JP2012150137A - Image forming device - Google Patents

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JP2012150137A JP2011006483A JP2011006483A JP2012150137A JP 2012150137 A JP2012150137 A JP 2012150137A JP 2011006483 A JP2011006483 A JP 2011006483A JP 2011006483 A JP2011006483 A JP 2011006483A JP 2012150137 A JP2012150137 A JP 2012150137A
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Kentaro Honda
健太郎 本田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of transfer failure even when rapid deterioration in toner occurs.SOLUTION: An image forming device comprises a density detection part for detecting the density of a developer image transferred to a transfer material by a transfer unit and a correction part for correcting a transfer voltage based on the density detected by the density detection part. The correction part corrects the transfer voltage by a correction value derived based on the ratio between the density of the developer image detected by the density detection part after generating the transfer voltage between an image carrier and the transfer unit to transfer the developer image to the transfer material and the density of the developer image detected by the density detection part after generating the transfer voltage having reverse polarity to the transfer voltage to transfer the developer image to the transfer material.

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.

従来の画像形成装置は、トナーの印刷媒体への転写不良を防止するため、所定時間に印刷された印刷枚数に対応する情報を取得するとともに所定時間に印刷された印刷ドット数に対応する情報を取得し、取得した印刷枚数に対応する情報および印刷ドット数に対応する情報から印刷デューティを導出し、導出した印刷デューティに基づいてトナーの劣化程度を予測して転写手段に印加する転写電圧を補正するようにしている(例えば、特許文献1参照)。   Conventional image forming apparatuses acquire information corresponding to the number of printed sheets printed at a predetermined time and information corresponding to the number of printed dots printed at a predetermined time in order to prevent transfer failure of toner onto the printing medium. Obtains the print duty from the information corresponding to the obtained number of prints and the information corresponding to the number of print dots, and corrects the transfer voltage applied to the transfer means by predicting the degree of toner deterioration based on the derived print duty. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2010−32950号公報(段落「0054」〜段落「0072」、図9、図11)JP 2010-32950 A (paragraph “0054” to paragraph “0072”, FIGS. 9 and 11)

しかしながら、上述した従来の技術においては、所定時間に印刷された印刷枚数および印刷ドット数に基づいてトナーの劣化程度を予測することはできたが、感光ドラムや現像器などの部材との摩擦等による急激なトナーの劣化が生じた場合、その劣化を予測することができず、転写不良が発生してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、急激なトナーの劣化が生じた場合であっても転写不良の発生を抑制することを目的とする。
However, in the above-described conventional technology, although the degree of toner deterioration can be predicted based on the number of printed sheets and the number of printed dots in a predetermined time, friction with a member such as a photosensitive drum or a developing device, etc. If the toner deteriorates rapidly due to the toner, the deterioration cannot be predicted, and a transfer failure occurs.
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of transfer failure even when abrupt toner deterioration occurs.

そのため、本発明は、現像剤を担持する像担持体と、前記像担持体に担持された前記現像剤を転写する転写器と、前記像担持体と前記転写器との間に転写電圧を発生させる転写電圧制御部とを有する画像形成装置において、前記転写器により転写材に転写された前記現像剤像の濃度を検出する濃度検出部と、前記濃度検出部により検出された濃度に基づいて前記転写電圧を補正する補正部とを備え、前記補正部は、前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度と、前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧と逆極性の転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度との比に基づいて導出した補正値で前記転写電圧を補正することを特徴とする。   Therefore, the present invention generates an image carrier that carries a developer, a transfer device that transfers the developer carried on the image carrier, and a transfer voltage between the image carrier and the transfer device. In the image forming apparatus having the transfer voltage control unit to be controlled, the density detection unit that detects the density of the developer image transferred onto the transfer material by the transfer unit, and the density detection unit based on the density detected by the density detection unit A correction unit that corrects a transfer voltage, and the correction unit generates the transfer voltage between the image carrier and the transfer unit to transfer the developer image onto the transfer material, and detects the density. A density of the developer image detected by a portion, and a transfer voltage having a polarity opposite to the transfer voltage is generated between the image carrier and the transfer device to transfer the developer image to the transfer material, The density of the developer image detected by the density detector And correcting the transfer voltage correction value derived based on.

このようにした本発明は、急激なトナーの劣化が生じた場合であっても転写不良の発生を抑制することができるという効果が得られる。   According to the present invention as described above, it is possible to suppress the occurrence of transfer failure even when abrupt toner deterioration occurs.

第1の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a control configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第1の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図1 is a schematic side sectional view showing a configuration of an image forming apparatus in a first embodiment. 第1の実施例における転写電圧補正処理部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the transfer voltage correction process part in a 1st Example. 第1の実施例における記憶部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the memory | storage part in 1st Example. 第1の実施例におけるトナー像濃度測定処理を示すフローチャートFlowchart showing toner image density measurement processing in the first embodiment 第1の実施例における転写率算出処理を示すフローチャートFlowchart showing transfer rate calculation processing in the first embodiment 第1の実施例における補正電圧決定処理を示すフローチャートThe flowchart which shows the correction voltage determination process in a 1st Example. 第1の実施例におけるプラス帯電トナーの割合を示すグラフGraph showing the ratio of positively charged toner in the first embodiment 第1の実施例における転写電圧の推移を示すグラフGraph showing the transition of the transfer voltage in the first embodiment 第2の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a control configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment. 第2の実施例における記憶部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the memory | storage part in 2nd Example. 第2の実施例における転写電圧補正処理部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the transfer voltage correction process part in 2nd Example. 第2の実施例におけるトナー像濃度測定処理を示すフローチャートFlowchart showing toner image density measurement processing in the second embodiment. 第2の実施例における転写率算出処理を示すフローチャートFlowchart showing transfer rate calculation processing in the second embodiment 第2の実施例における補正電圧決定処理を示すフローチャートThe flowchart which shows the correction voltage determination process in a 2nd Example. 第2の実施例における転写率を示すグラフGraph showing transfer rate in the second embodiment 第2の実施例における転写率を示すグラフGraph showing transfer rate in the second embodiment 第2の実施例における転写電圧の推移を示すグラフThe graph which shows transition of the transfer voltage in 2nd Example

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。   Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図2は第1の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図2において、画像形成装置1はブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色の現像剤としてのトナーを重ね合わせて印刷することでカラー画像を得る電子写真方式のカラープリンタである。なお、本発明に直接関係のない構成は説明の便宜上省略する。
FIG. 2 is a schematic sectional side view showing the configuration of the image forming apparatus in the first embodiment.
In FIG. 2, the image forming apparatus 1 is an electronic device that obtains a color image by superimposing and printing toners of four colors of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). This is a photographic color printer. Note that configurations not directly related to the present invention are omitted for convenience of description.

画像形成装置1は、静電潜像や現像剤像を担持する像担持体としての感光ドラム5K、5Y、5M、5C(以下、「感光ドラム5」とする。)、感光ドラム5をマイナス帯電させる帯電ローラ2K、2Y、2M、2C(以下、「帯電ローラ2」とする。)、感光ドラム5に静電潜像を書き込む露光器3K、3Y、3M、3C(以下、「露光器3」とする。)、感光ドラム5上の静電潜像を現像剤であるマイナス帯電したトナーで可視化する現像器4K、4Y、4M、4C(以下、「現像器4」とする。)をそれぞれブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色分、備えている。   The image forming apparatus 1 negatively charges the photosensitive drums 5K, 5Y, 5M, and 5C (hereinafter referred to as “photosensitive drum 5”) and the photosensitive drum 5 as image carriers that carry an electrostatic latent image and a developer image. Charging rollers 2K, 2Y, 2M, and 2C (hereinafter referred to as “charging roller 2”), and exposure units 3K, 3Y, 3M, and 3C (hereinafter referred to as “exposure unit 3”) that write an electrostatic latent image on the photosensitive drum 5. The developing devices 4K, 4Y, 4M, and 4C (hereinafter referred to as “developing device 4”) that visualize the electrostatic latent image on the photosensitive drum 5 with a negatively charged toner that is a developer are respectively black. (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are provided for four colors.

転写器としての転写ローラ6K、6Y、6M、6C(以下、「転写ローラ6」とする。)は、転写材としての無端のベルト状の転写ベルト7内に配置されており、転写ベルト7を挟んで感光ドラム5に押し当てられている。また、転写ローラ6は、図示しない転写電源に接続されており、その転写電源により電圧が印加される。転写電源は、正極から負極までの高電圧出力が可能な電源である。   Transfer rollers 6K, 6Y, 6M, and 6C (hereinafter referred to as “transfer rollers 6”) as transfer devices are disposed in an endless belt-like transfer belt 7 as a transfer material. It is sandwiched and pressed against the photosensitive drum 5. The transfer roller 6 is connected to a transfer power source (not shown), and a voltage is applied from the transfer power source. The transfer power source is a power source capable of outputting a high voltage from the positive electrode to the negative electrode.

転写材としての転写ベルト7は、ドライブローラ8と、アイドルローラ9とに張架され、張力により支持されており、感光ドラム5と転写ベルト7とが接する面が平らに配置されている。また、転写ベルト7の近傍には、転写ベルト7に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサ21および転写ベルト7の温度を検出する転写材温度検出部としての転写ベルト温度センサ23が配置されている。なお、転写ベルト7に転写されたトナー像は、濃度センサ21により濃度が検出された後、図示しないクリーニングブレードにより除去される。   A transfer belt 7 as a transfer material is stretched between a drive roller 8 and an idle roller 9 and supported by tension, and a surface where the photosensitive drum 5 and the transfer belt 7 are in contact with each other is disposed flat. In the vicinity of the transfer belt 7, a density sensor 21 that detects the density of the toner image transferred to the transfer belt 7 and a transfer belt temperature sensor 23 that serves as a transfer material temperature detection unit that detects the temperature of the transfer belt 7 are disposed. Has been. The toner image transferred to the transfer belt 7 is removed by a cleaning blade (not shown) after the density is detected by the density sensor 21.

記録媒体17は、支持プレート部材18上に載置され、支持プレート部材18はスプリング19により押し上げられ、ホッピングローラ14の外周面に押し付けられている。また、ホッピングローラ14の近傍には、画像形成装置1内の温度と湿度を検出する温湿度検出部としての温湿度センサ22が配置されている。   The recording medium 17 is placed on a support plate member 18, and the support plate member 18 is pushed up by a spring 19 and pressed against the outer peripheral surface of the hopping roller 14. Further, in the vicinity of the hopping roller 14, a temperature / humidity sensor 22 is disposed as a temperature / humidity detection unit that detects the temperature and humidity in the image forming apparatus 1.

図2中の破線は、ホッピングローラ14により繰出された記録媒体17の搬送経路であり、その搬送経路に沿って第1搬送ローラ対11と、第2搬送ローラ対12と、書き出しセンサ15とが配置されている。さらに、搬送経路に沿って定着器10と、排出センサ16と、排出ローラ対13とが転写ベルト7より媒体搬送方向における下流側に配置されている。   A broken line in FIG. 2 is a conveyance path of the recording medium 17 fed out by the hopping roller 14, and the first conveyance roller pair 11, the second conveyance roller pair 12, and the writing sensor 15 are arranged along the conveyance path. Has been placed. Further, the fixing device 10, the discharge sensor 16, and the discharge roller pair 13 are disposed downstream of the transfer belt 7 in the medium conveyance direction along the conveyance path.

図1は第1の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図1において、画像形成装置1の制御構成は、印刷制御部100と、画像処理部101と、Video処理部102と、帯電電圧制御部103と、現像電圧制御部104と、転写電圧制御部105と、転写電圧補正処理部106と、転写率演算部107と、記憶部108と、ドラムカウンタ109とにより構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a control configuration of the image forming apparatus in the first embodiment.
In FIG. 1, the control configuration of the image forming apparatus 1 includes a print control unit 100, an image processing unit 101, a video processing unit 102, a charging voltage control unit 103, a development voltage control unit 104, and a transfer voltage control unit 105. A transfer voltage correction processing unit 106, a transfer rate calculation unit 107, a storage unit 108, and a drum counter 109.

印刷制御部100は、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポート、タイマ等により構成され、ROM等に記憶された制御プログラム(ソフトウェア)に基づいて画像形成装置1全体の動作を制御する。この印刷制御部100には、図2に示す書き出しセンサ15、排出センサ16、濃度センサ21、温湿度センサ22、転写ベルト温度センサ23等の各センサが各部を介して接続されており、印刷制御部100は各センサおよび各部からの入力信号や情報に基づいて解析、演算、条件等を判断し、各部への動作指示信号を出力することで各機構の制御および印加電圧の制御を統括的に行う。   The print control unit 100 includes a microprocessor, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output port, a timer, and the like, and is based on a control program (software) stored in the ROM or the like. 1. Control the overall operation. Each sensor such as the writing sensor 15, the discharge sensor 16, the density sensor 21, the temperature / humidity sensor 22, and the transfer belt temperature sensor 23 shown in FIG. The unit 100 judges the analysis, calculation, conditions, etc. based on the input signals and information from each sensor and each unit, and outputs the operation instruction signal to each unit to control the control of each mechanism and the control of the applied voltage. Do.

画像処理部101は、図示しない上位装置としてのホストコンピュータから送られてくる画像データを取り込み、印刷可能なデータ形式に変換する。Video処理部102は、画像処理部101で変換された画像データを露光器(LEDヘッド)3に出力する。
なお、図2に示すホッピングローラ14、第1搬送ローラ対11、第2搬送ローラ対12、ドライブローラ8、感光ドラム5、定着器10の図示しない駆動装置は、印刷制御部100からの信号を受けて所定のタイミング、速度で駆動される。
The image processing unit 101 takes in image data sent from a host computer (not shown) as a host device and converts it into a printable data format. The video processing unit 102 outputs the image data converted by the image processing unit 101 to the exposure device (LED head) 3.
2, the driving devices (not shown) of the hopping roller 14, the first transport roller pair 11, the second transport roller pair 12, the drive roller 8, the photosensitive drum 5, and the fixing device 10 receive signals from the print control unit 100. Upon receipt, it is driven at a predetermined timing and speed.

帯電電圧制御部103、現像電圧制御部104、および転写電圧制御部105は、印刷制御部100からの制御値を受け、それぞれ帯電ローラ2、現像器4、転写ローラ6に印加する電圧の制御を行う。
転写電圧制御部105は、図示しない転写電源により転写ローラ6に所定の転写電圧を印加して感光ドラム5と転写ローラ6との間に転写電圧を発生させて感光ドラム5の表面に形成されたトナー像を記録媒体17や転写ベルト7に転写する。
The charging voltage control unit 103, the development voltage control unit 104, and the transfer voltage control unit 105 receive control values from the print control unit 100 and control voltages applied to the charging roller 2, the developing device 4, and the transfer roller 6, respectively. Do.
The transfer voltage controller 105 is formed on the surface of the photosensitive drum 5 by applying a predetermined transfer voltage to the transfer roller 6 by a transfer power source (not shown) to generate a transfer voltage between the photosensitive drum 5 and the transfer roller 6. The toner image is transferred to the recording medium 17 and the transfer belt 7.

補正部としての転写電圧補正処理部106は、濃度検出部としての濃度センサ21により検出した濃度から劣化したトナーの状態を検出し、その劣化したトナーの状態、温湿度センサ22で検出した装置内の温度や湿度、および転写ベルト温度センサ23で検出した転写ベルト7の温度に基づいて転写電圧の補正値を決定し、その転写電圧を補正する。   The transfer voltage correction processing unit 106 serving as a correction unit detects the state of toner deteriorated from the density detected by the density sensor 21 serving as a density detection unit, and the state of the deteriorated toner is detected by the temperature / humidity sensor 22. The transfer voltage correction value is determined based on the temperature and humidity of the toner and the temperature of the transfer belt 7 detected by the transfer belt temperature sensor 23, and the transfer voltage is corrected.

記憶部108は、劣化したトナーの状態を検出するために、転写材としての転写ベルト7に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度検出部としての濃度センサ21により検出した値を濃度値として記憶する。   The storage unit 108 detects, as a density value, a value detected by the density sensor 21 serving as a density detection unit that detects the density of the toner image transferred to the transfer belt 7 serving as a transfer material in order to detect a deteriorated toner state. Remember.

転写率演算部107は、記憶部108に記憶された濃度値から転写率を求める。
転写電圧補正処理部106は、図3に示すように、転写率演算部107が求めた転写率から転写電圧の補正値を決定するための転写電圧補正テーブルを記憶する転写電圧補正テーブルの記憶部1061を備えている。
The transfer rate calculation unit 107 obtains the transfer rate from the density value stored in the storage unit 108.
As shown in FIG. 3, the transfer voltage correction processing unit 106 stores a transfer voltage correction table for storing a transfer voltage correction table for determining a correction value of the transfer voltage from the transfer rate obtained by the transfer rate calculating unit 107. 1061 is provided.

ドラムカウンタ109は、感光ドラム5が1回転する毎に、感光ドラム5の回転数を計数して記憶するカウンタである。このドラムカウンタ109は、計数した感光ドラム5の回転数が所定値を超えた場合、その旨を印刷制御部100に通知する。感光ドラム5の回転数が所定値を超えた旨の通知を受けた印刷制御部100は、転写電圧補正処理部106で転写電圧の補正を行う。   The drum counter 109 is a counter that counts and stores the number of rotations of the photosensitive drum 5 every time the photosensitive drum 5 rotates once. When the counted rotation number of the photosensitive drum 5 exceeds a predetermined value, the drum counter 109 notifies the print control unit 100 to that effect. Receiving the notification that the rotational speed of the photosensitive drum 5 has exceeded the predetermined value, the print control unit 100 corrects the transfer voltage by the transfer voltage correction processing unit 106.

転写電圧補正処理部106の構成を、図3の第1の実施例における転写電圧補正処理部の構成を示すブロック図に基づいて図1を参照しながら説明する。
図3において、転写電圧補正処理部106は、転写電圧補正テーブルの記憶部1061を備え、濃度センサ21の測定値から導出された転写率を表す値と、温湿度センサ22の測定値と、転写ベルト温度センサ23の測定値とから転写電圧の補正値を決定する。濃度センサ21は、二つの転写電圧の条件から図2に示す転写ベルト7へ転写されたトナー像の濃度の測定を行う。その測定結果は印刷制御部100により記憶部108に記憶される。
The configuration of the transfer voltage correction processing unit 106 will be described with reference to FIG. 1 based on the block diagram showing the configuration of the transfer voltage correction processing unit in the first embodiment of FIG.
In FIG. 3, the transfer voltage correction processing unit 106 includes a transfer voltage correction table storage unit 1061, a value representing a transfer rate derived from the measured value of the density sensor 21, a measured value of the temperature / humidity sensor 22, and a transfer From the measured value of the belt temperature sensor 23, a correction value of the transfer voltage is determined. The density sensor 21 measures the density of the toner image transferred to the transfer belt 7 shown in FIG. 2 from two transfer voltage conditions. The measurement result is stored in the storage unit 108 by the print control unit 100.

記憶部108に記憶される濃度センサ21の測定結果を図4の第1の実施例における記憶部の構成を示すブロック図に基づいて図1を参照しながら説明する。
図4において、記憶部108は、二つの転写電圧の条件から図2に示す転写ベルト7へ転写されたトナー像の濃度の検出値を、第1の検出値1081および第2の検出値1082として記憶する領域を備えている。転写率演算部107は、この第1の検出値1081および第2の検出値1082に記憶された検出値から転写率を導出する。
The measurement result of the density sensor 21 stored in the storage unit 108 will be described with reference to FIG. 1 based on the block diagram showing the configuration of the storage unit in the first embodiment of FIG.
In FIG. 4, the storage unit 108 uses the detected values of the density of the toner image transferred to the transfer belt 7 shown in FIG. 2 based on two transfer voltage conditions as a first detected value 1081 and a second detected value 1082. It has a memory area. The transfer rate calculation unit 107 derives the transfer rate from the detection values stored in the first detection value 1081 and the second detection value 1082.

上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置の動作を図1および図2に基づいて説明する。
画像形成装置1の印刷制御部100は、例えば画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピュータ等の上位装置から受けた印刷指示に従い、印刷指示された画像データの生成処理、記録媒体17の搬送制御、帯電ローラ2による感光ドラム5の帯電制御、露光器3による露光制御、現像器4による現像制御、転写ローラ6による転写制御、定着器10による定着制御を行い、記録媒体17に画像の印刷を行う。
The operation of the above configuration will be described.
First, the operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
The print control unit 100 of the image forming apparatus 1 generates image data instructed for printing, transport control of the recording medium 17, in accordance with a print instruction received from a host device such as a personal computer connected to the image forming apparatus 1, for example. The charging control of the photosensitive drum 5 by the charging roller 2, the exposure control by the exposure device 3, the development control by the developing device 4, the transfer control by the transfer roller 6, and the fixing control by the fixing device 10 are performed, and an image is printed on the recording medium 17. .

詳述すると、印刷制御部100は、画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷指示を受信すると、定着器10の制御を開始し、定着器10を使用可能な温度に加熱制御する。
定着器10が使用可能な温度になると、印刷制御部100は、図示しない駆動装置を制御して感光ドラム5を回転させ、感光ドラム5の線速度が印刷時の記憶媒体17の搬送速度になるまで加速する。
More specifically, when receiving a print instruction from a host device such as a personal computer connected to the image forming apparatus 1, the print control unit 100 starts control of the fixing device 10 and heats the fixing device 10 to a usable temperature. Control.
When the fixing device 10 reaches a usable temperature, the print control unit 100 controls a driving device (not shown) to rotate the photosensitive drum 5 so that the linear speed of the photosensitive drum 5 becomes the transport speed of the storage medium 17 during printing. Accelerate to.

印刷制御部100は、同時に、図示しない駆動装置を制御してドライブローラ8の回転を開始し、そのドライブローラ8の回転により転写ベルト7を回転させ、転写ベルト7の線速度が印刷時の記録媒体17の搬送速度になるまで加速する。   At the same time, the printing control unit 100 controls a driving device (not shown) to start the rotation of the drive roller 8, and rotates the transfer belt 7 by the rotation of the drive roller 8. The linear velocity of the transfer belt 7 is recorded during printing. Accelerate until the conveyance speed of the medium 17 is reached.

印刷制御部100の指示により帯電電圧制御部103は、感光ドラム5が回転を開始したタイミングで帯電ローラ2を制御して感光ドラム5にマイナスの電圧を印加することで感光ドラム5の外周表面を例えばマイナス600Vに帯電させる。(帯電制御)
印刷制御部100の指示により現像電圧制御部104は、−600Vに帯電した感光ドラム5の部分が、感光ドラム5の回転により現像器の現像エリアを通過するタイミングで現像器を現像可能状態になるように制御する。例えば、現像ローラを用いた接触現像方式の場合、マイナスに帯電したトナーが付着した現像ローラに−200Vの電圧を印加することで現像可能な状態になる。
In response to an instruction from the printing control unit 100, the charging voltage control unit 103 controls the charging roller 2 at a timing when the photosensitive drum 5 starts to rotate, and applies a negative voltage to the photosensitive drum 5, so that the outer peripheral surface of the photosensitive drum 5 is applied. For example, it is charged to minus 600V. (Charge control)
In response to an instruction from the printing control unit 100, the development voltage control unit 104 becomes ready to develop the developer at a timing when the photosensitive drum 5 portion charged to −600 V passes through the development area of the developer due to the rotation of the photosensitive drum 5. To control. For example, in the case of the contact development method using a developing roller, the developing can be performed by applying a voltage of −200 V to the developing roller to which the negatively charged toner is attached.

感光ドラム5の−600Vに帯電した部分が、感光ドラム5の回転により転写ベルト7を介して転写ローラ6との接触部としての転写ニップ部に到達した時点で、印刷プロセスは印刷可能な状態となる。   When the portion of the photosensitive drum 5 charged to −600 V reaches the transfer nip portion as the contact portion with the transfer roller 6 via the transfer belt 7 by the rotation of the photosensitive drum 5, the printing process is in a printable state. Become.

次に、印刷制御部100は、ホッピングローラ14を図示しない駆動装置により回転させ、記録媒体17を1枚ずつ分離、搬送する。分離された記録媒体17は、印刷制御部100が図示しない駆動装置を制御することにより、第1搬送ローラ対11を経て第2搬送ローラ対12へと搬送され、第2搬送ローラ対12と転写ベルト7との間に配置された書き出しセンサ15により、先端が検知される。記録媒体17の先端を検知した書き出しセンサ15は、書き出しセンサ15の位置を記録媒体17の先端が通過するタイミングを示す信号として印刷制御部100へ通知する。(記録媒体17の搬送制御)
印刷制御部100は、上位装置から受信した印刷指示信号により、記録媒体17に印刷すべき画像を、Video処理部102でブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれの色に分解し、さらに露光器(LEDヘッド)3で静電潜像として書き込み可能な画像データへの変換を行う(画像データの生成処理)。
Next, the printing control unit 100 rotates the hopping roller 14 by a driving device (not shown), and separates and conveys the recording medium 17 one by one. The separated recording medium 17 is transported to the second transport roller pair 12 via the first transport roller pair 11 by the print control unit 100 controlling a driving device (not shown), and is transferred to the second transport roller pair 12 and the transfer. The leading edge is detected by the writing sensor 15 disposed between the belt 7 and the belt 7. The writing sensor 15 that has detected the leading edge of the recording medium 17 notifies the print controller 100 of the position of the writing sensor 15 as a signal indicating the timing at which the leading edge of the recording medium 17 passes. (Conveyance control of recording medium 17)
The print control unit 100 separates the image to be printed on the recording medium 17 into the respective colors of black, yellow, magenta, and cyan by the video processing unit 102 based on the print instruction signal received from the host device, and further exposes the exposure unit ( The LED head 3 converts the image data into writable image data (image data generation processing).

記録媒体17は、書き出しセンサ15を通過した後、転写ベルト7上に搬送される。
印刷制御部100の指示によりVideo処理部102は、書き出しセンサ15が記録媒体17の先端を検知したタイミングと、書き出しセンサ15とそれぞれの色の転写ニップ部までの距離と、感光ドラム5上の露光部位から転写ニップ部までの距離と、記録媒体17の搬送速度とにより、印刷すべき画像が記録媒体17の所望の位置に転写されるタイミングで露光器(LEDヘッド)3を制御して静電潜像を感光ドラム5に書き込む。
The recording medium 17 is transported onto the transfer belt 7 after passing through the writing sensor 15.
In response to an instruction from the print control unit 100, the video processing unit 102 detects when the writing sensor 15 detects the leading edge of the recording medium 17, the distance between the writing sensor 15 and the transfer nip portion of each color, and the exposure on the photosensitive drum 5. The exposure unit (LED head) 3 is controlled and electrostatically controlled at a timing at which an image to be printed is transferred to a desired position on the recording medium 17 according to the distance from the portion to the transfer nip and the conveyance speed of the recording medium 17. The latent image is written on the photosensitive drum 5.

露光器(LEDヘッド)3は、トナー画像を得たい感光ドラム5表面の部位に対し、例えば600dpi(dots per inch)ピッチのスポット光を照射することにより、−600Vに帯電しておいた感光ドラム5の表面を約−50Vの電位とし、感光ドラム5の表面に静電潜像を形成する(露光制御)。   The exposure device (LED head) 3 is a photosensitive drum charged to −600 V by irradiating a spot light of, for example, 600 dpi (dots per inch) pitch to a portion of the surface of the photosensitive drum 5 where a toner image is to be obtained. 5 is set to a potential of about −50 V, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 5 (exposure control).

露光器(LEDヘッド)3により静電潜像が形成された感光ドラム5の表面は、回転動作により現像器4の位置へ移動し、露光されて表面電位の絶対値が小さくなった感光ドラム5の表面部位に、現像器4で担持されたマイナス帯電した現像剤としてのトナーがクーロン力によって付着することで可視像であるトナー像が現像される(現像制御)。現像されたトナー像が付着する感光ドラム5の表面は、回転動作により転写ニップ部に運ばれる。   The surface of the photosensitive drum 5 on which the electrostatic latent image is formed by the exposure device (LED head) 3 is moved to the position of the developing device 4 by the rotation operation, and the photosensitive drum 5 is exposed to a small absolute value of the surface potential. The toner image, which is a negatively charged developer carried by the developing device 4, adheres to the surface portion by the Coulomb force, whereby a visible toner image is developed (development control). The surface of the photosensitive drum 5 to which the developed toner image adheres is conveyed to the transfer nip portion by a rotating operation.

印刷制御部100の指示による転写電圧制御部105の制御により、転写ローラ6には記録媒体17が転写ニップ部に存在する間は印刷のための基準の転写電圧としての転写電圧(例えば、+1500V〜+3000V)の、トナーと逆極性であるプラス電圧が印加される。   Under the control of the transfer voltage control unit 105 according to an instruction from the print control unit 100, a transfer voltage (for example, +1500 V to +1500 V) is used as a reference transfer voltage for printing while the recording medium 17 is present on the transfer roller 6. + 3000V), a positive voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied.

感光ドラム5上のトナーは、転写ニップ部において転写ローラ6に印加されたプラスの電圧によりクーロン力を受け、記録媒体17上(または転写ベルト7上)に転写される(転写制御)。   The toner on the photosensitive drum 5 receives a Coulomb force by a positive voltage applied to the transfer roller 6 at the transfer nip portion, and is transferred onto the recording medium 17 (or the transfer belt 7) (transfer control).

上述した動作は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色について順次行われ、各色のトナーが現像、転写された記録媒体17は定着器10へ搬送される。
定着器10に搬送された記録媒体17は、印刷制御部100の制御により、定着器10の熱および圧力で記録媒体17上に転写されたトナーを溶融し、記録媒体17に定着させる(定着制御)。
The operation described above is sequentially performed for each color of black, yellow, magenta, and cyan, and the recording medium 17 on which the toner of each color is developed and transferred is conveyed to the fixing device 10.
The recording medium 17 conveyed to the fixing device 10 melts the toner transferred onto the recording medium 17 by the heat and pressure of the fixing device 10 under the control of the print control unit 100 and fixes the toner onto the recording medium 17 (fixing control). ).

定着器10を通過した記録媒体17は、搬出センサ16により後端が検知され、排出ローラ13により画像形成装置1外へ排出される。記録媒体17が排出されると印刷制御部100は、各ローラの回転動作、帯電ローラ2、現像ローラ、図示しない転写電源の動作を停止して印刷動作を終了する。   The recording medium 17 that has passed through the fixing device 10 is detected at the rear end by the carry-out sensor 16 and is discharged out of the image forming apparatus 1 by the discharge roller 13. When the recording medium 17 is discharged, the print control unit 100 stops the rotation operation of each roller, the operation of the charging roller 2, the developing roller, and a transfer power source (not shown), and ends the printing operation.

上述した印刷動作において、記録媒体1枚あたりのトナー消費量が少ない印刷(例えば、全ドット数中の印刷に寄与するドット数の割合が5%)を所定の期間(例えば、1日)に大量枚数(例えば、2500枚)の印刷媒体17に対して行った場合、トナーが受けるダメージが大きくなり、劣化したトナーが発生する。また、部材のバラツキで劣化したトナーが生成されることもある。   In the printing operation described above, printing with a small amount of toner consumption per recording medium (for example, the ratio of the number of dots contributing to printing out of the total number of dots is 5%) is large in a predetermined period (for example, one day). When the printing is performed on the number of print media 17 (for example, 2500), the damage received by the toner becomes large, and deteriorated toner is generated. In addition, toner deteriorated due to variations in members may be generated.

このような劣化したトナーは、放電による転写不良が発生しやすく、従来では大量枚数の印刷動作を行った場合、印刷ドット数と感光ドラム5の回転数からトナーの消費を算出し、環境センサを用いて最も劣化トナーが発生しやすい条件を想定して転写電圧を補正するようにしていた。
しかしながら、現像器4や感光ドラム5の品質のバラツキや機構の寸法バラツキなどによる劣化トナーの急激な発生については考慮されていなかった。
Such deteriorated toner is liable to cause transfer failure due to electric discharge. Conventionally, when a large number of printing operations are performed, the consumption of toner is calculated from the number of printing dots and the number of rotations of the photosensitive drum 5, and an environmental sensor is used. As a result, the transfer voltage is corrected under the condition that the deteriorated toner is most likely to be generated.
However, abrupt generation of deteriorated toner due to variations in the quality of the developing device 4 and the photosensitive drum 5 and dimensional variations in the mechanism has not been considered.

そこで、本実施例では、劣化したトナーの状態を検出し、その検出した状態を表す数値に基づいて転写電圧の補正値を決定する。   Therefore, in this embodiment, the state of the deteriorated toner is detected, and a correction value for the transfer voltage is determined based on a numerical value representing the detected state.

転写電圧の補正を行う方法としては、画像形成装置1の操作部に表示されるメニューから転写電圧の補正を行う方法、画像形成装置1の電源を投入してからの感光ドラム5の回転数が所定の値を超えた場合に転写電圧の補正を行う方法など、いくつかの方法が考えられるが、本実施例では、画像形成装置1の電源を投入してからの感光ドラム5の回転数が所定の値(例えば、500回)を超えた場合に、自動的に転写電圧の補正を行う方法を説明する。   As a method of correcting the transfer voltage, a method of correcting the transfer voltage from a menu displayed on the operation unit of the image forming apparatus 1 and the number of rotations of the photosensitive drum 5 after the power of the image forming apparatus 1 is turned on. Several methods such as a method of correcting a transfer voltage when a predetermined value is exceeded are conceivable. In this embodiment, the rotational speed of the photosensitive drum 5 after the power of the image forming apparatus 1 is turned on is considered. A method for automatically correcting the transfer voltage when a predetermined value (for example, 500 times) is exceeded will be described.

また、本実施例では、トナーの劣化状態を検出するため、転写条件を、通常とは逆の転写電界を発生させたときの転写率の値を計測する。このとき、転写されるトナーは通常とは逆極性のプラスに帯電したトナーである。このプラスに帯電したトナーが増加することで劣化トナーが増加していることが検出でき、劣化トナーが増加すると、通常の転写電圧では劣化トナーは放電を受け、転写不良を発生させる。そこで、本実施例では、プラスに帯電したプラス帯電トナーの転写率を導出し、トナーの劣化状態を検出することとする。   Further, in this embodiment, in order to detect the deterioration state of the toner, the transfer condition is measured as a transfer rate value when a transfer electric field opposite to the normal one is generated. At this time, the toner to be transferred is a positively charged toner having a reverse polarity to that of the normal toner. An increase in the deteriorated toner can be detected by increasing the positively charged toner. When the deteriorated toner increases, the deteriorated toner is discharged at a normal transfer voltage, and a transfer defect is generated. Therefore, in this embodiment, the transfer rate of positively charged toner that is positively charged is derived, and the deterioration state of the toner is detected.

ここで、プラス帯電トナーの転写率を導出するのは、トナー全体に対するプラス帯電トナーの割合を知るためである。これは、プラス帯電トナーの量を測定するだけでは、全体のトナーの量が増えれば、プラス帯電トナーの量も増え、全体のトナーの量が減れば、プラス帯電トナーの量も減り、トナー全体の劣化状態が正しく把握することができないためである。   Here, the reason why the transfer rate of the positively charged toner is derived is to know the ratio of the positively charged toner to the whole toner. This is because if the total amount of toner increases, the amount of positively charged toner increases, and if the total amount of toner decreases, the amount of positively charged toner also decreases. This is because it is impossible to correctly grasp the deterioration state.

まず、トナー像濃度測定処理を図5の第1の実施例におけるトナー像濃度測定処理を示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図1を参照しながら説明する。
S1:上位装置からの印刷指示等による印刷動作を行っていない待機状態の印刷制御部100は、すべての印刷ドットにトナーが付着するように感光ドラム上に印刷濃度100%のベタ画像のトナー像を形成する。このように、感光ドラム上に印刷濃度100%のベタ画像のトナー像を形成するのは、プラス帯電トナーは全トナー中の数%しか存在しないため、転写率を精度良く測定するためである。
First, the toner image density measurement process will be described with reference to FIG. 1 in accordance with a step indicated by S in the flowchart showing the toner image density measurement process in the first embodiment of FIG.
S1: The print control unit 100 in a standby state in which a printing operation is not performed according to a print instruction or the like from the host device, the toner image of a solid image having a print density of 100% on the photosensitive drum so that the toner adheres to all the print dots. Form. The reason why a solid toner image having a printing density of 100% is formed on the photosensitive drum in this way is to measure the transfer rate with high accuracy because only a few percent of all the positively charged toner is present.

S2:印刷制御部100および転写電圧制御部105は、感光ドラムを所定量回転させて感光ドラム上に形成されたトナー像を基準のプラス転写電圧で転写ベルトへ転写(印刷)する。本来、転写率は転写する前のトナー像を濃度や重量で測定することにより、精度よく測定することができる。しかし、転写する前のトナー像を濃度や重量で測定するためにセンサ等を感光ドラムの近傍に配置する必要があり、装置の製造コスト等が高くなってしまう。そこで、本実施例では、転写率が最も高い基準の転写電圧で転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を測定することとした。これは、転写ベルトに転写する前のトナー像の濃度を測定することと近似した値を得ることができるためである。   S2: The printing control unit 100 and the transfer voltage control unit 105 rotate (transfer) the photosensitive drum by a predetermined amount, and transfer (print) the toner image formed on the photosensitive drum onto the transfer belt with a reference plus transfer voltage. Originally, the transfer rate can be accurately measured by measuring the toner image before transfer in terms of density and weight. However, it is necessary to arrange a sensor or the like in the vicinity of the photosensitive drum in order to measure the toner image before transfer by density or weight, which increases the manufacturing cost of the apparatus. Therefore, in this embodiment, the density of the toner image transferred to the transfer belt is measured with a reference transfer voltage having the highest transfer rate. This is because a value approximate to the measurement of the density of the toner image before being transferred to the transfer belt can be obtained.

S3:印刷制御部100および転写電圧制御部105は、さらに感光ドラムを所定量回転させて感光ドラム上に形成されたトナー像のうちプラス帯電したトナーを、基準のプラス転写電圧とは逆極性のマイナスの転写電圧(例えば、−1000V)で転写ベルトへ転写(印刷)する。
S4:印刷制御部100は、基準のプラス転写電圧で転写された転写ベルトのトナー像の濃度を濃度センサ21で測定する。
S3: The printing control unit 100 and the transfer voltage control unit 105 further rotate the photosensitive drum by a predetermined amount to transfer the positively charged toner out of the toner image formed on the photosensitive drum with a polarity opposite to the reference positive transfer voltage. Transfer (print) to the transfer belt with a negative transfer voltage (for example, −1000 V).
S4: The print control unit 100 measures the density of the toner image on the transfer belt transferred with the reference plus transfer voltage by the density sensor 21.

S5:印刷制御部100は、濃度センサ21で測定した濃度値を第1の検出値として図4に示す記憶部108の第1の検出値1081に記憶させ、保存する。したがって、第1の検出値1081には、基準のプラス転写電圧で転写された転写ベルトのトナー像の濃度値が保存される。
S6:印刷制御部100は、マイナスの転写電圧で転写された転写ベルトのトナー像の濃度を濃度センサ21で測定する。
S5: The print control unit 100 stores the density value measured by the density sensor 21 as the first detection value in the first detection value 1081 of the storage unit 108 shown in FIG. Accordingly, the first detection value 1081 stores the density value of the toner image on the transfer belt transferred at the reference plus transfer voltage.
S6: The print control unit 100 measures the density of the toner image on the transfer belt transferred with the negative transfer voltage by the density sensor 21.

S7:印刷制御部100は、濃度センサ21で測定した濃度値を第2の検出値として図4に示す記憶部108の第2の検出値1082に記憶させ、保存する。したがって、第2の検出値1082には、マイナス転写電圧で転写された転写ベルトのトナー像の濃度値が保存される。
このように、S1〜S7の処理を行うことにより、二つの異なる転写電圧の条件で転写ベルトに転写(印刷)されたトナー像の濃度値を得る。そして、処理を図6のS8へ移行し、取得した二つの濃度値からプラス帯電トナーの転写率を導出する。
S7: The print control unit 100 stores the density value measured by the density sensor 21 as the second detection value in the second detection value 1082 of the storage unit 108 shown in FIG. Therefore, the second detection value 1082 stores the density value of the toner image on the transfer belt transferred with the minus transfer voltage.
In this way, the density values of the toner image transferred (printed) on the transfer belt under two different transfer voltage conditions are obtained by performing the processing of S1 to S7. Then, the process proceeds to S8 in FIG. 6, and the transfer rate of the positively charged toner is derived from the two acquired density values.

次に、転写率算出処理を図6の第1の実施例における転写率算出処理を示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図1を参照しながら説明する。
S8:印刷制御部100の指示により転写率演算部107は、図4に示す第1の検出値1081に記憶された濃度値と、第2の検出値1082に記憶された濃度値とからプラス帯電トナーの転写率(比)Teを導出する。この転写率Teは、下記の計算式により求める。
Next, the transfer rate calculation process will be described with reference to FIG. 1 according to the step represented by S in the flowchart of the transfer rate calculation process in the first embodiment of FIG.
S8: In response to an instruction from the print control unit 100, the transfer rate calculation unit 107 performs positive charging from the density value stored in the first detection value 1081 and the density value stored in the second detection value 1082 shown in FIG. The toner transfer rate (ratio) Te is derived. This transfer rate Te is obtained by the following calculation formula.

転写率Te=(1−逆極性の転写電圧で転写された濃度値(第2の検出値1082に記憶された濃度値))/(基準転写電圧で転写された濃度値(第1の検出値1081に記憶された濃度値))
転写率演算部107は、上記計算式により転写率Teを導出する。そして、処理を図7のS9へ移行する。
Transfer rate Te = (1−density value transferred with reverse polarity transfer voltage (density value stored in second detection value 1082)) / (density value transferred with reference transfer voltage (first detection value) Concentration value stored in 1081))
The transfer rate calculation unit 107 derives the transfer rate Te from the above formula. Then, the process proceeds to S9 in FIG.

次に、補正電圧決定処理を図7の第1の実施例における補正電圧決定処理を示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図1を参照しながら説明する。
印刷制御部100の指示により転写電圧補正処理部106は、導出されたプラス帯電トナーの転写率Teと、温湿度センサ22および転写ベルト温度センサ23の測定値とから転写電圧の補正値を決定する。
Next, the correction voltage determination process will be described with reference to FIG. 1 according to the step represented by S in the flowchart showing the correction voltage determination process in the first embodiment of FIG.
The transfer voltage correction processing unit 106 determines the correction value of the transfer voltage from the derived transfer rate Te of the positively charged toner and the measured values of the temperature / humidity sensor 22 and the transfer belt temperature sensor 23 in response to an instruction from the print control unit 100. .

S9:まず、転写電圧補正処理部106は、温湿度センサ22で検出された温度および湿度の値を読み出す。
S10:転写電圧補正処理部106は、転写ベルト温度センサ23で検出された転写ベルトの温度の値を読み出す。
S9: First, the transfer voltage correction processing unit 106 reads the temperature and humidity values detected by the temperature / humidity sensor 22.
S10: The transfer voltage correction processing unit 106 reads the value of the transfer belt temperature detected by the transfer belt temperature sensor 23.

S11:転写電圧補正処理部106は、図6のS8で算出されたプラス帯電トナーの転写率Teと、読み出した温湿度センサ22および転写ベルト温度センサ23の測定値とから転写電圧の補正値を決定する。この決定を行うために、表1に示す転写電圧補正値を予め転写電圧補正テーブルの記憶部1061(図3)に記憶している。なお、転写不良が起き易い劣化トナーは、高温多湿かつ装置内の温度が上昇することにより、トナーの付着力が増加すると生成される。   S11: The transfer voltage correction processing unit 106 calculates a correction value of the transfer voltage from the transfer rate Te of the positively charged toner calculated in S8 of FIG. 6 and the measured values of the temperature / humidity sensor 22 and the transfer belt temperature sensor 23. decide. In order to make this determination, the transfer voltage correction values shown in Table 1 are stored in advance in the storage unit 1061 (FIG. 3) of the transfer voltage correction table. Incidentally, the deteriorated toner that is liable to cause a transfer failure is generated when the adhesion force of the toner increases due to the high temperature and humidity and the temperature in the apparatus increases.

Figure 2012150137
Figure 2012150137

表1は、プラス帯電トナーの転写率の値Teと、転写ベルト温度センサ23の測定値としての温度Tと、温湿度センサ22の測定値としての温度Tmおよび湿度Heとの関係から転写電圧補正値としての転写補正電圧(V)が決められている。なお、この転写電圧補正値は、実験で得られた結果を基に定められた値である。
転写電圧補正処理部106は、得られた転写電圧補正値と、基準の転写電圧とを加算して転写電圧を補正し、印刷制御部100は、補正後の転写電圧で転写不良が発生しない印刷動作を行う。
Table 1 shows the transfer voltage correction based on the relationship between the transfer rate value Te of the positively charged toner, the temperature T as the measurement value of the transfer belt temperature sensor 23, and the temperature Tm and the humidity He as the measurement values of the temperature / humidity sensor 22. The transfer correction voltage (V) as a value is determined. The transfer voltage correction value is a value determined based on the result obtained through experiments.
The transfer voltage correction processing unit 106 corrects the transfer voltage by adding the obtained transfer voltage correction value and the reference transfer voltage, and the print control unit 100 performs printing that does not cause a transfer failure with the corrected transfer voltage. Perform the action.

このように、転写電圧補正処理部106は、印刷制御部100の指示により、像担持体としての感光ドラムと転写器としての転写ローラとの間に、基準の転写電圧を発生させて転写材としての転写ベルトにトナー像を転写させ、濃度センサ21により検出した該トナー像の濃度と、感光ドラムと転写ローラとの間に、基準の転写電圧と逆極性の転写電圧を発生させて転写ベルトにトナー像を転写させ、濃度センサ21により検出した該トナー像の濃度との比に基づいて導出した補正値で転写電圧を補正する。   As described above, the transfer voltage correction processing unit 106 generates a reference transfer voltage between the photosensitive drum as the image carrier and the transfer roller as the transfer device according to an instruction from the print control unit 100, and serves as a transfer material. A toner image is transferred to the transfer belt, and a transfer voltage having a polarity opposite to the reference transfer voltage is generated between the density of the toner image detected by the density sensor 21 and the photosensitive drum and the transfer roller. The toner image is transferred, and the transfer voltage is corrected with a correction value derived based on the ratio with the density of the toner image detected by the density sensor 21.

なお、上述したS1〜S11の処理は、ひとつの色のトナーについて行うものとして説明したが、他の色のトナーについても同様の処理を行い、すべての色のトナーについて行うものとする。
次に、従来の画像形成装置(プリンタ)による印刷結果と、本実施例の転写電圧の補正を行った画像形成装置による印刷結果とを比較した実験結果を説明する。
Although the above-described processing of S1 to S11 has been described as being performed for one color toner, the same processing is performed for other color toners, and is performed for all color toners.
Next, a description will be given of an experimental result in which a printing result by a conventional image forming apparatus (printer) is compared with a printing result by the image forming apparatus in which the transfer voltage is corrected according to this embodiment.

プラスに帯電した劣化トナーは、温度28度、湿度80%の環境下において、連続印刷を行った場合に増加する。ここで、連続印刷とは、1日に大量枚数(例えば、2500枚)の印刷を行い、記録媒体1枚あたりのトナーの消費量が少ない(例えば、全ドット数中の印刷に寄与するドット数の割合が5%)印刷である。プラス帯電トナーは、図8に示すように感光ドラムの回転数(ドラムカウント)が増加するほど増加する。なお、プラス帯電トナーは感光ドラムや現像器の部材の状態で発生しやすいこともある。   The positively charged deteriorated toner increases when continuous printing is performed in an environment of a temperature of 28 degrees and a humidity of 80%. Here, the continuous printing means that a large number of sheets (for example, 2500 sheets) are printed per day, and the amount of toner consumption per recording medium is small (for example, the number of dots contributing to printing out of the total number of dots) The ratio is 5%). As shown in FIG. 8, the positively charged toner increases as the rotational speed (drum count) of the photosensitive drum increases. The positively charged toner may be easily generated in a state of a member of the photosensitive drum or the developing device.

表2は、従来の画像形成装置(プリンタ)による印刷結果と、本実施例の転写電圧の補正を行った画像形成装置による印刷結果とを比較した実験結果である。なお、表2中の「○」は転写良好、「△」は多少転写不良が見られる、「×」は転写不良を表している。   Table 2 shows experimental results comparing the printing result obtained by the conventional image forming apparatus (printer) with the printing result obtained by the image forming apparatus in which the transfer voltage is corrected according to this embodiment. In Table 2, “◯” indicates good transfer, “Δ” indicates some transfer failure, and “x” indicates transfer failure.

Figure 2012150137
Figure 2012150137

従来の画像形成装置(プリンタ)は、感光ドラムの回転数であるドラムカウントが増加すると転写電圧を下げる転写電圧補正制御を行っているが、2000ドラムカウントで転写不良を発生させている。これは、トナー劣化を予測して転写電圧を下げる転写電圧補正制御であるため、感光ドラムや現像器の状態によって劣化トナーが急激に発生した場合に転写電圧の補正が不十分となり、転写不良が発生している。   A conventional image forming apparatus (printer) performs transfer voltage correction control that lowers the transfer voltage when the drum count, which is the rotational speed of the photosensitive drum, increases. However, a transfer failure occurs at 2000 drum counts. This is transfer voltage correction control that predicts toner deterioration and lowers the transfer voltage. Therefore, when deteriorated toner is suddenly generated depending on the state of the photosensitive drum or the developing device, the transfer voltage is not sufficiently corrected, and transfer failure is caused. It has occurred.

しかし、本実施例の転写電圧補正制御、すなわちプラス帯電トナーの転写率と、温湿度センサ22および転写ベルト温度センサ23の測定値とから転写電圧の補正値を決定する転写電圧補正制御を適用した画像形成装置ではドラムカウントが1000までは転写が良好であり、ドラムカウントが3000であっても多少の転写不良が見られる程度であり、転写不良を発生することはなかった。   However, the transfer voltage correction control of this embodiment, that is, the transfer voltage correction control for determining the correction value of the transfer voltage from the transfer rate of the positively charged toner and the measured values of the temperature / humidity sensor 22 and the transfer belt temperature sensor 23 is applied. In the image forming apparatus, the transfer was good up to a drum count of 1000, and even if the drum count was 3000, a slight transfer failure was observed, and no transfer failure occurred.

ドラムカウントが2000の時点は、図8で示すようにプラス帯電トナーの割合は9%であり、劣化トナーが生成される量が多くなっている。本実施例では、例えば図9に示すように、基準の転写電圧を3000Vとするとドラムカウントが2000の時点では転写電圧の補正値が−400Vとなっており、従来の補正値よりも200V低い電圧で転写を行うため転写不良は発生しない。   When the drum count is 2000, as shown in FIG. 8, the proportion of the positively charged toner is 9%, and the amount of deteriorated toner is increased. In this embodiment, for example, as shown in FIG. 9, when the reference transfer voltage is 3000 V, the transfer voltage correction value is −400 V when the drum count is 2000, which is 200 V lower than the conventional correction value. In this case, transfer failure does not occur.

このように、本実施例では、劣化トナーの発生状態をプラス帯電トナーの転写率として定量的に検出し、そのプラス帯電トナーの転写率から転写電圧を決定することにより、定量的に検出した劣化トナーの発生状態に追従して転写不良の発生を抑制することができる。   As described above, in this embodiment, the state of occurrence of the deteriorated toner is quantitatively detected as the transfer rate of the positively charged toner, and the transfer voltage is determined from the transfer rate of the positively charged toner. The occurrence of transfer failure can be suppressed following the toner generation state.

また、転写不良が発生しやすい条件が、画像形成装置の設置環境や画像形成装置内部の温度上昇等で変わるため、温湿度センサおよび転写ベルトの温度センサを設け、その温湿度センサおよび転写ベルトの温度センサで検出した温度や湿度の値に基づいて転写電圧を補正するようにしたことにより、追従性の良い転写電圧補正を行うことができるようになり、転写不良を抑制することができる。   In addition, since the conditions under which transfer defects are likely to occur vary depending on the installation environment of the image forming apparatus and the temperature rise inside the image forming apparatus, a temperature / humidity sensor and a temperature sensor for the transfer belt are provided. By correcting the transfer voltage based on the temperature and humidity values detected by the temperature sensor, it becomes possible to perform transfer voltage correction with good followability, and to suppress transfer defects.

以上説明したように、第1の実施例では、プラス帯電トナーの転写率から転写電圧を決定することにより、定量的に検出した劣化トナーの発生状態に追従して転写不良の発生を抑制することができるという効果が得られる。
また、プラス帯電トナーの転写率に加え、温湿度センサおよび転写ベルトの温度に基づいて転写電圧を決定することにより、さらに追従性の良い転写電圧補正を行うことができるようになり、転写不良の発生を抑制することができるという効果が得られる。
As described above, in the first embodiment, the transfer voltage is determined based on the transfer rate of the positively charged toner, thereby suppressing the occurrence of transfer failure following the quantitatively detected state of the deteriorated toner. The effect of being able to be obtained.
Further, by determining the transfer voltage based on the temperature of the temperature and humidity sensor and the transfer belt in addition to the transfer rate of the positively charged toner, it becomes possible to perform a transfer voltage correction with a better follow-up property, thereby preventing a transfer failure. The effect that generation | occurrence | production can be suppressed is acquired.

第2の実施例の構成は、第1の実施例の構成に対し、第1の実施例の構成に備えていた転写ベルトの温度センサを取り除き、記憶部に第3の検出値を記憶する領域を備えたものとしている。
図10は第2の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図、図11は第2の実施例における記憶部の構成を示すブロック図、図12は第2の実施例における転写電圧補正処理部の構成を示すブロック図である。なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
The configuration of the second embodiment is an area in which the temperature sensor of the transfer belt provided in the configuration of the first embodiment is removed from the configuration of the first embodiment, and the third detection value is stored in the storage unit. It is supposed to be equipped with.
FIG. 10 is a block diagram showing the control configuration of the image forming apparatus in the second embodiment, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the storage unit in the second embodiment, and FIG. 12 is a transfer voltage correction in the second embodiment. It is a block diagram which shows the structure of a process part. Note that parts similar to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図10において、第1の実施例の構成に備えていた転写ベルトの温度センサを取り除いた構成としている。
なお、転写電圧補正処理部106は、濃度センサ21により劣化したトナーの状態を検出し、その劣化したトナーの状態、温湿度センサ22で検出した装置内の温度や湿度に合わせて転写電圧の補正値を決定する。その他の構成は図1に示す第1の実施例の構成と同様である。
In FIG. 10, the transfer belt temperature sensor provided in the configuration of the first embodiment is removed.
The transfer voltage correction processing unit 106 detects the deteriorated toner state by the density sensor 21 and corrects the transfer voltage in accordance with the deteriorated toner state and the temperature and humidity in the apparatus detected by the temperature / humidity sensor 22. Determine the value. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

図11において、記憶部108は、第1の検出値1081および第2の検出値1082に加え、基準の転写電圧より低い転写電圧で図2に示す転写ベルトに転写されたトナー像の濃度の検出値を記憶する領域として第3の検出値1083を備えている。転写率演算部107は、この第1の検出値1081、第2の検出値1082および第3の検出値1083に記憶された検出値から転写率を導出する。   11, in addition to the first detection value 1081 and the second detection value 1082, the storage unit 108 detects the density of the toner image transferred to the transfer belt shown in FIG. 2 at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage. A third detection value 1083 is provided as an area for storing values. The transfer rate calculation unit 107 derives the transfer rate from the detection values stored in the first detection value 1081, the second detection value 1082, and the third detection value 1083.

トナーの劣化が進むと、正規の極性とは逆の極性に帯電した逆帯電トナー(本実施例ではプラス帯電トナー)が含まれる割合が増えてくるため、トナーの平均帯電量が下がってくる。このことにより、転写電圧と帯電したトナーとの電位差が次第に小さくなるため、感光ドラム5の表面に付着したトナーが転写ベルト7に移りにくくなる。これは、転写電界により転写ベルト7側に引き付けられる力より、トナーと感光ドラム5とが付着する力の方が大きくなったことに相当する。すなわち、一定の転写電圧のもとでは、トナーの劣化が進むにつれて転写ベルト7に転写されるトナー量が減り、トナー像の濃度は低くなる。   As the toner deteriorates, the proportion of the reversely charged toner (positively charged toner in this embodiment) charged to a polarity opposite to the normal polarity increases, so the average charge amount of the toner decreases. As a result, the potential difference between the transfer voltage and the charged toner gradually decreases, so that the toner adhering to the surface of the photosensitive drum 5 does not easily move to the transfer belt 7. This corresponds to the fact that the force that the toner adheres to the photosensitive drum 5 is greater than the force that is attracted to the transfer belt 7 side by the transfer electric field. That is, under a constant transfer voltage, as the toner deteriorates, the amount of toner transferred to the transfer belt 7 decreases and the density of the toner image decreases.

ここで、基準の転写電圧より低い転写電圧を用いることにより、転写電圧と帯電したトナーの電位差はさらに小さくなり、トナー像の濃度低下はさらに顕著になるため、トナーの劣化度合い、または、トナーと感光ドラムとの付着力の度合いを精度よく検出することができる。   Here, by using a transfer voltage lower than the reference transfer voltage, the potential difference between the transfer voltage and the charged toner is further reduced, and the toner image density reduction is further remarkable. It is possible to accurately detect the degree of adhesion with the photosensitive drum.

図12において、転写電圧補正処理部106は、転写電圧補正テーブルの記憶部1061に加え、劣化トナー状態値Q1算出テーブルの記憶部1062および劣化トナー状態値Q2算出テーブルの記憶部1063を備えている。
この劣化トナー状態値Q1算出テーブルの記憶部1062には、基準の転写電圧と逆極性の転写電圧で転写したときに得られた転写率から劣化トナーの状態値Q1を導出するために、表3に示す劣化トナー状態値Q1算出テーブルが記憶される。
12, the transfer voltage correction processing unit 106 includes a storage unit 1062 for a deteriorated toner state value Q1 calculation table and a storage unit 1063 for a deteriorated toner state value Q2 calculation table in addition to a storage unit 1061 for a transfer voltage correction table. .
In the storage unit 1062 of the deteriorated toner state value Q1 calculation table, in order to derive the deteriorated toner state value Q1 from the transfer rate obtained when the transfer is performed with a transfer voltage having a polarity opposite to the reference transfer voltage, Table 3 The deteriorated toner state value Q1 calculation table shown in FIG.

Figure 2012150137
また、劣化トナー状態値Q2算出テーブルの記憶部1063には、基準の転写電圧より低い転写電圧で転写したときに得られた転写率から劣化トナーの状態値Q2を導出するために、表4に示す劣化トナー状態値Q2算出テーブルが記憶される。
Figure 2012150137
Further, in the storage unit 1063 of the deteriorated toner state value Q2 calculation table, in order to derive the deteriorated toner state value Q2 from the transfer rate obtained when the transfer is performed at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage, Table 4 is used. A deteriorated toner state value Q2 calculation table is stored.

Figure 2012150137
Figure 2012150137

さらに、転写電圧補正テーブルの記憶部1061には、劣化トナーの状態値Q1および劣化トナーの状態値Q2から導出した劣化トナーの状態値Q3と、図10に示す温湿度センサ22の測定値とから転写電圧の補正値を決定する表5に示す転写電圧補正テーブルが記憶される。   Further, the storage unit 1061 of the transfer voltage correction table includes the deteriorated toner state value Q3 derived from the deteriorated toner state value Q1 and the deteriorated toner state value Q2, and the measured values of the temperature and humidity sensor 22 shown in FIG. A transfer voltage correction table shown in Table 5 for determining a transfer voltage correction value is stored.

Figure 2012150137
Figure 2012150137

転写電圧補正処理部106は、基準の転写電圧と逆極性の転写電圧で転写したときに得られた転写率から劣化トナーの状態値Q1を導出し、また基準の転写電圧より低い転写電圧で転写したときに得られた転写率から劣化トナーの状態値Q2を導出し、その劣化トナーの状態値Q1および劣化トナーの状態値Q2から導出した劣化トナーの状態値Q3と、図10に示す温湿度センサ22の測定値としての温度Tmおよび湿度Heとから転写電圧の補正値を決定する。   The transfer voltage correction processing unit 106 derives the state value Q1 of the deteriorated toner from the transfer rate obtained when the transfer is performed with a transfer voltage having a reverse polarity to the reference transfer voltage, and the transfer voltage is corrected with a transfer voltage lower than the reference transfer voltage. The state value Q2 of the deteriorated toner is derived from the transfer rate obtained at the time, the state value Q3 of the deteriorated toner derived from the state value Q1 of the deteriorated toner and the state value Q2 of the deteriorated toner, and the temperature and humidity shown in FIG. The correction value of the transfer voltage is determined from the temperature Tm and the humidity He as measured values of the sensor 22.

上述した構成の作用について説明する。なお、画像形成装置の印刷動作は第1の実施例と同様なのでその説明を省略する。
転写電圧の補正を行う方法としては、画像形成装置1の操作部に表示されるメニューから転写電圧の補正を行う方法、画像形成装置1の電源を投入してからの感光ドラム5の回転数が所定の値を超えた場合に転写電圧の補正を行う方法など、いくつかの方法が考えられるが、本実施例では、画像形成装置1の電源を投入してからの感光ドラム5の回転数が所定の値(例えば、500回)を超えた場合に、自動的に転写電圧の補正を行う方法を説明する。
The operation of the above configuration will be described. Since the printing operation of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
As a method of correcting the transfer voltage, a method of correcting the transfer voltage from a menu displayed on the operation unit of the image forming apparatus 1 and the number of rotations of the photosensitive drum 5 after the power of the image forming apparatus 1 is turned on. Several methods such as a method of correcting a transfer voltage when a predetermined value is exceeded are conceivable. In this embodiment, the rotational speed of the photosensitive drum 5 after the power of the image forming apparatus 1 is turned on is considered. A method for automatically correcting the transfer voltage when a predetermined value (for example, 500 times) is exceeded will be described.

まず、トナー像濃度測定処理を図13の第2の実施例におけるトナー像濃度測定処理を示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図10を参照しながら説明する。
S101〜S103:図5におけるS1〜S3と同様の処理なので説明を省略する。
First, the toner image density measurement process will be described with reference to FIG. 10 according to the step indicated by S in the flowchart of the toner image density measurement process in the second embodiment of FIG.
S101-S103: Since it is the same process as S1-S3 in FIG. 5, description is abbreviate | omitted.

S104:印刷制御部100および転写電圧制御部105は、さらに感光ドラムを所定量回転させて感光ドラム上に形成されたトナー像のうちプラス帯電したトナーを基準の転写電圧より低い転写電圧(例えば、1000V)で転写ベルトへ転写(印刷)する。
S105〜S108:図5におけるS4〜S7と同様の処理なので説明を省略する。
S104: The printing control unit 100 and the transfer voltage control unit 105 further rotate the photosensitive drum by a predetermined amount to transfer the positively charged toner in the toner image formed on the photosensitive drum to a transfer voltage lower than the reference transfer voltage (for example, 1000V) to transfer (print) to the transfer belt.
S105 to S108: The processing is the same as S4 to S7 in FIG.

S109:印刷制御部100は、基準の転写電圧より低い転写電圧で転写された転写ベルト上のトナー像の濃度を濃度センサ21で測定する。
S110:印刷制御部100は、濃度センサ21で測定した濃度値を第3の検出値として図11に示す記憶部108の第3の検出値1083に記憶させ、保存する。したがって、第3の検出値1083には、基準の転写電圧より低い転写電圧で転写された転写ベルトのトナー像の濃度値が保存される。
S109: The print control unit 100 measures the density of the toner image on the transfer belt transferred at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage by the density sensor 21.
S110: The print control unit 100 stores the density value measured by the density sensor 21 as the third detection value in the third detection value 1083 of the storage unit 108 shown in FIG. Therefore, the third detection value 1083 stores the density value of the toner image on the transfer belt transferred at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage.

ここで、通常のトナーは、トナーの平均帯電量が下がっていることにより、基準の転写電圧より低い転写電圧で転写すると、転写されたトナーの濃度値は高い値となる。しかし、劣化トナーが増加するとトナーの平均帯電量が下がっているにもかかわらず基準の転写電圧より低い転写電圧で転写すると、転写されたトナーの濃度値は低い値となる。これは、劣化したトナーと感光ドラムの付着力が増加するためであると考えられる。   Here, since the average charge amount of the normal toner is lowered, when the toner is transferred at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage, the density value of the transferred toner becomes a high value. However, when the deteriorated toner is increased, the density value of the transferred toner becomes a low value when the transfer is performed at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage even though the average charge amount of the toner is decreased. This is presumably because the adhesion between the deteriorated toner and the photosensitive drum increases.

このように、S101〜S110の処理を行うことにより、三つの異なる転写電圧の条件で転写ベルトに転写(印刷)されたトナー像の濃度値を得る。そして、処理を図14のS111へ移行し、取得した三つの濃度値からプラス帯電トナーの転写率を導出する。
次に、転写率算出処理を図14の第2の実施例における転写率算出処理を示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図10を参照しながら説明する。
As described above, the density values of the toner image transferred (printed) on the transfer belt under three different transfer voltage conditions are obtained by performing the processing of S101 to S110. Then, the process proceeds to S111 in FIG. 14, and the transfer rate of the positively charged toner is derived from the obtained three density values.
Next, the transfer rate calculation process will be described with reference to FIG. 10 according to the step indicated by S in the flowchart showing the transfer rate calculation process in the second embodiment of FIG.

S111:印刷制御部100の指示により転写率演算部107は、図11に示す第1の検出値1081に記憶された濃度値と、第2の検出値1082に記憶された濃度値とからプラス帯電トナーの転写率(第1の比)Te1を導出する。この転写率Te1は、下記の計算式により求める。   S111: In response to an instruction from the print control unit 100, the transfer rate calculation unit 107 performs positive charging from the density value stored in the first detection value 1081 and the density value stored in the second detection value 1082 shown in FIG. The toner transfer rate (first ratio) Te1 is derived. This transfer rate Te1 is obtained by the following calculation formula.

転写率Te1=(1−逆極性の転写電圧で転写された濃度値(第2の検出値1082に記憶された濃度値))/(基準転写電圧で転写された濃度値(第1の検出値1081に記憶された濃度値))
S112:印刷制御部100の指示により転写率演算部107は、図11に示す第1の検出値1081に記憶された濃度値と、第3の検出値1083に記憶された濃度値とから基準の転写電圧より低い転写電圧での転写率(第2の比)Te2を導出する。この転写率Te2は、下記の計算式により求める。
Transfer rate Te1 = (1−density value transferred with transfer voltage of reverse polarity (density value stored in second detection value 1082)) / (density value transferred with reference transfer voltage (first detection value) Concentration value stored in 1081))
S112: In response to an instruction from the print control unit 100, the transfer rate calculation unit 107 uses the density value stored in the first detection value 1081 and the density value stored in the third detection value 1083 shown in FIG. A transfer rate (second ratio) Te2 at a transfer voltage lower than the transfer voltage is derived. This transfer rate Te2 is obtained by the following calculation formula.

転写率Te2=(1−基準の転写電圧より低い転写電圧で転写された濃度値(第3の検出値1083に記憶された濃度値))/(基準転写電圧で転写された濃度値(第1の検出値1081に記憶された濃度値))
転写率演算部107は、上記計算式により転写率Te1および転写率Te2を導出する。そして、処理を図15のS113へ移行する。
Transfer rate Te2 = (1−density value transferred with transfer voltage lower than reference transfer voltage (density value stored in third detection value 1083)) / (density value transferred with reference transfer voltage (first Concentration value stored in the detected value 1081)))
The transfer rate calculation unit 107 derives the transfer rate Te1 and the transfer rate Te2 from the above formula. Then, the process proceeds to S113 in FIG.

次に、補正電圧決定処理を図15の第2の実施例における補正電圧決定処理を示すフローチャートの図中Sで表すステップにしたがって図10を参照しながら説明する。
印刷制御部100の指示により転写電圧補正処理部106は、プラス帯電トナーの転写率Te1および基準の転写電圧より低い転写電圧での転写率Te2と、温湿度センサ22の測定値とから転写電圧の補正値を決定する。
Next, the correction voltage determination process will be described with reference to FIG. 10 in accordance with the step represented by S in the flowchart showing the correction voltage determination process in the second embodiment of FIG.
In response to an instruction from the print control unit 100, the transfer voltage correction processing unit 106 determines the transfer voltage based on the transfer rate Te1 of the positively charged toner, the transfer rate Te2 at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage, and the measured value of the temperature / humidity sensor 22. Determine the correction value.

S113:まず、転写電圧補正処理部106は、プラス帯電トナーの転写率Te1から劣化トナーの状態値Q1を導出する。この劣化トナーの状態値Q1は、劣化トナー状態値Q1算出テーブルの記憶部1062に、表3に示す劣化トナー状態値Q1算出テーブルとして転写率Te1に対応付けられて記憶されており、転写電圧補正処理部106は、転写率Te1に基づいて劣化トナー状態値Q1算出テーブルを検索して劣化トナーの状態値Q1を導出する。   S113: First, the transfer voltage correction processing unit 106 derives the state value Q1 of the deteriorated toner from the transfer rate Te1 of the positively charged toner. The deteriorated toner state value Q1 is stored in the storage unit 1062 of the deteriorated toner state value Q1 calculation table in association with the transfer rate Te1 as the deteriorated toner state value Q1 calculation table shown in Table 3. The processing unit 106 searches the deteriorated toner state value Q1 calculation table based on the transfer rate Te1 to derive the deteriorated toner state value Q1.

S114:転写電圧補正処理部106は、基準の転写電圧より低い転写電圧での転写率Te2から劣化トナーの状態値Q2を導出する。この劣化トナーの状態値Q2は、劣化トナー状態値Q2算出テーブルの記憶部1063に、表4に示す劣化トナー状態値Q2算出テーブルとして転写率Te2に対応付けられて記憶されており、転写電圧補正処理部106は、転写率Te2に基づいて劣化トナー状態値Q2算出テーブルを検索して劣化トナーの状態値Q2を導出する。   S114: The transfer voltage correction processing unit 106 derives the state value Q2 of the deteriorated toner from the transfer rate Te2 at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage. The state value Q2 of the deteriorated toner is stored in the storage unit 1063 of the deteriorated toner state value Q2 calculation table in association with the transfer rate Te2 as the deteriorated toner state value Q2 calculation table shown in Table 4. The processing unit 106 searches the deteriorated toner state value Q2 calculation table based on the transfer rate Te2 to derive the deteriorated toner state value Q2.

S115:転写電圧補正処理部106は、劣化トナーの状態値Q1および劣化トナーの状態値Q2から劣化トナーの状態値Q3を導出する。劣化トナーの状態値Q3は、下記の計算式に基づいて導出する。
劣化トナーの状態値Q3=劣化トナーの状態値Q1+劣化トナーの状態値Q2
S116:転写電圧補正処理部106は、温湿度センサ22で検出された温度および湿度の値を読み出す。
S115: The transfer voltage correction processing unit 106 derives the deteriorated toner state value Q3 from the deteriorated toner state value Q1 and the deteriorated toner state value Q2. The state value Q3 of the deteriorated toner is derived based on the following calculation formula.
State value Q3 of deteriorated toner = State value Q1 of deteriorated toner + State value Q2 of deteriorated toner
S116: The transfer voltage correction processing unit 106 reads the temperature and humidity values detected by the temperature / humidity sensor 22.

S117:転写電圧補正処理部106は、導出した劣化トナーの状態値Q3と、温湿度センサ22で検出された温度Tおよび湿度Heとから転写電圧の補正値を決定する。
この決定を行うために、上述した表5に示す転写電圧補正値を予め転写電圧補正テーブルの記憶部1061(図12)に記憶している。なお、転写電圧補正テーブルの転写電圧補正値は、実験で得られた結果を基に定められた値である。
S117: The transfer voltage correction processing unit 106 determines a correction value for the transfer voltage from the derived deteriorated toner state value Q3 and the temperature T and humidity He detected by the temperature / humidity sensor 22.
In order to make this determination, the transfer voltage correction values shown in Table 5 described above are stored in advance in the storage unit 1061 (FIG. 12) of the transfer voltage correction table. The transfer voltage correction value in the transfer voltage correction table is a value determined based on a result obtained through experiments.

転写電圧補正処理部106は、得られた転写電圧補正値と、基準の転写電圧を加算して転写電圧を補正し、印刷制御部100は、補正後の転写電圧で転写不良が発生しない印刷動作を行う。
このように、転写電圧補正処理部106は、転写率(第1の比)Te1および転写率(第2の比)Te2に基づいて導出した補正値で前記転写電圧を補正する。
The transfer voltage correction processing unit 106 corrects the transfer voltage by adding the obtained transfer voltage correction value and the reference transfer voltage, and the print control unit 100 performs a printing operation in which a transfer failure does not occur with the corrected transfer voltage. I do.
As described above, the transfer voltage correction processing unit 106 corrects the transfer voltage with the correction value derived based on the transfer rate (first ratio) Te1 and the transfer rate (second ratio) Te2.

なお、上述したS101〜S117の処理は、ひとつの色のトナーについて行うものとして説明したが、他の色のトナーについても同様の処理を行い、すべての色のトナーについて行うものとする。
次に、従来の画像形成装置(プリンタ)による印刷結果と、本実施例の転写電圧の補正を行った画像形成装置による印刷結果とを比較した実験結果を説明する。
Although the above-described processing of S101 to S117 has been described as being performed for one color toner, the same processing is performed for other color toners, and is performed for all color toners.
Next, a description will be given of an experimental result in which a printing result by a conventional image forming apparatus (printer) is compared with a printing result by the image forming apparatus in which the transfer voltage is corrected according to this embodiment.

プラスに帯電した劣化トナーは、温度28度、湿度80%の環境下において、連続印刷を行った場合に増加する。プラス帯電トナーの転写率Te1は、図16に示すように感光ドラムの回転数(ドラムカウント)が増加するほど増加する。また、基準の転写電圧より低い転写電圧のときの劣化トナーの転写率Te2は、図17に示すように感光ドラムの回転数(ドラムカウント)が増加するほど減少する。   The positively charged deteriorated toner increases when continuous printing is performed in an environment of a temperature of 28 degrees and a humidity of 80%. The positively charged toner transfer rate Te1 increases as the rotational speed (drum count) of the photosensitive drum increases as shown in FIG. In addition, the transfer rate Te2 of the deteriorated toner at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage decreases as the rotational speed (drum count) of the photosensitive drum increases as shown in FIG.

表6は、従来例の画像形成装置(プリンタ)による印刷結果と、本実施例の転写電圧の補正を行った画像形成装置による印刷結果とを比較した実験結果である。なお、表6中の「○」は転写良好、「△」は多少転写不良が見られる、「×」は転写不良を表している。   Table 6 shows experimental results comparing the printing result obtained by the conventional image forming apparatus (printer) with the printing result obtained by the image forming apparatus in which the transfer voltage is corrected according to this embodiment. In Table 6, “◯” indicates good transfer, “Δ” indicates some transfer failure, and “x” indicates transfer failure.

Figure 2012150137
Figure 2012150137

従来の画像形成装置(プリンタ)は、感光ドラムの回転数であるドラムカウントが増加すると転写電圧を下げる転写電圧補正制御を行っているが、2000ドラムカウントで転写不良を発生させている。これは、トナー劣化を予測して転写電圧を下げる転写電圧補正制御であるため、感光ドラムや現像器の状態によって劣化トナーが急激に発生した場合に転写電圧の補正が不十分となり、転写不良が発生している。   A conventional image forming apparatus (printer) performs transfer voltage correction control that lowers the transfer voltage when the drum count, which is the rotational speed of the photosensitive drum, increases. However, a transfer failure occurs at 2000 drum counts. This is transfer voltage correction control that predicts toner deterioration and lowers the transfer voltage. Therefore, when deteriorated toner is suddenly generated depending on the state of the photosensitive drum or the developing device, the transfer voltage is not sufficiently corrected, and transfer failure is caused. It has occurred.

しかし、本実施例の転写電圧補正制御、すなわちプラス帯電トナーの転写率と、基準の転写電圧より低い転写電圧での劣化トナーの転写率と、温湿度センサ22の測定値とから転写電圧の補正値を決定する転写電圧補正制御を適用した画像形成装置ではドラムカウントが1000までは転写が良好であり、ドラムカウントが3000であっても多少の転写不良が見られる程度であり、転写不良を発生することはなかった。   However, the transfer voltage correction control of this embodiment, that is, the transfer rate of the positively charged toner, the transfer rate of the deteriorated toner at a transfer voltage lower than the reference transfer voltage, and the measured value of the temperature / humidity sensor 22 are used to correct the transfer voltage. In the image forming apparatus to which the transfer voltage correction control for determining the value is applied, the transfer is good until the drum count is 1000, and even if the drum count is 3000, there is a slight transfer failure, and the transfer failure occurs. I never did.

ドラムカウントが2000の時点は、図16に示すように転写率Te1は6%であり、劣化トナーの状態値Q1は、表3より「2」である。また、ドラムカウントが2000の時点は、図17に示すように転写率Te2は15%であり、劣化トナーの状態値Q2は、表4より「3」である。   When the drum count is 2000, the transfer rate Te1 is 6% as shown in FIG. 16, and the state value Q1 of the deteriorated toner is “2” from Table 3. When the drum count is 2000, the transfer rate Te2 is 15% as shown in FIG. 17, and the state value Q2 of the deteriorated toner is “3” from Table 4.

本実施例では、例えば図18に示すように、基準の転写電圧を3000Vとするとドラムカウントが2000の時点では転写電圧の補正値が−300Vとなっており、従来の補正値よりも100V低い電圧で転写を行うため転写不良は発生しない。   In this embodiment, for example, as shown in FIG. 18, when the reference transfer voltage is 3000 V, the transfer voltage correction value is −300 V when the drum count is 2000, and the voltage is 100 V lower than the conventional correction value. In this case, transfer failure does not occur.

第1の実施例では、プラス帯電トナーの転写率(プラス帯電トナーの割合)から劣化トナーの状態を検出し、転写電圧の補正を行うようにしていたが、劣化トナーの状態の検出はプラス帯電トナーの転写率だけでは不十分であった。
そこで、本実施例では、プラス帯電トナーの転写率に加え、基準の転写電圧より低い転写電圧の転写率によるトナーと感光ドラムとの付着力を考慮することで、劣化トナーの状態を精度良く検出することができる。
In the first embodiment, the state of the deteriorated toner is detected from the transfer rate of the positively charged toner (the ratio of the positively charged toner), and the transfer voltage is corrected. The toner transfer rate alone was insufficient.
Therefore, in this embodiment, in addition to the transfer rate of the positively charged toner, the state of the deteriorated toner is accurately detected by considering the adhesion force between the toner and the photosensitive drum due to the transfer rate of the transfer voltage lower than the reference transfer voltage. can do.

このように、プラス帯電トナーの転写率と、基準の転写電圧より低い転写電圧の転写率によるトナーと感光ドラムとの付着力とから転写電圧を補正することにより、転写不良の発生を抑制することができる。
以上説明したように、第2の実施例では、プラス帯電トナーの転写率と、基準の転写電圧より低い転写電圧の転写率とから転写電圧を決定することにより、精度高く、定量的に検出した劣化トナーの発生状態に追従して転写不良の発生を抑制することができるという効果が得られる。
As described above, the transfer voltage is corrected based on the transfer rate of the positively charged toner and the adhesion force between the toner and the photosensitive drum due to the transfer rate of the transfer voltage lower than the reference transfer voltage, thereby suppressing the occurrence of transfer failure. Can do.
As described above, in the second embodiment, the transfer voltage is determined from the transfer rate of the positively charged toner and the transfer rate of the transfer voltage lower than the reference transfer voltage, so that the detection is performed with high accuracy and quantitatively. The effect of suppressing the occurrence of transfer failure by following the state of occurrence of the deteriorated toner can be obtained.

また、プラス帯電トナーの転写率と、基準の転写電圧より低い転写電圧の転写率とに加え、温湿度センサおよび転写ベルトの温度に基づいて転写電圧を決定することにより、さらに追従性の良い転写電圧補正を行うことができるようになり、転写不良の発生を抑制することができるという効果が得られる。   In addition to the transfer rate of positively charged toner and the transfer rate of transfer voltage lower than the reference transfer voltage, the transfer voltage is determined based on the temperature of the temperature / humidity sensor and the transfer belt, so that transfer with better followability is possible. Voltage correction can be performed, and the effect of suppressing the occurrence of transfer defects can be obtained.

なお、第1の実施例および第2の実施例では、画像形成装置を直接転写方式のプリンタとして説明したが、それに限られることなく、中間転写ベルト等を用いた中間転写方式のプリンタ、電子写真方式のファクシミリ装置、複写機、複合機等としても良い。   In the first and second embodiments, the image forming apparatus has been described as a direct transfer type printer. However, the present invention is not limited to this, and an intermediate transfer type printer using an intermediate transfer belt or the like, an electrophotography, or the like. A facsimile machine, a copying machine, a multi-function machine, or the like may be used.

1 画像形成装置
2 帯電ローラ
3 露光器(LEDヘッド)
4 現像器
5 感光ドラム
6 転写ローラ
7 転写ベルト
8 ドライブローラ
9 アイドルローラ
10 定着器
11 第1搬送ローラ対
12 第2搬送ローラ対
13 排出ローラ対
14 ホッピングローラ
21 濃度センサ
22 温湿度センサ
23 転写ベルト温度センサ
100 印刷制御部
101 画像処理部
102 Video処理部
103 帯電電圧制御部
104 現像電圧制御部
105 転写電圧制御部
106 転写電圧補正処理部
107 転写率演算部
108 記憶部
109 ドラムカウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Charging roller 3 Exposure device (LED head)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Developing device 5 Photosensitive drum 6 Transfer roller 7 Transfer belt 8 Drive roller 9 Idle roller 10 Fixing device 11 First conveyance roller pair 12 Second conveyance roller pair 13 Discharge roller pair 14 Hopping roller 21 Concentration sensor 22 Temperature / humidity sensor 23 Transfer belt Temperature sensor 100 Print control unit 101 Image processing unit 102 Video processing unit 103 Charging voltage control unit 104 Development voltage control unit 105 Transfer voltage control unit 106 Transfer voltage correction processing unit 107 Transfer rate calculation unit 108 Storage unit 109 Drum counter

Claims (4)

現像剤を担持する像担持体と、前記像担持体に担持された前記現像剤を転写する転写器と、前記像担持体と前記転写器との間に転写電圧を発生させる転写電圧制御部とを有する画像形成装置において、
前記転写器により転写材に転写された前記現像剤像の濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部により検出された濃度に基づいて前記転写電圧を補正する補正部とを備え、
前記補正部は、
前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度と、
前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧と逆極性の転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度との比に基づいて導出した補正値で前記転写電圧を補正することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that carries the developer, a transfer device that transfers the developer carried on the image carrier, and a transfer voltage controller that generates a transfer voltage between the image carrier and the transfer device; In an image forming apparatus having
A density detector that detects the density of the developer image transferred to the transfer material by the transfer device;
A correction unit that corrects the transfer voltage based on the density detected by the density detection unit,
The correction unit is
A density of the developer image detected by the density detection unit, wherein the transfer voltage is generated between the image carrier and the transfer unit to transfer the developer image to the transfer material;
A density of the developer image detected by the density detection unit is generated between the image carrier and the transfer device by generating a transfer voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to transfer the developer image to the transfer material. An image forming apparatus, wherein the transfer voltage is corrected with a correction value derived based on a ratio of
請求項1の画像形成装置において、
装置内の温度および湿度を検出する温湿度検出部を備え、
前記補正部は、前記温湿度検出部で検出した温度および湿度ならびに前記比に基づいて導出した補正値で前記転写電圧を補正することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
A temperature / humidity detector that detects the temperature and humidity inside the device
The image forming apparatus, wherein the correction unit corrects the transfer voltage with a correction value derived based on the temperature and humidity detected by the temperature and humidity detection unit and the ratio.
請求項2の画像形成装置において、
前記転写材の温度を検出する転写材温度検出部を備え、
前記補正部は、前記転写材温度検出部で検出した温度、前記温湿度検出部で検出した温度および湿度ならびに前記比に基づいて導出した補正値で前記転写電圧を補正することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2.
A transfer material temperature detector for detecting the temperature of the transfer material;
The correction unit corrects the transfer voltage with a correction value derived based on the temperature detected by the transfer material temperature detection unit, the temperature and humidity detected by the temperature / humidity detection unit, and the ratio. Forming equipment.
請求項1または請求項2の画像形成装置において、
前記補正部は、
前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度と、
前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧と逆極性の転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度との比を第1の比とし、
前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度と、
前記像担持体と前記転写器との間に、前記転写電圧より低い転写電圧を発生させて前記転写材に現像剤像を転写させ、前記濃度検出部により検出した該現像剤像の濃度との比を第2の比とし、
前記第1の比および前記第2の比に基づいて導出した補正値で前記転写電圧を補正することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The correction unit is
A density of the developer image detected by the density detection unit, wherein the transfer voltage is generated between the image carrier and the transfer unit to transfer the developer image to the transfer material;
A density of the developer image detected by the density detection unit is generated between the image carrier and the transfer device by generating a transfer voltage having a polarity opposite to the transfer voltage to transfer the developer image to the transfer material. And the first ratio,
A density of the developer image detected by the density detection unit, wherein the transfer voltage is generated between the image carrier and the transfer unit to transfer the developer image to the transfer material;
A transfer voltage lower than the transfer voltage is generated between the image carrier and the transfer device to transfer the developer image to the transfer material, and the density of the developer image detected by the density detection unit Let the ratio be the second ratio,
An image forming apparatus, wherein the transfer voltage is corrected with a correction value derived based on the first ratio and the second ratio.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019184882A (en) * 2018-04-12 2019-10-24 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
CN112377504A (en) * 2020-09-16 2021-02-19 襄阳达安汽车检测中心有限公司 Screw convenient to assemble and disassemble

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