JP3569749B2

JP3569749B2 - 電子写真方式記録装置

Info

Publication number: JP3569749B2
Application number: JP06683695A
Authority: JP
Inventors: 一義吉田; 弘之井上; 均冨山
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH08240997A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真方式記録装置における転写電圧を最適化する構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、情報処理装置の出力装置として、電子写真方式記録装置が広く用いられている。
この電子写真方式記録装置とは、帯電したトナー像をその表面に有する感光ドラムに記録媒体を重ね合わせ、その媒体の裏面側の転写ローラより前記のトナー像とは逆極性の転写電圧を印加することにより、感光ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写するものである。
そして、従来の電子写真方式記録装置では、その転写電圧を決定するには、転写ローラに流れる電流を検出し、その電流値に基づいて決定するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のような電子写真方式記録装置では、記録媒体が、例えば、葉書や封筒といった幅の狭いものの場合、感光ドラムと転写ローラとが直接接触してしまうときがある。そして、このような場合では、転写電流が必要以上に流れてしまい、その結果、媒体に対して誤った転写電圧を決定してしまい、記録品質を低下させてしまうといった問題点があった。
このような点から、記録媒体の大きさや種類が変わっても、その媒体に最適な転写電圧を決定し、記録品質を高めることのできる電子写真方式記録装置の実現が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、帯電したトナー像をその表面に有する感光体に記録媒体を重ね合わせ、当該記録媒体の裏面側に設けた転写器より前記トナー像とは逆極性の転写電圧を印加することにより、前記感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する電子写真方式記録装置において、
記録媒体に転写された後の記録媒体上の各記録位置における濃度を検出するための濃度センサと、前記転写器への電圧を供給すると共に、この供給電圧を変化させる転写電圧供給部と、前記濃度センサの出力を受け取ると共に、前記転写電圧供給部に対して供給電圧の変化を指示し、前記濃度センサによる記録位置の濃度と供給電圧の値とに基づき、前記濃度センサにより検出された濃度値が最大の濃度値となる供給電圧を前記記録媒体に対する最適転写供給電圧と決定する転写電圧判定部と、記録媒体の記録開始位置では最低電圧、記録終了位置で最高電圧となり、かつ、これら最低電圧と最高電圧間を直線的に電圧変化させる電圧変化パターンデータを格納すると共に、濃度センサの出力を格納するメモリとを備え、前記転写電圧判定部は、前記メモリに格納された電圧変化パターンデータを転写電圧供給部に指示すると共に、前記濃度センサの出力を取り出し、前記電圧変化パターンデータを参照して前記最適転写供給電圧を決定することを特徴とする。
他の発明は、帯電したトナー像をその表面に有する感光体に記録媒体を重ね合わせ、当該記録媒体の裏面側に設けた転写器より前記トナー像とは逆極性の転写電圧を印加することにより、前記感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する電子写真方式記録装置において、記録媒体に転写された後の記録媒体上の各記録位置における濃度を検出するための濃度センサと、前記転写器への電圧を供給すると共に、この供給電圧を変化させる転写電圧供給部と、前記濃度センサの出力を受け取ると共に、前記転写電圧供給部に対して供給電圧の変化を指示し、前記濃度センサによる記録位置の濃度と供給電圧の値とに基づき、前記濃度センサにより検出された濃度値が最大の濃度値となる供給電圧を前記記録媒体に対する最適転写供給電圧と決定する転写電圧判定部と、前記濃度センサの出力を、予め設定された基準値と比較し、２値データとして出力するコンパレータと、記録媒体の記録開始位置では最低電圧、記録終了位置で最高電圧となり、かつ、これら最低電圧と最高電圧間を直線的に電圧変化させる電圧変化パターンデータを格納すると共に、濃度センサの出力を格納するメモリとを備え、前記転写電圧判定部は、前記メモリに格納された電圧変化パターンデータを転写電圧供給部に指示すると共に、前記コンパレータの出力に基づき、前記電圧変化パターンデータを参照して前記最適転写供給電圧を決定することを特徴とする。
【０００５】
【作用】
本発明の電子写真方式記録装置においては、転写電圧供給部は転写器に対して、その供給電圧を変化させ、記録媒体の印字が行われる。
濃度センサは、印字後の記録媒体の濃度を各記録位置毎に検出する。転写電圧判定部は、濃度センサの出力を受け取り、濃度値が最大の濃度値となる供給電圧の値を最適転写供給電圧と決定する。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の電子写真方式記録装置の実施例１を示す機能ブロック図であるが、これに先立ち、電子写真方式記録装置の構造を説明する。
【０００７】
図２は、本発明の電子写真方式記録装置の概略構成図である。
図において、１は感光体としての感光ドラム、２はこの感光ドラム１の表面を負に帯電させるためのチャージローラであり、負の高電圧が印加されている。
３は、ライン状にＬＥＤ（発光ダイオード）素子が並べられたＬＥＤヘッドであり、選択的にＬＥＤを発光させることにより、帯電した感光ドラム１上に静電潜像を形成させるものである。４は、現像ユニットであり、トナーを帯電させて現像ローラ５に供給し、更に、この現像ローラ５のトナーを感光ドラム１上に供給して感光ドラム１上の静電潜像を可視像にする機能を有している。また、現像ローラ５にも負の高電圧が印加されている。
６は、転写ローラ（転写器）であり、正の高電圧が印加され、感光ドラム１に形成されているトナー像を正の電界により、記録媒体である用紙７側に転写するためのものである。
【０００８】
８は、用紙７ａが格納された用紙カセット、９はホッピングローラ、１０ａ、１０ｂはレジストローラであり、これらの構成は、ホッピングローラ９を回転させて用紙７ａを用紙カセット８から繰り出し、レジストローラ１０ａ、１０ｂにより更に用紙７を送り続けるものである。
１１は濃度センサであり、発光素子と受光素子からなり、用紙７への転写部の下流側に設けられ、用紙７上のトナー濃度を測定するためのセンサである。また、１２ａ、１２ｂは用紙７上に形成されたトナー像を高温で溶解し、用紙７上に定着させるためのヒートローラである。
更に、１３はスタッカであり、用紙７がヒートローラ１２ａ、１２ｂでの定着後に排出されて用紙７ｂとして格納される用紙格納部である。
【０００９】
次に、本発明の電子写真方式記録装置における制御構成を図１を用いて説明する。
図１に示す電子写真方式記録装置は、制御部２０、インタフェース線２１、濃度センサ１１、Ａ／Ｄコンバータ２２、操作部２３、ＬＥＤヘッド制御部２４、ＬＥＤヘッド３、モータ制御部２５、モータ２６、高圧制御部２７、高圧電源２８，２９、チャージローラ２、現像ローラ５、転写電圧供給部３０、転写ローラ６からなる。
【００１０】
制御部２０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等からなり、電子写真方式記録装置としての各部の制御を司るものであり、転写電圧判定部２０ａを備えている。また、メモリ２０ｂは、ＲＡＭやＲＯＭからなるメモリを示している。
ここで、転写電圧判定部２０ａは、任意の媒体に対して転写を行う場合、当該媒体に対して、前記転写電圧供給部に対して供給電圧の変化を指示し、前記濃度センサで検出した濃度が最大であった供給電圧を、当該媒体の最適転写供給電圧と判定する機能を備えたもので、マイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサが実行するソフトウェアで形成されているものである。
【００１１】
インタフェース線２１は、電子写真方式記録装置の外部から記録データを入力するためのインタフェース線である。
Ａ／Ｄコンバータ２２は、濃度センサ１１により検出されたアナログ値の濃度情報をディジタル値に変換するためのものである。また、操作部２３は、複数のキー等からなり、電子写真方式記録装置としての各種の設定や、後述するテスト印字動作の指示等を行うための操作部である。
ＬＥＤヘッド制御部２４は、制御部２０のメモリ２０ｂから読み出された記録データをＬＥＤヘッド３に転送できる形式に変換し、更に、ＬＥＤヘッド３を１ライン毎に一定時間駆動するものである。
【００１２】
モータ制御部２５は、Ｉ／Ｏポート、モータドライバから構成され、制御部２０の指示により、複数のモータ２６を回転させ、ポッピングローラ９やレジストローラ１０ａ，１０ｂ、感光ドラム１、ヒートローラ１２ａ，１２ｂ等をギヤ列を介して回転させるものである。
高圧制御部２７は、チャージローラ２および現像ローラ５に接続されている高圧電源２８，２９を制御部２０の指示によりオン／オフする機能を有している。
転写電圧供給部３０は、Ｄ／Ａコンバータ３０ａと高圧電源３０ｂからなる。Ｄ／Ａコンバータ３０は、制御部２０（の転写電圧判定部２０ａ）から指示されるディジタル値をアナログの直流電圧に変換するものであり、高圧電源３０ｂはＤ／Ａコンバータ３０ａの出力電圧に応じて高電圧を制御するものであり、この高電圧は転写ローラ６に供給されるようになっている。
【００１３】
次に、本実施例の動作を説明する。
本実施例におけるテスト印字の動作は、装置電源オン直後の１枚目の印字時、または操作部２３による特定のキー、あるいは他の機能のキーを複数組み合わせて指示を行うものである。ここでは、テスト印字動作を説明する。
先ず、制御部２０のメモリ２０ｂには予め転写電圧を可変出力するためのデータが格納されている。
【００１４】
図３は、メモリ２０ｂに格納された転写供給電圧の可変出力のためのデータの説明図である。
即ち、ＴＲＤＡＴＡ、ＴＲＤＡＴＡ＋１、ＴＲＤＡＴＡ＋２、…はメモリ２０ｂのアドレスであり、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２ …は、それぞれの電圧値を示している。
【００１５】
このように構成された電圧値を用いてテスト印字動作は次のように行われる。
図４は、その動作フローチャートである。
尚、このテスト印字動作に入る場合、用紙７は予め印字開始位置まで搬送されているものとする。
【００１６】
先ず、図示省略したライン数カウンタｉ、即ち、ＬＥＤヘッド３が発光するラインをカウントするためのカウンタを初期化する（ステップＳ１）。
そして、転写ローラ６に転写供給電圧（ＴＲ電圧）として印字開始時の電圧ＨＶＳを設定する（ステップＳ２）。具体的には、転写電圧判定部２０ａが、メモリ２０ｂの対応するアドレス（ＴＲＤＡＴＡ＋ｉ）のアドレスより取り出し、Ｄ／Ａコンバータ３０ａに値を設定することにより高圧電源３０ｂから転写ローラ６に対応する電圧が供給される。また、ここで供給する電圧は最低電圧とする。
【００１７】
上記ステップＳ２で、転写ローラ６に対応する電圧が印加されると、感光ドラム１上のトナー像を１ライン印字する（ステップＳ３）。尚、ここで用紙７に印字される１ラインは、濃度センサ１１で濃度を読み取るのに十分な幅を持つものとする。また、濃度センサ１１は用紙７の１ライン分の濃度を読み取り、この読み取った値がＡ／Ｄコンバータ２２を介して制御部２０に入力されると、転写電圧判定部２０ａは、その値をメモリ２０ｂに格納する（ステップＳ４）。
【００１８】
図５は、得られた濃度データを格納したメモリの内容を示す説明図である。
また、図６は、用紙７への記録パターン例である。
図５中、Ａ部分は各アドレスに対応して格納される濃度データを示し、Ｂ部分は１枚分の濃度データから得られたピーク値等のデータである。
また、図６において、左端はその記録位置で転写ローラ６に供給している電圧、中央の斜線部は濃度センサ１１で濃度を検出するためのパターン、右端は文字パターンであり、この文字パターンは目視チェック用である。
【００１９】
図４に戻り、ステップＳ４において、１ライン分の濃度データを格納すると、その用紙７が１頁終了したかの判定を行い（ステップＳ５）、終了していない場合は、ライン数カウンタｉをインクリメントし（ステップＳ６）、このカウンタ値に対応する値をメモリ２０ｂより取り出し、転写電圧供給部３０に出力して（ステップＳ７）、ステップＳ３に戻る。即ち、転写ローラ６への供給電圧を上げるため、メモリアドレス（ＴＲＤＡＴＡ＋ｉ）から次の値を取り出して転写電圧供給部３０に供給する。
このような動作を繰り返すことにより、ステップＳ５において、用紙７の１頁の印字が終了したと判定された場合、転写電圧判定部２０ａは、先ず、濃度データを平滑化する（ステップＳ８）。
【００２０】
図７は、記録位置に対する転写ローラ６への供給電圧およびセンサ出力の関係を示す説明図であり、（ａ）は記録位置に対する転写ローラ６への供給電圧（ＴＲ電圧）、（ｂ）は記録位置に対するセンサ出力の関係である。
即ち、（ａ）に示す印字開始位置ＰＳにおいて、転写ローラ６への供給電圧はＨＶＳ、印字終了位置ＰＥにおいてＨＶＥとなり、その間を直線で変化させるよう設定している。また、（ｂ）に示すように、その記録濃度は最適電圧に近付くにつれてその記録濃度が上がり、最適電圧の時点で濃度がピークとなり、それ以降は再び低下する。この理由は、転写ローラ６への印加電圧をある一定以上高くすると放電してしまい、感光ドラム１と転写ローラ６間での実際の転写電圧は低下し、その結果、濃度も低下するためである。尚、この図７の（ｂ）に示すような波形は媒体の種類によって異なるものである。
【００２１】
図４に戻り、ステップＳ８において濃度データを平滑化すると、転写電圧判定部２０ａは、濃度データ（ＰＲＤＡＴＡ＋０〜ＰＲＤＡＴＡ＋ｎ）の中から一番大きいデータの値のアドレス（ＰＲＤＡＴＡ＋ｉ）のｉの値をアドレス（ＤＰＥＡＫ）に格納する（ステップＳ９）。
そして、濃度データの最大値に対して９０％になる位置Ｐ１，Ｐ２を、最大値を格納しているアドレス（ＰＲＤＡＴＡ＋ｉ）の前後から求め、そのアドレス（ＰＲＤＡＴＡ＋ｊ）、（ＰＲＤＡＴＡ＋ｋ）のｊとｋを、アドレス（ＤＰ１，ＤＰ２）に格納する（ステップＳ１０）。
【００２２】
次に、この位置Ｐ１、Ｐ２の中間点ＰＡＶを求めるため、アドレス（ＤＰ１，ＤＰ２）の内容ｊ、ｋを加算して２で割り、その値をｍとして、アドレス（ＤＰＡＶ）に格納する（ステップＳ１１）。そして、アドレス（ＤＴＲＡＶ）に対して、アドレス（ＤＰＡＶ）に格納されている値ｍをアドレス（ＴＲＤＡＴＡ）に加えたアドレス（ＴＲＤＡＴＡ＋ｍ）に格納されているデータＤｍを格納する（ステップＳ１２）。
以上で、一連のテスト印字動作を終了する。その後の通常の印字動作においては、メモリ２０ｂのアドレス（ＤＴＲＡＶ）に格納した値Ｄｍを、転写電圧供給部３０に供給することにより、最適供給電圧が転写ローラ６に印加されて印字動作が行われ、最高の印字品質が得られる。
【００２３】
また、このようなテスト動作は、媒体の種類を変えた場合は必ず行う必要があり、これには次のような手段を用いて行う。
例えば、図２において、用紙７の搬送路上や用紙カセット８に媒体識別センサを設け、この媒体識別センサによって、紙やＯＨＰシートといった媒体の識別を行い、テスト印字動作が起動するよう構成する。
また、用紙カセット８に格納されている用紙７ａがなくなったことを検出するセンサ等を設け、用紙カセット８に用紙が補充されたことをこのセンサが検出した場合に、テスト印字動作を起動するよう構成してもよい。更に、用紙７ａの厚さ、幅、紙質を検出し、いずれかの要素が変化した場合はテスト印字動作が開始されるよう構成してもよい。
【００２４】
以上のように、上記実施例１によれば、テスト印字動作を、媒体の記録開始位置では最低電圧、記録終了位置で最高電圧となり、かつ、これら最低電圧と最高電圧間を直線的に電圧変化させる電圧変化パターンデータを用いて行い、また、転写電圧判定部２０ａは、濃度センサ１１の出力のピーク値の９０％の値の中間点の記録位置に対応する電圧を最適転写供給電圧として決定するようにしたので、信頼度の高い最適転写供給電圧の決定が行え、しかも、単に中間点の記録位置に対応する電圧を採用するだけで済むため、構成が簡単で精度の高い最適転写供給電圧を得ることができる。
【００２５】
次に、濃度センサの出力を、予め設定された基準値と比較し、２値データとして制御部に出力するようにした実施例２を説明する。
図８は、この実施例２における実施例１との変更部分の機能ブロック図である。
本実施例において、上記実施例１と異なる点は、Ａ／Ｄコンバータ２２をコンパレータ４０にし、制御部５０が、このコンパレータ４０の出力に基づき最適転写供給電圧を決定するようにした点であり、その他の構成については上記実施例１と同様である。
即ち、濃度センサ１１の出力は、コンパレータ４０に入力され、コンパレータ４０には、この濃度センサ１１の出力と共に、基準電圧ＶＳが入力される。そしてコンパレータ４０は、これらの電圧を比較し、その比較結果の２値情報を制御部５０に入力するものである。
【００２６】
図９は、実施例２の動作を説明するための波形図であり、（ａ）は記録位置に対するセンサ出力の波形、（ｂ）は、センサ出力をコンパレータ４０で基準電圧と比較した結果の波形である。
制御部５０は、コンパレータ４０からの２値情報が入力されると、これをメモリ５０ｂに格納する。図９（ｂ）に示すように、濃度センサ１１の出力が基準電圧ＶＳを上回った位置および下回った位置でコンパレータ４０の出力が反転している。電圧判定部５０ａは、この記録位置を、上記実施例１と同様にＰ１，Ｐ２とし、これらＰ１，Ｐ２の中間点ＰＸにおける供給電圧を最適供給電圧とし、この電圧値をメモリ５０ｂに格納する。そして、以後の通常印字動作時には、その最適供給電圧の設定値を用いることにより、実施例１と同様に高品質な印字画像を得ることができる。
【００２７】
以上のように、上記実施例２によれば、コンパレータによって、濃度センサの出力を予め設定された基準値と比較し、この比較結果の２値データを用いて最適転写電圧を求めるようにしたので、実施例１に比べて回路構成をより簡素化することができ、更に低コストな電子写真方式記録装置を実現することができる。
【００２８】
尚、上記各実施例では、ＬＥＤ方式の電子写真方式記録装置に適用した例を説明したが、同様にレーザビーム方式や光学式の電子写真方式記録装置であっても同様に適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子写真方式記録装置によれば、転写後の記録媒体の濃度を検出し、濃度値が最大の濃度値となる供給電圧の値に基づき最適転写電圧を決定するようにしたので、記録媒体の種類や大きさが変わっても、その媒体に最適な転写供給電圧を決定することができ、その結果、常に最適な記録品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真方式記録装置における実施例１の機能ブロック図である。
【図２】本発明の電子写真方式記録装置の概略構成図である。
【図３】本発明の電子写真方式記録装置におけるメモリに格納された供給電圧の可変出力のためのデータの説明図である。
【図４】本発明の電子写真方式記録装置におけるテスト印字動作のフローチャートである。
【図５】本発明の電子写真方式記録装置における濃度データを格納したメモリの内容を示す説明図である。
【図６】本発明の電子写真方式記録装置における用紙への記録パターン例の説明図である。
【図７】本発明の電子写真方式記録装置における記録位置に対する転写ローラへの供給電圧およびセンサ出力の関係を示す説明図である。
【図８】本発明の電子写真方式記録装置の実施例２における実施例１との変更部分の機能ブロック図である。
【図９】本発明の電子写真方式記録装置における実施例２の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１感光ドラム（感光体）
６転写ローラ（転写器）
７用紙（媒体）
１１濃度センサ
２０ａ転写電圧判定部
２０ｂメモリ
３０転写電圧供給部

Claims

帯電したトナー像をその表面に有する感光体に記録媒体を重ね合わせ、当該記録媒体の裏面側に設けた転写器より前記トナー像とは逆極性の転写電圧を印加することにより、前記感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する電子写真方式記録装置において、
記録媒体に転写された後の記録媒体上の各記録位置における濃度を検出するための濃度センサと、
前記転写器への電圧を供給すると共に、この供給電圧を変化させる転写電圧供給部と、
前記濃度センサの出力を受け取ると共に、前記転写電圧供給部に対して供給電圧の変化を指示し、前記濃度センサによる記録位置の濃度と供給電圧の値とに基づき、前記濃度センサにより検出された濃度値が最大の濃度値となる供給電圧を前記記録媒体に対する最適転写供給電圧と決定する転写電圧判定部と、
記録媒体の記録開始位置では最低電圧、記録終了位置で最高電圧となり、かつ、これら最低電圧と最高電圧間を直線的に電圧変化させる電圧変化パターンデータを格納すると共に、濃度センサの出力を格納するメモリとを備え、
前記転写電圧判定部は、
前記メモリに格納された電圧変化パターンデータを転写電圧供給部に指示すると共に、前記濃度センサの出力を取り出し、前記電圧変化パターンデータを参照して前記最適転写供給電圧を決定することを特徴とする電子写真方式記録装置。
帯電したトナー像をその表面に有する感光体に記録媒体を重ね合わせ、当該記録媒体の裏面側に設けた転写器より前記トナー像とは逆極性の転写電圧を印加することにより、前記感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する電子写真方式記録装置において、
記録媒体に転写された後の記録媒体上の各記録位置における濃度を検出するための濃度センサと、
前記転写器への電圧を供給すると共に、この供給電圧を変化させる転写電圧供給部と、
前記濃度センサの出力を受け取ると共に、前記転写電圧供給部に対して供給電圧の変化を指示し、前記濃度センサによる記録位置の濃度と供給電圧の値とに基づき、前記濃度センサにより検出された濃度値が最大の濃度値となる供給電圧を前記記録媒体に対する最適転写供給電圧と決定する転写電圧判定部と、
前記濃度センサの出力を、予め設定された基準値と比較し、２値データとして出力するコンパレータと、
記録媒体の記録開始位置では最低電圧、記録終了位置で最高電圧となり、かつ、これら最低電圧と最高電圧間を直線的に電圧変化させる電圧変化パターンデータを格納すると共に、濃度センサの出力を格納するメモリとを備え、
前記転写電圧判定部は、
前記メモリに格納された電圧変化パターンデータを転写電圧供給部に指示すると共に、前記コンパレータの出力に基づき、前記電圧変化パターンデータを参照して前記最適転写供給電圧を決定することを特徴とする電子写真方式記録装置。