JP3584142B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に出力画像の階調安定性に優れた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、帯電手段、即ち、一次帯電器にて像担持体である例えば電子写真感光体ドラムを一様帯電し、露光手段により画像露光することにより感光体ドラム上に潜像を形成し、この潜像を現像手段にて現像して画像を得る電子写真方式の画像形成装置において、高度に階調特性を要求される場合には、電子写真感光体ドラム上の表面電位を検知するセンサを設け、画像形成シーケンスとは別に基準となる潜像パターンを形成し、その領域を検知してその情報に基づき一次帯電器のグリッドの印加電圧と、現像手段に印加される現像バイアスの直流成分の電圧を最適な状態にセットする、といった制御が行なわれている。
【0003】
このような制御により、階調再現のための始点(トナーが付着するポイント)と終点(トナーが最大付着するポイント)のレンジを最適に保つことが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような電位センサを使用した一次帯電器と現像バイアスの電位制御による階調レンジの確保では、現像における経時変動に対応することが原理的に困難であり、最終的に記録材上で得られる画像濃度レンジを保証するに至らない、という問題がある。
【0005】
又、この制御で使用する電位センサは、そのコストが、記録材搬送経路に使用されるジャム検知センサなどと比較しても高く、結果的に製品の製造価格を高くすることとなる。
【0006】
従って、本発明の目的は、現像における経時変動に対応することができ、出力される画像の階調安定性を向上させ、しかも製造価格を高くすることのない画像形成装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体を帯電する帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光する露光手段と、露光手段により形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、を有する画像形成装置において、
露光条件と帯電条件を変更することなく現像条件を変更することにより形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて仮の現像条件を決定し、
露光条件を変更することなく仮の現像条件に応じて設定された複数組の互いに異なる現像条件と帯電条件にて形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて現像条件と帯電条件を決定することを特徴とする画像形成装置である。
【0008】
本発明の第2の態様によれば、像担持体を帯電する帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光する露光手段と、露光手段により形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、を有する画像形成装置において、
露光条件と現像条件を変更することなく帯電条件を変更することにより形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて仮の帯電条件を決定し、
露光条件を変更することなく仮の帯電条件に応じて設定された複数組の互いに異なる現像条件と帯電条件にて形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて現像条件と帯電条件を決定することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0012】
実施例1
図1に本発明の画像形成装置の一実施例の概略全体構成を示す。本実施例にて画像形成装置は、電子写真方式の多色画像形成装置とされ、矢印方向に回転する像担持体、即ち、本実施例では感光体ドラム1を備え、その周囲には帯電手段である一次帯電器(帯電手段)2、現像器M、C、Y、BKを備えた回転式現像装置(現像手段)3、転写帯電手段4、クリーニング手段5、及び感光体ドラム1の図中上方に配置したレーザービーム露光装置のような露光手段6を備えている。次に、斯かる構成の画像形成装置における画像形成手順について説明する。
【0013】
上述したように、感光体ドラム1は矢印の方向に回転し、一次帯電器2により一様帯電を受ける。即ち、本実施例にて一次帯電器2はグリッド2Aを備えたスコロトロンタイプのコロナ帯電器とされ、一次帯電器2のグリッド2Aには、CPU13により設定された電圧が直流高圧電源11から印加され、それによって感光体ドラム表面は均一に帯電される。
【0014】
画像信号は、露光手段の6レーザドライバ及びレーザ光源(図示せず)を介してレーザ光に変換され、そのレーザ光はポリゴンミラー7及びミラー8により反射され、感光体ドラム1上に照射される。レーザ光の走査により感光体ドラム1上には静電潜像が形成される。感光体ドラム1上の潜像は、現像装置3により各色毎の現像がなされ、トナー像とされる。現像手段、特に感光体ドラム1と対向して配置された現像スリーブのような現像剤担持体には、CPU13により設定された現像バイアス電圧が交流高圧電源12から印加される。図1には、現像器Yが現像位置に位置しており、イエロートナーによる現像状態を示している。
【0015】
一方、反射型記録シート或は透過性記録シートなどとされる記録材Pは、記録材担持体としての転写ドラム9に巻き付けられ、本実施例では、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラック)の順番に1回づつ回転し、感光体ドラム上のトナー像が記録材P上に重ね転写される。
【0016】
転写が終了すると、記録材Pは転写ドラム9から分離され、定着ローラ対からなる定着手段10へと搬送され、記録材P上のトナー像は永久像(カラー画像プリント)とされる。
【0017】
又、転写仕切れずに感光体ドラム1上に残ったトナーは、クリーニング手段5により払拭され、感光体ドラム1上は次の画像形成に支障がないように清掃される。
【0018】
尚、詳しくは後で詳述するが、図1に示すように、感光体ドラム1の周囲には、更に、感光体ドラム1に形成された基準パッチ画像を読み取るための検知手段14が配置されている。検知手段14は、本実施例では、近赤外光(約950nmに主波長を持つ光)を出射する照射手段としてのLED15と、感光体ドラム1によって反射された近赤外光を受光する受光素子(光学センサ)16とを有する。
【0019】
図2に、本実施例による階調画像を得るための画像信号処理回路の概略を示す。
【0020】
本実施例によると、画像の輝度信号がCCD21で得られ、輝度信号はA/D変換回路22によってデジタルに変換される。得られた輝度信号は、個々のCCD素子の感度バラツキがシェーディング回路23により修正され、修正された輝度信号はLOG変換回路24により濃度信号に変換される。このようにして得られた濃度信号は、原画像濃度と出力画像濃度が一致するように、プリンタのγ特性を逆変換して得られるLUT25にて変換される。変換された信号は、パルス幅変換回路26により、信号がドット幅に対応した信号に変換され、露光手段のレーザドライバ27に送られる。信号は、全て8bitの256階調信号で処理される。
【0021】
このように、画像信号は、レーザドライバ及びレーザ光源(図示せず)を介してレーザ光に変換され、そのレーザ光をポリゴンミラー7により走査することにより感光体ドラム1上に照射される。上述したように、レーザ光走査により感光体ドラム1上にはドットの面積変化による階調特性を有する潜像が形成され、現像、転写、定着という過程を経て階調画像が形成される。
【0022】
本実施例にて、画像形成装置は、図2に示すように、テストパターンジェネレータ29を内蔵している。テストパターンジェネレータ29により発生する特定パターン、即ち、基準パッチ画像121が感光体ドラム1上に形成される様子を図13に示す。
【0023】
つまり、特定パターン121は、LED15と受光素子(光学センサ)16とからなる検知手段14と対応する感光体ドラム1上の位置に形成される。形成された特定パターン121は、LED15によって出射された近赤外光により照射され、その反射光が受光素子、即ち、光学センサ16により受光される。
【0024】
図3は、検知手段14、即ち、センサ16からの信号を処理するための処理回路を示す。
【0025】
本実施例にて、センサ16に入射した近赤外光は、センサ16により電気信号に変換され、この電気信号はA/D変換器41によりディジタル信号に変換される。次いで、このディジタル信号は、濃度換算回路42により濃度変換され、換算された濃度値に基づきセンサ個体の偏差を補正するために、センサ個体と対応した補正値の補正値演算回路43により補正値が演算され、CPU13に送られる。
【0026】
次に、各現像器にて使用する現像剤について説明する。本実施例では、色純度、透過性に有利であるという理由から、現像剤としては、キャリアとトナーを有する2成分現像剤が使用される。
【0027】
トナーについて説明すると、本実施例で使用したトナーは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで、スチレン系共重合樹脂をバインダーとして、各色の色材を分散させて形成されたものである。
【0028】
イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーの分光特性は、この順に図4〜図6に示す通りであり、近赤外光(950nm)の反射率が80%以上とされる。
【0029】
一方、ブラックトナーは、色材としてカーボンブラックを使用しているために、図7に示す通り、近赤外光(950nm)の反射率は10%程度である。
【0030】
又、使用したトナーの粒径は体積平均で6〜8μmのものを用い、公知の粉砕法によるものである。又、懸濁重合法による重合トナーについても同等の結果が得られることを確認した。
【0031】
図14には、感光体ドラム1の反射率特性を示す。近赤外光(950nm)の反射率は40%程度である。
【0032】
図8に、感光体ドラム1上のトナー濃度と対応する記録材P上の画像濃度と、センサ16の出力との関係を示す。本実施例では、トナーが感光体ドラム1上に付着していない状態におけるセンサ16の出力を2.5Vに設定した。
【0033】
図8から分かるように、イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーは、画像濃度が大きくなるに従い感光体ドラム1からの反射光量が多くなり、センサ出力が大きくなる。一方、ブラックは、画像濃度が大きくなるに従い感光体ドラム1からの反射光量が少なくなり、センサ出力が小さくなる。
【0034】
これらの関係を利用すると、反射特性の異なるトナーでも、センサ出力から記録材Pにトナー画像を転写すること無しに出力画像の状態を知ることができる。
【0035】
図9に、本発明に従った本実施例における、一次帯電器グリッド電圧(Vpri)、感光ドラム表面電位、現像バイアス電位(Vdev)の制御フローチャートを示す。
【0036】
この制御の起動は、画像形成装置本体のメイン電源を投入した後、画像が形成できる状態になった時点、例えば、定着温度が規定の温度に達したか、或はその直後とされ、更には、装置本体内にタイマーが設定してある場合には、定期的に、例えば2時間毎に起動する、という具合に、画像の階調特性が変化することがユーザに分からないようなインターバルで起動させることが望ましい。
【0037】
本制御が起動され、スタートすると、既に登録されているVpri1とVdev1をセットして、濃度信号144レベルのパッチ画像1を形成する(S91)。次に、Vpri2とVdev2をセットして、濃度信号144レベルのパッチ画像2を形成する(S92)。このとき、VpriとVdevを変化させたとしても、画像形成装置の構成上瞬時に感光体ドラム4上の電位設定が切り替わるわけではなく変化途中の傾斜領域が発生するので、シーケンス的にマージンを見込み、図13のように、各パッチ画像121は間隔を開けて形成するようにする。
【0038】
次に、Vpri3とVdev3をセットして、濃度信号144レベルのパッチ画像3を形成する(S93)。
【0039】
濃度信号のレベルは、理想的には255レベルにて画像形成するのが望ましいと思われるが、本実施例では、144レベルに設定した。つまり、濃度が高すぎると、センサ16による読み取り分解能が低下する傾向にあり、そのために、濃度信号レベルは144レベルとした。しかしながら、濃度信号レベルは144レベルに限定されるものではない。
【0040】
更に、一次帯電器グリッド電圧(Vpri)と現像バイアス電位(Vdev)について説明する。
【0041】
図10に、一次帯電器グリッド電圧(Vpri)と、感光体ドラム表面電位、現像バイアス電位(Vdev)との関係を示す。V00の実線は、この画像形成装置の00hの画像信号をセットしたときの露光後の感光体ドラム表面電位である。VFFの実線は、この画像形成装置のFFhの画像信号をセットしたときの露光後の感光体ドラム表面電位である。一次帯電器グリッド電圧(Vpri)が大きくなるに従って、VFF、V00共に大きくなる。
【0042】
図10中の破線は、この画像形成装置における最適な現像バイアス電位を示す。この現像バイアスの破線と、VFFの線との差、即ち、図10中のVcont1、Vcont2、Vcont3は、コントラスト電位と呼ばれる値で、このVcontが大きくなるに従い、この画像形成装置の最大濃度が高くなる関係にある。
【0043】
尚、本実施例では、事前に図10の特性を調べておき、Vpri1、Vdev1、Vpri2、Vdev2、Vpri3、Vdev3の値をROM(図示せず)に登録しておき、何時でも引き出せるように構成する。
【0044】
再度、図9に戻って説明すると、上述のようにして形成されたパッチ画像1、2、3をセンサ16で読み取り、濃度D1、D2、D3に変換する(S94)。次いで、目標濃度D=1.5を得るためのVpri、Vdevを計算で求め、セットする(S95)。尚、本実施例では、144レベルの目標濃度Dを1.5とすることで、255レベルで濃度1.6が間接的に達成できるようにしてある。
【0045】
Vpri、Vdevを求める方法を図11を用いて説明する。図11は、S94で得られた濃度D1、D2、D3を一次帯電器グリッド電圧(Vpri)に対してプロットしたものである。
【0046】
ここで、目標濃度1.5が濃度D1、D2、D3のどの間にくるか、或は、D1以下か、D3以上かを調べる。図11に示す本実施例では、D2とD3の間に目標濃度1.5がある。
【0047】
従って、Vpri2、Vpri3と、D2、D3のデータより線形補間することにより、本実施例では440VのVpriと、400VのVdevの設定を行なった。
【0048】
図9にて、以上のシーケンスが全色終了したかどうかを判断し(S96)、4色分同様のシーケンスを独立に行ない、各色のVpri、Vdevを決定し、設定する。全色完了した時に、本制御を終了する。
【0049】
上述の本発明の制御に従えば、画像形成装置で確保したい濃度レンジの設定が実画像濃度に対応する感光体ドラム1上のトナー画像で制御されるために、現像での濃度の振れも十分に対応した濃度レンジ設定が可能となり、結果として、出力される画像の階調安定性を向上させることができた。
【0050】
実施例2
図12に、本発明の第2の実施例における、一次帯電器グリッド電圧(Vpri)、感光ドラム表面電位、現像バイアス電位(Vdev)の制御フローチャートを示す。
【0051】
本実施例にて、制御シーケンスは大きく2つのブロックに分けられる。つまり、図12の左側のフローと、右側のフローである。最初に、左側のフローにて示される制御シーケンスについて説明する。
【0052】
先ず、一次帯電器グリッド電圧をVpriAとして、現像バイアス電位をVdev1、Vdev2、Vdev3と変えながら、48レベルの薄いパッチ画像1、2、3を形成する(S121、S122、S123)。パッチ画像を作成する感光体ドラム1上の位置関係やシーケンスは、実施例1と同じである。この時の感光体ドラム1の表面電位の状態が図15に示される。現像バイアス電位をVdev1、Vdev2、Vdev3と切り替えることにより、矢印で示すように、コントラスト電位設定が変わり、パッチ画像1、2、3の画像濃度も変わる。
【0053】
このパッチ画像1、2、3の画像濃度をセンサ16で読み取り、濃度D1、D2、D3に変換する(S124)。
【0054】
目標濃度D、即ち、本実施例では画像濃度0.4に設定された目標濃度となるVdevBを濃度D1、D2、D3との関係から、実施例1と同様の手段で求め、この値を設定する(S125)。
【0055】
本実施例では、目標濃度が、図15中にX印で示す条件にて、即ち、現像バイアス電位400Vで得られたことが分かる。
【0056】
上記制御シーケンスが全色終了した時(S126)、第1のブロックにおける制御シーケンスが完了し、図12の右側のフローに示す第2のブロックの制御シーケンスに移る。
【0057】
上記第1のブロックにおける制御シーケンスでは、現像バイアスを振りながら、低濃度のパッチ画像の濃度を保証する制御を行なったが、この制御の真意は、00hの画像信号を描いたときの表面電位V00と現像バイアス電位Vdevの最適な状態、即ち、図15における矢印Gを求めたことにある。この表面電位V00と現像バイアス電位Vdevの関係を維持すれば、トナーが付着し始める極ハイライトの階調特性が間接的に維持されることとなる。
【0058】
次に、右側のフローにて示される制御シーケンスについて説明する。
【0059】
最初に、左側のフローにて示される制御シーケンスにて決定されたVdevBより、Vpri4、Vpri5、Vpri6と、Vdev4、Vdev5、Vdev6を設定する(S127)。このとき、本実施例では、図16に示すように、0レベルのレーザ露光を行なって得られる表面電位V00と現像バイアス電位Vdevの差がGとなるように、Vpri4、5、6の間隔が適度に開くように設定した。
【0060】
具体的には、事前に、表面電位計によりV00の一次帯電器グリッド電圧(Vpri)と現像バイアス電位(Vdev)との関係を調べておき、その傾きの係数を画像形成装置のROMに登録しておき、何時でも引き出せるように構成した。次いで、
Vpri4、Vdev4で144レベルのパッチ画像4を形成し(S128)、
Vpri5、Vdev5で144レベルのパッチ画像5を形成し(S129)、そして
Vpri6、Vdev6で144レベルのパッチ画像6を形成する(S130)。
【0061】
このパッチ画像4、5、6をセンサ16で読み取り、濃度D4、D5、D6に変換する(S131)。
【0062】
目標濃度D、即ち、本実施例では画像濃度1.4に設定された目標濃度となるVpriC、VdevCを濃度D1、D2、D3との関係から、実施例1と同様の手段で求め、この値を設定する(S132)。
【0063】
全色終了したら、本制御は全て終了となる(S133)。
【0064】
上述の本発明の制御に従えば、左側のフローに示される制御シーケンスにて、先ず、低濃度側を保証するために、V00と現像バイアスの関係を仮設定しておき、次いで、右側のフローに示される制御シーケンスで、低濃度の状態を保持しながら高濃度の保証をするために、現像バイアスとVFFの関係を整える、という2段の制御により、階調の低濃度と高濃度の2点をコントロールすることが可能となり、結果として、出力される画像の階調安定性を向上させることができた。
【0065】
本実施例では、低濃度を合わせてから高濃度を合わせる手順を取ったが、この順番を逆の、高濃度を合わせてから低濃度を合わせるという手順でも、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0066】
実施例3
図17に、本発明の第3の実施例における、一次帯電器グリッド電圧(Vpri)、感光ドラム表面電位、現像バイアス電位(Vdev)の制御フローチャートを示す。
【0067】
本実施例にて、制御シーケンスは大きく2つのブロックに分けられる。つまり、図17の左側のフローと、右側のフローである。最初に、左側のフローにて示される制御シーケンスについて説明する。
【0068】
先ず、現像バイアス電位をVdevEとして、一次帯電器グリッド電圧をVpri7、Vpri8、Vpri9と変えながら、144レベルの濃いパッチ画像7、8、9を形成する(S171、S172、S173)。パッチ画像を作成する感光体ドラム1上の位置関係やシーケンスは、実施例1と同じである。この時の感光体ドラム1の表面電位の状態が図18に示される。一次帯電器グリッド電圧をVpri7、Vpri8、Vpri9と切り替えることにより、コントラスト電位設定が変わり、パッチ画像7、8、9の画像濃度も変わる。
【0069】
このパッチ画像7、8、9の画像濃度をセンサ16で読み取り、濃度D7、D8、D9に変換する(S174)。
【0070】
目標濃度D、即ち、本実施例では画像濃度1.4に設定された目標濃度となるVpriFを濃度D7、D8、D9との関係から、実施例1と同様の手段で求め、この値を設定する(S175)。
【0071】
本実施例では、目標濃度が、図18中にX印で示す条件にて、即ち、一次帯電器グリッド電圧400Vで得られたことが分かる。
【0072】
上記制御シーケンスが全色終了した時(S176)、第1のブロックにおける制御シーケンスが完了し、図17の右側のフローに示す第2のブロックの制御シーケンスに移る。
【0073】
上記第1のブロックにおける制御シーケンスでは、一次帯電器グリッド電圧を振りながら、高濃度のパッチ画像の濃度を保証する制御を行なったが、この制御の真意は、FFh(255レベル)の画像信号を描いたときの表面電位VFFと現像バイアス電位Vdevの最適な状態、即ち、図18における矢印Hを求めたことにある。この表面電位VFFと現像バイアス電位Vdevの関係を維持すれば、トナーが多量に付着する高濃度部の階調特性が間接的に維持されることとなる。
【0074】
次に、右側のフローにて示される制御シーケンスについて説明する。
【0075】
最初に、左側のフローにて示される制御シーケンスにて決定されたVpriFより、Vpri10、Vpri11、Vpri12と、Vdev10、Vdev11、Vdev12を設定する(S177)。このとき、本実施例では、図19に示す通り、255レベルのレーザ露光を行なって得られる表面電位VFFと現像バイアス電位Vdevの差がHとなるように、Vpri10、11、12の間隔が適度に開くように設定した。
【0076】
具体的には、事前に、表面電位計によりVFFの一次帯電器グリッド電圧と現像バイアス電位との関係を調べておき、その傾きの係数を画像形成装置のROMに登録しておき、何時でも引き出せるように構成される。次いで、
Vpri10、Vdev10で48レベルのパッチ画像10を形成し(S178)、
Vpri11、Vdev11で48レベルのパッチ画像11を形成し(S179)、そして
Vpri12、Vdev12で48レベルのパッチ画像12を形成する(S180)。
【0077】
このパッチ画像10、11、12をセンサ16で読み取り、濃度D10、D11、D12に変換する(S181)。
【0078】
目標濃度D、即ち、本実施例では画像濃度0.4に設定された目標濃度となるVpriG、VdevGを濃度D10、D11、D12との関係から、実施例1と同様の手段で求め、この値を設定する(S182)。
【0079】
全色終了したら、本制御は全て終了となる(S133)。
【0080】
上述の本発明の制御に従えば、左側のフローに示される制御シーケンスにて、先ず、高濃度側を保証するために、VFFと現像バイアスの関係を仮設定しておき、次いで、右側のフローに示される制御シーケンスで、高濃度の状態を保持しながら低濃度の保証をするために、現像バイアスとV00の関係を整える、という2段の制御により、階調の高濃度と低濃度の2点をコントロールすることが可能となり、結果として、出力される画像の階調安定性を向上させることができた。
【0081】
上記各実施例の説明にて、像担持体としては感光体ドラムであるとして説明したが、その他に感光体ベルト、感光体シートなどの使用も可能である。又、光学センサにて像担持体上のトナー画像を光学的に検知する例を示したが、記録材担持体としての転写ドラム9を像媒体とし、この像媒体上に形成されたパッチ画像を検知できるセンサを配置しておき、パッチ画像を形成したらその画像位置に同期させて読み込むようにして、上記実施例と同様の一連の制御をすることによっても、同様の効果を得ることができる。又、この場合、制御が終了したら、転写ドラム9上のトナーを清掃する工程を設けることが好ましい。勿論、記録材担持体としては、転写ドラムの他に、転写ベルト、転写シートなども使用し得る。
【0082】
更に、ドラム状、ベルト状或はシート状の中間転写体を使用する画像形成装置においては、中間転写体上のパッチ画像を検知できるセンサを配置しておき、パッチ画像を形成したらその画像位置に同期させて読み込むようにして、上記実施例と同様の一連の制御をすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【0083】
更に又、図20に示すように、記録材上のトナー画像を検知するセンサ201や、定着直後にトナー画像を検知するセンサ202によっても、同様な制御が可能であることはいうまでもない。
【0084】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像における経時変動に対応することができ、出力される画像の階調安定性を向上させ、しかも製造価格を高くすることがない、という効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の第1の実施例を示す概略構成図である。
【図2】画像信号処理回路の概略構成を示すブロック図である。
【図3】センサ出力信号伝達を説明するブロック図である。
【図4】イエロートナーの分光特性図である。
【図5】マゼンタトナーの分光特性図である。
【図6】シアントナーの分光特性図である。
【図7】ブラックトナーの分光特性図である。
【図8】出力画像濃度とセンサ出力の関係を示す図である。
【図9】本発明に従った制御シーケンスの第1の実施例を示すフロー図である。
【図10】一次帯電器グリッド電圧と、感光体ドラム表面電位及び現像バイアス電位との関係を示す図である。
【図11】最適一次帯電器グリッド電圧を求める図である。
【図12】本発明に従った制御シーケンスの第2の実施例を示すフロー図である。
【図13】感光体ドラム上のパッチ画像を読み取るための構成を説明する斜視図である。
【図14】感光体ドラムの分光反射特性図である。
【図15】一次帯電器グリッド電圧と、感光体ドラム表面電位及び現像バイアス電位との関係を示す図である。
【図16】一次帯電器グリッド電圧と、感光体ドラム表面電位及び現像バイアス電位との関係を示す図である。
【図17】本発明に従った制御シーケンスの第3の実施例を示すフロー図である。
【図18】一次帯電器グリッド電圧と、感光体ドラム表面電位及び現像バイアス電位との関係を示す図である。
【図19】一次帯電器グリッド電圧と、感光体ドラム表面電位及び現像バイアス電位との関係を示す図である。
【図20】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム(像担持体)
2 一次帯電器(帯電手段)
2A グリッド
3 現像装置(現像手段)
4 転写帯電手段
5 クリーニング手段
6 露光手段
9 転写ドラム(記録材担持体)
10 定着手段
11 一次帯電器グリッド印加高圧電源
12 現像バイアス電源
13 CPU
14 検知手段
15 LED(光照射手段)
16 受光素子(光学センサ)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus having excellent gradation stability of an output image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a charging means, that is, an image bearing member, for example, an electrophotographic photosensitive drum, is uniformly charged by a primary charger, and a latent image is formed on the photosensitive drum by exposing the image by an exposing means. In an electrophotographic image forming apparatus that obtains an image by developing an image with a developing unit, when a high gradation characteristic is required, a sensor that detects the surface potential on the electrophotographic photosensitive drum is provided. A reference latent image pattern is formed separately from the image forming sequence, the area is detected, and based on the information, the voltage applied to the grid of the primary charger and the voltage of the DC component of the developing bias applied to the developing means are calculated. Controls such as setting to an optimum state are performed.
[0003]
By such control, it is possible to keep the range between the start point (point where toner adheres) and the end point (point where toner adheres maximally) for tone reproduction optimally.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the primary charger using the potential sensor and the control of the potential of the developing bias to secure the gradation range, it is fundamentally difficult to cope with the fluctuation over time in the development, and finally the recording material However, there is a problem that the image density range obtained by the method cannot be guaranteed.
[0005]
Further, the potential sensor used in this control has a higher cost than a jam detection sensor or the like used in the recording material conveyance path, and as a result, the production price of the product is increased.
[0006]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which can cope with time-dependent fluctuations in development, improves the gradation stability of an output image, and does not increase the manufacturing cost. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the invention relates to an image carrierChargeCharging means;Expose the image carrier charged by the charging meansExposure means;Develop the electrostatic latent image formed by the exposure unit with tonerAnd a developing unit.
The densities of a plurality of reference toner images formed by changing the developing conditions without changing the exposure conditions and the charging conditions are detected by the density detecting means, and the temporary developing conditions are determined in accordance with the detected densities. And
The density detecting means detects the densities of a plurality of reference toner images formed under a plurality of different developing conditions and charging conditions set according to the provisional developing conditions without changing the exposure conditions. The development and charging conditions according to the determined densityAn image forming apparatus characterized in that:
[0008]
According to a second aspect of the present invention, an image carrierChargeCharging means;Expose the image carrier charged by the charging meansExposure means;Develop the electrostatic latent image formed by the exposure unit with tonerAnd a developing unit.
The densities of a plurality of reference toner images formed by changing the charging conditions without changing the exposure conditions and the developing conditions are detected by the density detecting means, and the temporary charging conditions are determined in accordance with the detected densities. And
The density detecting means detects the densities of a plurality of reference toner images formed under a plurality of different developing conditions and charging conditions set in accordance with the provisional charging conditions without changing the exposure conditions. The development and charging conditions according to the determined densityAn image forming apparatus is provided.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0012]
Example 1
FIG. 1 shows a schematic overall configuration of an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In this embodiment, the image forming apparatus is an electrophotographic multicolor image forming apparatus, which includes an image carrier that rotates in the direction of an arrow, that is, a photoconductor drum 1 in this embodiment, and a charging unit around it. A primary charger (charging means) 2, a rotary developing device (developing means) 3 having developing devices M, C, Y, and BK, a transfer charging means 4, a cleaning means 5, and a photosensitive drum 1. An exposure unit 6 such as a laser beam exposure device arranged above is provided. Next, an image forming procedure in the image forming apparatus having such a configuration will be described.
[0013]
As described above, the photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow, and is uniformly charged by the primary charger 2. That is, in this embodiment, the primary charger 2 is a scorotron-type corona charger having a grid 2A, and a voltage set by the CPU 13 is applied to the grid 2A of the primary charger 2 from the DC high-voltage power supply 11. As a result, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged.
[0014]
The image signal is converted into laser light via a laser driver (not shown) and a laser light source (not shown), and the laser light is reflected by the polygon mirror 7 and the mirror 8 and irradiated onto the photosensitive drum 1. . An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 by scanning with the laser beam. The latent image on the photosensitive drum 1 is developed for each color by the developing device 3 to be a toner image. A developing bias voltage set by the CPU 13 is applied from the AC high-voltage power supply 12 to the developing means, particularly a developer carrier such as a developing sleeve disposed to face the photosensitive drum 1. FIG. 1 shows a development state in which the developing device Y is located at the development position and is developed with yellow toner.
[0015]
On the other hand, a recording material P such as a reflection type recording sheet or a transparent recording sheet is wound around a transfer drum 9 as a recording material carrier, and in this embodiment, Y (yellow), M (magenta), (Cyan) and BK (black) rotate one by one, and the toner image on the photosensitive drum is transferred onto the recording material P in a superimposed manner.
[0016]
When the transfer is completed, the recording material P is separated from the transfer drum 9 and is conveyed to a fixing unit 10 including a pair of fixing rollers, and the toner image on the recording material P is made into a permanent image (color image print).
[0017]
Further, the toner remaining on the photosensitive drum 1 without the transfer partition is wiped off by the cleaning means 5, and the photosensitive drum 1 is cleaned so as not to hinder the next image formation.
[0018]
As will be described in detail later, as shown in FIG. 1, around the photoconductor drum 1, a detection unit 14 for reading a reference patch image formed on the photoconductor drum 1 is further arranged. ing. In the present embodiment, the detecting unit 14 includes an LED 15 as an irradiating unit that emits near-infrared light (light having a main wavelength of about 950 nm), and a light-receiving unit that receives the near-infrared light reflected by the photosensitive drum 1. And an element (optical sensor) 16.
[0019]
FIG. 2 schematically shows an image signal processing circuit for obtaining a gradation image according to the present embodiment.
[0020]
According to the present embodiment, a luminance signal of an image is obtained by the CCD 21, and the luminance signal is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 22. In the obtained luminance signal, sensitivity variations of individual CCD elements are corrected by a shading circuit 23, and the corrected luminance signal is converted into a density signal by a LOG conversion circuit 24. The density signal thus obtained is converted by the LUT 25 obtained by inversely converting the γ characteristic of the printer so that the original image density and the output image density match. The converted signal is converted by the pulse width conversion circuit 26 into a signal corresponding to the dot width, and sent to the laser driver 27 of the exposure means. The signals are all processed as 256-bit signals of 8 bits.
[0021]
As described above, the image signal is converted into a laser beam through the laser driver and the laser light source (not shown), and the laser beam is scanned by the polygon mirror 7 to irradiate the photosensitive drum 1. As described above, a latent image having a gradation characteristic due to a change in dot area is formed on the photosensitive drum 1 by laser beam scanning, and a gradation image is formed through processes of development, transfer, and fixing.
[0022]
In this embodiment, the image forming apparatus includes a test pattern generator 29 as shown in FIG. FIG. 13 shows a state in which a specific pattern generated by the test pattern generator 29, that is, a reference patch image 121 is formed on the photosensitive drum 1.
[0023]
That is, the specific pattern 121 is formed at a position on the photosensitive drum 1 corresponding to the detection unit 14 including the LED 15 and the light receiving element (optical sensor) 16. The formed specific pattern 121 is irradiated with near-infrared light emitted by the LED 15, and the reflected light is received by the light receiving element, that is, the optical sensor 16.
[0024]
FIG. 3 shows a processing circuit for processing a signal from the detecting means 14, that is, the sensor 16.
[0025]
In this embodiment, near-infrared light incident on the sensor 16 is converted into an electric signal by the sensor 16, and the electric signal is converted into a digital signal by the A / D converter 41. Next, the digital signal is subjected to density conversion by the density conversion circuit 42, and the correction value is calculated by the correction value calculation circuit 43 of the correction value corresponding to the sensor individual in order to correct the deviation of the individual sensor based on the converted density value. The calculated value is sent to the CPU 13.
[0026]
Next, the developer used in each developing device will be described. In this embodiment, a two-component developer having a carrier and a toner is used as the developer because it is advantageous in color purity and transparency.
[0027]
Describing the toner, the toner used in the present embodiment is a yellow, magenta, cyan, and black toner formed by dispersing color materials of each color using a styrene-based copolymer resin as a binder.
[0028]
The spectral characteristics of the yellow, magenta, and cyan color toners are as shown in FIGS. 4 to 6 in this order, and the reflectance of near-infrared light (950 nm) is 80% or more.
[0029]
On the other hand, since the black toner uses carbon black as a coloring material, the reflectance of near-infrared light (950 nm) is about 10% as shown in FIG.
[0030]
The particle diameter of the used toner is 6 to 8 μm in volume average, and is obtained by a known pulverization method. In addition, it was confirmed that the same result was obtained with a toner polymerized by the suspension polymerization method.
[0031]
FIG. 14 shows the reflectance characteristics of the photosensitive drum 1. The reflectance of near infrared light (950 nm) is about 40%.
[0032]
FIG. 8 shows a relationship between the image density on the recording material P corresponding to the toner density on the photosensitive drum 1 and the output of the sensor 16. In this embodiment, the output of the sensor 16 in a state where the toner does not adhere to the photosensitive drum 1 is set to 2.5V.
[0033]
As can be seen from FIG. 8, as for the yellow, magenta, and cyan color toners, the reflected light amount from the photosensitive drum 1 increases as the image density increases, and the sensor output increases. On the other hand, for black, as the image density increases, the amount of light reflected from the photosensitive drum 1 decreases, and the sensor output decreases.
[0034]
By utilizing these relationships, it is possible to know the state of the output image without transferring the toner image to the recording material P from the sensor output even with toners having different reflection characteristics.
[0035]
FIG. 9 shows a control flowchart of the primary charger grid voltage (Vpri), the photosensitive drum surface potential, and the developing bias potential (Vdev) in this embodiment according to the present invention.
[0036]
This control is started when the main power supply of the image forming apparatus main body is turned on and an image can be formed, for example, when the fixing temperature reaches a specified temperature or immediately thereafter, and further, When a timer is set in the apparatus main body, the apparatus is started periodically, for example, every two hours. In other words, the apparatus is started at intervals such that the user does not know that the gradation characteristic of the image changes. It is desirable to make it.
[0037]
When this control is activated and started, the already registered Vpri1 and Vdev1 are set, and a patch image 1 having a density signal 144 level is formed (S91). Next, Vpri2 and Vdev2 are set, and a patch image 2 of a density signal 144 level is formed (S92). At this time, even if Vpri and Vdev are changed, the potential setting on the photoconductor drum 4 is not instantaneously switched due to the configuration of the image forming apparatus, but an inclined area in the middle of the change is generated. As shown in FIG. 13, the patch images 121 are formed at intervals.
[0038]
Next, Vpri3 and Vdev3 are set to form a patch image 3 of the density signal 144 level (S93).
[0039]
Ideally, it is considered desirable to form an image at a density signal level of 255. However, in this embodiment, the density signal is set at a level of 144. That is, if the density is too high, the reading resolution by the sensor 16 tends to decrease. Therefore, the density signal level is set to 144 levels. However, the density signal level is not limited to 144 levels.
[0040]
Further, the primary charger grid voltage (Vpri) and the developing bias potential (Vdev) will be described.
[0041]
FIG. 10 shows the relationship between the primary charger grid voltage (Vpri), the photosensitive drum surface potential, and the developing bias potential (Vdev). The solid line of V00 is the photosensitive drum surface potential after exposure when the image signal of 00h of this image forming apparatus is set. The solid line of VFF indicates the photosensitive drum surface potential after exposure when the image signal of FFh of the image forming apparatus is set. As the primary charger grid voltage (Vpri) increases, both VFF and V00 increase.
[0042]
A broken line in FIG. 10 indicates an optimum developing bias potential in the image forming apparatus. The difference between the broken line of the developing bias and the line of the VFF, that is, Vcont1, Vcont2, and Vcont3 in FIG. 10 is a value called a contrast potential. As the Vcont increases, the maximum density of the image forming apparatus increases. In a relationship.
[0043]
In the present embodiment, the characteristics shown in FIG. 10 are checked in advance, and the values of Vpri1, Vdev1, Vpri2, Vdev2, Vpri3, and Vdev3 are registered in a ROM (not shown) so that the values can be retrieved at any time. I do.
[0044]
Referring back to FIG. 9, the patch images 1, 2, and 3 formed as described above are read by the sensor 16 and converted into densities D1, D2, and D3 (S94). Next, Vpri and Vdev for obtaining the target density D = 1.5 are calculated and set (S95). In this embodiment, by setting the target density D of the 144 level to 1.5, the density of 1.6 can be indirectly achieved at the 255 level.
[0045]
A method for obtaining Vpri and Vdev will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a graph in which the densities D1, D2, and D3 obtained in S94 are plotted against the primary charger grid voltage (Vpri).
[0046]
Here, it is checked which of the densities D1, D2, and D3 the target density 1.5 is, or whether the target density is 1.5 or less or D3 or more. In the present embodiment shown in FIG. 11, there is a target density of 1.5 between D2 and D3.
[0047]
Therefore, in this embodiment, Vpri of 440 V and Vdev of 400 V were set by linearly interpolating the data of Vpri2 and Vpri3 and the data of D2 and D3.
[0048]
In FIG. 9, it is determined whether or not the above sequence has been completed for all colors (S96), and a similar sequence for four colors is performed independently to determine and set Vpri and Vdev for each color. When all the colors have been completed, the present control ends.
[0049]
According to the above-described control of the present invention, since the setting of the density range to be ensured by the image forming apparatus is controlled by the toner image on the photosensitive drum 1 corresponding to the actual image density, the fluctuation of the density during development is sufficient. Can be set, and as a result, the gradation stability of the output image can be improved.
[0050]
Example 2
FIG. 12 shows a control flowchart of the primary charger grid voltage (Vpri), the photosensitive drum surface potential, and the developing bias potential (Vdev) in the second embodiment of the present invention.
[0051]
In the present embodiment, the control sequence is roughly divided into two blocks. That is, the flow on the left side of FIG. 12 and the flow on the right side. First, the control sequence shown by the flow on the left will be described.
[0052]
First, while the primary charger grid voltage is set to VpriA and the developing bias potential is changed to Vdev1, Vdev2, and Vdev3, 48-level thin patch images 1, 2, and 3 are formed (S121, S122, and S123). The positional relationship and sequence on the photosensitive drum 1 for creating a patch image are the same as in the first embodiment. FIG. 15 shows the state of the surface potential of the photosensitive drum 1 at this time. By switching the developing bias potential to Vdev1, Vdev2, and Vdev3, the contrast potential setting changes and the image densities of the patch images 1, 2, and 3 change as indicated by arrows.
[0053]
The image densities of the patch images 1, 2, and 3 are read by the sensor 16 and converted into densities D1, D2, and D3 (S124).
[0054]
The target density D, that is, VdevB, which is the target density set to the image density 0.4 in this embodiment, is obtained from the relationship between the densities D1, D2, and D3 by the same means as in the first embodiment, and this value is set. (S125).
[0055]
In this example, it can be seen that the target density was obtained under the conditions indicated by the mark X in FIG. 15, that is, at a developing bias potential of 400 V.
[0056]
When the above-described control sequence is completed for all colors (S126), the control sequence in the first block is completed, and the flow proceeds to the control sequence of the second block shown in the flow on the right side of FIG.
[0057]
In the control sequence in the first block, the control for guaranteeing the density of the low-density patch image is performed while the developing bias is applied. However, the meaning of this control is that the surface potential V00 when the image signal of 00h is drawn. And the optimum state of the developing bias potential Vdev, that is, the arrow G in FIG. If the relationship between the surface potential V00 and the developing bias potential Vdev is maintained, the gradation characteristics of the extreme highlight where the toner starts to adhere are indirectly maintained.
[0058]
Next, the control sequence shown by the flow on the right side will be described.
[0059]
First, Vpri4, Vpri5, Vpri6 and Vdev4, Vdev5, Vdev6 are set from VdevB determined by the control sequence shown in the flow on the left (S127). At this time, in this embodiment, as shown in FIG. 16, the intervals between Vpri4, Vpri4, Vpri, and 6 are set so that the difference between the surface potential V00 obtained by performing the 0-level laser exposure and the developing bias potential Vdev becomes G. It was set to open moderately.
[0060]
More specifically, the relationship between the primary charger grid voltage (Vpri) of V00 and the developing bias potential (Vdev) is checked in advance by a surface voltmeter, and the slope coefficient is registered in the ROM of the image forming apparatus. In addition, it was constructed so that it could be withdrawn at any time. Then
A patch image 4 of 144 levels is formed by Vpri4 and Vdev4 (S128),
A 144-level patch image 5 is formed with Vpri5 and Vdev5 (S129), and
A 144-level patch image 6 is formed with Vpri6 and Vdev6 (S130).
[0061]
The patch images 4, 5, and 6 are read by the sensor 16 and converted into densities D4, D5, and D6 (S131).
[0062]
The target density D, that is, VpriC and VdevC, which are the target densities set to the image density 1.4 in this embodiment, are obtained from the relationship with the densities D1, D2, and D3 by the same means as in the first embodiment. Is set (S132).
[0063]
When all the colors have been completed, the present control is completed (S133).
[0064]
According to the above-described control of the present invention, in the control sequence shown in the left flow, first, in order to guarantee the low density side, the relationship between V00 and the developing bias is temporarily set, and then the right flow is set. In the control sequence shown in (2), in order to guarantee the high density while maintaining the low density state, the relationship between the developing bias and the VFF is adjusted, and the two steps of the low density and the high density of the gradation are performed. The points can be controlled, and as a result, the gradation stability of the output image can be improved.
[0065]
In the present embodiment, the procedure of adjusting the high density after adjusting the low density is taken. However, it is needless to say that the same effect can be obtained in the order of adjusting the high density and then adjusting the low density in the reverse order. No.
[0066]
Example 3
FIG. 17 shows a control flowchart of the primary charger grid voltage (Vpri), the photosensitive drum surface potential, and the developing bias potential (Vdev) in the third embodiment of the present invention.
[0067]
In the present embodiment, the control sequence is roughly divided into two blocks. That is, the flow on the left side of FIG. 17 and the flow on the right side. First, the control sequence shown by the flow on the left will be described.
[0068]
First, with the developing bias potential set to VdevE and the primary charger grid voltages changed to Vpri7, Vpri8, and Vpri9, 144-level dark patch images 7, 8, and 9 are formed (S171, S172, and S173). The positional relationship and sequence on the photosensitive drum 1 for creating a patch image are the same as in the first embodiment. FIG. 18 shows the state of the surface potential of the photosensitive drum 1 at this time. By switching the primary charger grid voltage to Vpri7, Vpri8, Vpri9, the contrast potential setting changes and the image densities of patch images 7, 8, and 9 also change.
[0069]
The image densities of the patch images 7, 8, and 9 are read by the sensor 16 and converted into densities D7, D8, and D9 (S174).
[0070]
The target density D, that is, VpriF which is the target density set to the image density 1.4 in this embodiment is obtained from the relationship with the densities D7, D8, and D9 by the same means as in the first embodiment, and this value is set. (S175).
[0071]
In this example, it can be seen that the target density was obtained under the conditions indicated by the mark X in FIG. 18, that is, at the primary charger grid voltage of 400V.
[0072]
When the above-described control sequence is completed for all colors (S176), the control sequence in the first block is completed, and the process proceeds to the control sequence of the second block shown in the right-hand flow of FIG.
[0073]
In the control sequence in the first block, the control for guaranteeing the density of the high-density patch image is performed while the primary charger grid voltage is applied. The intent of this control is that the image signal of FFh (255 level) is output. The optimum state of the surface potential VFF and the developing bias potential Vdev when drawing, that is, the arrow H in FIG. 18 has been obtained. If the relationship between the surface potential VFF and the developing bias potential Vdev is maintained, the gradation characteristics of the high density portion where a large amount of toner adheres will be indirectly maintained.
[0074]
Next, the control sequence shown by the flow on the right side will be described.
[0075]
First, Vpri10, Vpri11, Vpri12 and Vdev10, Vdev11, Vdev12 are set from VpriF determined in the control sequence shown in the flow on the left (S177). At this time, in the present embodiment, as shown in FIG. 19, the intervals between Vpri10, Vpri10, Vpri12 and Vpri are set appropriately so that the difference between the surface potential VFF obtained by performing the laser exposure at the 255 level and the developing bias potential Vdev becomes H. Set to open.
[0076]
More specifically, the relationship between the grid voltage of the primary charger of the VFF and the developing bias potential is checked in advance with a surface voltmeter, and the coefficient of the slope is registered in the ROM of the image forming apparatus, and can be extracted at any time. It is configured as follows. Then
A patch image 10 of 48 levels is formed with Vpri10 and Vdev10 (S178),
A patch image 11 of 48 levels is formed by Vpri11 and Vdev11 (S179), and
A patch image 12 of 48 levels is formed by Vpri12 and Vdev12 (S180).
[0077]
The patch images 10, 11, and 12 are read by the sensor 16 and converted into densities D10, D11, and D12 (S181).
[0078]
The target density D, that is, VpriG and VdevG, which are the target densities set to the image density 0.4 in this embodiment, are obtained from the relationship with the densities D10, D11, and D12 by the same means as in the first embodiment. Is set (S182).
[0079]
When all the colors have been completed, the present control is completed (S133).
[0080]
According to the above-described control of the present invention, in the control sequence shown in the left flow, first, in order to guarantee the high density side, the relationship between VFF and the developing bias is temporarily set, and then the right flow is set. In order to guarantee the low density while maintaining the high density state, the control sequence shown in (2) adjusts the relationship between the developing bias and V00. The points can be controlled, and as a result, the gradation stability of the output image can be improved.
[0081]
In the description of each of the above embodiments, the photoconductor drum has been described as the image carrier, but a photoconductor belt, a photoconductor sheet, or the like may be used in addition. Also, an example has been described in which the toner image on the image carrier is optically detected by the optical sensor, but the transfer drum 9 as the recording material carrier is used as the image medium, and the patch image formed on this image medium is A similar effect can also be obtained by arranging a sensor capable of detecting the patch image and reading it in synchronization with the image position after forming the patch image, and performing a series of controls similar to the above-described embodiment. In this case, it is preferable to provide a step of cleaning the toner on the transfer drum 9 when the control is completed. Of course, other than the transfer drum, a transfer belt, a transfer sheet, or the like may be used as the recording material carrier.
[0082]
Further, in an image forming apparatus using a drum-shaped, belt-shaped or sheet-shaped intermediate transfer body, a sensor capable of detecting a patch image on the intermediate transfer body is arranged, and when a patch image is formed, it is located at the image position. A similar effect can be obtained by performing a series of controls similar to those in the above-described embodiment by reading in synchronization.
[0083]
Furthermore, as shown in FIG. 20, it goes without saying that the same control can be performed by a sensor 201 for detecting a toner image on a recording material and a sensor 202 for detecting a toner image immediately after fixing.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, the present inventionAccording toIt is possible to cope with the fluctuation over time in development, to improve the gradation stability of the output image, and to achieve the effect of not increasing the manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image signal processing circuit.
FIG. 3 is a block diagram illustrating transmission of a sensor output signal.
FIG. 4 is a spectral characteristic diagram of a yellow toner.
FIG. 5 is a spectral characteristic diagram of magenta toner.
FIG. 6 is a spectral characteristic diagram of a cyan toner.
FIG. 7 is a spectral characteristic diagram of a black toner.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between an output image density and a sensor output.
FIG. 9 is a flowchart showing a first embodiment of a control sequence according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a primary charger grid voltage, a photosensitive drum surface potential, and a developing bias potential.
FIG. 11 is a diagram for finding an optimal primary charger grid voltage.
FIG. 12 is a flowchart showing a second embodiment of the control sequence according to the present invention.
FIG. 13 is a perspective view illustrating a configuration for reading a patch image on a photosensitive drum.
FIG. 14 is a graph showing a spectral reflection characteristic of the photosensitive drum.
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a primary charger grid voltage, a photosensitive drum surface potential, and a developing bias potential.
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a primary charger grid voltage, a photosensitive drum surface potential, and a developing bias potential.
FIG. 17 is a flowchart showing a third embodiment of the control sequence according to the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between a primary charger grid voltage, a photosensitive drum surface potential, and a developing bias potential.
FIG. 19 is a diagram showing a relationship between a primary charger grid voltage, a photosensitive drum surface potential, and a developing bias potential.
FIG. 20 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor drum (image carrier)
2 Primary charger (charging means)
2A grid
3 Developing device (developing means)
4 Transfer charging means
5 Cleaning means
6 Exposure means
9 Transfer drum (recording material carrier)
10 Fixing means
11 Primary charger grid applied high voltage power supply
12 Development bias power supply
13 CPU
14 Detection means
15 LED (light irradiation means)
16 Light receiving element (optical sensor)

Claims (2)

像担持体を帯電する帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光する露光手段と、露光手段により形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、を有する画像形成装置において、
露光条件と帯電条件を変更することなく現像条件を変更することにより形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて仮の現像条件を決定し、
露光条件を変更することなく仮の現像条件に応じて設定された複数組の互いに異なる現像条件と帯電条件にて形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて現像条件と帯電条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus having a charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that exposes the image bearing member charged by the charging means, a developing means for developing the electrostatic latent image formed by the exposure means with toner, the At
The densities of a plurality of reference toner images formed by changing the developing conditions without changing the exposure conditions and the charging conditions are detected by the density detecting means, and the temporary developing conditions are determined in accordance with the detected densities. And
The density detecting means detects the densities of a plurality of reference toner images formed under a plurality of different developing conditions and charging conditions set according to the provisional developing conditions without changing the exposure conditions. An image forming apparatus for determining a developing condition and a charging condition according to the determined density .
像担持体を帯電する帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光する露光手段と、露光手段により形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、を有する画像形成装置において、
露光条件と現像条件を変更することなく帯電条件を変更することにより形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて仮の帯電条件を決定し、
露光条件を変更することなく仮の帯電条件に応じて設定された複数組の互いに異なる現像条件と帯電条件にて形成された複数の基準トナー像の濃度を濃度検知手段にて検出すると共にこの検出された濃度に応じて現像条件と帯電条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus having a charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that exposes the image bearing member charged by the charging means, a developing means for developing the electrostatic latent image formed by the exposure means with toner, the At
The densities of a plurality of reference toner images formed by changing the charging conditions without changing the exposure conditions and the developing conditions are detected by the density detecting means, and the temporary charging conditions are determined in accordance with the detected densities. And
The density detecting means detects the densities of a plurality of reference toner images formed under a plurality of different developing conditions and charging conditions set according to the provisional charging conditions without changing the exposure conditions. An image forming apparatus for determining a developing condition and a charging condition according to the determined density .
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