JP4350367B2

JP4350367B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP4350367B2
Application number: JP2002373099A
Authority: JP
Inventors: 利一土谷; 義昭中嶋; 齋藤　　亨; 一成村上; 雅信斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: JP2004205710A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、前記潜像担持体を含むユニットに備えられ、前記潜像担持体の固有情報を記憶する不揮発性メモリと、前記現像装置によって形成された現像剤像を、搬送される記録材に転写する転写手段と、該転写手段によって転写された現像剤像を前記記録材に定着させる定着装置とを備える画像形成装置に関する。
【０００２】
本画像形成装置は、例えば複写機、レーザープリンタ等に含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は一般に、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、所定方向に搬送される記録材に該現像装置による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって上記現像剤像の転写を受けた上記記録材を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記記録材に定着させる定着装置を備えている。
【０００４】
従来、かかる画像形成装置においては、例えば、画像形成装置本体に設けられた操作パネル等に記録材たる記録紙のサイズや種類（以下「紙厚及び紙種」ともいう）がユーザによって設定され、その設定に応じて記録紙への転写バイアス（現像装置における転写駆動電圧）を設定するよう制御がなされる。
【０００５】
又、記録紙がＯＨＴシートの場合には、画像形成装置内部に備えられた透過型のセンサによって記録紙がＯＨＴシートであるか否かを自動検知し、記録紙に光が透過した場合はＯＨＴシートと判定し、記録紙に光が透過しない場合は普通紙と判定し、その判定結果に応じて転写バイアスを設定するよう制御がなされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の画像形成装置では、次のような課題がある。
【０００７】
▲１▼ユーザが画像形成装置或いはＰＣ（パーソナルコンピュータ）に紙厚及び紙種の設定を行う必要があるため、画像形成装置の操作性が劣る。特に、ユーザの負担が大きく、使い勝手が悪いといった課題がある。
【０００８】
▲２▼近年、扱われる紙厚及び紙種が多くなり、予め準備されている設定モードだけでは全紙厚及び紙種をカバーできなくなってきている。その結果、転写バイアスの設定がうまく決まらず、画質が悪くなるといった課題があった。特に、記録紙が厚紙やＯＨＴシート等である場合においては、転写バイアスを比較的大きくしないと十分な転写性能が得られない。逆に薄紙においては、転写バイアスを厚紙に比べて小さくしないと、転写性能が悪くなる。
【０００９】
▲３▼ＯＨＴシートを自動検出するための透過型センサでは、その他の紙厚及び紙種が判定できず、ＯＨＴ専用のセンサとなっていて、装置システムトータルコストのコストパフォーマンスが悪いという課題がある。
【００１０】
▲４▼厚紙等の記録紙の紙厚及び紙種検知においては、従来、その検出方法として様々な方法がある。例えば、反射型センサを用いて行う方式や、紙の厚みをメカ的に検出する方式では、いずれの場合においても紙厚及び紙種のみを検出する専用のセンサが必要となり、画像形成装置のシステムトータルコストのコストパフォーマンスが悪いという課題がある。
【００１１】
▲５▼さらに、従来、感光体の劣化によって転写効率が低下し、転写バイアスの最適値が変動することに対応できないという課題がある。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、ユーザビリティ及びコストパフォーマンスの向上を図りつつ、感光体の劣化時や様々な種類の記録材においても最適な転写バイアスで画像形成を行うことができる画像形成装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に画像を形成する画像形成手段と、転写バイアスが印加されることにより、前記画像形成手段によって前記像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により前記画像を記録材に転写する前に記録材の表面画像を撮像する撮像手段と、を備える画像形成装置において、前記撮像手段によって撮像された記録材の表面画像から得られる記録材の表面の粗さを平均化した情報と、前記像担持体の回転時間情報と、前記帯電手段による前記像担持体への帯電バイアスの印加時間情報と、を用いて前記像担持体の膜厚情報を求め、前記像担持体の膜厚情報に応じて前記転写手段に印加される転写バイアスを制御することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態の概略構成を示す模式的断面図である。
【００１６】
画像形成装置１０１は、図１に示すように、用紙カセット１０２、給紙ローラ１０３、転写ベルト駆動ローラ１０４、転写ベルト１０５、帯電手段たる１次帯電ローラ１４１〜１４４、潜像担持体たる感光ドラム１０６〜１０９、転写手段たる転写ローラ１１０〜１１３、カートリッジ１１４〜１１７、光学ユニット１１８〜１２１、定着装置たる定着ユニット１２２等を有している。
【００１７】
画像形成装置１０１にあっては、電子写真プロセスを用い記録材たる記録紙の上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を重ねて転写し、定着ユニット１２２の定着ローラによって上記記録紙を所定温度で加熱すると共に加圧することにより上記トナー画像を上記記録紙に定着させる。
【００１８】
各色の光学ユニット１１８〜１２１は、１次帯電ローラ１４１〜１４４によって所定の極性・電位に一様に帯電された各感光ドラム１０６〜１０９の表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成するよう構成され、これら一連の画像形成動作では、搬送される記録紙上の予め決まった位置から画像が転写されるよう同期をとって走査制御が行われている。各感光ドラム１０６〜１０９の表面に形成された潜像は、カートリッジ１１４〜１１７に備えられた現像装置（図示せず）において各色の現像剤たるトナーによってトナー画像として可視化される。
【００１９】
又、画像形成装置１０１は、記録紙を給紙及び搬送する給紙モータ（図示せず）と、転写ベルト駆動ローラ１０４を駆動する転写ベルト駆動モータ（図示せず）と、各色感光ドラム１０６〜１０９及び転写ローラ１１０〜１１３を駆動する感光ドラム駆動モータ（図示せず）と、上記定着ローラを駆動する定着駆動モータ（図示せず）とを備えている。
【００２０】
１３１〜１３４は、不揮発性メモリを搭載したカートリッジタグであり、各色感光ドラム１０６〜１０９でのプリント枚数等を記録する。画像形成装置１０１本体には、このカートリッジタグ１３１〜１３４とシリアル通信する回路（図示せず）を備えており、情報を送受信する。
【００２１】
更に、画像形成装置１０１は映像読取センサ１２３を備え、映像読取センサ１２３は、給紙ローラ１０３によって用紙カセット１０２から給紙され搬送される記録紙の表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、記録紙のある特定エリアの映像を検出するようになっている。
【００２２】
次に、図２を参照して、映像読取センサ１２３の構造について説明する。図２は、映像読取センサ１２３の概略構成を示す図である。
【００２３】
映像読取センサ１２３は、図２に示すように、光照射手段たるＬＥＤ３３、読取手段たるＣＭＯＳセンサ３４、結像レンズたるレンズ３６，３７等を有している。なおＣＭＯＳセンサ３４に代わって、ＣＣＤセンサであってもよい。
【００２４】
ＬＥＤ３３を光源とする光は、レンズ３７を介し、記録紙搬送ガイド３１表面、或いは、記録紙搬送ガイド３１上の記録紙３２表面に対して照射される。
【００２５】
記録紙３２からの反射光は、レンズ３６を介し集光されてＣＭＯＳセンサ３４に結像される。これによって、記録紙搬送ガイド３１或いは記録紙３２の表面映像がＣＭＯＳセンサ３４によって読み取られる。
【００２６】
本実施の形態では、ＬＥＤ３３は、ＬＥＤ光が記録紙３２表面に対し、図２に示すように所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置されている。
【００２７】
図３は、記録紙搬送ガイド３１或いは記録紙３２の表面を読み取った映像読取センサ１２３からの出力をデジタル処理した例を示す図である。
【００２８】
図３において、７２〜７５は、映像読取センサ１２３のＣＭＯＳセンサ３４によって読み込まれ、デジタル処理されたサンプリング映像であり、時系列に並べられている。
【００２９】
例えば、記録紙先端が映像読取センサ１２３を通過する際に、記録紙先端が未だ映像読取センサ１２３を通過しない状態でサンプリングした映像が映像（ｓａｍｐｌｅ−１）７２であり、次のサンプル周期タイミングでサンプリングした映像が映像（Ｓａｍｐｌｅ−２）７３であり、映像（Ｓａｍｐｌｅ−２）７３では、映像読取センサ７０に記録紙先端がかかっている状態を示している。そして、記録紙は搬送されているため、所定周期で順次、映像をサンプリングするごとに、映像（Ｓａｍｐｌｅ−３）７４、映像（Ｓａｍｐｌｅ−４）７５へと映像は移って行く。
【００３０】
ここで、記録紙の紙厚及び紙種に応じて記録紙の濃い影の面積が異なる。図３の例では、２ピクセル分の濃い影部分の長さ７７に相当する面積が記録紙の厚みに比例した影の面積となる。
【００３１】
つまり、記録紙搬送方向に対する濃い影部分の長さ（ピクセル数）を求めれば、記録紙の厚みを検出できる。例えば、記録紙の厚みに応じた濃い影部分の長さを予め実験的に求め、その値をリファレンス値としてＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶しておき、そのリファレンス値と比較することによって記録紙の厚みを検知できる。同様に、記録紙の紙種に応じた濃い影部分の大きさを予め実験的に求め、その値をリファレンス値としてＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記憶しておき、そのリファレンス値と比較することによって記録紙の紙種を検知できる。
【００３２】
次に、図４を参照して画像形成装置１０１に備えられた転写バイアス制御手段たる制御プロセッサによって行われる制御について説明する。図４は、画像形成装置１０１に備えられた制御プロセッサによって実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
先ず、ＬＥＤ３３を点灯させ（Ｓ５０）、ＣＭＯＳセンサ３４が記録紙の映像を読み込む（Ｓ５１）。上記映像の読み込みは複数回にわたり上記記録紙上の複数箇所において読み込む。
【００３４】
そして、ＬＥＤ３３を消灯させた後（Ｓ５２）、転写条件制御手段に備えられたゲイン調整手段及びフィルタ演算手段（図示せず）のゲイン演算及びフィルタ演算のための定数を調整する（Ｓ５３）。このゲイン演算及びフィルタ演算は、制御プロセッサによってプログラマブルに処理される。
【００３５】
例えば、ゲイン演算は、ＣＭＯＳセンサ３４からのアナログ出力のゲインを調整することによって行う。つまり、記録紙表面より反射される反射光量が多すぎるとき、或いは逆に少なすぎるときは、記録紙表面の映像がよく読み取れない、即ち映像の変化が検出できないので、ゲインを調整する。なお、反射光量が常時、所定光量になるようにＬＥＤ３３の発光量をプログラマブルに調整するようにしてもよい。
【００３６】
又、フィルタ演算は、ＣＭＯＳセンサ３４からのアナログ出力をＡ／Ｄ変換して８ビット、２５６階調のデジタルデータとしたときに、例えば、１／３２，１／１６，１／４等の演算によって行う。つまり、ＣＭＯＳセンサ３４からの出力のノイズ成分をプログラマブルに除去するものである。
【００３７】
そして、ステップＳ５３で映像調整が十分に行われ、次のステップＳ５５で映像比較演算する上で支障のない映像情報が得られているか否かを判定し（Ｓ５４）、支障のない映像情報が得られていると判定された場合には映像比較演算を行い（Ｓ５５）、この映像比較演算結果に基づき紙厚及び紙種を判定し（Ｓ５６）、その紙厚及び紙種に応じた転写バイアスを設定する（Ｓ５７）。
【００３８】
こうした制御処理を行う制御プロセッサは、ＣＭＯＳセンサ３４からの出力信号に対して、映像サンプリング処理、ゲイン及びフィルタ演算処理をリアルタイムにて実行する必要があるため、デジタルシグナルプロセッサで構成されることが望ましい。又、記録紙表面の映像の読み取り制御は、記録紙に対して非接触の光学系が用いられ、且つプログラマブルで実行されるため、制御の柔軟性が実現でき、装置の小型化、精度の高い制御、更に信頼性の高い制御が実現できるという効果がある。
【００３９】
図５を参照して、上述の本実施の形態における転写バイアスの設定について説明する。図５は、プリント枚数に対する転写効率の変化（Ａ）と転写バイアスの調整値（Ｂ）とを示すグラフである。
【００４０】
曲線５０４は、一定値の転写バイアスで画像形成を行い、プリント枚数が多くなると感光体１０６〜１０９の特性が劣化して、転写効率が低下する様子を表した線である。曲線５０１は、曲線５０４のような転写効率の特性を考慮して、転写効率が常時、所定の値になるように転写バイアスを調整した場合におけるＯＨＴの転写バイアスを示す曲線である。５０２は、薄紙において、転写効率が前記所定の値に常時なるように転写バイアスを調整した場合における転写バイアスを示す曲線である。５０３は、他の紙において、転写効率が前記所定の値に常時なるように転写バイアスを調整した場合における転写バイアスを示す曲線である。
【００４１】
本実施の形態では、紙厚及び紙種の如何に拘らず、転写効率が所定の値になるように記録紙への転写バイアスを設定するようにしている。また図４では示していないが、紙厚及び紙種だけでなく、プリント枚数に応じて、転写効率が所定の値になるように転写バイアスを設定するようにしてよい。
【００４２】
このようにプリント枚数による転写バイアスの設定と紙種および紙厚による転写バイアスの設定とを組み合わせることにより、より最適な転写バイアス制御を行うことができ、転写性及び画質の向上が図れる。
【００４３】
このようにして、例えば紙厚が異なる記録紙に対して転写バイアス条件を変えるようにし、具体的には、比較的厚みのある記録紙では、電気抵抗値が大きい為に、転写バイアスを上げて転写を行い、一方、比較的厚みが少ない、つまり電気抵抗値が小さい記録紙には、転写バイアスを下げて転写を行う。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、プリント枚数と記録紙の紙種および紙厚とに応じて、適切な転写制御を実現でき、転写性及び画質の向上が図れる。尚、本実施の形態における転写バイアスの設定は、定電流制御や定電圧制御あるいはＡＣバイアス制御等の制御方式にとらわれるものではない。
【００４５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４６】
尚、第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態と基本的に同様であるので、第２の実施の形態の説明においては第１の実施の形態の構成を流用する。尚また、紙厚及び紙種判定の処理は、第１の実施の形態と同じである。
【００４７】
ところで、感光ドラムはドラムの回転数に比例して摩耗することが知られているが、帯電による放電と粗い紙も感光ドラムの摩耗を促進する。放電は感光ドラム表面における分子構造を化学的にもろくして摩耗を促進する。また、粗い紙は感光ドラムに当接して擦れることで感光ドラムの摩耗を促進する。また、粗い紙から遊離した紙粉による研磨などにより、感光ドラムの摩耗を促進する。
【００４８】
図６は、カートリッジ１１４〜１１７のカートリッジタグ１３１〜１３４の内部構成と本体制御部６０９とを主に示すブロック図である。
【００４９】
モータ制御部６０５は、ドラム回転時間をカートリッジタグ１３１〜１３４の各ドラム総回転時間記憶部６０３に記憶し、帯電制御部６０６は、帯電バイアス印加時間をカートリッジタグ１３１〜１３４の各帯電バイアス総印加時間記憶部６０４に記憶する。
【００５０】
紙粗さ算出部６０７は、通紙した紙の粗さの情報を紙粗さ記憶部６０８に記憶する。印字枚数は印字枚数記憶部６１５に記憶される。紙の粗さ情報と印字枚数とから、通紙した紙の平均粗さを、紙粗さ平均値算出部６１６で算出する。この算出された通紙した紙の粗さの平均値と、ドラム総回転時間記憶部６０３に記憶されたドラム回転時間と、帯電バイアス総印加時間記憶部６０４に記憶された帯電バイアス印加時間とを基に、ドラム膜厚補正部６０２でドラム膜厚を算出する。
【００５１】
以下、感光ドラムのドラム膜厚の算出について説明する。
【００５２】
本実施の形態では、通紙した紙の平均粗さと感光ドラムの回転時間と帯電電圧の印加時間とがドラムの膜厚に関連する要因とし、それぞれがドラム膜厚に与える影響度を考慮するようにしている。
【００５３】
すなわち、ドラムの膜厚減少分Ｌを、下記式（１）に基づき算出する。
【００５４】
Ｌ＝β×（Ｄ＋αＨ）＋Ｄ×γ×（Ｒ−Ｒ０）・・・（１）
上記式において、Ｄはドラム総回転時間、Ｈは帯電バイアス総印加時間、Ｒは通紙した紙の平均粗さ、Ｒ０は基準紙の平均粗さである。
【００５５】
αは、帯電電圧ＯＦＦ時に比べた帯電電圧ＯＮ時でのドラム総回転時間Ｄに対するドラム膜厚への影響度である。βは、帯電バイアス総印加時間Ｈに対するドラムの膜厚減少分Ｌの比率である。γは、通紙した紙の粗さによる膜厚減少分Ｌへの寄与度である。
【００５６】
上記の各値α，β，γは、実験及び統計的に予め求められた値が用いられる。例えば、平均粗さＲ０の基準紙を用いて測定を行い（Ｒ＝Ｒ０）、帯電バイアスとしてＤＣバイアスだけを印加して実験した場合、帯電電圧ＯＮ時は帯電電圧ＯＦＦ時に比べて、同じドラム総回転時間において、感光ドラム膜厚が２０％多く削られた。この場合、上記式（１）においてα＝０．２と設定される。また上記の条件下で、感光ドラム膜厚が２０秒当たり０．４μｍだけ削れた。この場合、βは０．０２μｍ／ｓｅｃ（＝０．４μｍ÷２０ｓｅｃ）と設定される。
【００５７】
したがって、上記のように平均粗さＲ０の基準紙を用いて測定を行った（Ｒ＝Ｒ０）場合、上記式（１）は
Ｌ＝０．０２（Ｄ＋０．２Ｈ）［μｍ／ｓｅｃ］
となる。
【００５８】
次に、基準紙より粗い紙として粗さＲ１（μｍ）なる紙を用いて測定を行った（Ｒ＝Ｒ１）場合、上記式（１）は
Ｌ＝０．０２（Ｄ＋０．２Ｈ）＋Ｄγ×（Ｒ１−Ｒ０）［μｍ／ｓｅｃ］
となる。
【００５９】
カートリッジタグ１３１〜１３４のドラム総回転時間記憶部６０３に記憶されたドラム回転時間と、帯電バイアス総印加時間記憶部６０４に記憶された帯電バイアス印加時間とはドラム膜厚補正部６０１に集められ、上記式（１）に従って、感光ドラムのドラム膜厚減少分が算出され、その後、転写バイアスの制御に利用される。
【００６０】
次に、紙の粗さを測定する装置を説明する。
【００６１】
図２の映像読取センサ１２３内のＣＭＯＳセンサ３４で測定した記録紙の表面を表す映像信号を基に、紙粗さ算出部６０７が、図７に示すように、閾値を越えた数をカウントすることによって紙粗さを検出する。図７は、ＣＭＯＳセンサ３４で測定した記録紙の表面を表す映像信号を示す図であり、紙粗さ算出部６０７が、ＣＭＯＳセンサ３４からの映像信号を基に紙粗さを検出する様子を表す。
【００６２】
紙の凹凸の深さに応じて最適な閾値を設定することで、紙の粗さと映像信号が閾値を越えた数とを相関させることができる。つまり、粗い紙では閾値を越えた数が多くなり、滑らかな紙では少なくなる。この紙の粗さ検出方法により、材質の異なる紙の表面の粗さを非接触で正確に求めることができる。紙粗さ算出部６０７から出力される紙の粗さは、ドラム膜厚の算出に利用される。
【００６３】
次に、転写ローラ１１０〜１１３に対して印加すべき転写バイアスの決定方法を説明する。
【００６４】
まず感光ドラム１０６〜１０９の画像形成前の回転過程において、感光ドラム１０６〜１０９の表面を、帯電ローラ１４１〜１４４により所定の極性・電位に一様に帯電処理する。次に、例えば＋２．０μＡの基準電流を印加して、各転写ローラ１１０〜１１３に印加される基準電圧値Ｖ０を測定する。この時、転写材としての紙は介在しないので、感光ドラム１０６〜１０９と転写ローラ１１０〜１１３との間にそれぞれ直列にかかる電圧が測定されることになる。この基準電圧値Ｖ０を転写制御部６０１で記憶する。最適な制御が行われている場合の基準紙転写時における転写バイアスＶは、
Ｖ＝ｋＶ０−Ｖ１・・・（２）
と表される。
【００６５】
ここで、Ｖ１は感光ドラムの厚みに基づく補正電圧であり、ｋは、初期感光ドラムの条件で基準紙にトナーを転写するのに必要な転写バイアスの電圧Ｖ０に対する比である。
【００６６】
ドラム膜厚補正部６０２は、感光ドラムの膜厚に対する膜厚補正電圧Ｖ１を示すルックアップテーブルを備え、このテーブルを参照して補正電圧Ｖ１を読み出し、基準紙転写時における最適な転写バイアスＶを算出している。このように、基準紙転写時における転写バイアスＶは、感光ドラムの膜厚に応じて最適値に設定される。例えば、感光ドラムの膜厚が薄くなると容量が増え電流が流れやすくなるので、電気抵抗が高い転写ローラでも低めの電圧が検知され、電気抵抗が低く異常があると判定されてしまう恐れがある。そこで、感光ドラムの膜厚が薄いときは、転写バイアスを低くして転写ローラの抵抗値が正常に算出されるようにしている。したがって、ルックアップテーブルを参照して感光ドラムの膜厚の値に対応して得られる補正電圧Ｖ１は、個々の感光ドラムによる電圧低下分である。
【００６７】
例えば、感光ドラムの膜厚の減少がない初期状態において、感光ドラムの膜厚が２０μｍであり、厚みが１１０μｍの基準紙を用い、気温２３℃、湿度６０％の環境下で基準電流２．０μＡを流したとき基準電圧Ｖ０が１５００Ｖであり、基準紙転写時における最適な転写バイアスＶが２２５０Ｖであった場合、上記式（２）に基づき、比ｋは１．５となる。
【００６８】
したがって、例えば気温１５℃、湿度１０％の環境下で、基準電圧Ｖ０が転写ローラの抵抗値が上がったため、Ｖ０＝２０００Ｖと高くなった場合、基準紙転写時における最適な転写バイアスＶは３０００Ｖと算出される。
【００６９】
次に、上記装置において、感光ドラムの膜厚が、例えば１０μｍになった場合、厚みが１１０μｍの基準紙を用い、気温２３℃、湿度６０％の環境下で基準電流２．０μＡを流したとき、感光ドラムの膜厚１０μｍに対する補正電圧Ｖ１はルックアップテーブルを参照すると２００Ｖと読み出されるので、基準紙転写時における最適な転写バイアスＶは２０５０Ｖとなる。
【００７０】
同様に、上記装置において、感光ドラムの膜厚が、例えば１０μｍになった場合、厚みが１１０μｍの基準紙を用い、気温１５℃、湿度１０％の環境下で基準電流２．０μＡを流したとき、補正電圧Ｖ１は２００Ｖであるので、基準紙転写時における最適な転写バイアスＶは２０５０Ｖとなる。
【００７１】
こうした具体例を、以下の表１に示す。
【００７２】
【表１】

以上のように転写バイアスを決定することで、経時変化により感光ドラムの膜厚が減少しても、また、異なる厚さの紙が通紙されても、最適な転写バイアスが得られ、常に良好な転写性を得ることができる。
【００７３】
なお、感光ドラムの膜厚に関する情報は、各カートリッジ１１４〜１１７に固定されたカートリッジタグ１３１〜１３４に保存されている。従って、ユーザがカートリッジに交換しても、感光ドラム固有の膜厚に関する情報がカートリッジとともに移動するので、常に最適な転写バイアスを得ることが可能となる。
【００７４】
［他の実施の形態］
なお、本発明の目的は、各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の画像形成装置では、画像形成手段により像担持体に画像を形成する。転写手段は、転写バイアスを印加することにより、画像形成手段によって像担持体に形成された画像を記録材に転写する。撮像手段は、転写手段により画像を記録材に転写する前に記録材の表面画像を撮像する。さらに、制御手段は、撮像手段によって撮像された記録材の表面画像から得られる記録材の表面の粗さを平均化した情報と、前記像担持体の回転時間情報と、前記帯電手段による前記像担持体への帯電バイアスの印加時間情報と、を用いて前記像担持体の膜厚情報を求め、前記像担持体の膜厚情報に応じて前記転写手段に印加される転写バイアスを制御する。
【００９７】
これにより、ユーザビリティ及びコストパフォーマンスの向上を図りつつ、感光体の劣化時や様々な種類の記録材においても最適な転写バイアスで画像形成を行うことができ、良好な転写画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】映像読取センサの概略構成を示す図である。
【図３】記録紙搬送ガイド或いは記録紙の表面を読み取った映像読取センサからの出力をデジタル処理した例を示す図である。
【図４】画像形成装置に備えられた制御プロセッサによって実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】プリント枚数に対する転写効率の変化（Ａ）と転写バイアスの調整値（Ｂ）とを示すグラフである。
【図６】カートリッジのカートリッジタグの内部構成と本体制御部とを主に示すブロック図である。
【図７】ＣＭＯＳセンサで測定した記録紙の表面を表す映像信号を示す図である。
【符号の説明】
３２記録紙（記録材）
３３ＬＥＤ（光照射手段）
３４ＣＭＯＳセンサ（読取手段）
３６，３７レンズ（結像レンズ）
１０１画像形成装置
１０６〜１０９感光ドラム（潜像担持体）
１１０〜１１３転写ローラ（転写手段）
１２２定着ユニット（定着装置）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a latent image carrier that carries a latent image, a developing device that visualizes the latent image carried on the latent image carrier as a developer image, and the latent image carrier. A non-volatile memory that is stored in a unit including the storage unit and stores a developer image formed by the developing device. , Carrying Recording material sent Switch to The present invention relates to an image forming apparatus including a transfer unit that performs copying, and a fixing device that fixes a developer image transferred by the transfer unit to the recording material.
[0002]
The image forming apparatus is included in a copying machine, a laser printer, or the like, for example.
[0003]
[Prior art]
Image forming apparatuses such as copying machines and laser printers generally include a latent image carrier that carries a latent image, and a developing device that visualizes the latent image as a developer image by applying a developer to the latent image carrier. A transfer unit that transfers the developer image by the developing device to a recording material conveyed in a predetermined direction, and the recording material that has received the transfer of the developer image by the transfer unit is heated under predetermined fixing processing conditions. And a fixing device for fixing the developer image to the recording material by applying pressure.
[0004]
Conventionally, in such an image forming apparatus, for example, the size and type of recording paper (hereinafter also referred to as “paper thickness and paper type”) as a recording material is set by a user on an operation panel or the like provided in the main body of the image forming apparatus. Control is performed so as to set a transfer bias (transfer driving voltage in the developing device) to the recording paper in accordance with the setting.
[0005]
Further, when the recording paper is an OHT sheet, it is automatically detected whether or not the recording paper is an OHT sheet by a transmission type sensor provided in the image forming apparatus. If the sheet is determined to be a sheet and light does not pass through the recording sheet, the sheet is determined to be a plain sheet, and control is performed to set the transfer bias according to the determination result.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional image forming apparatus has the following problems.
[0007]
(1) Since the user needs to set the paper thickness and paper type in the image forming apparatus or PC (personal computer), the operability of the image forming apparatus is inferior. In particular, there are problems such as a heavy burden on the user and poor usability.
[0008]
(2) In recent years, the paper thickness and paper types handled have increased, and it has become impossible to cover all paper thicknesses and paper types only with the setting mode prepared in advance. As a result, there is a problem in that the transfer bias setting is not well determined and the image quality is deteriorated. In particular, when the recording paper is a thick paper, an OHT sheet, or the like, sufficient transfer performance cannot be obtained unless the transfer bias is relatively large. On the contrary, for thin paper, unless the transfer bias is made smaller than that for thick paper, the transfer performance is deteriorated.
[0009]
(3) In the transmission type sensor for automatically detecting the OHT sheet, other paper thicknesses and types cannot be determined, and the sensor is dedicated to the OHT, and there is a problem that the cost performance of the apparatus system total cost is poor. .
[0010]
(4) Conventionally, there are various detection methods for detecting the thickness and type of recording paper such as thick paper. For example, in a system that uses a reflective sensor or a system that mechanically detects the thickness of a paper, a dedicated sensor that detects only the paper thickness and paper type is required in any case. There is a problem that the cost performance of the total cost is bad.
[0011]
(5) Further, conventionally, there is a problem that the transfer efficiency is lowered due to the deterioration of the photosensitive member and the optimum value of the transfer bias cannot be changed.
[0012]
The present invention has been made in view of such problems, and is capable of forming an image with an optimal transfer bias even when the photoreceptor is deteriorated or in various types of recording materials while improving usability and cost performance. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be used.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention The image forming apparatus of An image carrier; Charging means for charging the image carrier; Image forming means for forming an image on the image carrier, transfer means for transferring an image formed on the image carrier by the image forming means to a recording material by applying a transfer bias, and the transfer means An image forming device that captures a surface image of the recording material before transferring the image to the recording material by the image forming device, the surface of the recording material obtained from the surface image of the recording material imaged by the imaging device Roughness Averaged information Rotation time information of the image carrier, application time information of charging bias to the image carrier by the charging means, Is used to obtain the film thickness information of the image carrier, and the transfer bias applied to the transfer means is controlled in accordance with the film thickness information of the image carrier.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
[0016]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 101 includes a paper cassette 102, a paper feed roller 103, a transfer belt driving roller 104, a transfer belt 105, primary charging rollers 141 to 144 serving as charging means, and a photosensitive drum serving as a latent image carrier. 106 to 109, transfer rollers 110 to 113 as transfer means, cartridges 114 to 117, optical units 118 to 121, a fixing unit 122 as a fixing device, and the like.
[0017]
In the image forming apparatus 101, toner images of each color of yellow, magenta, cyan, and black are superimposed and transferred onto a recording paper that is a recording material using an electrophotographic process, and the recording paper is transferred by a fixing roller of a fixing unit 122. The toner image is fixed on the recording paper by heating and pressurizing at a predetermined temperature.
[0018]
The optical units 118 to 121 of the respective colors form a latent image by exposing and scanning the surfaces of the respective photosensitive drums 106 to 109 uniformly charged to predetermined polarities and potentials by the primary charging rollers 141 to 144 with a laser beam. In these series of image forming operations, scanning control is performed in synchronism so that an image is transferred from a predetermined position on the conveyed recording paper. The latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 106 to 109 are visualized as toner images by toners as developers of the respective colors in a developing device (not shown) provided in the cartridges 114 to 117.
[0019]
In addition, the image forming apparatus 101 includes a paper feed motor (not shown) that feeds and conveys recording paper, a transfer belt drive motor (not shown) that drives the transfer belt drive roller 104, and each color photosensitive drum 106. 109 and a photosensitive drum driving motor (not shown) for driving the transfer rollers 110 to 113 and a fixing driving motor (not shown) for driving the fixing roller.
[0020]
Reference numerals 131 to 134 denote cartridge tags equipped with a non-volatile memory, which record the number of prints on each color photosensitive drum 106 to 109. The main body of the image forming apparatus 101 includes a circuit (not shown) for serial communication with the cartridge tags 131 to 134, and transmits and receives information.
[0021]
Further, the image forming apparatus 101 includes a video reading sensor 123. The video reading sensor 123 irradiates light onto the surface of the recording paper fed from the paper cassette 102 by the paper feed roller 103 and conveyed, and reflects the reflected light. The light is condensed and imaged, and an image of a specific area of the recording paper is detected.
[0022]
Next, the structure of the image reading sensor 123 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the image reading sensor 123.
[0023]
As shown in FIG. 2, the image reading sensor 123 includes an LED 33 serving as a light irradiation unit, a CMOS sensor 34 serving as a reading unit, and

lenses

36 and 37 serving as imaging lenses. Instead of the CMOS sensor 34, a CCD sensor may be used.
[0024]
Light having the LED 33 as a light source is irradiated to the surface of the recording paper transport guide 31 or the surface of the recording paper 32 on the recording paper transport guide 31 through the lens 37.
[0025]
The reflected light from the recording paper 32 is collected through the lens 36 and imaged on the CMOS sensor 34. As a result, the surface image of the recording paper conveyance guide 31 or the recording paper 32 is read by the CMOS sensor 34.
[0026]
In the present embodiment, the LED 33 is arranged so that the LED light irradiates the surface of the recording paper 32 obliquely with a predetermined angle as shown in FIG.
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which the output from the image reading sensor 123 that has read the surface of the recording paper conveyance guide 31 or the recording paper 32 is digitally processed.
[0028]
In FIG. 3, reference numerals 72 to 75 are sampling images that are read and digitally processed by the CMOS sensor 34 of the image reading sensor 123, and are arranged in time series.
[0029]
For example, when the leading edge of the recording paper passes through the video reading sensor 123, the video sampled in a state where the leading edge of the recording paper has not yet passed through the video reading sensor 123 is the video (sample-1) 72, and at the next sampling cycle timing. The sampled video is a video (Sample-2) 73, and the video (Sample-2) 73 shows a state in which the leading edge of the recording paper is applied to the video reading sensor. Since the recording paper is being conveyed, the video moves to video (Sample-3) 74 and video (Sample-4) 75 each time the video is sampled sequentially at a predetermined cycle.
[0030]
Here, the dark shadow area of the recording paper varies depending on the thickness and type of the recording paper. In the example of FIG. 3, the area corresponding to the length 77 of the dark shadow portion for 2 pixels is the shadow area proportional to the thickness of the recording paper.
[0031]
That is, the thickness of the recording paper can be detected by obtaining the length (number of pixels) of the dark shadow portion in the recording paper conveyance direction. For example, the length of the dark shadow portion corresponding to the thickness of the recording paper is experimentally obtained in advance, the value is stored as a reference value in a memory such as an EEPROM, and the thickness of the recording paper is compared with the reference value. Can be detected. Similarly, the size of the dark shadow portion corresponding to the paper type of the recording paper is experimentally obtained in advance, the value is stored as a reference value in a memory such as an EEPROM, and the recording paper is compared with the reference value. Can be detected.
[0032]
Next, control performed by a control processor serving as transfer bias control means provided in the image forming apparatus 101 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of control processing executed by the control processor provided in the image forming apparatus 101.
[0033]
First, the LED 33 is turned on (S50), and the CMOS sensor 34 reads the image of the recording paper (S51). The video is read at a plurality of locations on the recording paper a plurality of times.
[0034]
Then, after the LED 33 is turned off (S52), the gain adjustment and filter calculation means (not shown) provided in the transfer condition control means adjust the gain calculation and filter calculation constants (S53). The gain calculation and the filter calculation are processed in a programmable manner by the control processor.
[0035]
For example, the gain calculation is performed by adjusting the gain of the analog output from the CMOS sensor 34. That is, when the amount of reflected light reflected from the surface of the recording paper is too large, or conversely too small, the image on the surface of the recording paper cannot be read well, that is, the change in the image cannot be detected, and the gain is adjusted. Note that the light emission amount of the LED 33 may be adjusted in a programmable manner so that the reflected light amount is always a predetermined light amount.
[0036]
The filter operation is, for example, 1/32, 1/16, 1/4, etc. when the analog output from the CMOS sensor 34 is A / D converted into 8-bit, 256-gradation digital data. Do by. That is, the noise component of the output from the CMOS sensor 34 is removed in a programmable manner.
[0037]
Then, in step S53, the video adjustment is sufficiently performed, and in the next step S55, it is determined whether or not video information that does not hinder the video comparison calculation is obtained (S54), and video information that does not have a problem is obtained. If it is determined that the image has been determined, a video comparison calculation is performed (S55), the paper thickness and paper type are determined based on the video comparison calculation result (S56), and a transfer bias corresponding to the paper thickness and paper type is set. Set (S57).
[0038]
Since the control processor that performs such control processing needs to execute video sampling processing, gain and filter calculation processing on the output signal from the CMOS sensor 34 in real time, it is desirable that the control processor is configured by a digital signal processor. . Also, the image reading control on the surface of the recording paper uses a non-contact optical system for the recording paper and is executed in a programmable manner, so that control flexibility can be realized, the apparatus is downsized, and the accuracy is high. There is an effect that control and control with higher reliability can be realized.
[0039]
With reference to FIG. 5, the setting of the transfer bias in the above-described embodiment will be described. FIG. 5 is a graph showing a change in transfer efficiency (A) with respect to the number of prints and an adjustment value (B) of the transfer bias.
[0040]
A curve 504 is a line representing a state in which image formation is performed with a constant transfer bias and the characteristics of the photoconductors 106 to 109 are deteriorated and the transfer efficiency is lowered when the number of printed sheets is increased. A curve 501 is a curve showing the transfer bias of the OHT when the transfer bias is adjusted so that the transfer efficiency is always a predetermined value in consideration of the transfer efficiency characteristics like the curve 504. Reference numeral 502 denotes a curve indicating the transfer bias when the transfer bias is adjusted so that the transfer efficiency is always the predetermined value in the thin paper. Reference numeral 503 denotes a curve showing the transfer bias when the transfer bias is adjusted so that the transfer efficiency is always the predetermined value in other paper.
[0041]
In the present embodiment, the transfer bias to the recording paper is set so that the transfer efficiency becomes a predetermined value regardless of the paper thickness and paper type. Although not shown in FIG. 4, the transfer bias may be set so that the transfer efficiency becomes a predetermined value in accordance with not only the paper thickness and paper type but also the number of printed sheets.
[0042]
In this way, by combining the setting of the transfer bias depending on the number of prints and the setting of the transfer bias depending on the paper type and paper thickness, more optimal transfer bias control can be performed, and transferability and image quality can be improved.
[0043]
In this way, for example, the transfer bias condition is changed for recording papers having different paper thicknesses. Specifically, since a relatively thick recording paper has a large electric resistance value, the transfer bias is increased. On the other hand, on a recording sheet having a relatively small thickness, that is, an electric resistance value, the transfer is performed with a lower transfer bias.
[0044]
As described above, according to the first embodiment, appropriate transfer control can be realized according to the number of prints, the type of recording paper, and the thickness of the recording paper, thereby improving transferability and image quality. The transfer bias setting in the present embodiment is not limited to a control method such as constant current control, constant voltage control, or AC bias control.
[0045]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0046]
Since the configuration of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, the configuration of the first embodiment is used in the description of the second embodiment. The paper thickness and paper type determination process is the same as that in the first embodiment.
[0047]
Incidentally, although it is known that the photosensitive drum is worn in proportion to the number of rotations of the drum, discharge due to charging and rough paper also promote the wear of the photosensitive drum. The discharge chemically wears the molecular structure on the surface of the photosensitive drum to promote wear. Further, the rough paper promotes the wear of the photosensitive drum by rubbing against the photosensitive drum. In addition, abrasion of the photosensitive drum is promoted by polishing with paper powder released from rough paper.
[0048]
FIG. 6 is a block diagram mainly showing the internal configuration of the cartridge tags 131 to 134 of the cartridges 114 to 117 and the main body control unit 609.
[0049]
The motor control unit 605 stores the drum rotation time in each drum total rotation time storage unit 603 of the cartridge tags 131 to 134, and the charging control unit 606 sets the charging bias application time to each charging bias total application of the cartridge tags 131 to 134. Store in the time storage unit 604.
[0050]
The paper roughness calculation unit 607 stores information on the roughness of the passed paper in the paper roughness storage unit 608. The number of prints is stored in the print number storage unit 615. From the paper roughness information and the number of printed sheets, the average roughness of the passed paper is calculated by the paper roughness average value calculation unit 616. The calculated average value of the roughness of the passed paper, the drum rotation time stored in the drum total rotation time storage unit 603, and the charging bias application time stored in the charging bias total application time storage unit 604. Based on this, the drum film thickness correction unit 602 calculates the drum film thickness.
[0051]
Hereinafter, calculation of the drum film thickness of the photosensitive drum will be described.
[0052]
In this embodiment, the average roughness of the passed paper, the rotation time of the photosensitive drum, and the application time of the charging voltage are factors related to the film thickness of the drum, and the influence of each on the drum film thickness is considered. I have to.
[0053]
That is, the drum thickness reduction L is calculated based on the following formula (1).
[0054]
L = β × (D + αH) + D × γ × (R−R0) (1)
In the above equation, D is the total drum rotation time, H is the total charging bias application time, R is the average roughness of the paper that has passed through, and R0 is the average roughness of the reference paper.
[0055]
α is the degree of influence on the drum film thickness with respect to the total drum rotation time D when the charging voltage is ON compared to when the charging voltage is OFF. β is the ratio of the decrease in film thickness L of the drum to the total charging bias application time H. γ is the degree of contribution to the film thickness decrease L due to the roughness of the paper that has passed through.
[0056]
As the above values α, β, and γ, values obtained experimentally and statistically in advance are used. For example, when an experiment was performed using a reference paper having an average roughness R0 (R = R0) and applying only a DC bias as the charging bias, the same drum total was compared when the charging voltage was ON compared to when the charging voltage was OFF. During the rotation time, the photosensitive drum film thickness was cut by 20%. In this case, α = 0.2 is set in the above equation (1). Under the above conditions, the photosensitive drum film thickness was cut by 0.4 μm per 20 seconds. In this case, β is set to 0.02 μm / sec (= 0.4 μm ÷ 20 sec).
[0057]
Therefore, when the measurement is performed using the reference paper having the average roughness R0 as described above (R = R0), the above formula (1) is
L = 0.02 (D + 0.2H) [μm / sec]
It becomes.
[0058]
Next, when measurement was performed using a paper having a roughness R1 (μm) as a paper rougher than the reference paper (R = R1), the above formula (1) is
L = 0.02 (D + 0.2H) + Dγ × (R1−R0) [μm / sec]
It becomes.
[0059]
The drum rotation time stored in the drum total rotation time storage unit 603 of the cartridge tags 131 to 134 and the charging bias application time stored in the charging bias total application time storage unit 604 are collected in the drum film thickness correction unit 601. In accordance with the above equation (1), the decrease in the drum film thickness of the photosensitive drum is calculated, and thereafter used for controlling the transfer bias.
[0060]
Next, an apparatus for measuring paper roughness will be described.
[0061]
Based on the video signal representing the surface of the recording paper measured by the CMOS sensor 34 in the video reading sensor 123 of FIG. 2, the paper roughness calculation unit 607 counts the number exceeding the threshold as shown in FIG. Thus, the paper roughness is detected. FIG. 7 is a diagram showing a video signal representing the surface of the recording paper measured by the CMOS sensor 34, and shows how the paper roughness calculation unit 607 detects the paper roughness based on the video signal from the CMOS sensor 34. To express.
[0062]
By setting an optimum threshold value according to the depth of the unevenness of the paper, it is possible to correlate the paper roughness and the number of video signals exceeding the threshold value. In other words, the number exceeding the threshold increases for rough paper, and decreases for smooth paper. By this paper roughness detection method, the roughness of the surface of paper of different materials can be accurately obtained in a non-contact manner. The paper roughness output from the paper roughness calculator 607 is used to calculate the drum film thickness.
[0063]
Next, a method for determining the transfer bias to be applied to the transfer rollers 110 to 113 will be described.
[0064]
First, in the rotation process before image formation of the photosensitive drums 106 to 109, the surfaces of the photosensitive drums 106 to 109 are uniformly charged to predetermined polarities / potentials by the charging rollers 141 to 144. Next, for example, a reference current of +2.0 μA is applied, and a reference voltage value V 0 applied to each of the transfer rollers 110 to 113 is measured. At this time, since paper as a transfer material is not interposed, voltages applied in series between the photosensitive drums 106 to 109 and the transfer rollers 110 to 113 are measured. The reference voltage value V0 is stored in the transfer control unit 601. The transfer bias V at the time of transferring the reference paper when the optimum control is performed is
V = kV0−V1 (2)
It is expressed.
[0065]
Here, V1 is a correction voltage based on the thickness of the photosensitive drum, and k is a ratio of the transfer bias voltage V0 required for transferring the toner to the reference paper under the conditions of the initial photosensitive drum.
[0066]
The drum film thickness correction unit 602 includes a look-up table showing a film thickness correction voltage V1 with respect to the film thickness of the photosensitive drum. Calculated. As described above, the transfer bias V at the time of transferring the reference paper is set to an optimum value according to the film thickness of the photosensitive drum. For example, since the capacity increases and current flows easily when the film thickness of the photosensitive drum is reduced, a low voltage is detected even by a transfer roller having a high electric resistance, and there is a possibility that the electric resistance is low and it is determined that there is an abnormality. Therefore, when the photosensitive drum is thin, the transfer bias is lowered so that the resistance value of the transfer roller is normally calculated. Accordingly, the correction voltage V1 obtained corresponding to the value of the film thickness of the photosensitive drum with reference to the lookup table is a voltage drop due to each photosensitive drum.
[0067]
For example, in the initial state where there is no decrease in the film thickness of the photosensitive drum, a reference paper having a film thickness of 20 μm and a thickness of 110 μm is used, and the reference current is 2.0 μA in an environment where the temperature is 23 ° C. and the humidity is 60%. When the reference voltage V0 is 1500V and the optimum transfer bias V at the time of reference sheet transfer is 2250V, the ratio k is 1.5 based on the above equation (2).
[0068]
Therefore, for example, when the reference voltage V0 is increased to a resistance value of the transfer roller under an environment of an air temperature of 15 ° C. and a humidity of 10%, when V0 = 2000V, the optimum transfer bias V at the time of transferring the reference paper is 3000V. Calculated.
[0069]
Next, in the above apparatus, when the photosensitive drum has a film thickness of 10 μm, for example, when a reference paper having a thickness of 110 μm is used and a reference current of 2.0 μA is passed in an environment of an air temperature of 23 ° C. and a humidity of 60%. Since the correction voltage V1 with respect to the film thickness of the photosensitive drum of 10 μm is read as 200 V by referring to the lookup table, the optimum transfer bias V at the time of transferring the reference paper is 2050 V.
[0070]
Similarly, in the above apparatus, when the photosensitive drum has a film thickness of 10 μm, for example, when a reference paper having a thickness of 110 μm is used and a reference current of 2.0 μA is passed in an environment with an air temperature of 15 ° C. and a humidity of 10%. Since the correction voltage V1 is 200V, the optimum transfer bias V at the time of transferring the reference sheet is 2050V.
[0071]
Specific examples of these are shown in Table 1 below.
[0072]
[Table 1]

By determining the transfer bias as described above, the optimum transfer bias can be obtained even when the film thickness of the photosensitive drum decreases due to changes over time or paper with a different thickness is passed, and is always good. Transferability can be obtained.
[0073]
Information about the film thickness of the photosensitive drum is stored in cartridge tags 131 to 134 fixed to the cartridges 114 to 117. Therefore, even if the user replaces the cartridge, information on the film thickness inherent to the photosensitive drum moves together with the cartridge, so that an optimum transfer bias can always be obtained.
[0074]
[Other embodiments]
An object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the embodiments to the system or apparatus, and the computer of the system or apparatus (or CPU, MPU, etc.) stores it. It is also achieved by reading and executing the program code stored on the medium.
[0075]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0076]
Examples of the storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, and a DVD. -RW, DVD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, etc. can be used.
[0077]
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on the instruction of the program code Includes a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing.
[0078]
Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. This includes the case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0096]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the image forming apparatus of the present invention, an image is formed on the image carrier by the image forming means. The transfer unit transfers the image formed on the image carrier by the image forming unit to the recording material by applying a transfer bias. The imaging unit captures a surface image of the recording material before the image is transferred to the recording material by the transfer unit. In addition, the control means can measure the surface roughness of the recording material obtained from the surface image of the recording material imaged by the imaging means. Information, the rotation time information of the image carrier, the application time information of the charging bias to the image carrier by the charging means, Is used to determine the film thickness information of the image carrier, and the transfer bias applied to the transfer means is controlled in accordance with the film thickness information of the image carrier.
[0097]
As a result, while improving usability and cost performance, it is possible to form an image with an optimum transfer bias even when the photoreceptor is deteriorated or on various types of recording materials, and a good transfer image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a video reading sensor.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which an output from a recording paper conveyance guide or a video reading sensor that reads the surface of a recording paper is digitally processed.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of control processing executed by a control processor provided in the image forming apparatus.
FIG. 5 is a graph showing a change in transfer efficiency with respect to the number of prints (A) and an adjustment value (B) of a transfer bias.
FIG. 6 is a block diagram mainly showing an internal configuration of a cartridge tag of the cartridge and a main body control unit.
FIG. 7 is a diagram showing a video signal representing the surface of a recording paper measured by a CMOS sensor.
[Explanation of symbols]
32 Recording paper (recording material)
33 LED (light irradiation means)
34 CMOS sensor (reading means)
36, 37 lens (imaging lens)
101 Image forming apparatus
106 to 109 Photosensitive drum (latent image carrier)
110 to 113 Transfer roller (transfer means)
122 Fixing unit (fixing device)

Claims

An image carrier;
Charging means for charging the image carrier;
An image forming means for forming an image on the image carrier;
A transfer means for transferring an image formed on the image carrier by the image forming means to a recording material by applying a transfer bias;
In an image forming apparatus comprising: an imaging unit that captures a surface image of a recording material before the image is transferred to the recording material by the transfer unit;
Information obtained by averaging the roughness of the surface of the recording material obtained from the surface image of the recording material imaged by the imaging means , rotation time information of the image carrier, and charging of the image carrier by the charging means And an application time information of the bias to obtain the film thickness information of the image carrier, and control the transfer bias applied to the transfer means according to the film thickness information of the image carrier. Forming equipment.

Storage means for storing the film thickness information;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a cartridge including the storage unit and the image carrier is detachable from the image forming apparatus.