be developed). Then, the toner image of the image formed by electrically transferring the toner to the electrostatic image developing portion is transferred to a transfer portion to which a constant voltage and a constant current controlled voltage are output by a power source capable of outputting a constant voltage. Transferred to an intermediate transfer member.
制御用トナー像は、中間転写体上又は記録材上で濃度検知されて、その濃度検知結果がトナー像の形成条件としての白地部の電位に反映される。 The density of the control toner image is detected on the intermediate transfer member or the recording material, and the density detection result is reflected in the white background potential as the toner image forming condition.
所定サイズに形成された制御用トナー像は、定電流制御された電圧を印加した転写部では、白地部の電位が違っていても、等しい転写効率にて像担持体から中間転写体へ転写される。白地部の電位を異ならせた条件で制御用トナー像が形成されていても、定電流制御された電圧は、所定サイズ内で一定電流密度が形成されるように自動調整されるからである。 The toner image for control formed in a predetermined size is transferred from the image carrier to the intermediate transfer member with the same transfer efficiency even if the potential of the white background is different in the transfer portion to which a constant current controlled voltage is applied. The This is because even if the control toner image is formed under the condition that the potential of the white background portion is different, the voltage under constant current control is automatically adjusted so that a constant current density is formed within a predetermined size.
従って、転写部に印加される定電圧を白地部の電位の違いに応じて調整する制御が不要になるため、定電圧制御のみで調整する場合に比較して白地部の電位を短時間で調整できる。速やかに白地部の部の電位を設定し終えて、画像のトナー像を転写するための定電圧の設定を開始できる。 This eliminates the need to adjust the constant voltage applied to the transfer area in accordance with the difference in potential of the white background, so that the potential of the white background can be adjusted in a shorter time than when adjusting only by constant voltage control. it can. The setting of the constant voltage for transferring the toner image of the image can be started by quickly setting the potential of the white background portion.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、白地部の電位であるベタ白電位を変化させて制御用トナー像を形成した際に、定電流制御によって制御用トナー像が中間転写体へ転写される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, as long as the control toner image is transferred to the intermediate transfer member by constant current control when the solid toner potential, which is the potential of the white background, is changed to form the control toner image, the configuration of the embodiment In another embodiment, a part or all of the above may be replaced by the alternative configuration.
従って、中間転写体に担持された制御用トナー像を濃度検知する方式のみならず、制御用トナー像を記録材へ転写して定着した後に濃度検知する方式の画像形成装置でも実施できる。 Therefore, not only a method for detecting the density of the control toner image carried on the intermediate transfer member but also an image forming apparatus for detecting the density after the control toner image is transferred to a recording material and fixed.
また、単色のトナー像を中間転写体に転写する画像形成装置のみならず、複数色のトナー像を中間転写体に重ね合わせる画像形成装置でも実施できる。フルカラーの画像形成装置としては、複数色の現像装置を備えた1個の感光ドラムを中間転写体に付設した1ドラム型のみならず、現像色の異なる複数の感光ドラムを中間転写体に沿って配列させたタンデム型でも実施できる。 In addition to an image forming apparatus that transfers a single-color toner image to an intermediate transfer member, the image forming apparatus can superimpose a plurality of color toner images on an intermediate transfer member. As a full-color image forming apparatus, not only a one-drum type in which one photosensitive drum provided with a plurality of color developing devices is attached to an intermediate transfer member, but also a plurality of photosensitive drums having different development colors along the intermediate transfer member. It can also be implemented in an arrayed tandem type.
本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.
なお、特許文献1〜3に示される画像形成装置及び制御用トナー像を用いた制御の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。 In addition, about the general matter of the control using the image forming apparatus and the control toner image disclosed in Patent Documents 1 to 3, the illustration is omitted and redundant description is omitted.
また、説明中、特許請求の範囲で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。 Further, in the description, the reference symbols indicated in parentheses in the configuration names used in the claims are examples for helping understanding of the invention, and the configuration is limited to corresponding members in the embodiment. Not intended to do.
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト9に1個の感光ドラム1を付設して、高速対応及び多品種記録材対応を図ったモノクロ画像形成装置である。
As shown in FIG. 1, the
像担持体である感光ドラム1の周囲には、帯電装置2、露光装置3、表面電位センサ22、現像装置4、一次転写ローラ15、クリーニング装置19が配置される。
Around the photosensitive drum 1 as an image carrier, a
感光ドラム1は、アルミニウム製シリンダの外周面にOPC(有機光半導体)感光層を形成されて回転自在に支持され、矢印R1方向に回転する。 The photosensitive drum 1 has an OPC (organic optical semiconductor) photosensitive layer formed on the outer peripheral surface of an aluminum cylinder, is rotatably supported, and rotates in the direction of arrow R1.
帯電装置2は、電源D3から負極性の直流電圧を印加されてコロナ放電を発生し、放電粒子を照射して感光ドラム1の表面を一様な正極性の電位に帯電させる。
The
露光装置3は、画像データを展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを不図示の回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム1の表面に静電像を書き込む。
The
不図示のドラムヒータは、感光ドラム1の表面付近の温度を一定に保って雰囲気中の絶対水分量を調整し、結露を避けて、安定した静電像の形成を可能にする。 A drum heater (not shown) keeps the temperature in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 1 constant, adjusts the absolute moisture content in the atmosphere, avoids condensation, and enables stable electrostatic image formation.
表面電位センサ22は、帯電装置2によって帯電された感光ドラム1の表面電位(暗部電位VD)を検知して、帯電装置2の運転条件にフィードバックする。また、帯電後に露光を受けて低下した表面電位(明部電位VL)を検知する。
The
現像装置4は、磁性キャリアと非磁性トナーを含む二成分現像剤を帯電させ、固定磁極42の周囲で感光ドラム1とカウンタ方向に回転する現像スリーブ41に担持させて感光ドラム1を摺擦することにより静電像を現像する。
The developing
電源D4は、正極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ41に印加して、感光ドラム1のベタ白部(暗部電位VD)へトナーを付着させて、静電像を正規現像する。
The power source D4 applies a developing voltage obtained by superimposing an AC voltage to a positive DC voltage to the developing
一次転写ローラ15は、感光ドラム1との間に中間転写ベルト9を挟持して、感光ドラム1と中間転写ベルト9との間に一次転写部T1を形成する。
The
電源D1は、制御部110によって設定された定電圧と、制御部110によって設定された定電流で定電流制御された電圧とを切り替えて出力可能である。
The power source D <b> 1 can switch and output a constant voltage set by the
電源D1は、正極性の定電圧を一次転写ローラ15に印加して、感光ドラム1に担持された画像のトナー像を、一次転写部T1を通過する中間転写ベルト9へ転写させる。
The power source D1 applies a positive constant voltage to the
クリーニング装置19は、クリーニングブレードを感光ドラム1に摺擦して、感光ドラム1に担持されたまま一次転写部T1を通過した転写残トナーを除去する。
The
中間転写ベルト9は、駆動ローラ12、バックアップローラ13、テンションローラ14、支持ローラ10、11、及び一次転写ローラ15に掛け渡して支持され、矢印R2方向に回転する。
The intermediate transfer belt 9 is supported across the
中間転写ベルト9は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴムに帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた材料で形成される。中間転写ベルト9は、体積抵抗率が1×108〜1×1013[Ω・cm]、厚みが70〜100[μm]である。 The intermediate transfer belt 9 is formed of a material in which an appropriate amount of carbon black is contained as an antistatic agent in a resin such as polyimide, polycarbonate, polyester, polypropylene, polyethylene terephthalate, acrylic, or vinyl chloride, or various rubbers. The intermediate transfer belt 9 has a volume resistivity of 1 × 10 8 to 1 × 10 13 [Ω · cm] and a thickness of 70 to 100 μm.
二次転写ローラ16は、中間転写ベルト9を介してバックアップローラ13に圧接して、中間転写ベルト9と二次転写ローラ16との間に二次転写部T2を形成する。
The
電源D2は、二次転写ローラ16に正極性の定電圧を印加して、二次転写部T2へ給送されて挟持搬送される記録材20へ、中間転写ベルト9に担持されたトナー像を二次転写する。記録材20は、レジストローラ17で一旦位置決め停止させた後、中間転写ベルト9のトナー像に合わせたタイミングで二次転写部T2へ送出される。
The power source D2 applies a positive constant voltage to the
定着装置8は、トナー像を転写されて二次転写部T2から受け渡された記録材20を加熱加圧して、記録材20の表面にトナー像を定着させる。
The fixing
クリーニング装置21は、クリーニングブレードを中間転写ベルト9に摺擦して、中間転写ベルト9に担持されたまま二次転写部T2を通過した転写残トナーを除去する。
The
二次転写ローラ16及びクリーニング装置21は、中間転写ベルト9に対して接離可能に配設されている。二次転写ローラ16及びクリーニング装置21は、複数色のカラー画像が形成される場合には、最終色前のトナー像が二次転写部T2及びクリーニング装置21を通過するまで中間転写ベルト9から離間される。
The
光学式センサ23は、中間転写ベルト9に一次転写された制御用トナー像(パッチ画像)に検知光(赤外光)を照射して正反射光を検知する。
The
光学式センサ23は、感光ドラム1の周囲に配置して感光ドラム1に形成した制御用トナー像を直接に検知できることが望ましい。中間転写ベルト9に制御用トナー像を一次転写する際にトナーの一部が損なわれて、転写効率の変動が濃度検知誤差となるからである。
The
しかし、感光ドラム1の周囲は、帯電装置2、露光装置3、現像装置4等が隙間無く配置されており、比較的に大型の光学式センサ23を設置するスペースを確保できない。このため、中間転写ベルト9の近傍に光学式センサ23を設置して、中間転写ベルト9上の制御用トナー像の濃度を検知することがスペース的に適当である。
However, around the photosensitive drum 1, the charging
<正規現像>
図2は正規現像の説明図、図3は正規現像におけるベタ白部の電位を設定する制御の説明図である。
<Regular development>
FIG. 2 is an explanatory diagram of regular development, and FIG. 3 is an explanatory diagram of control for setting the potential of a solid white portion in regular development.
図1を参照して図2に示すように、帯電装置2は、感光ドラム1の表面を静電像における現像部の電位(ベタ黒電位)である暗部電位VD=+450Vに帯電する。
As shown in FIG. 2 with reference to FIG. 1, the charging
露光装置3はトナー像を現像しない領域を露光して、ベタ白部の電位(ベタ白電位)である明部電位VL=+100Vまで除電する。
The
現像装置4の現像スリーブ41には、電源D4から、直流電圧Vdc=+250Vに交流電圧が重畳された現像電圧が印加される。
A developing voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage Vdc = + 250 V is applied to the developing
ベタ白部コントラストVback(=Vdc−VL)は、現像電位Vdcと明部電位VLの電位差であって、正極性に帯電した磁性キャリアの感光ドラム1への付着や、トナーの明部電位VDの領域への付着を阻止するための電位差である。ベタ白部コントラストVbackは、空気中の絶対水分量やトナーの色によらず一定の値に確保されている。 The solid white portion contrast Vback (= Vdc−VL) is a potential difference between the development potential Vdc and the bright portion potential VL, and the adhesion of the positively charged magnetic carrier to the photosensitive drum 1 or the bright portion potential VD of the toner. This is a potential difference for preventing adhesion to the region. The solid white portion contrast Vback is secured at a constant value regardless of the absolute water content in the air and the color of the toner.
現像装置4の負極性に帯電したトナーは、トナーの単位質量当たり帯電量(Q/M)と現像コントラストVcont(=VD−Vdc)に応じた量が、感光ドラム1の現像部(暗部電位VD)に付着する。
The negatively charged toner of the developing
従って、感光ドラム1に所定密度でトナーを付着させて画像の濃度を一定に保つには、トナーの単位質量当たり帯電量(Q/M)に応じて、現像コントラストVcontを調整する必要がある。トナーの単位質量当たり帯電量(Q/M)は、高湿度環境で空気中の絶対水分量が多くなると減少し、低湿度環境で空気中の絶対水分量が少なくなると増加する。このため、帯電量(Q/M)が小さい高湿度環境では、現像コントラストVcontを小さくし、帯電量(Q/M)が高い低湿度環境では、現像コントラストVcontを大きくする必要がある。 Therefore, in order to keep toner density at a predetermined density by adhering toner to the photosensitive drum 1, it is necessary to adjust the development contrast Vcont according to the charge amount (Q / M) per unit mass of the toner. The charge amount (Q / M) per unit mass of the toner decreases when the absolute moisture content in the air increases in a high humidity environment, and increases when the absolute moisture content in the air decreases in a low humidity environment. Therefore, it is necessary to reduce the development contrast Vcont in a high humidity environment where the charge amount (Q / M) is small, and to increase the development contrast Vcont in a low humidity environment where the charge amount (Q / M) is high.
そこで、画像形成装置100では、現像コントラストVcontを複数段階に変化させて制御用トナー像を形成して中間転写ベルト9に一次転写する。そして、中間転写ベルト9に担持させた制御用トナー像を光学式センサで検知して、複数段階の現像コントラストVcontにおけるトナー載り量を測定する。そして、適正なトナー載り量に対応する現像コントラストVcontを設定する。
In view of this, the
図1を参照して図3に示すように、帯電電位である暗部電位VDは固定にし、現像コントラストVcontを変えるため、露光装置3の露光量を調整して、暗部電位VLを段階的にVL1、VL2、VL3と三段階に変化させる。そして、三段階に変化させたVLの変動分ΔV、ΔV’だけ現像スリーブ41に印加する直流電圧Vdc1をVdc2、Vdc3にシフトする。つまり、ベタ白部コントラストVback=Vdc−VLは固定にして、現像コントラストVcont=VD−Vdcを変化させる。
As shown in FIG. 3 with reference to FIG. 1, the dark portion potential VL, which is a charging potential, is fixed and the exposure amount of the
このとき、現像コントラストVcontの変動により、感光ドラム1に現像される制御用トナー像のトナーの載り量が三段階に変化する。 At this time, the amount of toner on the control toner image developed on the photosensitive drum 1 changes in three stages due to the fluctuation of the development contrast Vcont.
従って、各段階の制御用トナー像を光学式センサ23により検知して、制御用トナー像が最適な濃度となる現像コントラストVcontが得られるように、露光装置3の露光量と直流電圧Vdcとを調整する。
Therefore, the exposure amount of the
<転写部材、電源>
図4は一次転写ローラの斜視図である。
<Transfer member, power supply>
FIG. 4 is a perspective view of the primary transfer roller.
図4に示すように、一次転写ローラ15は、導電性の芯金15aの外周面に弾性層15bを有し、弾性層15bに導電性フィラーを分散させて、抵抗値が1×106〜1×1010(Ω)程度に調整されている。弾性層15bにイオン導電系の材料を含むイオン導電性の一次転写ローラ15を採用しており、例として、界面活性剤を弾性層15bに分散させたものが挙げられる。
As shown in FIG. 4, the
しかし、一次転写ローラには、ウレタン等の材料自身に導電性を持たせたものや、カーボンや金属酸化物等の導電性フィラーを分散させたEPDMローラやウレタンローラも採用できる。 However, as the primary transfer roller, a material such as urethane itself having conductivity, or an EPDM roller or urethane roller in which a conductive filler such as carbon or metal oxide is dispersed can be used.
一次転写部T1に一次転写ローラ15を採用して、一次転写ローラ15にトナーの帯電極性と逆極性の電荷を適正に付与することで、感光ドラム1のトナー像が中間転写ベルト9に静電的に一次転写される。一次転写ローラ15を用いた接触転写方式は低出力で電源の低コスト化が図れる。
The
一次転写ローラ15に印加する転写電圧を定電流制御すると、一次転写部T1の感光ドラム1の長手方向に存在するトナー量に応じて転写効率が変化してしまう。感光ドラム1の長手方向の全域にトナー像が存在するベタ黒と、長手方向の全域にトナーが存在する領域が少ない細線の画像とでは一次転写部T1のインピーダンスが異なるからである。
When the transfer voltage applied to the
従って、ベタ黒時のインピーダンスに定電流を合わせていると、細線画像ではベタ白部への電流の流れ込み増加し、画像部に必要な電流が確保できない。逆に細線画像に定電流を合わせていると、ベタ黒画像では転写電流が強すぎて、転写画像不良が生じる。 Therefore, if the constant current is matched with the impedance at the time of solid black, in the thin line image, the current flows into the solid white portion, and the current necessary for the image portion cannot be secured. On the other hand, when a constant current is applied to the thin line image, the transfer current is too strong in the solid black image, and a transfer image defect occurs.
このため、電源D1は、感光ドラム1の対向位置に配置されて中間転写ベルト9の内側面に当接された一次転写ローラ15に印加する転写電圧を定電圧制御する。
For this reason, the power source D1 controls the transfer voltage applied to the
しかし、一次転写ローラ15に定電圧を印加した場合、ベタ白電位である明部電位VLと一次転写ローラ15に印加された定電圧Vtrとの電位差が大きいと、転写電流が流れ易く、この電位差が小さいと転写電流が流れ難くなる。従って、ベタ白電位である明部電位VLの違いによって転写電流が変化して不適正になる可能性がある。
However, when a constant voltage is applied to the
また、明部電位VLと一次転写ローラ15に印加された定電圧Vtrの電位差が同じでも、一次転写ローラ15の抵抗が低いと転写電流が流れ易く、抵抗が高いと転写電流が流れ難い。一次転写ローラ15の抵抗は、トナーと同様に機体内の温湿度や通電時間に応じて変動するため、一次転写ローラ15に定電圧を印加していると、一次転写部T1に適正な電荷を付与できなくなって転写不良を誘発する場合がある。
Even if the potential difference between the bright portion potential VL and the constant voltage Vtr applied to the
従って、画像形成装置100では、明部電位VLを設定した後に、一次転写ローラ15から流れる転写電流を適正に制御して、現像された画像のトナー像を適正に一次転写させる。転写の調整工程がVL電位で行われる理由は、感光ドラム1をVD電位に設定して転写の調整工程を行うと、VD電位に対して現像装置4との対向部でトナー像が形成されてしまい、トナーが無駄に使用されるためである。
Therefore, in the
一次転写ローラ15の抵抗変動に起因する一次転写不良の発生を防止するために、予め定められた数点の測定用定電圧を一次転写ローラ15に印加したときの、一次転写部T1に流れる電流を測定する。そして、測定用定電圧を用いた測定結果に応じて、画像のトナー像を転写する際に一次転写ローラ15へ印加する定電圧を適正に制御する。
In order to prevent occurrence of primary transfer failure due to resistance fluctuation of the
<実施例1>
図5は実施例1の制御のフローチャート、図6は実施例1の制御のタイムチャート、図7は一次転写に用いる定電圧を設定する際の演算の説明図である。
<Example 1>
FIG. 5 is a flowchart of the control of the first embodiment, FIG. 6 is a time chart of the control of the first embodiment, and FIG. 7 is an explanatory diagram of calculation when setting a constant voltage used for primary transfer.
実施例1の制御は、画像形成前に実行される前回転工程において、(1)制御用トナー像を用いた現像コントラストVcontの設定と(2)ベタ白画像部(明部電位VL)を用いた定電圧Vtr4の設定とを実行する。 The control of the first embodiment uses (1) the development contrast Vcont using the control toner image and (2) the solid white image portion (bright portion potential VL) in the pre-rotation step executed before image formation. The set constant voltage Vtr4 is executed.
そして、(1)現像コントラストVcontの設定時には、一次転写の電圧制御を定電流制御に切り替え、(2)定電圧Vtr4の設定時には、一次転写の電圧制御を定電圧制御に切り替える。 Then, (1) when the development contrast Vcont is set, the primary transfer voltage control is switched to constant current control, and (2) when the constant voltage Vtr4 is set, the primary transfer voltage control is switched to constant voltage control.
図1を参照して図5に示すように、制御部110は、画像形成ジョブを受信すると、前回転を開始して(S11)、初期設定値を設定する(S12)。感光ドラム1の明部電位VL0、現像スリーブ41に印加された直流電圧Vdc0、一次転写に用いられる定電圧Vtr0を設定し、一次転写ローラ15に印加される電圧は定電圧制御されている。
As shown in FIG. 5 with reference to FIG. 1, when receiving the image forming job, the
制御部110は、電源D1を定電流制御に切り替える(S13)。これにより、電源D1は、大気中の絶対水分量に応じて定めた転写電流が流れるように、一次転写ローラ15に印加される電圧を刻々と変化させる。
The
電源D1に設定される定電流Itcは、制御用トナー像が一次転写部T1を通過する際の一次転写部T1のインピーダンスに合わせた電流値になっている。一次転写部T1のインピーダンスは、トナー像の画像比率によって変ってしまう。よって、現像コントラストVcont調整時に使用される制御用トナー像、つまりは一次転写部T1が定電流で制御されるときの制御用トナー像は、ある特定のパターンに固定すれば、インピーダンスの変化を考慮する必要が無くなる。 The constant current Itc set in the power supply D1 has a current value that matches the impedance of the primary transfer portion T1 when the control toner image passes through the primary transfer portion T1. The impedance of the primary transfer portion T1 varies depending on the image ratio of the toner image. Therefore, if the control toner image used when adjusting the development contrast Vcont, that is, the control toner image when the primary transfer portion T1 is controlled with a constant current, is fixed to a specific pattern, the change in impedance is taken into consideration. There is no need to do.
このように転写電圧を定電流制御として定電流Itcに固定すれば、明部電位VLがVL1、VL2、VL3に変化しても、適正な電流Itcで制御用トナー像の転写を行う事ができる。 If the transfer voltage is fixed to the constant current Itc as constant current control as described above, the control toner image can be transferred with an appropriate current Itc even if the bright portion potential VL changes to VL1, VL2, and VL3. .
制御部110は、露光装置3の露光強度を変化させて、図6に示すように明部電位VL0を規定値VL1に変化させ、現像スリーブ41に印加する直流電圧Vdcを(VL1−VL0)だけ高めたVdc1に設定する。
The
そして、制御用トナー像に対応する領域で露光を停止してベタ黒電位(暗部電位(VD0)の静電像を形成する(S14)。これにより、現像コントラストVcont=VD0−Vdc1のトナー像が感光ドラム1に形成されて、定電流制御にて、中間転写ベルト9に一次転写される。 Then, exposure is stopped in an area corresponding to the control toner image to form an electrostatic image having a solid black potential (dark portion potential (VD0) (S14). As a result, a toner image having a development contrast Vcont = VD0-Vdc1 is formed. Formed on the photosensitive drum 1 and primarily transferred to the intermediate transfer belt 9 by constant current control.
制御部110は、光学式センサ23によって現像コントラストVcont=VD0−Vdc1の制御用トナー像の反射光を検知して濃度を測定する(S15)。
The
制御部110は、露光装置3の露光強度を変化させて、図6に示すように明部電位VL1を規定値VL2に変化させ、現像スリーブ41に印加する直流電圧Vdcを(VL2−VL1)だけ高めたVdc2に設定する。
The
そして、制御用トナー像に対応する領域で露光を停止してベタ黒電位(暗部電位(VD0)の静電像を形成する(S16)。これにより、現像コントラストVcont=VD0−Vdc2のトナー像が感光ドラム1に形成されて、定電流制御にて、中間転写ベルト9に一次転写される。 Then, exposure is stopped in an area corresponding to the control toner image to form an electrostatic image with a solid black potential (dark portion potential (VD0) (S16). As a result, a toner image with a development contrast Vcont = VD0-Vdc2 is formed. Formed on the photosensitive drum 1 and primarily transferred to the intermediate transfer belt 9 by constant current control.
制御部110は、光学式センサ23によって現像コントラストVcont=VD0−Vdc2の制御用トナー像の反射光を検知して濃度を測定する(S17)。
The
制御部110は、露光装置3の露光強度を変化させて、図6に示すように明部電位VL2を規定値VL3に変化させ、現像スリーブ41に印加する直流電圧Vdcを(VL3−VL2)だけ高めたVdc3に設定する。
The
そして、制御用トナー像に対応する領域で露光を停止してベタ黒電位(暗部電位(VD0)の静電像を形成する(S18)。これにより、現像コントラストVcont=VD0−Vdc3のトナー像が感光ドラム1に形成されて、定電流制御にて、中間転写ベルト9に一次転写される。 Then, exposure is stopped in an area corresponding to the control toner image to form an electrostatic image having a solid black potential (dark portion potential (VD0)) (S18). As a result, a toner image having a development contrast Vcont = VD0-Vdc3 is formed. Formed on the photosensitive drum 1 and primarily transferred to the intermediate transfer belt 9 by constant current control.
制御部110は、光学式センサ23によって現像コントラストVcont=VD0−Vdc3の制御用トナー像の反射光を検知して濃度を測定する(S19)。
The
図6に示すように明部電位がVL1、VL2、VL3と変化しても、直流電圧をVdc1、Vdc2、Vdc3と追従させるので、ベタ白部コントラストVbackは常に一定である。このため、明部電位がVL1、VL2、VL3と変化したとき、現像コントラストVcontは、VL1のときVD0−Vdc1、VL2のときVD0−Vdc2、VL3のときVD0−Vdc3となる。 As shown in FIG. 6, even if the bright part potential changes to VL1, VL2, and VL3, the DC voltage is made to follow Vdc1, Vdc2, and Vdc3, so that the solid white part contrast Vback is always constant. Therefore, when the bright portion potential changes to VL1, VL2, and VL3, the development contrast Vcont becomes VD0-Vdc1 when VL1, VD0-Vdc2 when VL2, and VD0-Vdc3 when VL3.
制御部110は、三段階の現像コントラストVcontの制御用トナー像の濃度測定結果から、適正濃度の制御用トナー像が形成される明部電位VL4を計算する。そして、図6に示すように表面電位センサ22の出力が明部電位VL4となるように、露光装置3の露光強度を変化させる(S20)。
The
制御部110は、電源D1を定電圧制御に切り替える(S21)。
The
制御部110は、図6に示すように電源D1に定電圧Vtr1を設定する。そして、感光ドラム1の表面を全面露光して明部電位VL4とした状態で、電源D1から一次転写ローラ15へ定電圧Vtr1を印加させて、電流検知回路A1によって転写電流Itr1を測定する(S22)。これにより、定電圧Vtr1と明部電位VL4との電位差による転写電流Itr1が測定される。
The
制御部110は、図6に示すように電源D1に定電圧Vtr2を設定する。そして、感光ドラム1の表面を全面露光して明部電位VL4とした状態で、電源D1から一次転写ローラ15へ定電圧Vtr2を印加させて、電流検知回路A1によって転写電流Itr2を測定する(S23)。これにより、定電圧Vtr2と明部電位VL4との電位差による転写電流Itr2が測定される。
The
制御部110は、図6に示すように電源D1に定電圧Vtr3を設定する。そして、感光ドラム1の表面を全面露光して明部電位VL4とした状態で、電源D1から一次転写ローラ15へ定電圧Vtr3を印加させて、電流検知回路A1によって転写電流Itr3を測定する(S24)。これにより、定電圧Vtr3と明部電位VL4との電位差による転写電流Itr3が測定される。
The
定電圧Vtr1、Vtr2、Vtr3の印加は、それぞれ一次転写ローラ15が1周している間継続され、一次転写ローラ15が1周している時間を10分割したタイミングで電流検知回路A1の出力を10回取り込む。転写部T1に流れ込む10個の電流値の平均をとって、転写電流Itr1、Itr2、Itr3を得る。
The application of the constant voltages Vtr1, Vtr2, and Vtr3 is continued while the
制御部110は、図7に示すように、Vtr1−Itr1、Vtr2−Itr2、Vtr3−Itr3の3つの定電圧−転写電流データを用いて、規定の適正電流Iytが得られる定電圧Vtr4を計算して電源D1に設定する。3つの定電圧−転写電流データを内挿して、一次転写時の電流が適正電流Iytになるように、画像形成時の転写部分担電圧としての定電圧Vtr4を決定する(S25)。画像形成時には、画像に応じて定めたトナー像分担電圧を転写部分担電圧に加算した定電圧Vytが一次転写ローラ15に印加される。
As shown in FIG. 7, the
このときに重要なのは適正電流Iytに相当する定電圧Vtr4を、調整に使用するVtr1、Vtr2、Vtr3で内包することである。つまり、一次転写部T1における電流/電圧の関係がVtr1、Vtr2、Vtr3の3プロットの内挿で求められる領域で定電圧Vtr4を決定することが重要である。外挿領域になると、その領域の電流/電圧の関係が分からないためである。 What is important at this time is that a constant voltage Vtr4 corresponding to the appropriate current Iyt is included in Vtr1, Vtr2, and Vtr3 used for adjustment. That is, it is important to determine the constant voltage Vtr4 in a region where the current / voltage relationship in the primary transfer portion T1 is obtained by interpolation of three plots of Vtr1, Vtr2, and Vtr3. This is because in the extrapolation region, the current / voltage relationship in that region is unknown.
よって、調整時の定電圧Vtr1、Vtr2、Vtr3は、一次転写部T1の抵抗変動により、適正な定電圧Vtr4が予測しにくいため、500〜1000Vの電位差をつけて内挿範囲から外れないようにしている。例えばVtr1=1500V、Vtr2=2000V、Vtr3=2500V(この場合電位差500V)のように振って定電圧Vtr4を決定する。 Therefore, since the constant voltages Vtr1, Vtr2, and Vtr3 at the time of adjustment are difficult to predict an appropriate constant voltage Vtr4 due to the resistance fluctuation of the primary transfer portion T1, a potential difference of 500 to 1000 V is added so as not to be out of the interpolation range. ing. For example, Vtr1 = 1500V, Vtr2 = 2000V, and Vtr3 = 2500V (potential difference 500V in this case) are determined to determine the constant voltage Vtr4.
この調整の終了により、現像コントラストVcont調整、一次転写の定電圧調整が終わり、適正なトナー載り量と適正な一次転写電圧を得ることが出来る準備が終了し画像形成動作に入る。 When this adjustment is completed, the development contrast Vcont adjustment and the primary transfer constant voltage adjustment are completed, and preparations for obtaining an appropriate toner application amount and an appropriate primary transfer voltage are completed, and an image forming operation is started.
制御部110は、前回転を終了して画像形成を開始し(S26)、画像形成が終了するまで(S27のNO)画像形成を繰り返す(S26)。画像形成が終了すると(S27のYES)、後回転を実行して(S28)、画像形成装置100を停止させる。
The
実施例1の制御では、ベタ白電位である明部電位VLを変動させて、現像コントラストVcont調整を行う。そして、ベタ白電位である明部電位VLが変化しても転写電流が変化しないように、現像コントラストVcont調整時には転写バイアスを定電流制御に切り替える。これにより、各ベタ白電位に対して最適な定電圧を設定する制御が不必要になり、より短時間で、且つ正確な調整を行うことができる。 In the control of the first embodiment, the development contrast Vcont is adjusted by changing the bright portion potential VL which is a solid white potential. Then, the transfer bias is switched to constant current control at the time of adjusting the development contrast Vcont so that the transfer current does not change even if the bright part potential VL, which is a solid white potential, changes. As a result, the control for setting the optimum constant voltage for each solid white potential becomes unnecessary, and accurate adjustment can be performed in a shorter time.
さらに、現像コントラストVcont調整時には、少なくとも感光ドラム1の長手方向で、決められたサイズの制御用トナー像を形成して調整を行う事で、一次転写部T1を定電流制御した場合のデメリットを解消できる。 Further, when adjusting the development contrast Vcont, the control toner image of a predetermined size is formed and adjusted at least in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1, thereby eliminating the disadvantages of the constant transfer control of the primary transfer portion T1. it can.
<実施例2>
図8は実施例2の画像形成装置の構成の説明図、図9は実施例2の制御のタイムチャート、図10は実施例2の制御において一次転写に用いる定電圧を設定する際の演算の説明図である。
<Example 2>
FIG. 8 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus of the second embodiment, FIG. 9 is a time chart of the control of the second embodiment, and FIG. 10 is a calculation of setting a constant voltage used for primary transfer in the control of the second embodiment. It is explanatory drawing.
実施例1の制御では、現像コントラストVcont調整時に、一次転写部T1を定電流で制御し、その後の定電圧調整時には一次転写部T1を定電圧で制御した。 In the control of Example 1, the primary transfer portion T1 was controlled with a constant current during the development contrast Vcont adjustment, and the primary transfer portion T1 was controlled with a constant voltage during the subsequent constant voltage adjustment.
実施例2の制御では、一次転写部T1が定電流で制御される過程で一次転写部T1に印加された三段階の転写電圧を検出して、定電圧を設定する際に必要な3つの電圧−電流データを取得する。適正な現像コントラストVcontを求める過程で検出した三段階の転写電圧を、画像形成時の定電圧にフィードバックする。 In the control of the second embodiment, three voltages required for setting the constant voltage by detecting the three-stage transfer voltage applied to the primary transfer portion T1 in the process in which the primary transfer portion T1 is controlled by the constant current. -Obtain current data. The three-stage transfer voltage detected in the process of obtaining an appropriate development contrast Vcont is fed back to a constant voltage at the time of image formation.
図8に示すように、電源D1には、一次転写ローラ15に印加される転写電圧を検知するための電圧検知回路V1が付設される。これ以外の構成は、図1と同一なので図1と共通の参照記号を付して重複する説明を省略する。
As shown in FIG. 8, a voltage detection circuit V1 for detecting a transfer voltage applied to the
図8を参照して図9に示すように、制御部110は、時間t1/t2/t3の領域で、電源D1を定電流制御に切り替えて、現像コントラストVcont調整を実施例1と同様に実行する。制御部110は、露光装置3を制御して明部電位VDをVL1、VL2、VL3に切り替えて制御用トナー像を形成し、中間転写ベルト9に一次転写して光学式センサ23により濃度測定する。
As shown in FIG. 9 with reference to FIG. 8, the
制御部110は、感光ドラム1の明部電位VL1、VL2、VL3の領域が一次転写部T1を通過する時に電源D1から定電流Itrにて出力されている電圧を電圧検知回路V1によって測定する。ベタ白電位である明部電位VL1、VL2、VL3に対応して一次転写部T1に印加されている電圧Vtr1、Vtr2、Vtr3を測定する。Vtr1=800V、Vtr2=1200V、Vtr3=1600Vであった。
The
そして、制御部110は、三段階の制御用トナー像の濃度測定結果からトナー像の濃度が適正となるような明部電位VL4を計算して設定することにより、現像コントラストVcont調整を終了する。
Then, the
図10に示すように、制御部110は、VL1−Vtr1、VL2−Vtr2、VL3−Vtr3の3つのデータを内挿して定電圧Vtr4を計算して電源D1に設定する。ベタ白電位−検知電圧の関係から現像コントラストVcont調整で決定したベタ白電位である明部電位VL4に対応する検知電圧(図中では1400V)を、定電流制御から定電圧制御に切り替えた後の一次転写部T1に印加する。画像のトナー像の一次転写に用いる明部電位VL4にて定電流Itrが得られる定電圧Vtr4=1400Vである。
As shown in FIG. 10, the
実施例2の制御によれば、現像コントラストVcont調整と定電圧Vtr4の調整を同時に行うので、実施例1で説明した段階的な定電圧を一次転写ローラ15に印加する処理を省略できる。このため、現像コントラストVcont調整(VL4決定)後、電源D1を定電流制御から定電圧制御に切り替えてから行う処理を省略して、実施例1の制御よりもさらに画像形成前の調整時間を短縮できる。
According to the control of the second embodiment, the development contrast Vcont adjustment and the constant voltage Vtr4 adjustment are performed at the same time, so that the process of applying the stepped constant voltage described in the first embodiment to the
画像形成装置100では、現像コントラストVcont調整時には転写制御を定電流制御に出来るように、少なくとも感光ドラム1の長手方向で、決められたサイズの制御用トナー像(カラーパッチ)にて調整を行う。そして、前回転において、現像装置4の現像条件を調整する工程では、電源D1を定電流制御とし、その後の画像形成工程では定電圧制御とする。これにより、定電流制御のデメリットを解消しつつ各ベタ白電位に対しての最適な定電圧の調整を省いて、より短時間で、正確な調整を行うことができる。
In the
<比較例>
図11は比較例の制御のタイムチャート、図12は比較例の制御において一次転写に用いる定電圧を設定する際の演算の説明図である。
<Comparative example>
FIG. 11 is a time chart of the control of the comparative example, and FIG. 12 is an explanatory diagram of calculation when setting a constant voltage used for primary transfer in the control of the comparative example.
比較例1の制御では、図1に示す画像形成装置100を用いて、定電圧制御による現像コントラストVcont調整を行う。一次転写ローラ15に印加した電圧と流れる電流との関係の測定結果に基づいて制御用トナー像を一次転写する際に用いる定電圧を適正に設定する。
In the control of Comparative Example 1, the development contrast Vcont is adjusted by constant voltage control using the
図1を参照して図11に示すように、比較例1の制御では、その環境下で適正な現像コントラストVcontとなるようなVL電位を設定する。その後、感光ドラム1をVL電位に帯電した状態で、一次転写ローラ15に定電圧制御された電圧800V、1200V、1600Vを印加して、電流検知回路A1によりその時の電流値を検出する。このときの一次転写ローラ15に印加した電圧と一次転写部T1に流れた電流との関係を図12に示す。
As shown in FIG. 11 with reference to FIG. 1, in the control of Comparative Example 1, a VL potential is set so that an appropriate development contrast Vcont is obtained in the environment. Thereafter, with the photosensitive drum 1 charged to the VL potential,
次に、一次転写部T1に流れる最適電流が35μAの場合、図12に示す一次転写部T1に流れる電圧と電流の関係を内挿して画像のトナー像の形成時には電源D1を定電圧1400Vにて定電圧制御する。以上の転写調整工程を作像工程直前の前回転工程中に行う。 Next, when the optimum current flowing to the primary transfer portion T1 is 35 μA, the relationship between the voltage and current flowing to the primary transfer portion T1 shown in FIG. Constant voltage control. The above transfer adjustment process is performed during the pre-rotation process immediately before the image forming process.
このような調整工程を実施する事で、一次転写ローラ15の抵抗が変動していても、一次転写時に一次転写ローラ15から中間転写ベルト9にトナーと逆極性電荷を適正に付与できる。一次転写ローラ15に定電圧を印加してトナーと逆極性の電流を流す場合、ベタ白電位である明部電位VLと一次転写ローラ15の電位Vtrの電位差によって流れる電流値が決まる。従って、一次転写ローラ15から流れる電流を適正に制御できれば、現像されたトナー像が適正に一次転写される。
By performing such an adjustment process, even if the resistance of the
しかし、正規現像における現像コントラストVcont調整時にVL電位を変化させる動作が発生する。このとき、定電圧Vtrとベタ白電位である明部電位VLの関係が変わってしまうため、一次転写部T1に流れる電流量が変わってしまう。 However, an operation of changing the VL potential occurs when adjusting the development contrast Vcont in normal development. At this time, since the relationship between the constant voltage Vtr and the bright portion potential VL that is a solid white potential changes, the amount of current flowing through the primary transfer portion T1 changes.
更に、現像コントラストVcont調整は、光学式センサ23を用いて中間転写ベルト1上で検出された濃度に基づいて制御されるため、定電圧をVL電位の数段階の変動に対して適正な値に制御する必要がある。
Further, since the development contrast Vcont adjustment is controlled based on the density detected on the intermediate transfer belt 1 using the
図1を参照して図11に示すように、まず、図中の時間帯t1以前は、感光ドラム電位VL0、定電圧Vtr0であったとする。この状態から現像コントラストVcont適正化のため、ベタ白電位を数段階変化させる。つまり、ベタ白電位をVL1〜VL3まで3段階に変化させる。 As shown in FIG. 11 with reference to FIG. 1, it is first assumed that the photosensitive drum potential VL0 and the constant voltage Vtr0 were before the time zone t1 in the figure. From this state, the solid white potential is changed in several steps in order to optimize the development contrast Vcont. That is, the solid white potential is changed in three steps from VL1 to VL3.
時間帯t1でベタ白電位をVL0からVL1に変化させる。ベタ白電位である明部電位VL0からVL1に変わったことで、VLとVtrの関係が変わる。つまり、一次転写ローラ15に印加する定電圧を適正化しなければならない。
The solid white potential is changed from VL0 to VL1 in the time zone t1. By changing from the bright part potential VL0, which is a solid white potential, to VL1, the relationship between VL and Vtr changes. That is, the constant voltage applied to the
また、VL〜Vdc電位差(ベタ白部コントラストVback)は固定なので、ベタ白電位である明部電位VL0からVL1への変化で、現像バイアスもVdc0からVdc1に変化させる。 Further, since the potential difference between VL and Vdc (solid white portion contrast Vback) is fixed, the development bias is also changed from Vdc0 to Vdc1 by the change from the bright portion potential VL0, which is a solid white potential, to VL1.
画像のトナー像の転写に用いる転写電圧に関しては、Vtr1/Vtr2/Vtr3と転写電圧を振ったときの検知電流から適正電流が得られるVtr4に定電圧を決定する。 As for the transfer voltage used for transferring the toner image of the image, a constant voltage is determined as Vtr1 / Vtr2 / Vtr3 and Vtr4 from which a proper current can be obtained from the detected current when the transfer voltage is changed.
次に、ベタ白電位がVL1、現像スリーブ41の電位Vdc1、転写電圧がVtr4の状態で、制御用トナー像を形成するために、露光をOFFしてVD電位として、Vdc1〜VD電位差によりベタ黒トナー像を作像する。
Next, in order to form a control toner image in a state where the solid white potential is VL1, the developing
ベタ黒の制御用トナー像は、適正な転写電圧により中間転写ベルト9に転写されて、光学式センサ23により濃度検出される。但し、制御用トナー像が適正な濃度とは限らないため、露光装置3では、同じように、次のVL電位であるVL2にベタ白電位を変化させる。
The solid black control toner image is transferred to the intermediate transfer belt 9 with an appropriate transfer voltage, and the density is detected by the
時間帯t2域となり、ベタ白電位をVL2とし、更にベタ白電位が変化したので、時間帯t1と同様に転写電圧の適正化を行う。Vtr1/Vtr2/Vtr3と転写電圧を振ったときの検知電流から、ベタ白電位である明部電位VLL2の時に適正電流が得られるVtr5に転写電圧を決定する。 Since the solid white potential is changed to VL2 and the solid white potential is changed in the time zone t2, the transfer voltage is optimized as in the time zone t1. The transfer voltage is determined to be Vtr5 from which a proper current is obtained at the bright portion potential VLL2 which is a solid white potential from the detection current when the transfer voltage is varied with Vtr1 / Vtr2 / Vtr3.
このように、最適な濃度の制御用トナー像が光学式センサ23によって検知されるまで、数回に渡って上記の調整が続く。
As described above, the above adjustment is continued several times until the control toner image having the optimum density is detected by the
転写電圧の調整では、各電位Vtr1/Vtr2/Vtr3時には、一次転写ローラ15の1周分以上の時間を取る事が望ましい。その理由は、電流検知結果に対する一次転写ローラ15が持つ抵抗ムラの影響を最小限に抑えるためである。
In adjusting the transfer voltage, it is desirable to take a time equal to or longer than one turn of the
上記の調整によりベタ白電位がVL4に決定し、最終的な転写電圧の調整まで行ない、適正な現像コントラストVcont調整と転写電圧調整が終了し、装置は画像形成動作に移る。 With the above adjustment, the solid white potential is determined to be VL4, the final transfer voltage adjustment is performed, the proper development contrast Vcont adjustment and transfer voltage adjustment are completed, and the apparatus moves to an image forming operation.
このように、比較例の制御では、適正な現像コントラストVcont制御を行おうとすると、ベタ白電位を数段階変動させる必要があり、各ベタ白電位に対して転写電圧の調整を行う。このため、多くの調整時間を取ってしまい、生産性を求められる画像形成装置においては大きなデメリットになる。近年、コピースタートまでの時間は、出力画像が得られるまでの間、ユーザーを待たせている事から、1秒でも早い出力が求められる。 As described above, in the control of the comparative example, in order to perform appropriate development contrast Vcont control, it is necessary to change the solid white potential by several steps, and the transfer voltage is adjusted for each solid white potential. For this reason, it takes a lot of adjustment time, which is a great disadvantage in an image forming apparatus that requires high productivity. In recent years, since the time until the start of copying has kept the user waiting until an output image is obtained, an output that is as fast as 1 second is required.
1 像担持体(感光ドラム)
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
9 中間転写体(中間転写ベルト)
15 転写部材(一次転写ローラ)
22 表面電位センサ
23 光学式センサ
41 現像スリーブ
42 固定磁極
100 画像形成装置
110 制御手段(制御部)
D1 電源
T1 転写部(一次転写部)
1 Image carrier (photosensitive drum)
2 Charging
15 Transfer member (primary transfer roller)
22 Surface
D1 power supply T1 transfer section (primary transfer section)
Claims (5)
前記像担持体を一様な電位に帯電させる帯電装置と、
帯電した前記像担持体を露光して静電像を形成する露光装置と、
前記静電像にトナーを電気的に転移させてトナー像を現像する現像装置と、
中間転写体を介して前記像担持体に圧接して前記像担持体から前記中間転写体へトナー像を転写する転写部を形成する転写部材と、を備えた画像形成装置において、
定電圧と定電流制御された電圧とを出力可能であって、前記転写部に電圧を印加する電源と、
前記像担持体に所定サイズで形成されて前記中間転写体に転写された制御用トナー像を用いて前記帯電装置と前記露光装置との少なくとも一方の条件を制御して、前記静電像の白地部の電位を調整する制御手段と、を備え、
トナー像を転写する際には、前記電源が前記定電圧を出力する一方、前記制御用トナー像を転写する際には、前記電源が前記定電流制御された電圧を出力することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
A charging device for charging the image carrier to a uniform potential;
An exposure apparatus that exposes the charged image carrier to form an electrostatic image;
A developing device for developing the toner image by electrically transferring toner to the electrostatic image;
An image forming apparatus comprising: a transfer member that presses against the image carrier via an intermediate transfer member to form a transfer portion that transfers a toner image from the image carrier to the intermediate transfer member;
A power source capable of outputting a constant voltage and a constant current controlled voltage, and applying a voltage to the transfer portion;
A control toner image formed to a predetermined size on the image carrier and transferred to the intermediate transfer member is used to control at least one of the conditions of the charging device and the exposure device, and a white background of the electrostatic image Control means for adjusting the potential of the part,
When transferring a toner image, the power supply outputs the constant voltage, and when transferring the control toner image, the power supply outputs a voltage controlled by the constant current. Image forming apparatus.
前記電源から測定用定電圧を出力させて静電像の白地部が前記転写部を通過する際の電流を測定して、所定電流値に対応させた前記定電圧を設定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 Upon receiving the image forming job, the control unit sets the potential of the white background portion based on the density detection result of the control toner image formed by changing the potential of the white background portion in a plurality of stages.
A constant voltage for measurement is output from the power source, a current when a white background portion of the electrostatic image passes through the transfer portion is measured, and the constant voltage corresponding to a predetermined current value is set. The image forming apparatus according to claim 1.
複数段階の前記白地部の電位が前記転写部を通過する過程で前記定電流制御された電圧を測定して、所定電流値に対応させた前記定電圧を設定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 When receiving the image forming job, the control unit sets the potential of the white background based on the density detection result of the control toner image formed by varying the potential of the white background in a plurality of stages.
2. The constant voltage corresponding to a predetermined current value is set by measuring the constant current controlled voltage in a process in which the potential of the white background portion passes through the transfer portion in a plurality of stages. The image forming apparatus described.
前記制御手段は、前記光学式センサの出力に基づいて前記制御用トナー像の濃度を検知することを特徴とする請求項2又は3記載の画像形成装置。 An optical sensor for irradiating the control toner image with detection light to detect reflected light is disposed to face the intermediate transfer member,
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the control unit detects a density of the control toner image based on an output of the optical sensor.
前記制御手段は、前記露光装置の露光強度を複数段階に変化させて前記白地部の電位を複数段階に異ならせることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The potential of the white background portion is formed by exposing the image bearing member uniformly charged by the charging device to the exposure device,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the control unit changes the exposure intensity of the exposure apparatus in a plurality of stages to vary the potential of the white background portion in a plurality of stages.
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