JP2011154109A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、画像濃度検知手段(画像濃度センサ)又は電位検知手段(電位センサ)を搭載する電子写真方式のデジタル複写機,ファクシミリ装置,デジタル複合機(マルチファンクションプリンタ:MFP)等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic digital copying machine, a facsimile machine, and a digital multifunction machine (multifunction printer: MFP) equipped with an image density detecting means (image density sensor) or a potential detecting means (potential sensor). About.
上記のような電子写真方式の画像形成装置では、副走査方向に回動する像担持体上(予め一様に帯電されている)を露光して、その像担持体上に潜像を形成させ、その潜像をトナーにより現像してトナー画像(以下単に「画像」ともいう)を形成させ、その画像を用紙等の記録媒体上に転写させた後、その記録媒体上の画像を定着させる一連の画像形成プロセスを行うようにしている。 In the electrophotographic image forming apparatus as described above, an image carrier that is rotated in the sub-scanning direction (previously charged uniformly) is exposed to form a latent image on the image carrier. The latent image is developed with toner to form a toner image (hereinafter also simply referred to as “image”), the image is transferred onto a recording medium such as paper, and then the image on the recording medium is fixed. The image forming process is performed.
ところで、環境意識への高まりから、リサイクル,高信頼性,高寿命化が、ますます重要になってきている。更に、オフィス環境への配慮から、オゾン発生量や粉塵発生量に関しても、意識が高まっている。
そのため、上述したような電子写真方式の画像形成装置では、帯電手段(帯電部材)として、オゾン発生量が少ない帯電ローラ方式が採用されるものが多い(図5)。更に、高寿命化を狙って、感光体(像担持体)に微小ギャップをもって、対向する帯電ローラが採用されることもある。また、高画質化への要求から、帯電ローラに帯電電流が十分に流れ帯電電位の安定する交流電圧を印加するものも多くなってきている。
By the way, with increasing awareness of the environment, recycling, high reliability, and long life have become increasingly important. In addition, due to consideration for the office environment, awareness of ozone generation and dust generation is increasing.
For this reason, in the electrophotographic image forming apparatus as described above, a charging roller system that generates less ozone is often used as the charging means (charging member) (FIG. 5). Furthermore, with the aim of prolonging the life, a charging roller facing the photoconductor (image carrier) with a small gap may be employed. In addition, due to the demand for higher image quality, there are an increasing number of cases where an AC voltage is sufficiently applied to the charging roller to apply an alternating voltage that stabilizes the charging potential.
しかし、このような画像形成装置では、帯電ローラが感光体の表面に接触または近接しているため、帯電ローラの表面に感光体の表面からトナー等の汚れが付着しやすい。帯電ローラの表面の汚れが経時で蓄積すると、帯電ローラの抵抗が上昇して、帯電不良が発生する。
そこで、この帯電ローラの汚れを防止するために、帯電ローラの表面からトナー等の付着物を除去するスポンジローラやブラシローラ等のクリーニング部材を用いた帯電ローラクリーナが搭載されている。
However, in such an image forming apparatus, since the charging roller is in contact with or close to the surface of the photoreceptor, dirt such as toner tends to adhere to the surface of the charging roller from the surface of the photoreceptor. If dirt on the surface of the charging roller accumulates over time, the resistance of the charging roller increases and charging failure occurs.
Therefore, in order to prevent the charging roller from being soiled, a charging roller cleaner using a cleaning member such as a sponge roller or a brush roller that removes a deposit such as toner from the surface of the charging roller is mounted.
しかし、帯電ローラクリーナの能力にも限りがあり、経時でクリーニング能力が劣化するため、やがて帯電ローラの表面に汚れが蓄積され、帯電ローラの抵抗が上昇していく。
また、帯電ローラの抵抗上昇による帯電不良防止のため、帯電ローラ上の帯電電位を検知する電位センサを搭載して帯電ローラに印加する帯電バイアスを適切な値に変更するプロセスコントロールを実施する場合もある。
さらに、感光体上の地汚れを検知して、帯電バイアスを変更するプロセスコントロールを実施する場合もある。
However, the capacity of the charging roller cleaner is also limited, and the cleaning capacity deteriorates with time. As a result, dirt is accumulated on the surface of the charging roller, and the resistance of the charging roller increases.
In addition, in order to prevent charging failure due to an increase in the resistance of the charging roller, a process control may be implemented in which a potential sensor that detects the charging potential on the charging roller is mounted and the charging bias applied to the charging roller is changed to an appropriate value. is there.
Further, there may be a case where process control is performed to change the charging bias by detecting background contamination on the photosensitive member.
しかし、これらの検知方法では、主走査方向で、電位検知手段や画像濃度検知手段が配置されている場所のみの検知になるために、帯電ローラの部分的な汚れの蓄積による抵抗上昇を検知できない。そのため、部分的な帯電不良が発生する場合がある。
この課題について、図5を参照してもう少し具体的に説明する。
However, in these detection methods, only the location where the potential detection means and the image density detection means are arranged is detected in the main scanning direction, so that it is not possible to detect an increase in resistance due to accumulation of partial contamination on the charging roller. . Therefore, partial charging failure may occur.
This problem will be described more specifically with reference to FIG.
図5は、従来の画像形成装置の作像ユニットのうちの露光部を除く部分を示すと共に、従来の画像濃度検知による課題を説明するための図である。
この作像ユニットでは、図5の(a)に示すように、高画質化,高寿命化を狙い、感光体1にギャップをもって対向し、交流電圧が印加される帯電ローラ(帯電部)2が採用されている。また、感光体1上の画像濃度を検知する画像濃度センサ3が、現像部4(現像手段)と転写部5(転写手段)との間に配置されている。
FIG. 5 is a diagram for illustrating a portion of the image forming unit of the conventional image forming apparatus excluding the exposure unit and explaining a problem due to conventional image density detection.
In this image forming unit, as shown in FIG. 5A, a charging roller (charging unit) 2 that is opposed to the
このように構成された作像ユニットを備えた画像形成装置の制御部は、例えば原稿から読み取った画像情報又は外部から受けた画像情報に応じて図示しない露光部(露光手段)により感光体1上を露光して、その感光体1上に潜像を形成させ、その潜像を現像部4からのトナーにより現像してトナー画像(以下単に「画像」ともいう)を形成させる作像プロセスを行った後、その画像を用紙等の記録媒体上に転写させ、その記録媒体上の画像を定着させる一連の画像形成プロセスを行うようにしている。
The control unit of the image forming apparatus including the image forming unit configured as described above is arranged on the
また、上述の作像プロセスと若干異なるプロセス(例えば露光プロセスを省略すると共に現像部4に印加する現像バイアスや帯電ローラ2に印加する帯電バイアスを変更する)で画像濃度検知用の所定のパターン画像を感光体1上に作成して、その画像濃度を画像濃度センサ3にて読み取り(検知し)、その読み取り値により、現像バイアスや帯電バイアスの変更等のプロセスコントロールを実行することにより、画像濃度の調整も行うようにしている。
Further, a predetermined pattern image for detecting the image density by a process slightly different from the above-described image forming process (for example, the exposure process is omitted and the developing bias applied to the developing
例えば、作像ユニットを備えた画像形成装置では、機械立ち上げ時に、通常の作像時よりも帯電バイアス(帯電印加電圧)を下げ、帯電ローラ2上の帯電電位を低下させて、感光体1上にアナログハーフトーン画像パターンを作成して、その画像濃度を画像濃度センサ3により読み取り、その読み取り値より、帯電電位の低下分(画像濃度が適正値より大:帯電電位低下)を検知して、通常の作像時の帯電バイアスを補正するプロセスコントロールを実施して、帯電不良の発生を防止している。
For example, in an image forming apparatus provided with an image forming unit, when the machine is started up, the charging bias (charging applied voltage) is lowered and the charging potential on the
しかしながら、この画像形成装置では、画像濃度を検知できるのは、図5の(b)に示すように、主走査方向の画像濃度センサ3が配置されている場所のみで、主走査方向全幅の画像濃度が検知できないので、主走査方向全域にわたって、帯電電位が適正に維持されているか検知できない。経時での帯電ローラの汚れ等により、画像濃度検知部以外の帯電ローラの抵抗が上昇して、局所的に帯電電位が低下しても、帯電電位の低下を画像濃度センサ3で検知できず、局所的に帯電不良が発生し、スジ画像等の画像問題が発生する。 However, in this image forming apparatus, the image density can be detected only at the place where the image density sensor 3 in the main scanning direction is arranged, as shown in FIG. Since the density cannot be detected, it cannot be detected whether the charged potential is properly maintained over the entire main scanning direction. Even if the charging roller resistance other than the image density detection unit increases due to contamination of the charging roller over time and the charging potential locally decreases, the decrease in charging potential cannot be detected by the image density sensor 3, Charging failure occurs locally, and image problems such as streak images occur.
そこで、このような課題を解決するため、例えば特許文献1,2に見られるようなものが提案されている。
特許文献1には、感光体上の画像濃度を測定(検知)する主走査方向に長尺な光電素子の出力から感光体上の画像の濃度むらを検知し、その検知した濃度むらをもとに感光体上に潜像を形成するためのレーザ光の発光量を制御する構成について開示されている。
Therefore, in order to solve such a problem, for example, what is found in
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 detects density unevenness of an image on a photoconductor from the output of a photoelectric element that is long in the main scanning direction for measuring (detecting) the image density on the photoconductor, and based on the detected density nonuniformity. Discloses a configuration for controlling the amount of laser light emitted to form a latent image on a photosensitive member.
特許文献2には、感光体上の画像(基準トナー像)に対する単位面積あたりのトナー付着量を主走査方向の互いに異なる位置で検知する複数のトナー付着量検知手段による検知結果に基づいて、作像手段の作像能力を調整する構成について開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228867 describes a method for producing an image based on detection results obtained by a plurality of toner adhesion amount detection units that detect toner adhesion amounts per unit area with respect to an image (reference toner image) on a photoreceptor at different positions in the main scanning direction. An arrangement for adjusting the image forming ability of the image means is disclosed.
しかしながら、特許文献1に記載のものでは、感光体上の主走査方向全幅の画像濃度を検知するために、その主走査方向全幅の長さの光電素子を用意しなければならず、大幅なコスト高となってしまう。また、特許文献2に記載のものでは、感光体上の主走査方向全幅の画像濃度を検知するために、複数のトナー付着量検知手段を用意しなければならず、やはり大幅なコスト高となってしまう。
However, in the device described in
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、大幅なコストアップをせずに、像担持体上の主走査方向の画像濃度や電位を検知してプロセスコントロールを行うことにより、高画質化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and by performing process control by detecting the image density and potential in the main scanning direction on the image carrier without significantly increasing the cost, The purpose is to improve image quality.
この発明は、上記の目的を達成するため、以下の(1)(2)に示す画像形成装置を提供する。
(1)像担持体上を帯電する帯電手段と、それによって帯電された上記像担持体上を露光して潜像を形成する露光手段と、それによって上記像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して画像を形成する現像手段と、上記像担持体上の画像濃度を検知する画像濃度検知手段とを有する電子写真方式の画像形成装置であって、上記画像濃度検知手段を、上記像担持体の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させる移動手段を設けたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following image forming apparatuses (1) and (2).
(1) Charging means for charging the image carrier, exposure means for exposing the image carrier charged thereby to form a latent image, and latent image formed on the image carrier by the exposure means An image forming apparatus of an electrophotographic system having a developing means for developing an image with toner and an image density detecting means for detecting an image density on the image carrier, wherein the image density detecting means comprises: Moving means for moving in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, which is the rotation direction of the image carrier, is provided.
なお、上記画像濃度検知手段を上記移動手段によって上記像担持体上を上記主走査方向に移動させつつ、その像担持体の主走査方向の全幅にわたり、上記画像濃度検知手段によって上記像担持体上の画像濃度を検知させる制御手段を設けるとよい。
その制御手段は、通常の作像タイミングとは異なる所定のタイミングで、上記像担持体の主走査方向の全幅にわたり、上記帯電手段および上記現像手段によって上記像担持体上に所定の濃度の画像を形成させ、上記画像濃度検知手段を上記移動手段によって上記像担持体上を上記主走査方向に移動させつつ、その像担持体の主走査方向の全幅にわたり、上記画像濃度検知手段によって上記像担持体上の画像濃度を検知させることが望ましい。
The image density detecting means is moved on the image carrier by the moving means in the main scanning direction while moving on the image carrier by the image density detecting means over the entire width of the image carrier. It is preferable to provide control means for detecting the image density.
The control means outputs an image having a predetermined density on the image carrier by the charging means and the developing means at a predetermined timing different from the normal image formation timing over the entire width of the image carrier in the main scanning direction. The image density detecting means is moved by the moving means on the image carrier in the main scanning direction by the moving means, and the image density detecting means is used by the image density detecting means over the entire width of the image carrier. It is desirable to detect the upper image density.
(2)像担持体上を帯電する帯電手段と、それによって帯電された上記像担持体上を露光して潜像を形成する露光手段と、それによって上記像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して画像を形成する現像手段と、上記像担持体上の電位を検知する電位検知手段とを有する電子写真方式の画像形成装置であって、上記電位検知手段を、上記像担持体の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させる移動手段を設けたものである。 (2) Charging means for charging the image carrier, exposure means for exposing the image carrier charged thereby to form a latent image, and latent image formed on the image carrier by the exposure means An electrophotographic image forming apparatus having a developing means for developing an image with toner and forming an image and a potential detecting means for detecting a potential on the image carrier, wherein the potential detecting means is connected to the image carrier. Moving means for moving in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, which is the rotation direction of the body, is provided.
なお、上記電位検知手段を上記移動手段によって上記像担持体上を上記主走査方向に移動させつつ、その像担持体の主走査方向の全幅にわたり、上記電位検知手段によって上記像担持体上の電位を検知させる制御手段を設けるとよい。
その制御手段は、通常の作像タイミングとは異なる所定のタイミングで、上記像担持体の主走査方向の全幅にわたり、上記帯電手段に所定の帯電バイアスを印加して上記像担持体上を帯電させ、上記電位検知手段を上記移動手段によって上記像担持体上を上記主走査方向に移動させつつ、その像担持体の主走査方向の全幅にわたり、上記電位検知手段によって上記像担持体上の電位を検知させることが望ましい。
The potential detecting means is moved by the moving means on the image carrier in the main scanning direction, and the potential on the image carrier is measured by the potential detecting means over the entire width of the image carrier in the main scanning direction. It is preferable to provide control means for detecting
The control means applies a predetermined charging bias to the charging means over the entire width of the image carrier in the main scanning direction at a predetermined timing different from the normal image formation timing to charge the image carrier. The potential detecting means moves the image carrying member on the image carrier in the main scanning direction by the moving means, and the potential on the image carrier is applied by the potential detecting means over the entire width of the image carrier in the main scanning direction. It is desirable to detect.
また、上記帯電手段が、上記像担持体上に接触してその像担持体上を帯電する帯電ローラ、あるいは、上記像担持体上に微小ギャップをもって対向し、その像担持体上を帯電する帯電ローラであってもよい。
このような帯電ローラを使用する場合、上記制御手段が、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを上記帯電ローラに印加するとよい。
さらに、上記トナーとして、重合トナーを使用するとよい。
さらにまた、作像ユニットとして、上記像担持体を含み、上記帯電手段,上記露光手段,および上記現像手段のうち少なくとも一つを含むプロセスカートリッジを使用するとよい。
In addition, the charging means contacts the image carrier and charges the image carrier, or a charging roller that faces the image carrier with a small gap and charges the image carrier. It may be a roller.
When such a charging roller is used, the control means may apply a charging bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the charging roller.
Further, a polymerized toner may be used as the toner.
Furthermore, as an image forming unit, a process cartridge including the image carrier and including at least one of the charging unit, the exposure unit, and the developing unit may be used.
この発明によれば、画像濃度検知手段(画像濃度センサ)や電位検知手段(電位センサ)を、像担持体の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させるため、大幅なコストアップをせずに、像担持体上の主走査方向の画像濃度や電位を検知してプロセスコントロールを行うことにより、高画質化を図ることができる。 According to the present invention, the image density detecting means (image density sensor) and the potential detecting means (potential sensor) are moved in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction that is the rotation direction of the image carrier. The image quality can be improved by detecting the image density and potential in the main scanning direction on the image carrier and performing process control without increasing the cost.
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、この発明の第1実施形態について説明する。
図1は、この発明の第1実施形態である画像形成装置の機構部の一例を示す構成図、図2はその画像形成装置の作像ユニットのうちの露光部を除く部分を拡大して示すと共に、この発明に関わる部分を説明するための図であり、図5と同じ部分には同一符号を付している。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a mechanism portion of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion excluding an exposure portion of an image forming unit of the image forming apparatus. And it is a figure for demonstrating the part relevant to this invention, and the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG.
この第1実施形態の画像形成装置は、電子写真方式のデジタル複写機,ファクシミリ装置,デジタル複合機等の画像形成装置であり、図1,図2の(a)に示すように、作像ユニット10を備えている。この作像ユニット10は、像担持体であるドラム状(ベルト状でもよい)の感光体1を矢示方向に回転可能に設けており、その周囲には、感光体1上を帯電させる帯電部2(帯電手段)と、その帯電面を露光して静電潜像を形成する露光部11(露光手段)と、その静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像部4(現像手段)と、そのトナー画像を用紙(他の記録媒体でもよい)に転写する転写部5と、そのトナー画像の転写後に感光体1上に残った残留トナー等の汚れを除去する感光体クリーニング部6(像担持体クリーニング手段)と、帯電部2に付着したトナー等の汚れを除去する帯電部クリーニング部7(帯電部クリーニング手段)とをそれぞれ配設している。
The image forming apparatus according to the first embodiment is an image forming apparatus such as an electrophotographic digital copying machine, a facsimile machine, or a digital multifunction machine. As shown in FIG. 1 and FIG. 10 is provided. The
これら各部のうち、露光部11を除く各部は、プロセスカートリッジとして一体に結合し、この画像形成装置の本体に対して着脱可能な構成にしているが、露光部11を含む各部のうちの少なくとも一つをプロセスカートリッジとして着脱可能な構成にすることも可能である。
帯電部2は、感光体1上に接触して、その表面を帯電する帯電ローラであるが、感光体1上に微小ギャップをもって対向していてもよい。この帯電部2には、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加することができる。なお、帯電部2として、帯電チャージャを用いることも可能である。
Of these components, the components other than the
The charging
現像部4と転写部5との間には、図2の(a)に示すように、感光体1上の画像濃度を検知する画像濃度センサ3(画像濃度検知手段)を配置し、同図の(b)に示すように、その画像濃度センサ3を感光体1の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させる移動モータ81および送りねじ機構82を備えている。なお、移動モータ81および送りねじ機構82が移動手段としての機能を果す。また、画像濃度センサ3を移動させるために、送りねじ機構82以外の機構を使用することもできる。
As shown in FIG. 2A, an image density sensor 3 (image density detecting means) for detecting the image density on the
このように構成された画像形成装置では、例えば図示しないスキャナ等の画像読取部によって原稿の画像情報(画像データ)を読み取るか、あるいは外部から画像情報を受けると、作像プロセスの動作を開始し、図示しないメインモータによって感光体1を所定の速度で回転させ、その感光体1の表面を帯電部2によって一様に帯電し、その帯電面を露光部11のレーザダイオードからの画像情報に応じて変調されたレーザ光により露光して静電潜像を形成する。なお、レーザダイオードの代わりに、LEDアレイを使用することもできる。
次いで、その静電潜像を現像部4からのトナーによって現像することにより、顕像化したトナー画像を形成する。なお、現像部4で使用するトナーは、図1のトナーボトル20から供給されている。
In the image forming apparatus configured as described above, for example, when image information (image data) of a document is read by an image reading unit such as a scanner (not shown) or image information is received from the outside, the image forming process starts. The
Next, the electrostatic latent image is developed with toner from the developing
一方、2段の給紙カセット21,22のうち、予め選択された方の給紙カセット内の用紙を所定のタイミングで給紙コロ23又は24によって給紙して搬送し、レジストローラ対25によって先端が挟持された位置で待機させた後、感光体1とタイミングを図って再搬送し、転写部(転写ローラ)5によって感光体1上のトナー画像を用紙上に静電転写する。
その後、用紙上のトナー画像を定着部26によって加熱定着し、排紙コロ27によって機外に排紙する。
静電転写後の感光体1は、その表面に残留した不要なトナー等の汚れが図2の(a)の感光体クリーニング部(クリーニングブレード)6によって除去された後、次の画像形成のために待機する。また、帯電部2に付着したトナー等の汚れは、帯電部クリーニング部7によって除去される。
On the other hand, among the two-stage
Thereafter, the toner image on the paper is heated and fixed by the fixing
After the electrostatic transfer, the
なお、通常の作像タイミングとは異なる所定のタイミングで、上述の作像プロセスと若干異なるプロセス(露光プロセスを省略すると共に現像部4に印加する現像バイアスや帯電ローラ2に印加する帯電バイアスを変更する)により感光体1上に所定のパターン画像を形成して、その画像濃度を画像濃度センサ3にて読み取り(検知し)、その読み取り値により、現像部4に印加する現像バイアスや帯電部2に印加する帯電バイアスの変更等のプロセスコントロールを実行するが、それについては追って詳細に説明する。
In addition, at a predetermined timing different from the normal image forming timing, a process slightly different from the above-described image forming process (the exposure process is omitted and the developing bias applied to the developing
図3は、図1に示した画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
この画像形成装置の制御部は、コントローラボード51,エンジンメインボード52,エンジンサブボード53,およびパワーサプライユニット(以下「PSU」という)54等によって構成されている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a control unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1.
The control unit of the image forming apparatus includes a
コントローラボード51は、CPU,ROM,RAM,ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を含むマイクロコンピュータを用いており、パーソナルコンピュータ等の図示しない外部機器とLAN(ローカルエリアネットワーク)等のネットワークインタフェース(以下「インタフェース」を「I/F」と略称する)71,IEEE1284・I/F72,IEEE1394・I/F73,IEEE802.11b・I/F74のいずれかの通信I/F経由で通信制御を行ったり、その通信制御によって外部機器から受信した文字コード等のデータをメモリ(RAM)75上で展開処理してエンジン部で印刷可能な形式の画像情報(ビットマップデータ)に変換して、エンジンメインボード52へ出力する。
The
このコントローラボード51は、操作部204等から入力される制御に利用する情報を設定して、不揮発性記憶手段であるNVRAM76,HDD(ハードディスク装置)77,又はSDカード78等に記憶保存しておくことができる。また、これらの不揮発性記憶手段のいずれか、あるいはコントローラボード51やエンジンメインボード52内のROMなどに、画像濃度検知用の所定の画像パターンを作成するための画像情報等を予め記憶保存しておくこともできる。このコントローラボード51が、後述するエンジンメインボード52およびエンジンサブボード53と共に、この発明に関わる制御手段としての機能を果たす。
The
エンジンメインボード52は、コントローラボード51と同様なマイクロコンピュータを用いており、エンジンサブボード53との間で各種信号のやりとりを行い、コントローラボード51からの画像情報に基づいて露光部11内のLD(レーザダイオード)101を変調駆動したり、高圧電源102を制御して帯電部2,現像部4,および転写部5を駆動したりする。
The engine
エンジンサブボード53も、コントローラボード51と同様なマイクロコンピュータを用いており、図2(a)の画像濃度センサ3を含む各種センサ201からの信号に基づいてメインモータや後述する移動モータを含む各種モータ202、各種クラッチ203を制御したり、図1の定着部26内の図示しないサーミスタ(温度センサ)に基づいてPSU(パワーサプライユニット)54を制御したりする。そのPSU54は、定着部26を構成する定着ローラに内蔵されているヒータ103への通電のオン/オフを制御する。
操作部204は、各種設定等を行うための入力部と、各種情報を表示する表示部とを備えている。
The
The
次に、図1〜図3に示した画像形成装置におけるこの発明に関わる部分について、具体的に説明する
この画像形成装置では、図2の(a)に示したように現像部4と転写部5との間に配置された画像濃度センサ3が、同図の(b)に示したように移動モータ81および送りねじ機構82によって感光体1の主走査方向全幅に移動可能となっている。
Next, the parts relating to the present invention in the image forming apparatus shown in FIGS. 1 to 3 will be described in detail. In this image forming apparatus, as shown in FIG. 5, the image density sensor 3 disposed between the
この画像形成装置の制御部は、当該画像形成装置(機械)立ち上げ時に、プロセスコントロールである帯電バイアスコントロール(帯電バイアス補正)を実施する。
すなわち、機械立ち上げ時に、帯電部2に印加する帯電バイアス(帯電印加電圧)を通常の作像時よりも下げて、感光体1上の帯電電位を低下させ、所定の画像濃度の画像パターン(例えばアナログハーフトーン画像パターン)を感光体1上に作成する。なお、所定の画像濃度の画像パターンを作成するために、帯電バイアスを変更すると共に、所定の画像情報により露光部11に露光を行わせることも可能である。
The control unit of the image forming apparatus performs charging bias control (charging bias correction) that is process control when the image forming apparatus (machine) is started up.
That is, when the machine is started up, the charging bias (charge application voltage) applied to the
同時に、移動モータ81を作動させ、画像濃度センサ3を主走査方向に移動させながら、その画像濃度センサ3によって感光体1上の主走査方向全幅の画像濃度を読み取る(検知する)。そして、主走査方向全幅の画像濃度読み取り値(画像濃度検知結果)から、感光体1上の帯電電位の低下部および低下分を検知して、帯電電位低下部の低下分に合わせて、通常の作像時の帯電バイアスを補正する。そのため、感光体1上の主走査方向全幅にわたって、帯電不良は発生しない。また、帯電電位低下部を検知した場合には、帯電部クリーニング部7(帯電ローラクリーナ)の動作時間を増加させて、帯電部(帯電ローラ)2の表面の汚れを抑制する。これにより、帯電部2の抵抗の上昇を抑制して、帯電不良の発生を長期にわたって防止する。
At the same time, the moving
なお、帯電バイアスコントロールの代わりに、あるいはそれと共に現像部4に印加する現像バイアスを補正する現像バイアスコントロールを実施することもできる。また、上述したプロセスコントロールを、機械立ち上げ時だけでなく、他のタイミング、例えば通常の作像回数(コピー枚数等に対応する)が予め設定された所定回数に達する毎に実施するようにしてもよい。更に、画像濃度センサによる画像濃度検知は、必ずしも感光体の主走査方向の全幅にわたって行う必要はない。それは、例えば、感光体の主走査方向の両端部付近は作像に使用しないためである。更にまた、画像濃度センサとして、近年、性能が向上し、低価格化が進行したCCDイメージセンサを用いても良い。
It should be noted that development bias control for correcting the development bias applied to the developing
このように、画像濃度センサを感光体(像担持体)の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させることにより、大幅なコストアップをせずに、感光体上の主走査方向の画像濃度を検知してプロセスコントロールを行うことができる。つまり、感光体上の主走査幅方向の部分的な画像濃度ムラ(つまり帯電部の主走査方向の部分的な抵抗上昇)を検知可能となり、その画像濃度ムラに対応して、帯電部(帯電ローラ)のクリーニング時間を増加させたり、帯電バイアスを大きくするなどのプロセス条件の変更が可能となる。よって、画像問題(帯電不良による異常画像)の発生を防止でき、高画質化を図ることができる。 In this way, by moving the image density sensor in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, which is the rotation direction of the photoconductor (image carrier), the main density on the photoconductor is not increased without significant cost increase. Process control can be performed by detecting the image density in the scanning direction. That is, partial image density unevenness in the main scanning width direction on the photoconductor (that is, partial resistance increase in the main scanning direction of the charging unit) can be detected. It is possible to change process conditions such as increasing the cleaning time of the roller) and increasing the charging bias. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an image problem (abnormal image due to defective charging) and to improve the image quality.
また、画像濃度センサを主走査方向に移動させつつ、感光体の主走査方向の全幅にわたり、画像濃度センサによって感光体上の画像濃度を検知させると、感光体上の主走査幅方向全幅の画像濃度ムラ(つまり帯電部の主走査方向全域の抵抗上昇)を検知可能となり、その画像濃度ムラに対応して、帯電部のクリーニング時間を増加させたり、帯電バイアスを大きくするなどのプロセス条件の変更が可能となり、画像問題の発生を確実に防止できる。 Further, when the image density sensor detects the image density on the photoconductor over the entire width of the photoconductor while moving the image density sensor in the main scan direction, the image of the full width in the main scan width direction on the photoconductor is detected. It is possible to detect density unevenness (that is, increase in resistance across the main scanning direction of the charging unit), and change process conditions such as increasing the cleaning time of the charging unit and increasing the charging bias in response to the image density unevenness. It is possible to reliably prevent the occurrence of image problems.
さらに、通常の作像タイミングとは異なる所定のタイミングで、感光体の主走査方向の全幅にわたり、帯電部および現像部によって感光体上に所定の画像濃度の画像パターンを形成させ、画像濃度センサを主走査方向に移動させつつ、感光体の主走査方向の全幅にわたり、画像濃度センサによって感光体上の画像濃度を検知させると、作像動作を途中で中止するなどの影響によって画像形成のスループットを低下させることがなくなり、更に所定の画像濃度の画像パターンにより、感光体上の主走査幅方向全幅の画像濃度ムラを精度良く検知可能となる。 Further, an image pattern having a predetermined image density is formed on the photosensitive member by a charging unit and a developing unit over a full width in the main scanning direction of the photosensitive member at a predetermined timing different from the normal image forming timing. When the image density sensor detects the image density on the photoconductor over the entire width of the photoconductor in the main scan direction while moving in the main scan direction, the image forming throughput is reduced due to the influence of stopping the image forming operation on the way. Further, the image density unevenness of the full width in the main scanning width direction on the photosensitive member can be detected with high accuracy by the image pattern having a predetermined image density.
さらにまた、以下に示す効果も得ることができる。この効果は、後述する第2実施形態によっても得られる。
帯電部として、感光体上に接触してその感光体上を帯電する帯電ローラ(接触帯電ローラ)を使用すれば、オゾンの発生が少なくなり、オゾンの発生を抑制できる。あるいは、感光体上に微小ギャップをもって対向し、その感光体上を帯電する帯電ローラを使用すれば、感光体から帯電ローラ表面にトナー等の汚れが付着しにくくなるため、帯電ローラの汚れを抑制でき、長寿命化を図れる。
Furthermore, the following effects can also be obtained. This effect can also be obtained by a second embodiment described later.
If a charging roller (contact charging roller) that contacts the photosensitive member and charges the photosensitive member is used as the charging unit, the generation of ozone is reduced and the generation of ozone can be suppressed. Alternatively, if a charging roller that faces the photoconductor with a small gap and charges the photoconductor is used, dirt from toner and the like is less likely to adhere from the photoconductor to the surface of the charging roller. Can be extended and the service life can be extended.
このような帯電ローラを使用する場合、その帯電ローラに対して直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加すれば、帯電ローラに帯電電流が十分に流れるため、感光体上の帯電電位が安定し、一層の高画質化を図れる。
現像に使用するトナーとして、形状が均一な重合トナーを使用すれば、現像特性や転写性が向上して、画質がより一層向上する。
作像ユニットとして、感光体を含み、帯電部,露光部,現像部,およびクリーニング部のうち少なくとも一つを含むプロセスカートリッジを使用すると、作像ユニットが一体化されて、セット性・メインテナンス性が良くなる。更に、その一体化により、帯電部,露光部,現像部,およびクリーニング部等の対感光体位置精度が良くなる。
When such a charging roller is used, if a charging bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied to the charging roller, the charging current sufficiently flows through the charging roller, so that the charging potential on the photosensitive member is stable. In addition, higher image quality can be achieved.
If a polymerized toner having a uniform shape is used as a toner used for development, development characteristics and transferability are improved, and image quality is further improved.
When a process cartridge including a photoconductor and including at least one of a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a cleaning unit is used as an image forming unit, the image forming unit is integrated, and setability and maintenance are improved. Get better. Furthermore, the integration improves the position accuracy of the photosensitive member such as the charging unit, the exposure unit, the developing unit, and the cleaning unit.
次に、この発明の第2実施形態について説明する。なお、この第2実施形態においても、図1に示した画像形成装置および図3に示した制御部を使用するものとする。但し、画像濃度センサの代わりに、電位センサが備えられているものとする。
図4は、この発明の第2実施形態である画像形成装置の作像ユニットのうちの露光部を除く部分を拡大して示すと共に、この発明に関わる部分を説明するための図であり、図1と同じ部分には同一符号を付している。
Next explained is the second embodiment of the invention. In the second embodiment, the image forming apparatus shown in FIG. 1 and the control unit shown in FIG. 3 are used. However, it is assumed that a potential sensor is provided instead of the image density sensor.
FIG. 4 is an enlarged view of a portion of the image forming unit of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention excluding the exposure portion, and is a view for explaining a portion related to the present invention. The same parts as those in FIG.
この画像形成装置では、図4の(b)に示すように、帯電部2と現像部4との間に、感光体1上の帯電電位を検知する電位センサ8(電位検知手段)を配置し、同図の(a)に示すように、その電位センサ8を感光体1の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させる移動モータ91および送りねじ機構92を備えている。なお、移動モータ91および送りねじ機構92が移動手段としての機能を果す。また、電位センサ8を移動させるために、送りねじ機構92以外の機構を使用することもできる。
In this image forming apparatus, as shown in FIG. 4B, a potential sensor 8 (potential detection means) for detecting a charged potential on the
この画像形成装置では、図4の(b)に示したように帯電部2と現像部4との間に配置された電位センサ8が、同図の(a)に示したように移動モータ91および送りねじ機構92によって感光体1の主走査方向全幅に移動可能となっている。
この画像形成装置の制御部は、機械立ち上げ時に、プロセスコントロールである帯電バイアスコントロールを実施する。
すなわち、機械立ち上げ時に、帯電部2に所定の帯電バイアス(帯電印加電圧)を印加して、感光体1上を帯電させる。
In this image forming apparatus, as shown in FIG. 4B, the electric
The control unit of the image forming apparatus performs charging bias control, which is process control, when the machine is started up.
That is, when the machine is started, a predetermined charging bias (charging applied voltage) is applied to the
同時に、移動モータ91を作動させ、電位センサ8を主走査方向に移動させながら、その電位センサ8によって感光体1上の主走査方向全幅の帯電電位を検知する。そして、主走査方向全幅の帯電電位検知結果から、感光体1上の帯電電位の低下部および低下分を検知して、帯電電位低下部の低下分に合わせて、通常の作像時の帯電バイアスを補正する。そのため、感光体1上の主走査方向全幅にわたって、帯電不良は発生しない。また、帯電電位低下部を検知した場合には、帯電部クリーニング部7の動作時間を増加させて、帯電部(帯電ローラ)2の表面の汚れを抑制する。これにより、帯電部2の抵抗の上昇を抑制して、帯電不良の発生を長期にわたって防止する。
At the same time, the moving
なお、上述したプロセスコントロール(帯電バイアスコントロール)を、機械立ち上げ時だけでなく、他のタイミング、例えば通常の作像回数が予め設定された所定回数に達する毎に実施するようにしてもよい。また、電位センサによる電位検知は、必ずしも感光体の主走査方向の全幅にわたって行う必要はない。 Note that the above-described process control (charging bias control) may be performed not only at the time of starting the machine but also at other timing, for example, every time the normal number of image formation reaches a predetermined number of times set in advance. Further, the potential detection by the potential sensor is not necessarily performed over the entire width of the photoconductor in the main scanning direction.
このように、電位センサを感光体(像担持体)の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させることにより、大幅なコストアップをせずに、感光体上の主走査方向の電位を検知してプロセスコントロールを行うことができる。つまり、感光体上の主走査幅方向の部分的な帯電ムラを検知可能となり、その帯電ムラに対応して、帯電部(帯電ローラ)のクリーニング時間を増加させたり、帯電バイアスを大きくするなどのプロセス条件の変更が可能となる。よって、画像問題の発生を防止でき、高画質化を図ることができる。 In this way, the main scanning on the photoconductor is performed without significant increase in cost by moving the potential sensor in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction that is the rotation direction of the photoconductor (image carrier). Process control can be performed by detecting the potential in the direction. In other words, it is possible to detect partial charging unevenness in the main scanning width direction on the photosensitive member, and in response to the charging unevenness, the cleaning time of the charging unit (charging roller) is increased or the charging bias is increased. Process conditions can be changed. Therefore, the occurrence of an image problem can be prevented and high image quality can be achieved.
また、電位センサを主走査方向に移動させつつ、感光体の主走査方向の全幅にわたり、電位センサによって像担持体上の電位を検知させると、感光体上の主走査幅方向全幅の帯電ムラを検知可能となり、その帯電ムラに対応して、帯電部のクリーニング時間を増加させたり、帯電バイアスを大きくするなどのプロセス条件の変更が可能となり、画像問題の発生を確実に防止できる。 Further, when the potential on the image carrier is detected by the potential sensor over the entire width of the photosensitive member in the main scanning direction while moving the potential sensor in the main scanning direction, the charging unevenness of the entire width of the photosensitive member in the main scanning width direction is reduced. It becomes possible to detect, and it is possible to change the process conditions such as increasing the cleaning time of the charging portion or increasing the charging bias in response to the charging unevenness, and it is possible to reliably prevent the occurrence of an image problem.
さらに、通常の作像タイミングとは異なる所定のタイミングで、感光体の主走査方向の全幅にわたり、帯電部に所定の帯電バイアスを印加して感光体上を帯電させ、電位センサを主走査方向に移動させつつ、感光体の主走査方向の全幅にわたり、電位センサによって感光体上の電位を検知させると、作像動作を途中で中止するなどの影響によって画像形成のスループットを低下させることがなく、感光体上の主走査幅方向全幅の帯電ムラを精度良く検知可能となる。 Further, at a predetermined timing different from the normal image forming timing, a predetermined charging bias is applied to the charging unit over the entire width of the photosensitive member in the main scanning direction to charge the photosensitive member, and the potential sensor is moved in the main scanning direction. When the potential on the photoconductor is detected by the potential sensor over the entire width of the photoconductor in the main scanning direction while moving, the image forming throughput is not reduced due to the influence of stopping the image forming operation in the middle. It is possible to detect the charging unevenness on the photoconductor in the full width direction in the main scanning width with high accuracy.
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、大幅なコストアップをせずに、像担持体上の主走査方向の画像濃度や電位を検知してプロセスコントロールを行うことにより、高画質化を図ることができる。したがって、低コストで高画質画像を取得可能な画像形成装置を提供することができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to detect the image density and potential in the main scanning direction on the image carrier and perform process control without significantly increasing the cost. Can be achieved. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus that can acquire a high-quality image at low cost.
1:感光体 2:帯電部 3:画像濃度センサ 4:現像部 5:転写部
6:感光体クリーニング部 7:帯電部クリーニング部 8:電位センサ
11:露光部 20:トナーボトル 51:コントローラボード
52:エンジンメインボード 53:エンジンサブボード 76:NVRAM
77:HDD 78:SDカード 101:LD 102:高圧電源
81,91:移動モータ 82,92:送りねじ機構
1: Photoconductor 2: Charging unit 3: Image density sensor 4: Development unit 5: Transfer unit 6: Photoconductor cleaning unit 7: Charging unit cleaning unit 8: Potential sensor 11: Exposure unit 20: Toner bottle 51: Controller board 52 : Engine main board 53: Engine sub board 76: NVRAM
77: HDD 78: SD card 101: LD 102: High
Claims (11)
前記画像濃度検知手段を、前記像担持体の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させる移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 A charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that exposes the image carrier charged by the charging unit to form a latent image, and a latent image formed on the image carrier by the exposure unit. An electrophotographic image forming apparatus comprising: a developing unit that develops an image with toner to form an image; and an image density detecting unit that detects an image density on the image carrier,
An image forming apparatus comprising: a moving unit that moves the image density detecting unit in a main scanning direction orthogonal to a sub-scanning direction that is a rotation direction of the image carrier.
前記画像濃度検知手段を前記移動手段によって前記像担持体上を前記主走査方向に移動させつつ、該像担持体の主走査方向の全幅にわたり、前記画像濃度検知手段によって前記像担持体上の画像濃度を検知させる制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
While moving the image density detecting means on the image carrier in the main scanning direction by the moving means, the image density detecting means moves the image on the image carrier over the entire width in the main scanning direction. An image forming apparatus comprising a control means for detecting density.
前記電位検知手段を、前記像担持体の回動方向である副走査方向に直交する主走査方向に移動させる移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 A charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that exposes the image carrier charged by the charging unit to form a latent image, and a latent image formed on the image carrier by the exposure unit. An electrophotographic image forming apparatus comprising: a developing unit that develops an image with toner to form an image; and a potential detecting unit that detects a potential on the image carrier.
An image forming apparatus comprising: moving means for moving the potential detection means in a main scanning direction orthogonal to a sub-scanning direction that is a rotation direction of the image carrier.
前記電位検知手段を前記移動手段によって前記像担持体上を前記主走査方向に移動させつつ、該像担持体の主走査方向の全幅にわたり、前記電位検知手段によって前記像担持体上の電位を検知させる制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
The potential detection means detects the potential on the image carrier over the entire width of the image carrier in the main scanning direction while moving the potential detection means on the image carrier in the main scanning direction by the moving means. An image forming apparatus comprising a control unit for controlling the image forming apparatus.
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