JP5196966B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、画像形成条件を補正する補正手段を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus having correction means for correcting image forming conditions in an image forming apparatus using an electrophotographic system.

従来より、感光体の表面を帯電する帯電部材を備え、帯電した感光体の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成し、静電潜像の明部電位VLと現像DCバイアスVdcの電位差Vcontの値に応じてトナーを静電潜像に供給する画像形成装置が多く知られている。   Conventionally, a charging member for charging the surface of the photosensitive member is provided, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the charged surface of the photosensitive member with a laser beam, and the bright portion potential VL of the electrostatic latent image and the developing DC bias Vdc. Many image forming apparatuses that supply toner to an electrostatic latent image in accordance with the value of the potential difference Vcont are known.

このような画像形成装置では、得られる画像の濃淡は静電潜像に供給されるトナー量に大きく依存するので、静電潜像の明部電位VLと現像DCバイアスVdcの電位差Vcontを所望の電位差に保つことが重要である。なお、静電潜像の明部電位VLと現像バイアスVdcの電位差Vcontを、以下では現像コントラストVcontと称して説明を行う。   In such an image forming apparatus, since the density of the obtained image greatly depends on the amount of toner supplied to the electrostatic latent image, the potential difference Vcont between the bright portion potential VL of the electrostatic latent image and the development DC bias Vdc is set to a desired value. It is important to keep the potential difference. In the following description, the potential difference Vcont between the bright portion potential VL of the electrostatic latent image and the developing bias Vdc is referred to as the developing contrast Vcont.

現像コントラストVcontを所望の値に保つ為に、近年では、感光体を接触AC帯電方式によって帯電する方法が普及している(特許文献1)。接触AC帯電方式とは、例えば感光体として用いられる感光ドラムの表面に帯電部材としての帯電ローラを接触させ、帯電ローラに対してDC電圧にAC成分を重畳した振動電圧(時間と共に電圧値が周期的変化する電圧)を印加する方式である。   In order to maintain the development contrast Vcont at a desired value, in recent years, a method of charging a photoconductor by a contact AC charging method has been widespread (Patent Document 1). In the contact AC charging method, for example, a charging roller as a charging member is brought into contact with the surface of a photosensitive drum used as a photosensitive member, and an AC voltage is superimposed on the charging roller with an AC component superimposed on the charging roller. This is a method of applying a voltage that changes automatically).

接触AC帯電方式に対して、接触DC帯電方式も従来より知られているが、環境変動によって帯電ローラの抵抗値が変動しやすい接触DC帯電方式と比べて、接触AC帯電方式の方がより安定して感光ドラムの表面を所望の電圧に帯電することができる。   In contrast to the contact AC charging method, the contact DC charging method is also known in the past, but the contact AC charging method is more stable than the contact DC charging method in which the resistance value of the charging roller is likely to fluctuate due to environmental fluctuations. Thus, the surface of the photosensitive drum can be charged to a desired voltage.

また、近年では、画像形成装置に用いられる感光体の材料として、有機光導電体(OPC)が多く用いられている。このようなOPC感光体としては、例えば、金属基体上に電荷注入阻止層や、電荷発生層、さらにその上に電荷輸送層など機能を分離した積層型感光体が使われることが多い。   In recent years, organic photoconductors (OPC) are often used as materials for photoreceptors used in image forming apparatuses. As such an OPC photoreceptor, for example, a stacked photoreceptor in which functions such as a charge injection blocking layer, a charge generation layer, and a charge transport layer are further separated on a metal substrate is often used.

この構成によれば、電荷発生層は露光を受けることによって正負の電荷対を発生し、電荷輸送層は、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送する。従って、接触AC帯電によって負に帯電された感光体の表面が露光されると、電荷輸送層を介して輸送されてきた正電荷によって負電荷が減衰し、これにより感光体の表面には静電潜像が形成される。   According to this configuration, the charge generation layer generates positive and negative charge pairs upon exposure, and the charge transport layer transports only positive charges generated in the charge generation layer to the surface of the photoreceptor. Therefore, when the surface of the photoreceptor negatively charged by the contact AC charging is exposed, the negative charge is attenuated by the positive charge transported through the charge transport layer, and thereby the surface of the photoreceptor is electrostatically charged. A latent image is formed.

しかし、OPC感光体は、使用環境や、光露光の蓄積、感光体製造時のバラツキで、感光体の感度が変化しやすいという性質を有する。さらに、OPC感光体は、感光体表面が削れやすいといった性質も有する。表面が削れてしまうと、感光体の静電容量が大きく変化してしまう。   However, the OPC photoconductor has a property that the sensitivity of the photoconductor is likely to change due to variations in use environment, accumulation of light exposure, and manufacturing of the photoconductor. Further, the OPC photoreceptor has a property that the surface of the photoreceptor is easily scraped. If the surface is scraped off, the electrostatic capacity of the photoreceptor will change greatly.

すなわち、接触AC帯電方式によって感光体の表面を安定して帯電しても、帯電後にレーザ光を照射して得られる静電潜像の明部電位VLは、上記で説明した感光体の感度の変化、静電容量の変化によって変動しやすく、一定に保つことは容易ではない。そして、明部電位VLが変動すると、現像コントラストVcontを一定に保つことが困難になるので、画像濃度を安定させることが難しくなる。   That is, even if the surface of the photosensitive member is stably charged by the contact AC charging method, the bright portion potential VL of the electrostatic latent image obtained by irradiating the laser beam after charging is equal to the sensitivity of the photosensitive member described above. It tends to fluctuate due to changes and changes in capacitance, and it is not easy to keep it constant. When the bright portion potential VL fluctuates, it becomes difficult to keep the development contrast Vcont constant, and it becomes difficult to stabilize the image density.

一方で、画像濃度を安定させる為に、明部電位VLの変動を検出するセンサ等を画像形成装置に配置する方法も考えられる。しかし、このようなセンサを別途設けると、画像形成装置の小型化、低コスト化の阻害につながってしまう。   On the other hand, in order to stabilize the image density, a method of arranging a sensor or the like for detecting fluctuations in the bright portion potential VL in the image forming apparatus is also conceivable. However, if such a sensor is separately provided, the image forming apparatus is reduced in size and cost.

そこで、特許文献2には、感光体の明部電位VLに対して接触AC帯電を行い、その際に流れる帯電DC電流Idcを測定する(以後、この工程を「電流検出工程」と呼ぶ)ことによって明部電位VLを検出する手法が開示されている。
特開昭63−149669号公報 特許第3239441号公報
Therefore, in Patent Document 2, contact AC charging is performed with respect to the light portion potential VL of the photosensitive member, and the charging DC current Idc flowing at that time is measured (hereinafter, this process is referred to as “current detection process”). Discloses a method for detecting the light portion potential VL.
JP-A 63-149669 Japanese Patent No. 3239441

しかしながら、上記従来の画像形成装置によって、特に低温低湿度環境下で連続プリントを行うと、ページ間で画像濃度が変動するといった問題を生じる。これは、連続プリントを行うと感光体の表面が複数回にわたって露光されることになるので、その結果、感光体の表面の感度が変化してしまうことに起因する。   However, when the conventional image forming apparatus performs continuous printing particularly in a low temperature and low humidity environment, there arises a problem that the image density varies between pages. This is because the surface of the photoconductor is exposed a plurality of times when continuous printing is performed, and as a result, the sensitivity of the surface of the photoconductor changes.

例えば、上記で説明した積層型感光体では、低温低湿環境下で露光を重ねると、電荷発生層と金属基体間の層の抵抗が上昇していく。その結果、露光を受けて発生した正負の電荷対が感光体内部でトラップされやすくなり、感光体の表面の負電荷が減衰されず、明部電位が上昇するものと考えられる。   For example, in the multilayer photoconductor described above, when exposure is repeated in a low temperature and low humidity environment, the resistance of the layer between the charge generation layer and the metal substrate increases. As a result, it is considered that the positive and negative charge pairs generated by exposure are easily trapped inside the photoconductor, the negative charge on the surface of the photoconductor is not attenuated, and the bright portion potential is increased.

図10は、連続プリントをおこなった際の感光体の表面電位変化を示した概念図であり、横軸が画像形成時間、縦軸が明部電位を表す。実線aは低温低湿環境下、破線bは常温常湿環境下における傾向を示すものである。   FIG. 10 is a conceptual diagram showing changes in the surface potential of the photoreceptor when continuous printing is performed. The horizontal axis represents the image formation time, and the vertical axis represents the bright portion potential. A solid line a indicates a tendency in a low temperature and low humidity environment, and a broken line b indicates a tendency in a normal temperature and normal humidity environment.

低温低湿環境下では、初期の明部電位はVL1であり、そこから段階的に電位上昇(マイナス方向)が見られ、電位VL2で飽和している。この傾向をVLアップと称する。その結果、現像コントラストVcontが、連続プリントの初期Vcont1よりも最後Vcont2で小さくなり、静電潜像に付着するトナー量が減少し、画像濃度が薄くなってしまう。   Under a low-temperature and low-humidity environment, the initial bright portion potential is VL1, from which a potential increase (minus direction) is observed in a stepwise manner, and is saturated at the potential VL2. This tendency is called VL up. As a result, the development contrast Vcont becomes smaller at the last Vcont2 than the initial Vcont1 of continuous printing, the amount of toner adhering to the electrostatic latent image is reduced, and the image density is reduced.

一方、常温常湿環境においては、電位上昇傾向は見られず、ほぼ初期電位VL1のまま推移し、安定した画像濃度が得られている。   On the other hand, in the normal temperature and normal humidity environment, the potential increase tendency is not observed, and the initial potential VL1 is maintained, and a stable image density is obtained.

すなわち、上記従来の画像形成装置は、プリントの前回転時に予め明部電位VLを検知する構成であるが、連続プリントの過程で感光体が複数回露光されることで生じるVLの変動を補正する構成については何ら開示されていない。よって、従来の画像形成装置では、連続プリント時における明部電位VLの変動をフィードバックさせ、それに対して画像形成条件を補正することが困難である。   That is, the above-described conventional image forming apparatus is configured to detect the bright portion potential VL in advance at the time of the pre-rotation of printing, but corrects the variation in VL caused by the exposure of the photosensitive member a plurality of times during the continuous printing process. No information is disclosed about the configuration. Therefore, in the conventional image forming apparatus, it is difficult to feed back fluctuations in the bright portion potential VL during continuous printing and to correct the image forming conditions accordingly.

本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で感光体の表面の電位変動を予測し、その予測結果に従って画像形成条件を補正することで、安定した画像濃度を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described situation, and it is possible to obtain a stable image density by predicting the potential fluctuation of the surface of the photoreceptor with a simple configuration and correcting the image forming conditions according to the prediction result. An object is to provide a possible image forming apparatus.

上記目的を達成するために本発明にあっては、回転駆動する感光体と、前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、前記感光体の表面に露光光を射出する露光装置と、前記帯電部材に流れる帯電電流を検知する電流検知手段と、を備える画像形成装置において、前記帯電部材によって前記感光体の表面を帯電し、帯電した前記感光体の表面を前記露光装置が露光し、前記露光装置による露光部分を前記帯電部材が再び帯電し、その際に前記帯電部材に流れる帯電電流を前記電流検知手段が検知し、その検知結果に基づいて前記露光部分の電位を算出する一連の工程を、連続して複数回行い、算出された複数の前記露光部分の電位に基づいて、画像形成条件を補正する補正手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a photoconductor that is rotationally driven, a charging member that charges the surface of the photoconductor, an exposure device that emits exposure light to the surface of the photoconductor, and the charging An image forming apparatus comprising: a current detection unit configured to detect a charging current flowing through the member; and charging the surface of the photosensitive member by the charging member, the exposure device exposing the charged surface of the photosensitive member, and the exposure A series of steps in which the charging member recharges the exposed portion by the apparatus, the current detecting means detects the charging current flowing through the charging member at that time, and the potential of the exposed portion is calculated based on the detection result. The image forming apparatus includes a correcting unit that performs a plurality of times in succession and corrects the image forming conditions based on the calculated potentials of the plurality of exposed portions.

本発明によれば、簡易な構成で感光体の表面の電位変化を予測し、その予測結果に従って画像形成条件を補正することで、安定した画像濃度を得ることが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。   According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of obtaining a stable image density by predicting a potential change on the surface of a photoreceptor with a simple configuration and correcting an image forming condition according to the prediction result. It becomes possible.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below based on the embodiments with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.

[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、接触AC帯電を行う電子写真方式のカラー画像形成装置である。
[First embodiment]
An image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus according to the present embodiment is an electrophotographic color image forming apparatus that performs contact AC charging.

(画像形成装置の全体構成)
図11に本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。図11に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置は、シート材上に画像を形成する画像形成部20と、画像形成部20の駆動を制御するコントローラ10と、を備える。
(Overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 11 shows a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 11, the image forming apparatus according to the present embodiment includes an image forming unit 20 that forms an image on a sheet material, and a controller 10 that controls driving of the image forming unit 20.

画像形成部20は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーに各々対応するステーションを備え、各々のステーションが中間転写ベルト27上にトナー像を重ねて転写することで、所望の画像を得るタンデム方式を有する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置のプロセススピードは100mm/sとする。   The image forming unit 20 includes stations corresponding to toners of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and each station has a toner image on the intermediate transfer belt 27. Is transferred in a superimposed manner to obtain a desired image. The process speed of the image forming apparatus according to the present embodiment is 100 mm / s.

画像形成部20は、まず、画像情報に基づいて照射されるレーザ光(露光光)によって感光ドラム(感光体)22Y、22M、22C、22Kの表面を露光し、静電潜像を形成する。なお、感光ドラム22は回転駆動可能に構成される。レーザ光は、コントローラ10から入力される画像情報に基づいてスキャナ部(露光装置)24Y、24M、24C、24Kから射出される。   First, the image forming unit 20 exposes the surfaces of the photosensitive drums (photosensitive members) 22Y, 22M, 22C, and 22K with laser light (exposure light) irradiated based on image information, thereby forming an electrostatic latent image. The photosensitive drum 22 is configured to be rotatable. The laser light is emitted from the scanner units (exposure devices) 24Y, 24M, 24C, and 24K based on the image information input from the controller 10.

また、レーザ光が照射される前の感光ドラム22は、予め1次帯電部材としての帯電器23Y、23M、23C、23Kに帯電されている。各々の帯電器23には、対応する感光ドラム22の表面に接触して帯電を行う外径Φ14mmの帯電ローラ23YS、23MS、23CS、23KSが備えられる。なお、本実施の形態では接触AC帯電方式によって感光ドラム22の表面を帯電する構成である。   Further, the photosensitive drum 22 before being irradiated with the laser light is charged in advance by chargers 23Y, 23M, 23C, and 23K as primary charging members. Each charger 23 is provided with charging rollers 23YS, 23MS, 23CS, and 23KS having an outer diameter of Φ14 mm for charging by contacting the surface of the corresponding photosensitive drum 22. In this embodiment, the surface of the photosensitive drum 22 is charged by a contact AC charging method.

各々の感光ドラム22の表面に形成された静電潜像に対して、各色に対応し、装置本体に対して着脱可能に構成される現像器26Y、26M、26C、26Kがトナーを供給し、静電潜像を単色のトナー像として現像する。各色のトナーは、トナーカートリッジ25Y、25M、25C、25Kに収容されており、各々の現像器26内に設けられる現像スリーブ26YS、26MS、26CS、26KSが感光ドラム22表面に接触してトナーを供給する。   Developers 26Y, 26M, 26C, and 26K that are configured to be attachable to and detachable from the apparatus main body supply toner to the electrostatic latent images formed on the surfaces of the respective photosensitive drums 22; The electrostatic latent image is developed as a single color toner image. The toner of each color is accommodated in toner cartridges 25Y, 25M, 25C, and 25K, and the developing sleeves 26YS, 26MS, 26CS, and 26KS provided in the developing units 26 contact the surface of the photosensitive drum 22 to supply the toner. To do.

なお、感光ドラム22表面にトナーを供給する際は、現像器26に対して現像DCバイアスVdcが印加され、静電潜像の明部電位VLとの電位差(現像コントラストVcont)を利用して、静電気的にトナーが感光ドラム22表面に供給される構成である。   When supplying toner to the surface of the photosensitive drum 22, a developing DC bias Vdc is applied to the developing device 26, and a potential difference (development contrast Vcont) with the bright portion potential VL of the electrostatic latent image is used. In this configuration, toner is electrostatically supplied to the surface of the photosensitive drum 22.

各々の感光ドラム22上に現像された単色のトナー像は、中間転写ベルト27上に重ね合わされて転写され、中間転写ベルト27上には、所望の多色トナー像が現像される。中間転写ベルト27は、各々の感光ドラム22に接触して設けられており、図11中時計回りに回転する。   The monochromatic toner images developed on the respective photosensitive drums 22 are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 27, and a desired multicolor toner image is developed on the intermediate transfer belt 27. The intermediate transfer belt 27 is provided in contact with each photosensitive drum 22 and rotates clockwise in FIG.

中間転写ベルト27上に形成された所望の多色トナー像は、中間転写ベルト27の移動と共に中間転写ベルト27と転写ローラ28のニップ部まで搬送され、そこでシート材11上に多色トナー像が転写される。なお、転写ローラ28は、転写時には28aの位置でシート材11に当接し、転写を行わない時(非画像形成時)は、28bの位置に離間する。   The desired multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt 27 is conveyed to the nip portion between the intermediate transfer belt 27 and the transfer roller 28 along with the movement of the intermediate transfer belt 27, where the multicolor toner image is formed on the sheet material 11. Transcribed. The transfer roller 28 contacts the sheet material 11 at the position 28a during transfer, and is separated to the position 28b when transfer is not performed (when non-image formation is performed).

シート材11は給送部に複数積載されており、本実施の形態に係る画像形成装置には、給送部21aと手差し給送部21bが備えられている。なお、中間転写ベルト27からシート材上に転写されずに残ったトナーは、クリーニング部29において掻き落とされる。   A plurality of sheet materials 11 are stacked on the feeding unit, and the image forming apparatus according to the present embodiment includes a feeding unit 21a and a manual feeding unit 21b. The toner remaining without being transferred onto the sheet material from the intermediate transfer belt 27 is scraped off by the cleaning unit 29.

多色トナー像が転写されたシート材11は、シート材11の搬送経路の下流側にある定着部30に搬送され、定着部30において多色トナー像がシート材11上に定着する。定着部30は、定着ローラ31と加圧ローラ32を備え、各々の内部にはヒータ33、34が設けられる。シート材11は、定着ローラ31と加圧ローラ32のニップ部に搬送されて、ニップ部で加圧、加熱されることで定着が行われる。   The sheet material 11 to which the multicolor toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 30 on the downstream side of the conveyance path of the sheet material 11, and the multicolor toner image is fixed on the sheet material 11 in the fixing unit 30. The fixing unit 30 includes a fixing roller 31 and a pressure roller 32, and heaters 33 and 34 are provided therein. The sheet material 11 is conveyed to the nip portion between the fixing roller 31 and the pressure roller 32, and is fixed by being pressurized and heated at the nip portion.

そして、多色トナー像が定着したシート材11は、不図示の排出トレイ上へ排出される。以下、上記で説明した接触AC帯電方式、コントローラ10、及び感光ドラム22の構成についてさらに詳細に説明する。   Then, the sheet material 11 on which the multicolor toner image is fixed is discharged onto a discharge tray (not shown). Hereinafter, the configurations of the contact AC charging method, the controller 10, and the photosensitive drum 22 described above will be described in more detail.

(接触AC帯電方式)
本実施の形態における接触AC帯電方式について説明を行う。一般的に、感光ドラムの表面を帯電する帯電方式としては、主に、接触DC帯電方式と、接触AC帯電方式が挙げられる。
(Contact AC charging method)
The contact AC charging method in this embodiment will be described. In general, the charging method for charging the surface of the photosensitive drum mainly includes a contact DC charging method and a contact AC charging method.

両者の帯電方式は、共に、導電性の帯電ローラを感光ドラムに加圧接触させ、これに高電圧を印加することによって感光ドラムの帯電を行うものである。具体的には、帯電は帯電ローラから感光ドラムへの放電によって行われるため、帯電ローラにある閾値電圧以上の電圧を印加することによって帯電が開始される。この電圧を帯電開始電圧をVthと称する。   In both charging methods, the photosensitive drum is charged by bringing a conductive charging roller into pressure contact with the photosensitive drum and applying a high voltage thereto. Specifically, since charging is performed by discharging from the charging roller to the photosensitive drum, charging is started by applying a voltage equal to or higher than a threshold voltage on the charging roller. This voltage is referred to as a charging start voltage Vth.

例えば、厚さ25μmの感光ドラム(層)に対して帯電ローラを加圧接触させた場合には、約640V以上の電圧を印加すれば感光ドラムの表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き1で線形に感光ドラム表面の電位が増加する。   For example, when the charging roller is brought into pressure contact with a photosensitive drum (layer) having a thickness of 25 μm, the surface potential of the photosensitive drum starts to rise when a voltage of about 640 V or more is applied, and thereafter, the applied voltage is applied. On the other hand, the potential of the photosensitive drum surface increases linearly with an inclination of 1.

以上のことから、画像形成プロセスに必要とされる所望の感光ドラム表面電位VDを得るためには、帯電ローラにはVD+Vthの電圧を印加すれば良いことになる。ここで、帯電ローラにDC電圧を印加する帯電方式を接触DC帯電方式という。   From the above, in order to obtain a desired photosensitive drum surface potential VD required for the image forming process, a voltage of VD + Vth may be applied to the charging roller. Here, a charging method in which a DC voltage is applied to the charging roller is referred to as a contact DC charging method.

しかし、接触DC帯電方式においては、周囲の環境変動によって帯電ローラの抵抗値が変動すると、帯電開始電圧Vthの値が変動するため、感光ドラムの表面電位を所望の値
VDにすることが難しかった。
However, in the contact DC charging method, if the resistance value of the charging roller fluctuates due to a change in the surrounding environment, the value of the charging start voltage Vth fluctuates, so it is difficult to set the surface potential of the photosensitive drum to a desired value VD. .

そこで本実施の形態では、接触AC帯電方式によって感光ドラムの表面を帯電するものとした。接触AC帯電方式は、所望の感光ドラム表面電位VDに相当するDC電圧に2×Vth以上のピーク間電圧を持つAC成分を重畳した振動電圧(時間と共に電圧値が周期的変化する電圧)を、帯電ローラに印加する帯電方式である。   Therefore, in this embodiment, the surface of the photosensitive drum is charged by the contact AC charging method. In the contact AC charging method, an oscillating voltage obtained by superimposing an AC component having a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more on a DC voltage corresponding to a desired photosensitive drum surface potential VD (a voltage whose voltage value periodically changes with time), This is a charging method applied to the charging roller.

これは、AC成分による電位のならし効果を目的としたものであり、感光ドラム表面の電位はAC電位のピークの中央であるVDに収束し、周囲の環境等の外乱に影響される可能性が低い。   This is for the purpose of smoothing the potential due to the AC component. The potential on the surface of the photosensitive drum converges to VD, which is the center of the peak of the AC potential, and may be affected by disturbances such as the surrounding environment. Is low.

(コントローラの構成)
コントローラ10は、CPUを含む演算ユニット(演算手段)12、演算ユニット12のプログラムが格納されたROM13、制御実行時に使用される作業領域や各種テーブルが定義されたRAM14から構成される。コントローラ10は、各センサからの出力値に基づいてルックアップテーブルなどの階調補正部にフィードバックをかけてシート材上に所望の色味を出すように制御を行っている。また、画像形成プロセスの動作を制御している。
(Configuration of controller)
The controller 10 includes an arithmetic unit (arithmetic unit) 12 including a CPU, a ROM 13 in which a program of the arithmetic unit 12 is stored, and a RAM 14 in which work areas and various tables used during control execution are defined. The controller 10 controls the tone correction unit such as a look-up table based on the output value from each sensor to provide a desired color on the sheet material by feedback. It also controls the operation of the image forming process.

(感光ドラムの構成)
本実施の形態における感光ドラム22Y、22M、22C、22Kの層構造を図3に表す。本実施の形態における感光ドラム22は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成されたもので、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、感光ドラム22Y、22M、22C、22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。また、本実施の形態の感光ドラム22の外径はφ30mmである。
(Configuration of photosensitive drum)
The layer structure of the photosensitive drums 22Y, 22M, 22C, and 22K in the present embodiment is shown in FIG. The photosensitive drum 22 in the present embodiment is configured by applying an organic optical transmission layer to the outer periphery of an aluminum cylinder, and rotates when a driving force of a driving motor (not shown) is transmitted. The drive motor rotates the photosensitive drums 22Y, 22M, 22C, and 22K in the counterclockwise direction according to the image forming operation. Further, the outer diameter of the photosensitive drum 22 of the present embodiment is φ30 mm.

感光層の基体は、導電性を有するものであればよく、本実施の形態ではAl基体22aが用いられる。Al基体22aの上にはバリアー機能と接着機能をもつ下引き層22bを設けている。   The substrate of the photosensitive layer is not particularly limited as long as it has conductivity, and the Al substrate 22a is used in the present embodiment. An undercoat layer 22b having a barrier function and an adhesive function is provided on the Al base 22a.

本実施の形態で用いられる下引き層22bの材料には、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ニトロセルロース、またはエチルセルロース、が用いられる。また、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、アルコール可溶アミド、ポリアミド、ポリウレタン、カゼイン、ニカワ、またはゼラチン等を用いてもよい。下引き層22bは、これらの材料を適当な溶剤に溶解した溶液をAl基体22a上に塗布し、乾燥することによって形成される。   Polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, nitrocellulose, or ethylcellulose is used as the material for the undercoat layer 22b used in the present embodiment. Alternatively, methyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, alcohol-soluble amide, polyamide, polyurethane, casein, glue, gelatin, or the like may be used. The undercoat layer 22b is formed by applying a solution obtained by dissolving these materials in an appropriate solvent on the Al base 22a and drying it.

下引き層22bの上には、アルミ基体22aから注入された正電荷が感光ドラム22の表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たす、中抵抗の正電荷注入防止層22cを設けている。   On the undercoat layer 22b, a medium-resistance positive charge injection preventing layer 22c that serves to prevent the positive charge injected from the aluminum substrate 22a from canceling the negative charge charged on the surface of the photosensitive drum 22 is provided. Provided.

正電荷注入防止層22cの上には電荷発生物質を含有する電荷発生層22dを設けている。電荷発生層22dに用いられる電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、金属フタロシアニン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料が用いられる。   A charge generation layer 22d containing a charge generation material is provided on the positive charge injection prevention layer 22c. Examples of the charge generation material used for the charge generation layer 22d include azo pigments such as monoazo, disazo, and trisazo, and phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and nonmetal phthalocyanine.

また、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料や、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素、ピリリウム塩またはチアピリリウム塩を用いてもよい。   Indigo pigments such as indigo and thioindigo, perylene pigments such as perylene anhydride and perylene imide, polycyclic quinone pigments such as anthraquinone and pyrenequinone, squarylium dyes, pyrylium salts and thiapyrylium salts may also be used. .

さらには、トリフェニルメタン色素、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質、キナクリドン顔料、アズレニウム塩顔料、シアニン染料、キサンテン色素、キノンイミン色素、スチリル色素、硫化カドミウム、酸化亜鉛などを用いてもよい。これらの中でも、特にオキシチタニウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニンが好ましい。   Furthermore, triphenylmethane dyes, inorganic substances such as selenium, selenium-tellurium, amorphous silicon, quinacridone pigments, azulenium salt pigments, cyanine dyes, xanthene dyes, quinoneimine dyes, styryl dyes, cadmium sulfide, zinc oxide, etc. Good. Among these, metal phthalocyanines such as oxytitanium phthalocyanine, hydroxygallium phthalocyanine, and chlorogallium phthalocyanine are particularly preferable.

電荷発生層22dは、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルなどを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、10:1〜1:10(質量比)の範囲が好ましく、特には3:1〜1:1(質量比)の範囲がより好ましい。   The charge generation layer 22d can be formed by applying a charge generation layer coating solution obtained by dispersing a charge generation material together with a binder resin and a solvent and drying the coating solution. Examples of the dispersion method include a method using a homogenizer, an ultrasonic wave, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill and the like. The ratio between the charge generating material and the binder resin is preferably in the range of 10: 1 to 1:10 (mass ratio), and more preferably in the range of 3: 1 to 1: 1 (mass ratio).

電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。   The solvent used in the coating solution for the charge generation layer is selected from the solubility and dispersion stability of the binder resin and charge generation material used, and the organic solvents include alcohols, sulfoxides, ketones, ethers, esters, aliphatic halogens. Hydrocarbons and aromatic compounds.

電荷発生層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。   When applying the coating solution for the charge generation layer, for example, a coating method such as a dip coating method (a dip coating method), a spray coating method, a spinner coating method, a roller coating method, a Meyer bar coating method, or a blade coating method is used. be able to.

電荷発生層22dの上には電荷発生物質を含有する電荷輸送層22eを設けている。電荷輸送層22eは適当な電荷輸送物質から形成され、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリルメタン化合物などが挙げられる。   A charge transport layer 22e containing a charge generation material is provided on the charge generation layer 22d. The charge transport layer 22e is formed of a suitable charge transport material, and examples thereof include triarylamine compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, stilbene compounds, pyrazoline compounds, oxazole compounds, thiazole compounds, and triallylmethane compounds.

電荷輸送層22eの結着樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、またはポリアリレート樹脂、が用いられる。また、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、または不飽和樹脂などを用いてもよい。特に、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。   As the binder resin for the charge transport layer 22e, acrylic resin, styrene resin, polyester resin, polycarbonate resin, or polyarylate resin is used. Further, a polysulfone resin, a polyphenylene oxide resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, an alkyd resin, an unsaturated resin, or the like may be used. In particular, polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, diallyl phthalate resin and the like are preferable. These can be used singly or in combination of two or more as a mixture or copolymer.

電荷輸送層22eは、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、2:1〜1:2(質量比)の範囲が好ましい。   The charge transport layer 22e can be formed by applying a charge transport layer coating solution obtained by dissolving a charge transport material and a binder resin in a solvent, and drying it. The ratio between the charge transport material and the binder resin is preferably in the range of 2: 1 to 1: 2 (mass ratio).

電荷輸送層用塗布液の溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル、ジメトキシメタン、またはジメトキシエタンなどのエーテルが用いられる。また、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロベンゼン、クロロホルム、または四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素などを用いてもよい。   As the solvent for the coating solution for the charge transport layer, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, ethers such as dimethoxymethane and dimethoxyethane are used. Alternatively, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, hydrocarbons substituted with halogen atoms such as chlorobenzene, chloroform, or carbon tetrachloride may be used.

電荷輸送層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。   When applying the coating solution for the charge transport layer, for example, a coating method such as a dip coating method (dip coating method), a spray coating method, a spinner coating method, a roller coating method, a Meyer bar coating method, a blade coating method, or the like is used. be able to.

電荷輸送層22eの上には表面層として表面保護層22fを設けている。表面保護層22fは、硬化性フェノール樹脂を溶剤等で溶解又は希釈して得た塗工液を感光層上に塗工
して成形し、これによって塗工後に重合反応が起きることで形成されるものである。
A surface protective layer 22f is provided as a surface layer on the charge transport layer 22e. The surface protective layer 22f is formed by applying a coating solution obtained by dissolving or diluting a curable phenolic resin with a solvent or the like onto the photosensitive layer, thereby forming a polymerization reaction after coating. Is.

(画像濃度制御方法の概要)
連続プリント時に生じる明部電位VLの変動を考慮して、画像濃度を安定して所望の濃度に保つための画像濃度制御方法の概要について説明を行う。
(Outline of image density control method)
An outline of an image density control method for stably maintaining an image density at a desired density in consideration of a variation in the bright portion potential VL that occurs during continuous printing will be described.

画像濃度制御の一部は、各色の最大濃度を一定に保つ制御(以下Dmax制御と称す)と、ハーフトーンの階調特性を画像信号に対してリニアに保つ制御(以下Dhalf制御と称す)によって行っている。   Part of the image density control is a control that keeps the maximum density of each color constant (hereinafter referred to as Dmax control) and a control that keeps the halftone gradation characteristics linear with respect to the image signal (hereinafter referred to as Dhalf control). Is going.

Dmax制御は、各色の最大濃度が感光ドラムの膜厚や雰囲気環境に影響されることを考慮して、所望の最大濃度が得られるように環境検知の結果及びCRGタグ情報から帯電バイアスや現像バイアスなどの画像形成条件を設定するものである。   Dmax control takes into account that the maximum density of each color is affected by the film thickness of the photosensitive drum and the atmospheric environment, and the charging bias and development bias are obtained from the result of the environment detection and the CRG tag information so as to obtain a desired maximum density. The image forming conditions such as are set.

一方、Dhalf制御は、電子写真特有の非線形的な入出力特性(γ特性)によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できない事を防止するため、γ特性を打ち消して入出力特性をリニアに保つような画像処理を行う制御である。   On the other hand, Dhalf control cancels the γ characteristic in order to prevent the output density from deviating from the input image signal due to the nonlinear input / output characteristic (γ characteristic) peculiar to electrophotography. In this control, image processing is performed to keep the input / output characteristics linear.

具体的には、入力画像信号が異なる複数のトナーパッチを光学センサで検知して、入力画像信号と濃度の関係を得る。その関係から入力画像信号に対して所望の濃度が出るよう、画像形成装置に入力する画像信号を変換する制御構成である。このDhalf制御はDmax制御により帯電バイアスや現像バイアスなどの画像形成条件を決定した後に行う。   Specifically, a plurality of toner patches having different input image signals are detected by an optical sensor to obtain a relationship between the input image signal and density. From this relationship, the control configuration converts the image signal input to the image forming apparatus so that a desired density is obtained with respect to the input image signal. This Dhalf control is performed after image forming conditions such as a charging bias and a developing bias are determined by Dmax control.

連続プリントを行う過程で生じる明部電位VLの変動によって、出力画像の濃度が画像形成時間とともに変化する場合、Dmax制御とDhalf制御を頻繁に、例えば5枚のプリント枚数ごとに行うことで、色味変動を抑制することは可能である。   When the density of the output image changes with the image formation time due to fluctuations in the bright portion potential VL generated in the process of continuous printing, the Dmax control and the Dhalf control are frequently performed, for example, for every five printed sheets, It is possible to suppress taste variation.

しかし、Dmax制御とDhalf制御を頻繁に行うことはプリントスピードを大幅に落とし、画像形成装置の生産性を著しく低下させるため現実的ではない。そのため、本実施の形態では、Dmax制御とDhalf制御は1000枚のプリント枚数につき1度しか行っていない。   However, frequently performing the Dmax control and the Dhalf control is not realistic because the printing speed is greatly reduced and the productivity of the image forming apparatus is significantly reduced. For this reason, in the present embodiment, the Dmax control and the Dhalf control are performed only once for every 1000 printed sheets.

なお、本実施の形態におけるDmax制御とDhalf制御は1000枚のプリント枚数につき1度のタイミングとしたが、これに限定されるものではなく、別のタイミングであっても構わないし、Dhalf制御を全く行わない構成であってもよい。また、プリント枚数ではなくトナー消費量などを基準としてDmax制御とDhalf制御を行うタイミングを決めてもよい。   The Dmax control and the Dhalf control in the present embodiment are set to the timing of once per 1000 printed sheets. However, the timing is not limited to this, and other timings may be used. The structure which does not perform may be sufficient. Further, the timing for performing Dmax control and Dhalf control may be determined based on toner consumption and the like instead of the number of prints.

本実施の形態では、Dmax制御とDhalf制御は1000枚のプリント枚数につき1度しか行っていないため、低湿環境では、その間に明部電位VLが大幅に変動してしまう。そのため、画像濃度制御をDmax制御とDhalf制御のみで行うと、安定した画像濃度が得られない。   In the present embodiment, the Dmax control and the Dhalf control are performed only once for every 1000 printed sheets. Therefore, in a low humidity environment, the light portion potential VL varies greatly during that time. Therefore, when image density control is performed only with Dmax control and Dhalf control, a stable image density cannot be obtained.

そこで、本実施の形態では、Dmax制御やDhalf制御以外の画像濃度制御方法を行うものとする。すなわち、連続プリントの過程で生じるVL変動を予測することで、Dmax制御によって決められた現像DCバイアスVdc(画像形成条件)を現像コントラストVcontが一定になるように逐次、補正を行う制御方法を採用する。   Therefore, in this embodiment, an image density control method other than Dmax control and Dhalf control is performed. That is, a control method is adopted in which the development DC bias Vdc (image forming conditions) determined by the Dmax control is sequentially corrected so that the development contrast Vcont becomes constant by predicting VL fluctuations that occur during the continuous printing process. To do.

本実施の形態では、補正する画像形成条件として、現像DCバイアスVdcを補正する方法を例に説明する。具体的には、「電流検出工程」を行って明部電位に流れる帯電電流
Idcを測定することで明部電位VLを求め、これを所定回数行うことでVL変動を予測し、予測されるVL変動に基づいて現像DCバイアスVdcを補正する構成である。
In the present embodiment, a method of correcting the development DC bias Vdc will be described as an example of an image forming condition to be corrected. Specifically, the “current detection step” is performed to determine the bright portion potential VL by measuring the charging current Idc flowing in the bright portion potential, and the VL fluctuation is predicted by performing this for a predetermined number of times. In this configuration, the development DC bias Vdc is corrected based on the fluctuation.

この制御は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のどのステーションで行っても良いが、以後、簡単のためブラックステーション(K)で補正を行う場合を例にとる。以下、本実施の形態における画像濃度制御方法を、(明部電位VLの変動の予測方法)、(帯電ローラに流れるIdcの検知方法)、(現像DCバイアスVdcの補正方法)に分けて説明を行う。   This control may be performed at any station of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). However, for the sake of simplicity, correction is performed at the black station (K). Take it. Hereinafter, the image density control method according to the present embodiment is divided into (a method for predicting the fluctuation of the bright portion potential VL), (a method for detecting the Idc flowing through the charging roller), and (a method for correcting the development DC bias Vdc). Do.

(明部電位VLの変動の予測方法)
まず、連続プリント時の明部電位VLの変動の予測方法について説明を行う。本実施の形態では、画像形成プロセスを行う前の前回転動作中に明部電位VLを複数回求め、得られる複数のVLの値からVLの変動を予測する。なお、明部電位VLを求めるにあたっては、「電流検出工程」を行って帯電ローラに流れる帯電電流Idcを検知し、明部電位VLを求める算出式にIdcの測定値を代入することで、明部電位VLを算出する構成である。
(Prediction method of fluctuation of bright part potential VL)
First, a method for predicting fluctuations in the bright portion potential VL during continuous printing will be described. In the present embodiment, the bright portion potential VL is obtained a plurality of times during the pre-rotation operation before the image forming process is performed, and the fluctuation of the VL is predicted from the obtained values of the plurality of VL. When obtaining the bright portion potential VL, the “current detection step” is performed to detect the charging current Idc flowing through the charging roller, and the measured value of Idc is substituted into the calculation formula for obtaining the bright portion potential VL. In this configuration, the partial potential VL is calculated.

図1に、画像形成プロセス前の前回転動作中に行われる「電流検出工程」のタイミングチャートを示す。図1は、上から順にメインモーター、帯電バイアス、露光、現像バイアスのON/OFFタイミングと、感光ドラム電位(上側がマイナス側)、帯電DC電流値を、横軸を時間として表したものである。   FIG. 1 shows a timing chart of the “current detection step” performed during the pre-rotation operation before the image forming process. FIG. 1 shows the main motor, charging bias, exposure, development bias ON / OFF timing, photosensitive drum potential (upper side is minus side), and charging DC current value in order from the top, with the horizontal axis representing time. .

まず、画像形成装置がプリント信号を受信すると、感光ドラムを駆動するモーターが駆動を開始し、帯電ローラに接続された交流バイアス(帯電AC)、直流バイアス(帯電DC)の順に高圧の立ち上げ動作をおこなう。   First, when the image forming apparatus receives a print signal, a motor for driving the photosensitive drum starts driving, and a high voltage start-up operation in the order of AC bias (charging AC) and DC bias (charging DC) connected to the charging roller. To do.

その結果、感光ドラム表面は所望の暗部電位VDに帯電される。続いて、感光ドラム表面における帯電された部分が露光位置を通過した後、スキャナー露光をおこなって、感光ドラム電位を部分的に明部電位(露光部分)とし、この明部電位を帯電ローラによって再び帯電するときに流れる帯電電流Idcを検知する(Ibc1、Ibc2)。   As a result, the photosensitive drum surface is charged to a desired dark portion potential VD. Subsequently, after the charged portion on the surface of the photosensitive drum passes through the exposure position, scanner exposure is performed to partially change the photosensitive drum potential to a bright portion potential (exposed portion). The charging current Idc that flows when charging is detected (Ibc1, Ibc2).

このようにして帯電ローラに流れる帯電電流Idcを検知する工程を「電流検出工程」と称し、本実施の形態では、この「電流検出工程」を複数回行うことにより、明部電位VL変動を予測する。   The process of detecting the charging current Idc flowing through the charging roller in this way is referred to as a “current detection process”, and in this embodiment, the “current detection process” is performed a plurality of times, thereby predicting fluctuations in the bright part potential VL. To do.

1回の「電流検出工程」において、明部電位VLは下記の式から求めることができる。すなわち、明部電位VLは、VL=Idc・d/K+VD・・・式(1)で求められる。ただし、K=ε・ε0・L・Vpとする。   In one “current detection step”, the bright portion potential VL can be obtained from the following equation. That is, the bright portion potential VL is obtained by VL = Idc · d / K + VD (1). However, K = ε · ε0 · L · Vp.

この算出式において、
Idc:電流検出工程によって測定される帯電ローラを流れる帯電電流
d:感光ドラムの膜厚
VD:(上記で説明した所望の暗部電位)
ε:比誘電率
ε0:真空の誘電率
L:帯電ローラの有効帯電幅
Vp:プロセススピード(本実施の形態では100mm/sec)
である。
In this formula,
Idc: charging current flowing through the charging roller measured by the current detection step d: film thickness of the photosensitive drum VD: (desired dark portion potential described above)
ε: dielectric constant ε0: dielectric constant of vacuum L: effective charging width of charging roller Vp: process speed (100 mm / sec in this embodiment)
It is.

また、感光ドラムの膜厚dは、式(1)において0VからVDまで電位を変化させたと
きに帯電ローラに流れる帯電電流Idcを測定して求めてもよいし、感光ドラムの回転情報を基に、感光ドラムの回転数と膜厚の関係から膜厚dを予測によって求めてもよい。
The film thickness d of the photosensitive drum may be obtained by measuring the charging current Idc that flows through the charging roller when the potential is changed from 0 V to VD in Equation (1), or based on the rotation information of the photosensitive drum. In addition, the film thickness d may be obtained by prediction from the relationship between the rotational speed of the photosensitive drum and the film thickness.

(帯電ローラに流れるIdcの検知方法)
式(1)によれば、前回転動作中に明部電位を再び帯電して帯電ローラに流れる電流Idcの測定値を代入することで、明部電位VLを求めることができる。ここでは、帯電ローラに流れる帯電電流Idcの検知方法について説明を行う。
(Detection method of Idc flowing through charging roller)
According to Expression (1), the bright portion potential VL can be obtained by charging the bright portion potential again during the pre-rotation operation and substituting the measured value of the current Idc flowing through the charging roller. Here, a method for detecting the charging current Idc flowing through the charging roller will be described.

帯電電流Idcは、図4に示す電流検知回路によって検知される。図4に示す電流検知回路において、感光ドラム22Kに当接する帯電ローラ23KSの芯金には、高圧電源23aによって直流バイアスに交流バイアスが重畳された振動バイアスが印加されている。   The charging current Idc is detected by a current detection circuit shown in FIG. In the current detection circuit shown in FIG. 4, a vibration bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to the core of the charging roller 23KS that is in contact with the photosensitive drum 22K by a high voltage power source 23a.

高圧電源23a内には、直流バイアス電源23cおよび交流バイアス電源23bがバイアスのAC成分を遮る抵抗23eを介して直列に接続されている。この構成によれば、直流バイアス電源23cの上流側に配置した検出抵抗23hに流れる電流をアンプ23gで増幅して読み取ることにより、帯電ローラに流れる帯電電流Idcを検知することが可能である。   In the high voltage power source 23a, a DC bias power source 23c and an AC bias power source 23b are connected in series via a resistor 23e that blocks the AC component of the bias. According to this configuration, it is possible to detect the charging current Idc flowing through the charging roller by amplifying and reading the current flowing through the detection resistor 23h arranged on the upstream side of the DC bias power supply 23c with the amplifier 23g.

一方、交流バイアスのAC成分は、コンデンサ23dを介して電流計23fへ流れ、AC電流が所望の値となるようにコントローラ10により制御される。コントローラ10内には、CPUを備える演算ユニット12、プログラムが格納されたROM13、および記憶手段であるRAM14が配置されており、上述の「電流検出工程」の動作制御と演算を行い、帯電ローラに流れる帯電電流Idcを検知する。   On the other hand, the AC component of the AC bias flows to the ammeter 23f via the capacitor 23d, and is controlled by the controller 10 so that the AC current becomes a desired value. In the controller 10, an arithmetic unit 12 having a CPU, a ROM 13 in which a program is stored, and a RAM 14, which is a storage means, are arranged. The flowing charging current Idc is detected.

その他、演算ユニット12は、内蔵するCPUによって、画像形成装置のモーター駆動や高圧回路駆動、スキャナー点灯などの制御をROM13内に保持されたプログラムに基づいて行う。   In addition, the arithmetic unit 12 controls the motor driving of the image forming apparatus, the high-voltage circuit driving, the scanner lighting, and the like by a built-in CPU based on a program held in the ROM 13.

(現像DCバイアスVdcの補正方法)
上記で説明した明部電位VLの変動の予測方法に基づいて、現像コントラストVcontを一定にして画像濃度を安定させるべく、現像DCバイアスVdcを補正する方法について説明を行う。ここでは、図2に示すシーケンスを基に説明を行う。
(Method for correcting development DC bias Vdc)
A method for correcting the development DC bias Vdc so as to stabilize the image density while keeping the development contrast Vcont constant will be described based on the above-described method for predicting the fluctuation of the bright portion potential VL. Here, the description will be made based on the sequence shown in FIG.

まず、プリント信号を受信すると(S101)、感光ドラムが回転を開始して、感光ドラム上を暗部電位VDに帯電する(S102)。この帯電部が完全に露光位置を通過したのちにレーザーを帯電ローラ1周分(本実施の形態では感光ドラムの周長のほぼ半分に相当する)だけ露光して明部電位VL1を形成する(S103)。   First, when a print signal is received (S101), the photosensitive drum starts rotating, and the photosensitive drum is charged to the dark portion potential VD (S102). After the charging portion has completely passed the exposure position, the laser is exposed for one charging roller (corresponding to approximately half the circumference of the photosensitive drum in this embodiment) to form a bright portion potential VL1 ( S103).

次に、この明部電位を帯電ローラによって再び暗部電位VDに帯電させるときに流れる帯電電流Idcをコントローラ10で測定する(S104)。帯電電流Idcの値は、露光をおこなっている区間を再度帯電するときに流れる電流の平均値として求める。   Next, the controller 10 measures the charging current Idc that flows when the bright portion potential is charged again to the dark portion potential VD by the charging roller (S104). The value of the charging current Idc is obtained as an average value of the current that flows when the section where exposure is performed is charged again.

測定して得られた帯電電流Idcの平均値と、感光体の膜厚dと、直前のDmax制御によって決められた帯電DCバイアス(ほぼ暗部電位VDに等しい)とから明部電位VLを式(1)によって求める。求められたデータは、コントローラ10内のRAM14にn回転目の明部電位VL(n)として格納される(S105)。   From the average value of the charging current Idc obtained by measurement, the film thickness d of the photosensitive member, and the charging DC bias (substantially equal to the dark portion potential VD) determined by the immediately preceding Dmax control, the bright portion potential VL is expressed by the formula ( Obtained by 1). The obtained data is stored in the RAM 14 in the controller 10 as the n-th light portion potential VL (n) (S105).

この工程を感光ドラム2周分繰り返しておこなう(S106)。ここで、感光ドラムが繰り返し露光を受けた場合の感度変化を測定するため、感光ドラム2周目の露光は、感光ドラム1周目で露光をおこなった位置とほぼ同じタイミングになるようにする必要がある
This process is repeated for two rotations of the photosensitive drum (S106). Here, in order to measure a change in sensitivity when the photosensitive drum is repeatedly exposed, it is necessary that the exposure on the second round of the photosensitive drum has almost the same timing as the exposure position on the first round of the photosensitive drum. There is.

続いて、画像形成動作時に印加する現像DCバイアスには、前回のDmax制御によって決められた現像DCバイアスVdcの値に明部電位の変動分ΔVL(=VL1−VL2)だけ補正された値を用いる(S107)。この補正された現像DCバイアスを画像書き出しタイミングに合わせて印加して感光ドラムの表面にトナー像を形成する(S108)。なお、これらの補正はコントローラ10(補正手段)が行う。   Subsequently, as the development DC bias applied during the image forming operation, a value obtained by correcting the value of the development DC bias Vdc determined by the previous Dmax control by the variation ΔVL (= VL1−VL2) of the bright portion potential is used. (S107). The corrected development DC bias is applied in accordance with the image writing timing to form a toner image on the surface of the photosensitive drum (S108). These corrections are performed by the controller 10 (correction means).

次に、プリント要求枚数を終了したか判断し(S109)、終了していない場合には、連続プリント枚数が10枚(所定の枚数)までは調整された現像DCバイアスで画像形成を行う(S110)。   Next, it is determined whether the requested number of prints has been completed (S109). If not, image formation is performed with the adjusted development DC bias until the number of continuous prints is 10 (predetermined number) (S110). ).

連続プリント枚数が11枚を超えると、再度、現像DCバイアスの補正を行い(S111)、プリント枚数が連続20枚まで同じ現像DCバイアスで画像形成を行う。さらに、連続プリント枚数が21枚を超えた場合には3回目の現像DCバイアスの補正を行い(S112)、以後、要求されたプリント枚数まで現像DCバイアスの補正は行わずに画像形成を繰り返す(S113、S114)。   When the number of continuous prints exceeds 11, the development DC bias is corrected again (S111), and image formation is performed with the same development DC bias up to 20 prints. Further, when the number of continuous prints exceeds 21, the third development DC bias is corrected (S112), and thereafter image formation is repeated without correcting the development DC bias up to the requested print number (S112). S113, S114).

このように、現像DCバイアスの補正を連続プリント枚数20枚までで終了させることで、現像コントラストVcontが大きくなり過ぎて反対に画像濃度が濃くなることを防止する。最後に、所定枚数のプリントが終了すると現像DCバイアス設定値をDmax制御によって決められた現像DCバイアスの値に戻して終了する(S115)。   As described above, the correction of the development DC bias is completed when the number of continuous prints is up to 20, thereby preventing the development contrast Vcont from becoming too large and conversely increasing the image density. Finally, when a predetermined number of prints are completed, the development DC bias set value is returned to the value of the development DC bias determined by the Dmax control, and the process ends (S115).

図5は、15℃/10%RH環境(水分量1.1g/m3)で上記シーケンス動作による連続プリント時の現像DCバイアスVdcの設定の変化を、横軸をプリント枚数、縦軸を電位として示したものである。現像DCバイアスVdcの設定を段階的に変化させることで、従来よりも現像コントラストの変化が抑えられることがわかる。   FIG. 5 shows changes in the setting of the development DC bias Vdc during continuous printing in the 15 ° C./10% RH environment (water content 1.1 g / m 3), with the horizontal axis representing the number of prints and the vertical axis representing the potential. It is shown. It can be seen that by changing the setting of the development DC bias Vdc stepwise, the change in development contrast can be suppressed as compared with the conventional case.

また、図13(a)は、水分量の異なる2つの環境において、連続20枚プリントした場合のプリント1枚目と20枚目の濃度差を本実施の形態と従来の補正を行わない場合とで比較した結果である。ここで、印字パターンは黒のハーフトーン(印字率50%)であり、濃度測定は定着後の画像サンプルをGretagSpectrolino(グレタグマクベス社製)を用いて測色を行った。   FIG. 13A shows a case where the density difference between the first print and the 20th print when 20 sheets are continuously printed in two environments with different moisture amounts is not corrected in the present embodiment and the conventional case. It is the result compared with. Here, the printing pattern was black halftone (printing rate 50%), and the density measurement was performed by measuring the color of the image sample after fixing using Gretag Spectrolino (manufactured by Gretag Macbeth).

図13(a)からもわかるように、本実施の形態の補正方法によれば、いずれの環境においても、従来よりも濃度変動が小さくなり、本実施の形態が濃度変動に対して効果があることがわかる。   As can be seen from FIG. 13A, according to the correction method of the present embodiment, the density fluctuation is smaller than in the conventional case in any environment, and the present embodiment is effective against the density fluctuation. I understand that.

なお、本実施の形態では、前回転動作中にレーザを露光する時間は、帯電ローラ1周分とした。しかしながら、前回転動作中のレーザ露光時間はそれである必要はなく、さらに短い時間として感光ドラムが1周する間に複数箇所露光部を形成し、それらを再び帯電させるときに各々流れる帯電電流Idcを平均して感光ドラム1周目の帯電電流Idcとしてもよい。また、画像形成装置が前露光のプロセスを備えている場合には、露光部を前露光によって形成する構成であってもよい。   In this embodiment, the time for exposing the laser during the pre-rotation operation is set to one turn of the charging roller. However, the laser exposure time during the pre-rotation operation does not have to be that, and the exposure current Idc that flows when each of the exposure portions is formed as a short time and the photosensitive drum makes one turn and is charged again is changed. On average, the charging current Idc for the first round of the photosensitive drum may be used. If the image forming apparatus includes a pre-exposure process, the exposure unit may be formed by pre-exposure.

以上より、本実施の形態では、感光ドラムの表面の電位を測定する特別なセンサを設けることなく、前回転動作中に「電流検出工程」を2回行うことで画像形成時の明部電位VLを予測し、現像DCバイアスVdcの補正にフィードバックするようにした。よって、低温低湿環境下で使用された場合でも、現像コントラストVcontを安定させることができ、所望の画像濃度を安定的に得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the “current detection step” is performed twice during the pre-rotation operation without providing a special sensor for measuring the surface potential of the photosensitive drum, whereby the bright portion potential VL at the time of image formation. Is fed back to the correction of the development DC bias Vdc. Therefore, even when used in a low temperature and low humidity environment, the development contrast Vcont can be stabilized, and a desired image density can be stably obtained.

[第2の実施の形態]
上記第1の実施の形態では、画像形成装置の使用環境にかかわらず、常に前回転動作中に「電流検出工程」を2回行って明部電位VLの変動量を予測し、現像DCバイアスVdcを補正する方法について説明した。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, regardless of the environment in which the image forming apparatus is used, the “current detection step” is always performed twice during the pre-rotation operation to predict the fluctuation amount of the bright portion potential VL, and the development DC bias Vdc. A method of correcting the above has been described.

しかしながら、感光ドラムの明部電位VLの変動量は、雰囲気環境によって異なることが知られている。すなわち、雰囲気環境によっては連続プリントを行う過程で明部電位VLがそれほど変動せず、上記で説明した現像DCバイアスVdcの補正を行う必要がない場合もある。   However, it is known that the fluctuation amount of the light portion potential VL of the photosensitive drum varies depending on the atmospheric environment. That is, depending on the atmospheric environment, the bright portion potential VL does not vary so much during the continuous printing process, and it may not be necessary to correct the development DC bias Vdc described above.

第2の実施の形態では、画像形成装置に温湿度センサ(温湿度検知手段)42を設けた。そして、温湿度センサ42の検知結果(温度、湿度)から得られる絶対水分量に基づいて、上記第1の実施の形態で説明した現像DCバイアスVdcの補正を行うか行わないかを選択する構成を取り入れた。   In the second embodiment, the temperature / humidity sensor (temperature / humidity detecting means) 42 is provided in the image forming apparatus. Then, based on the absolute moisture content obtained from the detection result (temperature, humidity) of the temperature / humidity sensor 42, a configuration for selecting whether or not to correct the development DC bias Vdc described in the first embodiment is selected. Was adopted.

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図を図12に示す。図12に示すように、温湿度センサ42によって検知された温度と湿度は、コントローラ10の演算ユニット12に出力される。   FIG. 12 shows a schematic configuration diagram of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, the temperature and humidity detected by the temperature / humidity sensor 42 are output to the arithmetic unit 12 of the controller 10.

演算ユニット12は温室湿度センサ42より入力されたデータから雰囲気環境の絶対水分量を算出し、雰囲気環境の温度と絶対水分量を0.1℃と0.1g/mの単位でRAM14に保存する。なお、温湿度センサ42が設けられる場所はこれに限定されるものではなく、感光ドラム22の周辺に設けてもよいし、それ以外の場所であってもよい。 The arithmetic unit 12 calculates the absolute moisture content of the ambient environment from the data input from the greenhouse humidity sensor 42, and stores the temperature and absolute moisture content of the ambient environment in the RAM 14 in units of 0.1 ° C. and 0.1 g / m 3. To do. The place where the temperature / humidity sensor 42 is provided is not limited to this, and it may be provided around the photosensitive drum 22 or may be another place.

また、図12に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置は、温湿度センサ42の有無を除けば第1の実施の形態に係る画像形成装置の構成と略同一のものである。よって、画像形成装置の全体構成についての説明はここでは省略する。   As shown in FIG. 12, the image forming apparatus according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment except for the presence / absence of the temperature / humidity sensor 42. Therefore, description of the overall configuration of the image forming apparatus is omitted here.

図6は、本実施の形態に係る画像形成装置において、ベタ画像を連続プリントした場合の1ページ目と2ページ目の明部電位VLの変動量ΔVLを、使用環境を変えて測定した結果である。   FIG. 6 is a result of measuring the variation ΔVL of the bright portion potential VL on the first page and the second page when the solid image is continuously printed in the image forming apparatus according to the present embodiment while changing the use environment. is there.

横軸は温湿度センサ42の検出結果から求めた絶対水分量であり、縦軸が1ページ目と2ページ目の明部電位VLの変動量ΔVLを示している。   The horizontal axis represents the absolute water content obtained from the detection result of the temperature / humidity sensor 42, and the vertical axis represents the fluctuation amount ΔVL of the bright portion potential VL on the first and second pages.

図6からわかるように、絶対水分量の値が小さくなると1ページ目と2ページ目の明部電位VLの変動量ΔVLが大きくなる。すなわち、ページ間の明部電位変動が雰囲気環境の絶対水分量に依存していることがわかる。従って、現像DCバイアスVdcの補正を行うか判断する閾値を、ページ間の電位変動が大きくなり始める値(本実施の形態では水分量2.5g/m3)とした。   As can be seen from FIG. 6, when the value of the absolute water content decreases, the fluctuation amount ΔVL of the bright portion potential VL on the first page and the second page increases. That is, it can be seen that the light portion potential fluctuation between pages depends on the absolute moisture content of the atmospheric environment. Therefore, the threshold value for determining whether to correct the development DC bias Vdc is set to a value at which the potential fluctuation between pages starts to increase (in this embodiment, the water amount is 2.5 g / m 3).

図7に、本実施の形態における現像バイアスVdcを補正する制御シーケンスの動作フローを示す。まず、プリントが開始されると温湿度センサ42の出力から絶対水分量を求める(S116)。   FIG. 7 shows an operation flow of a control sequence for correcting the developing bias Vdc in the present embodiment. First, when printing is started, the absolute moisture content is obtained from the output of the temperature / humidity sensor 42 (S116).

ここで絶対水分量が2.5g/m3より多いか少ないかを判断し(S117)する。多い場合には、現像DCバイアスVdcの調整を行わない通常の画像形成動作を実行し、逆に少ない場合には、現像DCバイアスVdcを補正する制御シーケンスを実行するようにする。この制御シーケンスは、第1の実施の形態に示す制御シーケンスと同一なので、そ
の説明は省略する。その結果、低湿度環境以外の環境では、感光ドラムを無駄に回転させることがない。
Here, it is determined whether the absolute water content is larger or smaller than 2.5 g / m 3 (S117). When the number is large, a normal image forming operation without adjusting the development DC bias Vdc is performed. When the number is small, a control sequence for correcting the development DC bias Vdc is performed. Since this control sequence is the same as the control sequence shown in the first embodiment, description thereof is omitted. As a result, the photosensitive drum is not rotated unnecessarily in an environment other than the low humidity environment.

すなわち、本実施の形態は、画像形成装置の雰囲気環境の絶対水分量を算出して、算出された絶対水分量に基づいて現像DCバイアスVdcを補正する構成とした。これにより、低温低湿環境下で使用された場合でも、現像コントラストVcontを安定させることができ、所望の画像濃度を安定的に得ることができる。   That is, in this embodiment, the absolute moisture content of the atmosphere environment of the image forming apparatus is calculated, and the development DC bias Vdc is corrected based on the calculated absolute moisture content. Thereby, even when used in a low temperature and low humidity environment, the development contrast Vcont can be stabilized, and a desired image density can be stably obtained.

[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置の構成は、第1の実施の形態、または第2の実施の形態に係る画像形成装置と同一のものとする。よって、画像形成装置の全体構成に関する説明はここでは省略する。
[Third embodiment]
An image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment is the same as that of the image forming apparatus according to the first embodiment or the second embodiment. Therefore, a description of the overall configuration of the image forming apparatus is omitted here.

上記第1の実施の形態では、「電流検出工程」を2回おこなって予測した明部電位VLの差分を考慮して、プリントページ数に応じて現像DCバイアスVdcを補正し、画像濃度を安定させる方法について説明した。   In the first embodiment, the development DC bias Vdc is corrected according to the number of printed pages in consideration of the difference in the bright portion potential VL predicted by performing the “current detection step” twice, and the image density is stabilized. The method of making it explained.

本実施の形態では、前回転をおこなう時間に余裕がある場合(例えば、定着装置をプリントレディとするために時間を要する場合など)には、「電流検出工程」をおこなう回数を増やして、明部電位VLの変動をより正確に把握する方法について説明する。   In the present embodiment, when there is a margin in the time for performing the pre-rotation (for example, when it takes time to make the fixing device print ready), the number of times of performing the “current detection step” is increased. A method for more accurately grasping the fluctuation of the partial potential VL will be described.

図8は、本実施の形態において、現像DCバイアスVdcを補正する制御シーケンスの動作フローを示すものである。   FIG. 8 shows an operation flow of a control sequence for correcting the development DC bias Vdc in the present embodiment.

まず、プリント信号を受信すると(S201)、温湿度センサの出力から絶対水分量を求め(S202)、水分量が2.5g/m3より多いか少ないかを判断する(S203)。   First, when a print signal is received (S201), the absolute moisture content is obtained from the output of the temperature / humidity sensor (S202), and it is determined whether the moisture content is greater than or less than 2.5 g / m3 (S203).

水分量が2.5g/m3より多い場合には、現像DCバイアスVdcの調整を行わない通常の画像形成動作を実行する(S214)。逆に少ない場合には、「電流検出工程」を複数回実行するようにする。   If the amount of water is greater than 2.5 g / m 3, a normal image forming operation without adjusting the development DC bias Vdc is executed (S214). On the contrary, when the number is small, the “current detection step” is executed a plurality of times.

すなわち、感光ドラム上を暗部電位VDに帯電し(S204)、この帯電部が完全に露光位置を通過したのちにレーザを帯電ローラ1周分(感光ドラムのほぼ半分)だけ露光して明部電位VL1を形成する(S205)。   That is, the photosensitive drum is charged to the dark portion potential VD (S204), and after the charged portion has completely passed through the exposure position, the laser is exposed for one rotation of the charging roller (approximately half of the photosensitive drum) to be the bright portion potential. VL1 is formed (S205).

次に、この明部電位を帯電ローラによって再び帯電させるときに流れる帯電電流Idcをコントローラで測定し、平均値を求める(S206)。測定して得られた帯電電流Idcの平均値と、感光ドラムの膜厚dと、直前のDmax制御によって決められた帯電DCバイアス(ほぼ暗部電位VDに等しい)とから明部電位VLを上記で説明した式(1)によって求める。そして、コントローラ10内のメモリーにn回転目の明部電位VL(n)としてデータを格納する(S207)。   Next, the charging current Idc that flows when this bright portion potential is charged again by the charging roller is measured by the controller, and an average value is obtained (S206). From the average value of the charging current Idc obtained by measurement, the film thickness d of the photosensitive drum, and the charging DC bias (substantially equal to the dark portion potential VD) determined by the immediately preceding Dmax control, the bright portion potential VL is calculated as described above. It calculates | requires by Formula (1) demonstrated. Then, data is stored in the memory in the controller 10 as the n-th rotation light portion potential VL (n) (S207).

次に、画像書き込み開始前に感光ドラムを回転させる時間があるか判断する(S208)。感光ドラムを回転させる時間がある場合には、S204からS207までの動作を繰り返し行い、コントローラ10内のメモリーにn回転目の明部電位VL(n)としてデータを蓄積する。   Next, it is determined whether there is time to rotate the photosensitive drum before starting the image writing (S208). If there is time to rotate the photosensitive drum, the operations from S204 to S207 are repeated, and data is stored in the memory in the controller 10 as the bright portion potential VL (n) of the nth rotation.

感光ドラムを回転させる時間がなくなると、メモリー内に蓄えられたデータVL(n)
からΔVL(=VL(n−1)−VL(n))を求め、以下に示す式(2)における係数a、bをフィッティングにより算出する(S209)。すなわち、ΔVL=−a・Log(N)+b・・・式(2)によってaとbを算出する。ここで、Nは「電流検出工程」を行った回数である。
When there is no time to rotate the photosensitive drum, the data VL (n) stored in the memory
ΔVL (= VL (n−1) −VL (n)) is obtained from the above, and coefficients a and b in equation (2) shown below are calculated by fitting (S209). That is, a and b are calculated by ΔVL = −a · Log e (N) + b (2). Here, N is the number of times the “current detection step” has been performed.

図13(b)に、10℃/5%RH環境(水分量0.38g/m3)において「電流検
出工程」を3回行った結果を示す。
FIG. 13B shows the result of performing the “current detection step” three times in a 10 ° C./5% RH environment (water content 0.38 g / m 3).

図13(b)に示すように、感光ドラムの回転1回目でVL(1)を算出し、感光ドラムの回転2回目でVL(2)とΔVLを求める。さらに、感光ドラムの回転3回目において、式(2)における係数a、bを求めて式(2)を決定し、画像形成時の明部電位VLの変動の予測を行う。   As shown in FIG. 13B, VL (1) is calculated at the first rotation of the photosensitive drum, and VL (2) and ΔVL are obtained at the second rotation of the photosensitive drum. Further, in the third rotation of the photosensitive drum, the coefficients a and b in the equation (2) are obtained to determine the equation (2), and the fluctuation of the bright portion potential VL during image formation is predicted.

以後は、a、bの値が決定した式(2)の関係を用いて、明部電位VLの変動を予測して現像DCバイアスを補正し(S210)、画像形成タイミングに合わせて現像DCバイアスVdcを印加する(S211)。   Thereafter, the development DC bias is corrected by predicting the fluctuation of the bright portion potential VL using the relationship of the expression (2) in which the values of a and b are determined (S210), and the development DC bias is adjusted in accordance with the image formation timing. Vdc is applied (S211).

以上を所定の連続したプリント枚数だけ繰り返し(S212)、最後に、現像DCバイアス設定値をDmax制御によって決められた現像DCバイアスVdcの値に戻して終了する(S213)。   The above process is repeated for a predetermined number of continuous prints (S212). Finally, the development DC bias setting value is returned to the value of the development DC bias Vdc determined by the Dmax control, and the process ends (S213).

図9は、上記シーケンス動作による連続プリント時の現像バイアスVdcの設定の変化を、横軸をプリント枚数、縦軸を電位として示したものである。上記第1の実施の形態のように所定の連続プリント枚数毎にΔVLだけ単調変化させた場合よりも、さらに現像コントラストVcontを一定に保つことができる。   FIG. 9 shows changes in the setting of the developing bias Vdc during continuous printing by the above sequence operation, with the horizontal axis representing the number of prints and the vertical axis representing the potential. The development contrast Vcont can be kept more constant than when the monotonous change is made by ΔVL every predetermined number of continuous prints as in the first embodiment.

また、図13(c)は、水分量の異なる2つの環境において、連続20枚プリントした場合のプリント1枚目と20枚目の濃度差を第1の実施の形態1や従来例と比較した結果である。   Further, FIG. 13C compares the density difference between the first and 20th printed sheets when 20 sheets are continuously printed in two environments with different moisture contents, as compared with the first embodiment and the conventional example. It is a result.

図13(c)に示すように本実施の形態では、明部電位VLの電位変動が大きい低湿環境において、第1の実施の形態よりもさらに濃度変動を抑えることができる。   As shown in FIG. 13C, in the present embodiment, the concentration variation can be further suppressed in the low humidity environment where the potential variation of the bright portion potential VL is large compared to the first embodiment.

その他、さらに精度よく明部電位VLの変動を予測する方法として、前多回転中に電流検出工程をおこなって、式(2)を予め求めておく方法がある。ここで、前多回転とは、画像形成装置の電源スイッチをオンした後に、感光ドラムを回転させ、装置がプリントレディ状態になるまでの期間であり、画像形成装置の初期チェックや、トナー残量検知、濃度調整、定着器立ち上げなどの動作を行う。   In addition, as a method of predicting the fluctuation of the bright part potential VL with higher accuracy, there is a method in which the current detection step is performed during the pre-multi-rotation to obtain Equation (2) in advance. Here, the pre-multi-rotation is a period from when the power switch of the image forming apparatus is turned on to when the photosensitive drum is rotated and the apparatus is in a print ready state. It performs operations such as detection, density adjustment, and fixing device startup.

この前多回転に要する時間は、一般に前回転に比べて十分長いので、前多回転中に電流検出工程を複数回おこなうことで、連続印字した際の明部電位VLの変化を式(2)を用いてさらに精度よく予測することが可能となる。   Since the time required for this pre-multi rotation is generally sufficiently longer than that for the pre-rotation, the change in the bright portion potential VL during continuous printing is obtained by performing the current detection step a plurality of times during the pre-multi rotation. It is possible to predict with higher accuracy using.

その結果、前回転動作中では電流検出工程を1回行うだけでよく、プリント信号を受信してからシート材を画像形成装置外に出力するまでに要する時間を延長することなく、画像濃度を安定させることが可能となる。   As a result, the current detection process only needs to be performed once during the pre-rotation operation, and the image density can be stabilized without extending the time required to output the sheet material from the image forming apparatus after receiving the print signal. It becomes possible to make it.

(その他の実施の形態)
本発明は、帯電方式として「接触DC帯電」を行う画像形成装置にも適用できる。上記でも説明したように、第1〜第3の実施の形態では、接触AC帯電を行う構成であったが
、本発明の帯電方式はこれに限られるものではない。
(Other embodiments)
The present invention can also be applied to an image forming apparatus that performs “contact DC charging” as a charging method. As described above, the first to third embodiments are configured to perform contact AC charging, but the charging method of the present invention is not limited to this.

接触DC帯電の場合、帯電ローラの抵抗値が変動すると帯電開始電圧Vthの値が変動するため、感光ドラムの表面電位は所望の暗部電位VDからずれる場合がある。これは、特に低温低湿環境の場合に顕著であり、所望の電位よりも数十ボルト低く(プラス側)なる。   In the case of contact DC charging, if the resistance value of the charging roller varies, the value of the charging start voltage Vth varies, so the surface potential of the photosensitive drum may deviate from the desired dark portion potential VD. This is particularly noticeable in a low-temperature and low-humidity environment, and is several tens of volts lower (plus side) than the desired potential.

そこで、「接触DC帯電」を行う画像形成装置の場合には、温度・湿度情報に対応した下記式(3)のαの値をテーブル化して、予めROM13内に保持するようにする。
VD=(印加電圧)−Vth+α ・・・式(3)
Therefore, in the case of an image forming apparatus that performs “contact DC charging”, a value of α in the following equation (3) corresponding to temperature / humidity information is tabulated and stored in the ROM 13 in advance.
VD = (applied voltage) −Vth + α (3)

すなわち、αは予め実験により求めた低温低湿環境における暗部電位のずれ量をデータ化したものであり、装置本体に備えられた温湿度センサによる測定結果から暗部電位を補正することが可能となる。   That is, α is data obtained by converting the shift amount of the dark portion potential in the low temperature and low humidity environment obtained in advance by experiments, and the dark portion potential can be corrected from the measurement result by the temperature / humidity sensor provided in the apparatus main body.

従って、「接触DC帯電」をおこなう画像形成装置においても第1の実施の形態や第2の実施の形態で説明した方法で画像形成条件を補正すれば、「接触AC帯電」の場合と同じように画像濃度を安定させることができる。   Therefore, even in an image forming apparatus that performs “contact DC charging”, if the image forming conditions are corrected by the method described in the first embodiment or the second embodiment, the same as in the case of “contact AC charging”. In addition, the image density can be stabilized.

また、上記第1〜第3の実施の形態では、明部電位VLの変動にあわせて現像DCバイアスを補正する構成としたが、補正する画像形成条件は、現像DCバイアスに限られるものではない。   In the first to third embodiments, the development DC bias is corrected in accordance with the fluctuation of the bright portion potential VL. However, the image forming condition to be corrected is not limited to the development DC bias. .

明部電位VLの変動にあわせて補正する画像形成条件としては、スキャナ部24から射出されるレーザ光の光量(露光光量)であってもよい。すなわち、画像形成中において感光ドラム22の表面を露光する際に、予測されたVLの変動に対応させて露光光量を補正することで、現像バイアスVcontを一定に保つことが可能になる。   The image forming condition to be corrected according to the fluctuation of the bright portion potential VL may be the light amount (exposure light amount) of the laser light emitted from the scanner unit 24. That is, when the surface of the photosensitive drum 22 is exposed during image formation, it is possible to keep the developing bias Vcont constant by correcting the amount of exposure light in accordance with the predicted fluctuation in VL.

第1の実施の形態における電流検出工程のタイミングチャートTiming chart of current detection process in the first embodiment 第1の実施の形態における現像バイアスを補正するためのシーケンスSequence for correcting development bias in the first embodiment 第1の実施の形態における感光ドラムの層構造を表す図The figure showing the layer structure of the photosensitive drum in 1st Embodiment 第1の実施の形態における電流検出回路の概略構成図Schematic configuration diagram of a current detection circuit in the first embodiment 第1の実施の形態における現像バイアス設定値の変化を表す図The figure showing the change of the development bias setting value in a 1st embodiment 絶対水分量と明部電位の変動量ΔVLの関係Relationship between absolute water content and amount of fluctuation ΔVL 第2の実施の形態における現像バイアスを補正するためのシーケンスSequence for correcting development bias in the second embodiment 第3の実施の形態における現像バイアスを補正するためのシーケンスSequence for correcting development bias in the third embodiment 第3の実施の形態における現像バイアス設定値の変化を表す図The figure showing the change of the development bias setting value in 3rd Embodiment 低温低湿度環境下(a)と常温常湿環境下(b)の各々の場合における連続プリント時の明部電位VLの経時変化Temporal change of bright part potential VL during continuous printing in low temperature and low humidity environment (a) and normal temperature and normal humidity environment (b) 第1の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第2の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a second embodiment 従来例との比較結果Comparison results with conventional examples

符号の説明Explanation of symbols

10 コントローラ
12 演算ユニット(CPU)
13 ROM
14 RAM
20 画像形成部
22 感光ドラム
23 帯電器
27 中間転写ベルト
28 転写ローラ
30 定着器
10 Controller 12 Arithmetic unit (CPU)
13 ROM
14 RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Image formation part 22 Photosensitive drum 23 Charging device 27 Intermediate transfer belt 28 Transfer roller 30 Fixing device

Claims (7)

回転駆動する感光体と、
前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
前記感光体の表面に露光光を射出する露光装置と、
前記帯電部材に流れる帯電電流を検知する電流検知手段と、
を備える画像形成装置において、
前記帯電部材によって前記感光体の表面を帯電し、
帯電した前記感光体の表面を前記露光装置が露光し、
前記露光装置による露光部分を前記帯電部材が再び帯電し、
その際に前記帯電部材に流れる帯電電流を前記電流検知手段が検知し、
その検知結果に基づいて前記露光部分の電位を算出する一連の工程を、連続して複数回行い、
算出された複数の前記露光部分の電位に基づいて、画像形成条件を補正する補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
A rotationally driven photoreceptor;
A charging member for charging the surface of the photoreceptor;
An exposure apparatus that emits exposure light to the surface of the photoreceptor;
Current detection means for detecting a charging current flowing through the charging member;
In an image forming apparatus comprising:
Charging the surface of the photoreceptor with the charging member;
The exposure device exposes the surface of the charged photoreceptor,
The charging member again charges the exposed portion by the exposure apparatus,
At that time, the current detection means detects the charging current flowing through the charging member,
A series of steps for calculating the potential of the exposed portion based on the detection result is continuously performed a plurality of times,
An image forming apparatus comprising correction means for correcting an image forming condition based on the calculated potentials of the plurality of exposed portions.
前記工程は、
装置本体が画像形成を行う前に前記感光体を回転させる前回転動作中に行われることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The process includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is performed during a pre-rotation operation of rotating the photosensitive member before the apparatus main body performs image formation.
前記補正手段は、
装置本体が所定の枚数のシート材に画像形成を行う毎に、前記画像形成条件の補正を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
The correction means includes
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming condition is corrected each time the apparatus main body forms an image on a predetermined number of sheet materials.
前記工程を2回行うことで得られる前記露光部分の電位の差分に基づいて、
前記補正手段が前記画像形成手段を補正することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Based on the difference in potential of the exposed portion obtained by performing the step twice,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correcting unit corrects the image forming unit.
装置本体は、
雰囲気環境の温湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
前記温湿度検知手段の検知結果に基づいて得られる絶対水分量の値が所定の値よりも高
い場合には、前記工程を行わないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The device body is
With temperature and humidity detection means to detect the temperature and humidity of the atmosphere environment,
5. The process according to claim 1, wherein the step is not performed when the absolute moisture value obtained based on the detection result of the temperature and humidity detection means is higher than a predetermined value. The image forming apparatus described.
前記画像形成条件とは、
前記帯電部材に帯電された感光体の表面を露光することで得られる静電潜像において、
該静電潜像の明部電位と電位差を形成する現像バイアスのことであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming conditions are
In the electrostatic latent image obtained by exposing the surface of the photosensitive member charged to the charging member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a developing bias that forms a potential difference with a bright portion potential of the electrostatic latent image.
前記画像形成条件とは、
画像形成中に前記露光装置が前記感光体の表面を露光する際の露光光量であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming conditions are
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure light amount is an exposure light amount when the exposure apparatus exposes the surface of the photoconductor during image formation.
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